“雙一流”背景下MOOC/SPOC混合教學(xué)模式研究

韓 珂 劉 冉 蓋 哲

2015年，國(guó)務(wù)院印發(fā)《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》，指出統(tǒng)籌建設(shè)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科，即“雙一流”的建設(shè)，對(duì)于提升我國(guó)教育發(fā)展水平、增強(qiáng)國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力、奠定長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展基礎(chǔ)，具有十分重要的意義[1]?！半p一流”高校的建設(shè)，為我國(guó)高等教育體系提供了有力支撐，同時(shí)也影響了高等教育體系建設(shè)的水平和質(zhì)量?！半p一流”高校要在培養(yǎng)一流人才方陣中發(fā)揮領(lǐng)頭羊作用，不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，想國(guó)家之所想、急國(guó)家之所急、應(yīng)國(guó)家之所需，全面增強(qiáng)人才培養(yǎng)能力，著力培養(yǎng)擔(dān)當(dāng)中華民族偉大復(fù)興大任的時(shí)代新人[2]?！半p一流”高校建設(shè)的核心在于培養(yǎng)一流人才，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。研究生是高校一流人才中的重要力量，研究生的培養(yǎng)已成為推進(jìn)“雙一流”高校建設(shè)的中流砥柱。“雙一流”建設(shè)對(duì)研究生計(jì)算機(jī)公共基礎(chǔ)課提出了更高的要求，以往的計(jì)算機(jī)類研究生培養(yǎng)模式面臨著巨大的挑戰(zhàn)，計(jì)算機(jī)類研究生的培養(yǎng)目標(biāo)朝著多樣化方向發(fā)展。

研究生相對(duì)于其他教育階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)，知識(shí)結(jié)構(gòu)更加完善，心智較為成熟，自我支配時(shí)間比較充裕，可以在導(dǎo)師指導(dǎo)下處于一種自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立研究的狀態(tài)[3]。同時(shí)，研究生已從單純的知識(shí)接收者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)的生產(chǎn)者和創(chuàng)造者，研究生培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)定就有對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，要求其能夠?qū)χR(shí)進(jìn)行重構(gòu)、創(chuàng)造與創(chuàng)新[4]。課程教學(xué)是保障研究生培養(yǎng)質(zhì)量的必備環(huán)節(jié)，在研究生成長(zhǎng)成才過(guò)程中具有基礎(chǔ)性作用。

SPOC（小規(guī)模限制性在線課程）與MOOC（大型開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)課程），相較于傳統(tǒng)的授課模式，更多地利用學(xué)生課下時(shí)間進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)以及擴(kuò)充知識(shí)的學(xué)習(xí)。在傳統(tǒng)的授課模式下，由于課堂時(shí)間受限，教學(xué)內(nèi)容較為單一，教師也只能按照傳統(tǒng)的課程模式去講，學(xué)生參與度不高，課堂氛圍相對(duì)枯燥。而學(xué)生接收新知識(shí)的能力不同，傳統(tǒng)的授課模式不能滿足每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。并且，當(dāng)今計(jì)算機(jī)領(lǐng)域正值蓬勃發(fā)展的階段，新技術(shù)新思維層出不窮，傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的更新速度與當(dāng)今計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展速度不匹配，使得學(xué)生計(jì)算思維落后，與當(dāng)今社會(huì)需求脫節(jié)。MOOC/SPOC 混合教學(xué)模式，既融合了實(shí)體課堂與在線教育的翻轉(zhuǎn)課堂混合教學(xué)模式，又平衡了理論型與實(shí)踐型的課程教育模式，把握了鞏固教學(xué)效果和掌握教學(xué)節(jié)奏的關(guān)鍵[5]。

MOOC/SPOC 是教學(xué)資源的聚集與利用平臺(tái)，它可有效地聚集各種教學(xué)資源與教學(xué)成果[6]。本文以C++程序設(shè)計(jì)這門課為例，對(duì)研究生課程中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并探究MOOC/SPOC 混合教學(xué)模式的應(yīng)用。

一、課程教學(xué)過(guò)程中普遍存在的問(wèn)題

研究生計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)類課程在傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中普遍存在的主要問(wèn)題有四點(diǎn)。

第一，在傳統(tǒng)教學(xué)的背景下，由于不同學(xué)校本科階段對(duì)專業(yè)知識(shí)與基礎(chǔ)知識(shí)的側(cè)重點(diǎn)不同，所以研究生階段學(xué)生的專業(yè)背景與基礎(chǔ)知識(shí)參差不齊。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，大班授課不能因材施教，個(gè)性化教學(xué)缺失?；A(chǔ)相對(duì)較好的學(xué)生，可能對(duì)上課期間所講知識(shí)已經(jīng)掌握，參與度不高；基礎(chǔ)相對(duì)薄弱的學(xué)生，可能會(huì)在上課期間聽(tīng)不懂，對(duì)所講知識(shí)感到迷茫，產(chǎn)生挫敗感。這樣一來(lái)，會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)較好與基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生專業(yè)知識(shí)掌握程度差距加大，課堂中學(xué)生參與度不高，課堂氛圍比較枯燥乏味。

第二，C++程序設(shè)計(jì)相對(duì)于其他編程語(yǔ)言，語(yǔ)義語(yǔ)法繁多。在傳統(tǒng)編程類課程中，對(duì)于較難理解的語(yǔ)義語(yǔ)法，教師需要花費(fèi)大量時(shí)間去解釋與演示。而課堂時(shí)間有限，花費(fèi)大量時(shí)間去解釋語(yǔ)義語(yǔ)法，讓學(xué)生理解具體語(yǔ)法，會(huì)使大多數(shù)學(xué)生僅停留在語(yǔ)法理解層面，沒(méi)有形成計(jì)算思維，造成重語(yǔ)法、輕思維的局面，從而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)之后在遇到具體問(wèn)題時(shí)，不能掌握分解具體問(wèn)題、使問(wèn)題抽象化的方法，不知道該如何用算法去解決這類問(wèn)題。久而久之，學(xué)生計(jì)算思維能力得不到培養(yǎng)，致使學(xué)生缺乏分析解決問(wèn)題的能力。

第三，與本科階段相比，研究生階段教學(xué)內(nèi)容更具有專業(yè)性。在研究生第一階段，學(xué)生會(huì)接觸大量的專業(yè)基礎(chǔ)公共課。傳統(tǒng)教學(xué)模式中，研究生授課內(nèi)容較為全面，但知識(shí)點(diǎn)會(huì)相對(duì)比較分散，在多領(lǐng)域中均有涉及，但內(nèi)容都比較淺顯。如果將計(jì)算機(jī)思維比喻成一棵“計(jì)算之樹(shù)”，“計(jì)算之樹(shù)”的“根基”就是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)或思想，“樹(shù)干”就是計(jì)算機(jī)環(huán)境，“樹(shù)枝”就是與社會(huì)或自然相聯(lián)系的融合性思維，“樹(shù)葉”就是交替更新的算法與系統(tǒng)。在大量的專業(yè)知識(shí)點(diǎn)面前，“計(jì)算之樹(shù)”在不斷擴(kuò)大，但做不到相互關(guān)聯(lián)。學(xué)生不能形成知識(shí)邏輯體系，就形成不了自己的“計(jì)算之樹(shù)”，進(jìn)而導(dǎo)致不能深刻掌握知識(shí)點(diǎn)。

第四，在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師在授課過(guò)程中主要講解書(shū)本內(nèi)容，在講解案例時(shí)也更多地以書(shū)中案例為基準(zhǔn)。當(dāng)今計(jì)算機(jī)正值蓬勃發(fā)展的階段，新技術(shù)新思維層出不窮，傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的更新速度與當(dāng)今計(jì)算機(jī)發(fā)展速度不匹配，部分教師僅局限于課本知識(shí)的講解，而沒(méi)有在未來(lái)技術(shù)上給予引導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)知識(shí)比較落后，并不能滿足當(dāng)前社會(huì)需求。

二、MOOC/SPOC 混合教學(xué)模式的應(yīng)用

面向研究生的C++程序設(shè)計(jì)課程的教學(xué)目標(biāo)，是使學(xué)生了解高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言結(jié)構(gòu)，形成計(jì)算思維，掌握基本的程序設(shè)計(jì)過(guò)程和技巧，具備基本的分析問(wèn)題和利用計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題的能力。

（一）課程內(nèi)容

課程思政要求高校思政教育融入所有課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)方面，圍繞知識(shí)傳授與價(jià)值引領(lǐng)相結(jié)合的課程目標(biāo)，充分發(fā)揮所有課程的育人價(jià)值[7]。當(dāng)前高校研究生教育全面貫徹黨的教育方針，落實(shí)立德樹(shù)人的育人任務(wù)。計(jì)算機(jī)類課程思政應(yīng)將切合專業(yè)、需要塑造的品德的核心元素融入課程教學(xué)中。

將課程思政融入計(jì)算機(jī)類專業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生了解我國(guó)與其他發(fā)達(dá)國(guó)家的計(jì)算機(jī)專業(yè)之間的優(yōu)劣勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感和文化自信心，激發(fā)學(xué)生力爭(zhēng)上游的信念；以計(jì)算機(jī)犯罪案件為例，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)了解專業(yè)倫理知識(shí)；分析計(jì)算機(jī)先驅(qū)所具有的高度社會(huì)責(zé)任感和職業(yè)道德，討論現(xiàn)在計(jì)算機(jī)行業(yè)所存在的社會(huì)性問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感與道德規(guī)范意識(shí)；幫助學(xué)生了解具有中國(guó)特色的思政教育，例如我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字強(qiáng)國(guó)等國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略；目前我們所用的技術(shù)基本均為開(kāi)源技術(shù)，幫助學(xué)生樹(shù)立開(kāi)源利他的理念。將計(jì)算機(jī)類專業(yè)思政教學(xué)融入日常學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在潛移默化中獲得成長(zhǎng)，做到計(jì)算機(jī)專業(yè)課程和課程思政的高度融合[8]。

周以真教授認(rèn)為，計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。從計(jì)算機(jī)發(fā)展去看計(jì)算思維，去看“計(jì)算之樹(shù)”，“計(jì)算之樹(shù)”的“樹(shù)根”即計(jì)算技術(shù)與計(jì)算系統(tǒng)的核心技術(shù)與技術(shù)，“樹(shù)葉”即不斷迭代的算法與系統(tǒng)，二者均屬于“核心”計(jì)算思維[9]。計(jì)算思維的培養(yǎng)以課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)兩個(gè)環(huán)節(jié)為核心展開(kāi)，通過(guò)建設(shè)計(jì)算思維培養(yǎng)課程群和改革實(shí)踐教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力[10]。

（二）課堂組織模式

采用MOOC 方式，將學(xué)生和教師從煩瑣的語(yǔ)法教學(xué)中解放出來(lái)，實(shí)現(xiàn)線上課前預(yù)習(xí)、課堂輔助教學(xué)、課后復(fù)習(xí)以及成績(jī)考核等功能。引入多門國(guó)家精品在線開(kāi)放課程，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣與需求自主進(jìn)行線上學(xué)習(xí)。學(xué)生可以在課前自主對(duì)課程內(nèi)容以及編程語(yǔ)法進(jìn)行預(yù)習(xí)，減少教師課堂上解釋語(yǔ)義語(yǔ)法的時(shí)間。

課堂精講提升，首先，檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況，混合課程效果優(yōu)良的前提是學(xué)生自學(xué)效果良好。鼓勵(lì)學(xué)生展示自己的學(xué)習(xí)成果，教師在學(xué)生展示過(guò)程中給予點(diǎn)撥和引導(dǎo)，在提問(wèn)和展示中給學(xué)生留出足夠的時(shí)間和空間。其次，在課堂教學(xué)中重視課堂討論，教師不急于就問(wèn)題本身作出回應(yīng)，而是掌控全局，適當(dāng)引導(dǎo)。最后，教師歸納總結(jié)，一是糾正學(xué)生學(xué)習(xí)出錯(cuò)的地方，二是補(bǔ)充未列入學(xué)習(xí)提綱的內(nèi)容，三是梳理整合零散的知識(shí)點(diǎn)，四是強(qiáng)化教學(xué)要點(diǎn)。緊緊圍繞“問(wèn)題”兩個(gè)字組織學(xué)習(xí)和探究。整個(gè)課堂是“提出問(wèn)題—解決問(wèn)題—發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—再次解決問(wèn)題”如此反復(fù)的過(guò)程。

課后利用SPOC 線上平臺(tái)進(jìn)行檢測(cè)，可分為全班性檢測(cè)和小組內(nèi)部的互檢互測(cè)。針對(duì)本節(jié)課的重點(diǎn)，要求學(xué)生課后查漏補(bǔ)缺。檢測(cè)貴在課堂補(bǔ)救，重在查漏補(bǔ)缺，努力實(shí)現(xiàn)“堂堂清”的理想效果。同時(shí)要求學(xué)生寫(xiě)總結(jié)，總結(jié)是提升和發(fā)展自我的前提，沒(méi)有總結(jié)就沒(méi)有提高，通過(guò)總結(jié)心得，查漏補(bǔ)缺，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量，從而提高課堂教學(xué)效果。

（三）考核方法

C++程序設(shè)計(jì)作為一門包含理論、實(shí)踐、創(chuàng)作等內(nèi)容的程序設(shè)計(jì)類課程，成績(jī)?cè)u(píng)定方式綜合體現(xiàn)了過(guò)程化考核，采用“平時(shí)成績(jī)10%+ 課堂測(cè)試30%+實(shí)驗(yàn)成績(jī)20%+綜合性大作業(yè)40%”的多元化考核模式，綜合評(píng)測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，考核/評(píng)價(jià)細(xì)則如表1所示。該考核模式能夠客觀、全面地反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況，同時(shí)還能夠反映其長(zhǎng)項(xiàng)與短板，為今后教學(xué)質(zhì)量的提升提供具體參考和第一手經(jīng)驗(yàn)。

表1 考核/評(píng)價(jià)細(xì)則表