美国免费在线大学课程的启示

  本文介绍了美国的三大免费在线大学课程平台Udacity、Coursera、edX在课堂教学、作业批改、答疑互动等方面与MIT OCW及国内精品课程的不同之处,说明了它们在一对一、个性化教学等方面的优势所在,以及如何在目前以授课为基础的课堂模式中引入全新的教学理念及优质资源,提高教学质量。 
  关键词MIT OCW;MITx;MOOC 
  中图分类号G642.3 文献标识码A 文章编号1007-0079(2014)30-0027-02 
  麻省理工学院开放课件项目(MIT OpenCourseWare,简称MIT OCW)于2001年4月宣布正式启动,截止到2011年11月,MIT已经发布了2080门课程,涉及学校全部五大学院35个学科1。中国于2003年启动的国家精品课程项目,旨在通过开放教育资源建设提升本科教学质量。据统计,2003-2010年共建设约3800门国家级课程(包括本科类、高职高专类、网络课程类)。如果我们考察一下国家精品课程项目和MIT OCW实际产出的资源,就会发现两者都以课程为基本单位,按照相同的原则组织课程资源,每门课程都建立一个网站,列出课程大纲、每节课的幻灯片、阅读书目、课程阅读补充材料,部分或是全部课的录音、录像,以前的考试题和学生作业等2。 
  但两个案例的课程网站都仅仅是用来反映课堂教学,都不适合有效的在线学习或是远程学习。近年来,越来越多的人希望从简单的共享学习材料转到具有真正上课体验的在线学习从固定的一天开始,学生每周必须去观看视频,然后做家庭作业,在每门课结束后,可以得到一个证书。 
  2011年秋季,Stanford大学开设了面向所有学生的“数据库”、“机器学习”和“人工智能”三门免费在线学习课程,每门课程都有超过10万名学生注册;2012年春季,MIT宣布启动MITx计划,推出免费在线学习课程“电路与电子学”。大获成功后,在2012年先后成立了Udacity、Coursera和edX三家公司,构建免费的大规模在线开放课程(Massive Open Online Courses,简称MOOC)平台,目标是为世界上任何一个能接入Internet的、愿意学习的人提供从最好的大学、最好的导师中学到最好课程的机会3。 
  一、课堂教学 
  课堂教学采用视频实现,但每堂课被分成若干个数分钟长短的单元,每一个单元代表一个基本的概念。学生可以根据各自的背景、技能和兴趣反复播放或跳过某一单元,这种模式可以让我们避免“一刀切”的教育方法,允许学生去遵循一个更个性化的课程安排。 
  视频播放时可以改变播放速度,如果英语听力不好的话,可以慢速播放,还可以选择显示同步字幕,如图1所示。 
  作为教师,我们会在课堂教学过程中问一些简单的问题。不过当我们在真正的课堂上提问的时候,可能会有很少的学生在其他同学还没思考完毕前,一口报出正确答案,然后我们就继续往下讲了,但大多数学生只是注意到了老师问了个问题,而并没有真正进行思考。因此,播放的视频会在提问的地方暂停下来,等待学生回答问题。如果学生在方框里输入的答案是错误的,必须再次填写;如果答对了,可以选择显示参考的解释,如图2所示,然后视频继续进入到下一部分。 
  二、作业批改与分析 
  对于程序编写、电路实验、主观性试题,全部采用类似课堂提问的自动批改方式进行。对于人文类、社会科学、商业等需采用批判性思维的作业批改,采用的解决方案是学生之间互批,给出可操作性较强的评判标准,每个同学的作业由系统随机提交给其他5位学生评判,取其平均值。经过成千上万学生的作业互相批改与教师批改对比分析,其成绩基本吻合,如图3所示。 
  对于自动批改的作业,系统给出所有错误答案的分布情况,如图4所示。每一个小叉叉就是一个不同的错误答案,而左上方的大叉叉表示有2000个学生得出了同样的错误答案。这样,就可以找到大家普遍存在的问题,分析导致该问题的根本原因。 
  三、答疑互动 
  在线学习平台是一个巨大的线上社区,是一个全球性的社区,学生可以随时提出问题,然后其他学生可以回答问题。最惊奇的是,因为学生太多了,意味着即使有学生在凌晨3点提出一个问题,在世界上的某个地方,总会有人醒着,在同一问题上进行学习。因此,在许多课程中,在互动平台上的回答时间中间值只有22分钟,远比我们对学生的答疑好得多4。
  四、启示 
  通过教育技术手段来提高学习效率和教学过程是目前世界上高等教育发展的趋势,MOOC是其中一个新兴的形式,很适合于当今网络化的学习潮流。作为教育工作者,通过对MOOC课程的观摩学习,将其融入到我们的教学改革中。 
  1.课程体系的改革 
  电路、模电、数电是电子信息类专业的重专业基础课,在我们的教学过程中,分成三门课程进行教学,相互之间的联系不是很紧密。edX平台的MITx 6.002课程教学,将三门课程融合在一起进行教学,使学生在总体上对于它们的联系更明确,我们可以在卓越工程师专业中进行试点,使学生的基础更扎实。 
  2.教学内容的改革 
  传统的程序设计课程教学,从赋值语句、条件语句、循环语句等开始讲起逐渐深入,但学生在学习的时候往往不明白能做什么,学习兴趣降低,实际编程能力比较弱。我们可以在C语言教学中,借鉴Udacity平台CS101课程的教学思路以“建立一个搜索引擎”为目标进行课程内容的组织,对于编程无经验的学生,经过7周的学习建立一个完整的项目,对于学习者来说非常有吸引力,完成学习后可以初步掌握实际编程的方法。 
  3.教学手段的改革 
  在我们以授课为基础的课堂模式中,通常以板书及PPT为主,吸引学生主动、积极的学习,可以引入上述平台中的优质资源。例如在电子技术的教学中,可以将MITx 6.002课程的课堂演示录像引入,使学生直观地了解信号的变化情况。在笔者本学期的《信息对抗与安全》课程中,尝试性地使用了Coursera 平台中Michigan大学的Internet History Technology and Security、Stanford 大学的Cryptography、Washington大学的Information Security and Risk Management等课程的相关教学材料,取得了比较好的效果。
  在笔者的信息通信网络课程教学中,引入了MOOC平台的课程中所使用的Wireshark软件和PacketTracer软件进行教学,通过实时捕获数据包,模拟网络环境进行分析。通过上述工具,结合相关内容进行教学,可以大大提高学生对于教学内容的理解。 
  4.双语课程教学的改革 
  在双语教学课程中,由于现有教师的英语水平无法同母语是英语的老师相比,并且现有的双语教材的内容也相对比较滞后,教学效果不是很理想。因此,对于某些课程,可以引入MOOC平台上的课程视频作为教学主体,我们的教师作为助教,这样可以解决教学内容与师资等问题。 
  在笔者所教授的信息通信网络(双语)课程中,通过观摩学习MOOC平台上的相关两门课程后,最终选用了Class2Go平台上使用的2012年出版的Computer Networking A Top-Down Approach(第6版)教材。该教材除了内容上结合Internet最新技术讲解信息通信网络的内容外,其独特的从应用层开始往下讲解的编排方式能够使学生由浅入深的进行学习,更符合认知规律。 
  在课堂教学中,通过精选与教学内容密切相关的部分MOOC平台上的著名教授的授课视频(每段播放长度小于5分钟,以免造成学生的疲劳),配之以同步字幕,穿插在教学过程中播放,每段视频播放完后或播放中暂停后对重内容使用中文进行解析。这样,既能给学生带来原汁原味的名师英语讲解,又通过中文讲解使学生加深理解;同时,学生也可以根据各自的英文水平,选择是否观看字幕,在掌握课程内容的前提下,了解国外名师的讲课方式,提高自身的英语能力。 
  5.学生学习能力的培养 
  尽管有许多学生英语四、六级考试成绩很不错,但实际应用英语的能力比较弱。因此,可以在学生中组织MOOC课程学习兴趣小组,同步地与全球各国的学生一起学习。如在一年级同学中组织程序编写课程学习兴趣小组、在二年级同学中组织电子技术课程学习兴趣小组,既可以对正在学习的相应课程有所促进,又可以大大提高专业英语的听、读、写等方面的能力。 
  我们在一年级学生中开设电子信息工程概论课程,求学生任意选择感兴趣的MOOC课程进行学习,培养了学生的学习兴趣、学习积极性和自学能力,为今后的学习打下了良好的基础。图5是学生在MOOC平台上进行学习的过程以及获得证书的截图。 
  总之,相关课程的教师都可以对MOOC平台上的一百多门优质课程进行观摩学习,汲取其教学思想、教学方法和教学内容,在自身的授课中进行应用,以提高教学水平和教育质量。 
  参考文献 
  1王爱华,汪琼,姜海标.麻省理工学院怎样做开放课程J.开放教育研究,2012,18(3)9-19. 
  2侯爽,王龙.国家精品课程项目利用开放教育资源提升本科教学质量J.开放教育研究,2012,18(1)124-131. 
  3Charles Severance.Teaching the world Daphne koller and courseraJ.Computer,August 2012,Volume 45,Issue 8page8-9, 
  4我们从在线教育学到了什么,Daphne Koller,