基于MOOC的線上線下混合式教學(xué)設(shè)計與實(shí)踐

趙興旺 劉超 陳健 劉春陽 張翠英

摘要：為更好地發(fā)揮MOOC的線上線下混合式教學(xué)對課堂教學(xué)的促進(jìn)作用，本文在分析MOOC課程局限性的基礎(chǔ)上，以“誤差理論與測量平差基礎(chǔ)”課程為例，設(shè)計了基于MOOC的閉環(huán)式教學(xué)模式和“學(xué)－練－考”全過程式考核體系。在實(shí)際教學(xué)中加以運(yùn)用，效果明顯，以安徽理工大學(xué)61名學(xué)生的學(xué)習(xí)成績?yōu)槔M(jìn)行了統(tǒng)計分析，并得出有益結(jié)論。希望為后期有效運(yùn)用于MOOC線上資源，促進(jìn)學(xué)習(xí)成效提供借鑒意義。

關(guān)鍵詞：MOOC；線上線下；混合式教學(xué)

引言

為推動教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，教育部印發(fā)了《教育信息化2.0行動計劃》[1]，強(qiáng)調(diào)要堅(jiān)持以信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合為核心理念，發(fā)揮“在線教育、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)”的優(yōu)勢，增強(qiáng)知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提升的效率和效果。其中，以大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程（massive open online courses，MOOC）為代表的在線教育，具有在線開放、主題明確、學(xué)習(xí)自主、突破時空限制等優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)化了教育結(jié)構(gòu)。國內(nèi)外多個主流MOOC平臺與各大高校開展合作，推出了海量豐富的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。MOOC風(fēng)暴席卷基礎(chǔ)教育、職業(yè)教育、高等教育等教育領(lǐng)域，引起了教育界人士的高度關(guān)注。

為實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教育的深度融合，我國教育學(xué)者不斷探索與實(shí)踐，對“MOOC+”混合式教學(xué)模式[2]、MOOC教學(xué)質(zhì)量與學(xué)習(xí)效能[3]、MOOC質(zhì)量評價體系[4]、MOOC學(xué)習(xí)行為分析與學(xué)分互認(rèn)機(jī)制[5]等方面進(jìn)行研究。研究發(fā)現(xiàn)，MOOC平臺質(zhì)量、感知趣味性以及社交化互動的滿意度均對MOOC平臺學(xué)習(xí)者持續(xù)使用意愿產(chǎn)生積極影響[6]?？偠灾?，MOOC對大學(xué)生樹立終身學(xué)習(xí)理念、塑造自主學(xué)習(xí)意識，以及構(gòu)建學(xué)習(xí)型社會起到推動作用。

安徽理工大學(xué)信息與測繪工程學(xué)院高度注重教學(xué)改革與創(chuàng)新，在安徽省教育廳質(zhì)量工程項(xiàng)目支持下，先后建設(shè)“衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理與應(yīng)用”“數(shù)字地形測量學(xué)”“誤差理論與測量平差基礎(chǔ)”等多門測繪類MOOC課程，有效支撐和補(bǔ)充了課堂教學(xué)和學(xué)習(xí)效能評價。為研究MOOC課程在教學(xué)模式改革、學(xué)習(xí)成效提升以及課程考核評價等方面的促進(jìn)作用，本文以“誤差理論與測量平差基礎(chǔ)”MOOC為例，進(jìn)行探討與分析，為有效運(yùn)用MOOC課程，促進(jìn)課堂教學(xué)提供了借鑒。

1. “誤差理論與測量平差基礎(chǔ)” MOOC課程

1.1 “誤差理論與測量平差基礎(chǔ)”課程特點(diǎn)

“誤差理論與測量平差基礎(chǔ)”與其他學(xué)科一樣，是由生產(chǎn)需要而產(chǎn)生，并隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展起來的一門綜合性學(xué)科。測量平差問題是一個復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題，直接體現(xiàn)在概念抽象、公式繁多。特別是，當(dāng)前多元學(xué)科融合發(fā)展下產(chǎn)生的具有多元化、大體量、高復(fù)雜度測繪數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模型建立與編程解算，對當(dāng)代測繪類大學(xué)生的培養(yǎng)提出了更高的要求。強(qiáng)數(shù)學(xué)性與重程序化的課程特點(diǎn)無疑成為大部分學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的兩個“攔路虎”，降低了課程學(xué)習(xí)的積極性[7]。

1.2“誤差理論與測量平差基礎(chǔ)”MOOC課程建設(shè)與運(yùn)行

“誤差理論與測量平差基礎(chǔ)”MOOC課程的建設(shè)充分考慮課程特點(diǎn)和大學(xué)生基礎(chǔ)情況，以“基礎(chǔ)知識、共性問題”為主線，以“節(jié)點(diǎn)式、模塊化”為知識組織方式，注重“理論推導(dǎo)、程序?qū)嵺`”，梳理知識脈絡(luò)與邏輯關(guān)系，重構(gòu)“誤差理論與測量平差基礎(chǔ)”課程知識體系。平差MOOC課程教學(xué)內(nèi)容主要包括誤差理論與測量平差基礎(chǔ)知識、平差數(shù)學(xué)模型與小二乘原理、測量平差方法、誤差橢圓、統(tǒng)計假設(shè)檢驗(yàn)、近代平差概述、程序設(shè)計在測量平差中的應(yīng)用、矩陣運(yùn)算知識8個模塊34個節(jié)點(diǎn)組成，視頻總時長為8小時31分鐘，特別增加了矩陣運(yùn)算基礎(chǔ)知識和平差程序設(shè)計模塊，以解決數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和編程能力薄弱的問題。

“誤差理論與測量平差基礎(chǔ)”MOOC課程所在平臺為學(xué)堂在線，課程架構(gòu)主要由課程信息、教學(xué)內(nèi)容、考核方案、習(xí)題庫、討論區(qū)、班級管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計七大部分構(gòu)成。MOOC課程學(xué)習(xí)考核方案由視頻、圖文、作業(yè)和考試四大部分構(gòu)成。平差MOOC課程自2021年上線以來共開班4次，為安徽理工大學(xué)、安徽大學(xué)、安徽建筑大學(xué)、皖江工學(xué)院以及其他高校和測繪從業(yè)者共計2873人提供了在線學(xué)習(xí)。其中，安徽理工大學(xué)測繪工程、遙感科學(xué)與技術(shù)和空間地理信息工程三個專業(yè)共計521人參加了課程。該課程2022年作為優(yōu)秀課程上線國家高等教育智慧教育平臺。

2. 線上線下混合式教學(xué)設(shè)計與案例分析

2.1 MOOC課程局限性分析

MOOC作為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的產(chǎn)物，具有在線開放、主題明確、學(xué)習(xí)自主、突破時空限制、受益面廣泛，課程講授規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯性強(qiáng)、語言精準(zhǔn)等眾多優(yōu)點(diǎn)[8]。但MOOC仍存在一些局限性，MOOC課程往往是通識基礎(chǔ)型講授，不利于個性化學(xué)習(xí)，并且MOOC錄制周期長，知識更新緩慢；課程講授語速語調(diào)平緩、知識講解點(diǎn)到為止、重點(diǎn)難點(diǎn)強(qiáng)調(diào)不足；講授者難以觀察學(xué)生聽課情況，無法做到及時調(diào)整授課節(jié)奏、講授順序以及必要的重復(fù)。MOOC學(xué)習(xí)主要借助電腦、手機(jī)等終端進(jìn)行“單向”知識傳授，沒有校園人文環(huán)境，無法進(jìn)行直接互動，缺乏情感交流，學(xué)習(xí)體驗(yàn)缺失。MOOC學(xué)習(xí)者往往為個體獨(dú)立學(xué)習(xí)，缺乏有效的監(jiān)督管理機(jī)制，大部分學(xué)習(xí)者難以全身心地投入課程學(xué)習(xí)，導(dǎo)致課程完成率不高，學(xué)習(xí)效果難以評估。盡管MOOC在教育界引發(fā)了一場學(xué)習(xí)革命，但MOOC在教育教學(xué)中扮演什么角色，處于教育鏈條什么位置，仍是一個值得教育者們關(guān)注與深思的問題。

2.2 基于“誤差理論與測量平差基礎(chǔ)”MOOC的閉環(huán)式教學(xué)設(shè)計

MOOC學(xué)習(xí)者群體通常包括在校學(xué)生和社會人士兩大類。對于社會人士的學(xué)習(xí)，需要增強(qiáng)自主獨(dú)立學(xué)習(xí)的積極性、主動性，做好自我監(jiān)控以提高M(jìn)OOC學(xué)習(xí)效果。對于在校學(xué)生的學(xué)習(xí)，一是要求學(xué)生做好學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者、規(guī)劃者和交流者，樹立學(xué)生自我學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的理念；二是要求教師做好課程的引領(lǐng)者、設(shè)計者和補(bǔ)充者，有效做好教學(xué)設(shè)計和考核評價機(jī)制。

“誤差理論與測量平差基礎(chǔ)”課程的教學(xué)，綜合考慮了線上、線下教學(xué)優(yōu)勢，對現(xiàn)有教學(xué)資源進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計了“課前導(dǎo)學(xué)、課中研學(xué)、課后拓學(xué)”三個教學(xué)環(huán)節(jié)，將“線上－線下”，“教學(xué)－反饋－教學(xué)”教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來，在整個教學(xué)的實(shí)施中將三個環(huán)節(jié)形成閉環(huán)，如圖1所示。課前導(dǎo)學(xué)和課后拓學(xué)，充分發(fā)揮“線上”教學(xué)資源的優(yōu)勢，組織學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、擴(kuò)展課程知識，做到有的放矢，為“線下”課中研學(xué)做好準(zhǔn)備。其中，“線上”學(xué)習(xí)則以“知識點(diǎn)”為切入點(diǎn)，按節(jié)點(diǎn)式、模塊化學(xué)習(xí)，主要包括MOOC視頻學(xué)習(xí)、隨堂練習(xí)和問題討論等環(huán)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“教為中心”向“學(xué)為中心”的轉(zhuǎn)變?！熬€下”教學(xué)主要從問題引入、情景設(shè)置、思政教育等角度，圍繞課程知識體系展開系統(tǒng)性講授，并基于學(xué)情分析結(jié)果，對難點(diǎn)、重點(diǎn)內(nèi)容針對性講解。

2.3 全過程式課程考核體系

科學(xué)的評價體系既有助于學(xué)習(xí)成效的評估，也有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)意識的養(yǎng)成?！罢`差理論與測量平差基礎(chǔ)”課程的考核倡導(dǎo)學(xué)生自我監(jiān)控和教師檢測相結(jié)合的過程性評價機(jī)制。學(xué)生自我監(jiān)控能充分發(fā)揮學(xué)習(xí)行為在課程評價中的主體作用，教師檢測能有效精準(zhǔn)掌握學(xué)生學(xué)情，持續(xù)改進(jìn)，解決學(xué)習(xí)效能低的問題。依據(jù)OBE理念，構(gòu)建了“學(xué)－練－考”全過程式考核指標(biāo)體系，加強(qiáng)學(xué)習(xí)過程的監(jiān)督與考核。其中，“學(xué)”“練”考核學(xué)生學(xué)習(xí)過程，“考”考核學(xué)習(xí)結(jié)果，進(jìn)而提高教育教學(xué)評價的科學(xué)性、專業(yè)性、客觀性。

2.4 “誤差理論與測量平差基礎(chǔ)”MOOC課程案例分析

“誤差理論與測量平差基礎(chǔ)”作為地理空間信息工程專業(yè)教育選修模塊，在測繪數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)、思維訓(xùn)練、模型建立以及程序開發(fā)等方面發(fā)揮了重要作用。本文以2021級地理空間信息工程61名學(xué)生的學(xué)習(xí)成績?yōu)槔?，分析評估MOOC自主學(xué)習(xí)的成效。由于視頻進(jìn)度和圖文學(xué)習(xí)兩部分的成績幾乎全部獲得，考慮到MOOC的考試部分不具備過程性，而MOOC課程的單元習(xí)題測試成績較視頻進(jìn)度和圖文學(xué)習(xí)更具有參考性。因此，選取MOOC單元習(xí)題測試成績（滿分30分）和期末考試試卷成績（滿分100分）為典型數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如表1所示。

為客觀準(zhǔn)確地分析線上MOOC自主學(xué)習(xí)對課堂教學(xué)的影響與促進(jìn)作用，首先采用式（1）對上述兩項(xiàng)成績進(jìn)行轉(zhuǎn)換：

（1）

式中，s1和s2分別為期末試卷成績和單元習(xí)題測試成績；f1和f2分別為期末試卷成績和單元習(xí)題測試成績的轉(zhuǎn)換后成績。

根據(jù)式（1）對表1的成績進(jìn)行轉(zhuǎn)換并繪制成百分比堆積柱形圖，如圖2所示，白色為期末考試轉(zhuǎn)換后的成績，灰色為單元測試轉(zhuǎn)換后的成績。同時，計算兩種成績比例p=f1/f2，并統(tǒng)計分布情況繪制成柱狀圖，如圖3所示。

由圖2可知，理想狀況下，兩種轉(zhuǎn)換后的成績保持一致時，即f1=f2，表明線上、線下學(xué)習(xí)狀況保持相同；當(dāng)f1>f2時，線下成績優(yōu)于線上成績，表明經(jīng)過線上MOOC學(xué)習(xí)對線下學(xué)習(xí)存在促進(jìn)作用；當(dāng)f1

結(jié)語

隨著教育信息化的到來，MOOC資源已成為線下課堂教學(xué)的有力補(bǔ)充，在教育界引發(fā)了一場學(xué)習(xí)革命。但如何有效地運(yùn)用MOOC資源促進(jìn)線下教育教學(xué)，仍是一個值得教育者們關(guān)注與深思的問題。本文在分析MOOC課程局限性的基礎(chǔ)上，結(jié)合筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以“誤差理論與測量平差基礎(chǔ)”課程為例，設(shè)計了線上線下閉環(huán)式教學(xué)模式和“學(xué)－練－考”全過程式課程考核體系，并基于61名學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了分析。本文研究為教師開展混合式教學(xué)模式改革創(chuàng)新提供了借鑒，同時也有助于引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的養(yǎng)成。

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作者簡介：趙興旺，博士研究生，教授，研究方向：衛(wèi)星導(dǎo)航與測繪數(shù)據(jù)處理研究。

基金項(xiàng)目：安徽省高等學(xué)校省級質(zhì)量工程項(xiàng)目（編號：2021xnfzxm027，2021jyxm0360，2022jcjs033，2022jyjxggyj255）。