慕课背景下课程教学模式改革

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  摘  要: 在慕课背景下,教学活动形成了开放式的、大规模的、线上线下互动的新型教学模式。以“数据库原理”课程为例,探讨了慕课背景下计算机专业核心课程增强教学针对性和有效性的一种实现途径。
  关键词: 慕课; 混合模式; 数据库原理
  中图分类号: G642          文献标志码: A          文章编号: 1671-2153(2019)02-0018-04
   一、慕课的兴起
   慕课即大规模开放在线课程(Massive Open Online Courses,缩写为MOOCs)。McAwley认为MOOCs是以大规模互动参与、借助互联网开放获得资源为目标的在线课程,既提供视频、教材、习题集等传统课程材料,也提供交互性论坛,并为学习者、教师和助教建立学习社区,将数以万计的学习者,在共同学习目标、学习兴趣和先备知识的驱使下组织起来[1]。2001年4月美国麻省理工学院宣布正式启动“开放式课程(OCW)”计划,于是有了MOOCs的雏形;2008年MOOCs概念正式提出,同年第一门真正意义的慕课正式上线;2012年Pappano,L.在《The new York times》发表文章《The Year of the MOOC》,这一年被称为“慕课元年”[2]。
   目前,全球慕课教育机构主要包括Coursera、edX、udacity、Khanacadem、Codeacademy等,其中Coursera、edX、Udacity被誉为慕课教育的“三驾马车”,以Coursera为例,它吸引全球81所高校或科研机构加盟,2012年11月学生数突破1800万[3]。哈佛大学、麻省理工学院、斯坦福大学、耶鲁大学等顶尖大学纷纷加入MOOCs行列。
   2015年4月,我国教育部发文《教育部关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理意见》,同年7 月《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》从国家层面推动慕课的发展和应用。我国教育部和高校积极投身到MOOCs建设实践中,各大高校的MOOCs如雨后春笋般接踵而至[4]。
   二、慕课引发了教学模式的变革
   这场在美国发起的大规模开放在线课程,其运作模式已在根本上开始触动传统高等教育的根基[5]。慕课的强大优势不仅表现在方式灵活多样,富有吸引力,更加适应数字化时代碎片化学习的特点,方便学习者自主选择。在线课程联盟,打破了大学围墙,带来了教育理念和教学方式的深刻变化[6]。
   (一)从以“教”为主翻转为以“学”为主
   慕课的基本特点就是由“教”到“学”权利关系的转变[6]。传统课程中,教师面对全班同学遵循统一的人才培养方案,使用统一的教材、教案、教学方法,学生被动接受教师对课堂内容的讲解和分析。人都是有惰性的,一旦所有的知识都来得轻而易举,学生可能会逐渐丧失独立思考和积极学习的主动性,所有知识的获得全在教师的传、帮、带中获取,这样的教学模式无异于工业化生产流程,导致的结果是学生之间差异小,习惯于被动接受知识,没有创新潜质,常被企业诟病[7]。
   慕課反映的是以“学”为本的教学价值取向,肯定了学生的学习自主权。学生根据自身的学习基础和学习兴趣,自主选择感兴趣的课程进行学习,通过慕课平台学生能够获得课程相关的背景资料、课程内容、教师的辅导,学生可以掌控学习时间和进度,有选择地学习课程内容,熟悉的内容可以不看,不熟或是对自己非常重要的内容可以反复多遍地学。学生是课程的学习者,更是管理者。学生在慕课学习的过程中,不仅可以提高学习效率,而且可以养成终身学习、自主学习的习惯。
   (二)从“小规模”课堂扩展为“大规模”课堂
   慕课被誉为“万人课堂”。慕课是网络在线课程,网络技术引发了课堂规模海啸般地扩张。2011年秋天,来自190多个国家的16万人通过网络注册学习斯坦福大学“人工智能导论”课程[8]。
   大规模课堂有两个特点:一是学习者的背景各异。传统课程中教学对象的文化和学习背景相似,学习目的相同,年龄层次相仿。慕课学习者拥有不同的文化背景和学习基础,年龄分布也各不相同,主讲教师授课要有国际化视野,考虑学习者的接受习惯。二是学习者人数总量过于庞大。传统课程一个教学班级一般在百人以下,为了取得好的教学效果,有些课程还提倡小班教学。而慕课注册人员众多,教学管理难度较大,每门慕课一般都由一个团队进行管理。
   (三)课堂时间从45分钟变为无限延长、无限次重复
   慕课不仅在空间上拉“大”了课堂,而且在时间上拉“长”了课堂。传统的课堂教学是40到50分钟,容易造成学生疲惫,降低学习效率。根据人的心理学特征,人的心理活动指向和集中于某种事物的能力一般不会超过10分钟。慕课以问题为导向,先建立知识框架,再将整个课程框架分解为每个知识点,用10分钟的时间进行讲解。每个知识点允许学生反复的琢磨。慕课课程必须语言准确、学术严谨,制作精良,经得起推敲。在课程的选择上建议大众化,比如选择专业核心、基础课程。
   传统课程按照教学计划进行教学,课时是有限的。教师备课时会将课程内容分重、难点,在课堂讲解时对课程内容按照教学目标进行取舍,做到有详有略。然而慕课无需考虑课时的限制,而且学生选课对教学内容的需要各不相同,所以慕课中的所有知识点都必须详细讲解。
   三、慕课背景下“数据库原理”混合教学模式改革的逻辑思路
   慕课是没有围墙的班级,教学管理的主体、管理的内容和管理方式都发生了很大的变化。教学秩序、教学质量、教学进度全由学生控制。作为计算机核心课程的“数据库原理”如何应对这样的挑战呢?
   “数据库原理”是计算机专业基础课程,在教学计划中是一门学位课程。该课程的教学目标是要求学生掌握数据库系统的基础理论、基本技术和基本方法,熟练掌握关系数据库的结构、常用数据库管理系统的基本操作,熟悉数据库管理系统的工作原理,初步掌握数据库信息系统开发的步骤和方法,了解大数据、异构数据库、数据仓库等基本概念,是一门理论和实践结合密切的课程。    慕课背景下“数据库原理”混合课程教学模式改革创新,应结合课程的性质和特点,借鉴慕课平台和微课制作技术,以知识点为基本教学单元,有效地解决课堂教学改革中遇到的问题。
   (一)分析课程特点,根据教学目标搭建知识点框架
   在充分理解和分析教学目标、教学内容之后,教师组先将所有知识点按照逻辑顺序和结构逐级进行框架搭建,知识点搭建的框架其实就是课程的目录。有些大知识点甚至分成三级结构,这主要依据知识点讲解需要而定。大知识点逐步细化为若干个小知识点,每个小知识点是一个教学单元。比如,数据库系统的结构经过分析,将这个大知识点划为两个小知识点,分别为数据库系统模式的概念介绍、数据库三级模式两级映像两个独立性。逻辑和物理独立性与数据库三级模式结构逻辑关联很大,将它们归并为一个知识点有助于学生对课程的理解。
   慕课的知识点没有重点,只有难点。慕课不受课时限制,学生选课的目的各不相同,每个知识点都必须详细讲解,并根据知识点的复杂程度考虑难以理解的知识点如何让学生尽快听懂。
   慕课维护过程中,注意知识点的补充和完善。每门课程的知识点都不是完闭的集合,随着对数据库技术研究的不断深入,“数据库原理”的知识也在不断扩展,比如地理数据库、数据仓库、大数据等等概念,在十几年前还没有写入教材,现在已经在数据库研究领域成为了热点,将来还有新的概念和知识出现,而且更新更快。所以,每门课程都需要不定期地进行更新、完善和补充。
   (二)针对知识点的特点选择表现形式
   慕课的知识点特点不同,可以选择不同的表现形式。慕课有三种表现形式,第一种是PPT式,由文字、音乐、图片构成,设计PPT自动播放功能,转换为视频。第二种是讲课式,由教师按照教学要求进行授课,拍摄剪辑成视频,教师可以面对学生也可以不面对学生授课。第三种是情景剧式,根据教学内容需要把教学内容“演”出来。尤其是实验课程由教师演示,拍摄成视频效果比较好。理论部分比较适用于第一种PPT式,将讲课内容做成PPT,配上教师的讲解,教学效果良好。据统计,70%的学生都希望能看到授课者。教学效果比较好的形式是将PPT和教师视频穿插录制,以教师讲授为主线,其中插入PPT用文字写出授课的主要路线和内容。实践部分比较适用于第三种由教师通过录屏软件将操作过程展示给学生看,使学生加深对理论知识的理解,通过实践巩固理论知识。“数据库原理”是一门比较典型的理论与实践相结合的理工类课程。如,讲述用户定义完整性这个知识点,首先,由教师列举生活中的例子“考试成绩是整型,满分是100,最低是0”,作为课程的引子;之后,采用PPT展示用户定义完整性的标准语句形式,可以全面展示全部语法规则。最后,通过录屏软件直接录取视频向学生展示用户定义完整性在数据库管理系统中的实现。整个课程形式多样,易于学生接受。
   (三)课程“导入”准备
   慕课的第一课是整个课程的导论,学生心理上有先入为主的特点,所以第一课尤为重要,需要特别重视。第一课需要讲解的内容包括:“学习这门课需要什么知识储备”(Foundation)、“这门课与其他计算机专业课程的关系”(Relation)、“这门课的教学内容包括哪些”(Content)、“如何学好这门课”(Requirement),笔者总结为FRCR法。
   “数据库原理”前期课程为离散数学、高级语言编程等,是“数据库应用”“大数据算法”等课程的前期课程。这门课程的教学内容包括:数据库的基本概念,关系数据模型的数据结构定义、操纵和约束,DBMS工作机制和原理等。在课程设计上,由数据库设计目标为切入口,先介绍学习“数据库原理”的目的和意义,列举大量的实例说明“数据库原理”知识应用广泛,以此提高学生的学习兴趣。
   (四)注重课程团队建设
   每门慕课都需要多工种协作完成,从教案整理、课程设计、磨课、课程录制、剪辑到课程发布后的在线组织学习、课堂答疑等几十个环节,都需要录音、录像、主讲和后期制作等各工种的协作。加之,每一门慕课总是在不断完善中,教学内容总是在不断更新中,且计算机技术更新速度快,“数据库原理”的教学内容同样在不断更新中,因此,需要课程组的全体教师协作,并形成梯队,将教学内容不断完善下去。
   (五)重视细节
   慕课的学生数量非常大,学生需求各不相同,网上答疑、课后作业反馈等都需要进行合理安排,否则工作量巨大。考虑学生的文化背景差异,视频中教师的穿衣打扮、教姿、教态细致到每一个手势都需要十分注意。如果不能实现全英文授课,可以配英文字幕,方便其他国家的学生选课。
   总之,慕课教学模式,是对教师角色的重塑,教师的主要任务是对学生的学习内容进行设计,指导学生如何学习,解决学习过程中产生的问题,让学生成为课程的主宰者,通过互动提升学生学的主动性,并实现个性化教学。
   四、慕课背景下“数据库原理”教学改革实践探索
   (一)实践过程及效果
   笔者在计算机专业学生中,抽取两个综合信息(如:班级人数、男女比例、高考录取平均分等)相对接近的两个教学班,作为实验对象。在实验班的“数据库原理”课堂教学中,笔者根据学生的专业知识受教程度,及本课程的教学要求,通过引入慕课进行教学实践,实行网上答疑、网上单元测试等教学环节,来重新设计教学活动。对照班的“数据库原理”,则实行传统方式教学。
   实验班的教学流程及内容详见图1和表1。
   經过一学期的学习,笔者对两个班的期末考试成绩进行统计(详见表2)。
   从表2可以看出:与对照班比较,实验班的平均成绩高出近10分;优秀率高出10%多;不合格率低了15%多。
   通过实验,笔者发现“慕课”教学能够巩固学生的理论知识,拓展课堂教学内容,延长课堂教学时间,有利于提高学生自主学习能力,激发学生学习兴趣。笔者通过对实验班的学生交流和问卷调查发现:绝大多数学生是喜欢这种混合教学模式的,慕课可以使得课程预习简单化,带着预习时产生的问题到教室上课,与老师面对面交流;对于不熟练的部分课程内容,可以通过慕课平台反复观看视频,加深记忆和提高学习效果,实现个性化学习。    (二)应注意的问题
   通过对“数据库原理”课程的慕课教学实践,笔者总结后认为,要注意以下一些问题。(1)教师要跳出传统教学模式的禁锢,把角色转换好,转变教师的主体地位,使教师从一个“讲解员”转变成学生的“引导员”,激励、启发学生学习。(2)组织并参与到学生的交流活动中,及时了解学生对本门学科知识点的掌握情况,提前调整好教学设计,并在课堂上及时安排新的教学内容。(3)学生对慕课学习时间的安排还存在一定问题,比如:如何选择恰当的时间进行课前观看视频,课后是否还要观看已学过的视频等。(4)分组讨论时,教师應加强对每个小组的管理,比如:如何分组,讨论主题的确定,问题的收集与解决等。(5)教师要在课前做大量的慕课资源删选工作,挑选出最适合本班学生及教学活动的慕课内容,在调整教学内容后,能有相应的慕课资源进行补充。
  参考文献:
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