回归常识的MOOC生态环境下计算机基础课程混合式教学改革

2019-08-07 06:40:18潘晟旻田春瑾刘领兵

计算机教育 2019年7期

潘晟旻,田春瑾,刘领兵,陈榕

（昆明理工大学计算中心，云南昆明650500）

1 高校计算机教学全面迎来新的生态环境

互联网生活化对教育的影响之一是推动了MOOC在高等教育领域的迅速兴起和普及。教育部提出实施一流课程建设“双万计划”后,国内高校MOOC建设及混合教学改革又掀起了新一轮浪潮。一份2018年11月的问卷调查表明,接受调查的30余所国内高校中,46%的学校都自主建设了大学计算机课程的MOOC,近70%的学校都在这门课程的教学中采用了SPOC平台混合模式的教学。截至2018年6月,国内上线的MOOC课程数量达到5 000门,以MOOC为主要形式的国内在线教育用户已达1.72亿,课程数量和选课规模均达到世界第一。在我国,MOOC不仅是为社会学习者定制,更是与高校课程体系紧密结合,走出了一条完全迥异于其起源地的新路[1]。高校教育教学已置身于以MOOC为基础的、新的生态环境之中,而计算机基础课程教学因其信息依存度高、受众面广,几乎全面开展了基于MOOC/SPOC平台的翻转课堂教育教学改革。

以Gartner技术成熟度曲线刻画我国MOOC的建设与发展,其规模已逼近其期望膨胀期峰值,见图1。

图1 MOOC发展Gartner技术成熟度曲线

上述的发展预测并非没有依据,MOOC在其起源地美国,已经过了鼎盛时期,其投资方、投资规模已呈现下降趋势。MOOC因其自身的高度开放性、结课率低等特点,与大学课程的依存度已经低于当初的期望。而在我国,MOOC在汇聚优质教育资源、发挥教育公平、缩小东西部高校之间发展差距等方面发挥着越来越重要的作用。伴随互联网技术的成熟,MOOC立足于高校,借助SPOC平台,通过翻转课堂等教学方法,为学生提供丰富而优质的学习资源,推动一流课程的建设及应用,将成为我国高校新时代的教育教学生态环境。

2 新生态下教育教学主体的更迭变迁

互联网技术掀起的信息技术革命,使人类由信息资源短缺的时代进入了信息资源过剩的时代。在今天,知识和信息的多源性和易得性使学习者拥有了充分的选择权,教师已不是唯一的知识来源,教师在知识传授中的话语权逐渐被消解。在翻转课堂模式的学习中,学生拥有选课的自主性、学习节奏的自主性、学习内容的自主性[2],传统课堂时间、空间、进度的强制性得到了弱化甚至消弭,“以学生为中心”的学习特征凸显。

早在20世纪80年代,在美国高校即展开了以学生为中心(SC:Student-Centered)的本科教学改革,提出了“以学生发展为中心,以学生学习为中心,以学习效果为中心”的新的教学模式探索[3]。在建构主义心理学、社会认知心理学、人本主义学习理论等基础上,SC改革模式视学生为学习的主体,学生对自己的学习负责,成为主动和自觉的学习者[4]。SC教学改革实施效果及其在中国教育改革中的应用成效,囿于当时教学条件及教育环境,是存在争议的。MOOC的出现改变了这一切,其优质教育资源和全程可交互的学习过程为学习者带来了全新的体验,SPOC则可弥补MOOC呈现方式单调、针对性指导缺失、在线参与度不足、不能满足个性化学习需求等缺陷,促进MOOC与传统课堂教学的深度融合,学生则在线上线下混合学习的模式下成为学习的中心与主体。

3 以学生为中心的教育教学改革实施现状

以学生为中心的教育教学改革是在信息技术快速发展进步、智慧教学工具和手段层出不穷、学生生活及学习习惯发生极大改变的新的教育教学生态环境下提出的顺应时代发展的改革命题。以学生为中心的教育教学改革主要体现以下几点转变:一是学生获取知识的来源从传统的来源于教材、教师转变成基于互联网的多种渠道;二是教师在教学中的主导地位转变为引导学生学习的辅助地位;三是学生从传统的被动受教育转变为自我教育者,从被动学习状态转化为主动学习状态,并形成终身主动学习的素养。

计算机基础教育在我国高等教育发展的宏观背景下,也经历了快速发展、迅速普及过程中质量下滑的窘境。提高课程的深度、难度、挑战度,重新树立本科教育的质量意识,是在教育报国、教育强国的时代使命召唤下,对教育本质的难得的回归。MOOC作为基于互联网技术的新型教学形式,是当今优质教学资源凝聚的重要载体,成为学生获取知识的多种来源中一项重要的来源。为改革而改革的形式主义,是教学改革的痛点所在,以MOOC为主要形式的新型教育生态的创建,要服务于引导学生回归刻苦读书的教育常识。借助MOOC平台实施的混合学习模式中,教师要切实做到对学习过程的指导,而不是引导学生从形式上适应MOOC平台形成性评测的规则;回归常识的学习活动,要切实以学生为中心、提高学生学习的主动性,避免以资源为中心,以评价规则为中心,形成华丽的技术外衣下的新的不良导向。

在回归常识的教育教学探索中,将新技术、新方法融入教学实践,是本科计算机基础教育中唤醒学生学习动力、培养学生在线上线下混合教学环境中主动学习意识的重要“战术”。昆明理工大学计算机基础课程教学团队为了创建一以贯之的全新教学生态环境,全程贯彻以学生为中心的教学理念,在MOOC建设及应用方面,已经基本形成了系列MOOC课程群落,见图2。

伴随MOOC建设而实施的翻转课堂和混合式教学,对教学模式从以教为主向以学为主转变、以课堂教学为主向课内外结合转变、以结果评价为主向以结果和过程评价结合为主转变创造了很好的条件。课程教学模式的三个转变是实现课程教学质量提高以及人才培养质量提高的重要方法。但在实际教学改革实施过程中,也呈现出一些与教学理想状态相悖的问题。

图2 昆明理工大学计算机基础课程MOOC建设现状

(1)学情表明,学生线上学习有效的课业参与度不高,学习行为过多是围绕得分必选项而展开,对习得知识本身的持久性驱动力不足。例如程序设计课程,以一届3 338名本科生成绩为样本,其成绩由70%的线上学习成绩及30%的期末无纸化测试成绩构成。无纸化测试由考试系统自动评判,其评判得分情况与人工批阅结果基本吻合。但是成绩测评结果显示,学生在无纸化考试环节中成绩低值分布明显,及格率仅为18.3%,经过程化评价后达到95.1%的及格率。考试原始成绩与综合评价分数对比见表1。

上述成绩评测结果反馈说明,在程序设计课程混合模式教学和学习中,线上学习行为评判分数依据区分度不足,即学生轻易就可以通过刷视频、参考网络信息作答题目等虚假的高参与度学习行为获得课程过程化考核需要的分数。这样的改革呈现的教学结果与课程提升内涵的期望背道而驰。

(2)学生自我管理能力不足,线上学习专注度不高。以时间管理为例,学生在线学习时间在SPOC平台上呈现明显的周期规律,即线下课程当天出现学习人数的峰值,而平时学习人数很少,学生提交作业的时间也集中在作业截止日期的前几个小时之内。

表2为某教学班级SPOC学习人数周期统计,班级人数共计221人。可见在实施翻转课堂教学的过程中,线上学习人数的分布峰值出现在线下课程进行的周二、周四,而平时学习的人数仅维持在班级人数的15%左右。线上学习督促功能对于低于学习计划较多的群体,督促效果不明显。

表1 考试原始成绩与综合评价分数对比

表2 某教学班级SPOC学习人数周期统计

(3)在学生线上学习进度未实现前置的情况下,教师不能很好地划分课程内容的课内及课外学习边界,线下与线上学习发生重叠,无法真正提高学习效率。

学生在线上线下混合学习环境下良好学习习惯的养成训练,是关乎教学改革成败的首要要素。学生只有养成并坚持了良好的线上线下混合模式的学习习惯,才能摆脱传统网络教学“滋生浅层学习的温床”的误区,而真正实现线上理解知识、建构知识关联,线下深化学习深度、加强实践交互的良好学习状态,从而在提高人才培养质量方面真正发挥混合教学、混合学习模式的优势。以大学计算机课程5 200人一学期(10个教学周)的SPOC教学为例,学生在学习过程中,线上进度明显慢于教学期望进度,见图3。

4 回归常识的计算机基础课程教学改革需要解决的关键问题

图3 学生在SPOC教学中学习进度统计

数据表明,混合式教学所期望达到的学生线上自学,线下课堂围绕学生线上学习进行知识内化的教学理想并未得到实现。学生仅仅满足了MOOC平台的规则,在期末计分之前突击看完了规定的视频。而这样的线上学习行为,在成绩综合评价中起到的实质促学作用是微乎其微的。

在学生主动学习能力及学习习惯养成方面,要顺应网络时代的学习习惯,另外要摒弃理想化的假定条件,当前学生在同一学期可能有多门课程都需要通过翻转课堂的形式进行课外的线上学习,希望学生将所有的碎片时间都投入一门课程是不现实的。

在MOOC/SPOC热度发展中,经过教学实践的反馈,需要冷静思考其在提升课程内涵,健康有序发展过程中遇到问题的解决对策。教学要回归学生刻苦读书学习的常识,否则因为外在形式的变化降低了教学评测标准、影响了人才培养的质量,便是舍本逐末之举。战德臣、嵩天、于歆杰等学者在SPOC/翻转课堂实施方案的研究和实践中都提出了要根据不同学校、不同学生群体特点针对性制定教学改革实施方案的观点。针对不同层次的学生群体,以激发学生学习内驱力为根本出发点的教学改革,才真正有利于打造信息时代的“金课”,提高学生的学习效率,进而提高教学效果。针对目前混合模式SPOC教学中遇到的学生主动学习意识不强、技术手段运用杂乱、没有形成成熟的课程反馈及评价机制的现状,着力从以下几方面入手进行教学改革。

(1)借助新型教学手段,优化课程内容,让MOOC资源、SPOC平台、翻转课堂的教学手段服务于课程教学内容,进而使课程展现出更宽广的视野、更深邃的内涵以及更有特色的内容体系,并更易于为学生学习和理解,从而激发学生学习的活力和动力。课程内容自身知识的魅力和教师精心的课程设计才是学生主动学习的原动力。

(2)研究支持自动测评技术的智慧教学工具在计算机基础课程MOOC/SPOC中的深度应用。现阶段以教学视频和Web交互为主的MOOC,对于需要编译环境进行编程训练的计算机编程类课程来说,现有的交互方式和手段无法取代学习必须经历的编程训练。对于计算机基础课,自动测评是减轻教师手工批阅作业的压力,从而合理增加作业、测验频次,以促进学生参与线上教学积极性的必要技术手段。目前教学团队积极通过教育部产学协作项目,引入基于云编译、支持移动端的辅助教学产品以及用于SPOC环境的在线编译测评系统,配合SPOC教学应用,并在下一阶段的MOOC建设中,谋求整合智慧教学资源,形成统一而成熟的课程评价体系,更好地促进学生在学习活动中学习重心前置,达到理想的翻转课堂教学效果,同时减轻教师海量的作业批阅负担,使教师更有精力从事教学设计和课堂教学管理。

(3)在MOOC/SPOC教学研究及实践的基础上,进一步探索 “经验驱动”与“数据驱动”相结合的课程反馈机制与评价机制,形成完善的方案。提升学生在线上线下混合模式学习中的主动学习意识。基于渐进式推进的方案,选择性地引入智慧教学工具和手段方法,通过智能化、移动化、多模式的交流互动,提高学生学习效率。同时,避免学习状态熵值的升高,导致以学生为中心教学策略带来的课堂无序化的趋势蔓延,尽量减轻学习者和施教者的负担。

(4)优化学习过程数据的采集与分析方案。MOOC+SPOCs教学的优点之一是能够全程提供学生学习过程的相关数据。有效地收集和分析这样的数据,有助于教师准确地了解学生的学习状态,进而改进教学的过程。数据有效的分析方案可以辅助教师及时发现学生在预习、课堂任务完成、课后复习及进行下一轮预习的教学环节中学生存在的问题,并给予学生以必要的督促、引导与评价。

5 结语