基于MNSS的“1+X”大規(guī)?；旌鲜浇虒W方法研究

李健 孫謙

摘? ?要： 本文在分析MOOC平臺和SPOC平臺教學現(xiàn)狀的基礎上，采用理論與實踐相結合、線上與線下相結合的理念，將MNSS與目前的愛慕課、雨課堂、超星泛雅等在線MOOC平臺及各個學校自建的SPOC平臺相結合，形成完備的“MOOC+MOOP+SPOC”大規(guī)模混合教學平臺。應用該模式有利于學生進行碎片化學習，有效促進學生實踐課程的學習，提高學生的實踐動手能力。

關鍵詞： MOOC? ?SPOC? ?MOOP? ?MNSS? ?混合式教學

1.大規(guī)模混合式教學的內涵與建設困難

隨著計算機技術和網絡技術的飛速發(fā)展，基于信息技術的網絡在線教學與傳統(tǒng)的線下教學相結合形成了混合式教學模式，為教育領域改革提供了新的方向。在國內，混合式教學模式最早由何克抗教授提出。他指出，混合式教學模式將傳統(tǒng)教學模式的優(yōu)勢和信息化教學的優(yōu)勢有機結合起來，既發(fā)揮了教師在教學過程中的監(jiān)督、指導、啟發(fā)作用，又激發(fā)了學生的積極性、自主性與創(chuàng)造性，充分體現(xiàn)了學生在學習過程中的主體地位[1]（48-55）。

近年來，隨著MOOC（Massive Open Online Course）平臺的興起，賦予混合式教學模式新的內涵，混合式教學模式不再是線下傳統(tǒng)教學和線上網絡教學的簡單疊加。翻轉課堂是基于MOOC的新的教學模式，將線上自主學習與線下自由討論相結合，即教師將錄制好的教學視頻發(fā)布在網絡平臺上，學生利用課下時間進行碎片化學習，對知識點進行初步了解，再帶著問題或疑惑在課堂上討論學習，極大地提高學生的學習效率?；舅悸肥牵簩鹘y(tǒng)的教學過程進行翻轉，讓學生利用課外時間完成課本知識點的預學習，課堂上的時間則留給學生與教師互動討論，達到理想的教學效果。以翻轉課堂和線下研討為主的混合式教學模式是新時代教育教學的主要模式[2]（82-86）。

基于MOOC的混合式教學對文科專業(yè)有很大的優(yōu)勢，并不完全適應計算機等工科專業(yè)，工科學生無法進行實踐能力鍛煉。在“新工科”背景下，如何不斷深化培養(yǎng)模式改革，培養(yǎng)新型應用型人才，成為當前急需解決的問題，對混合式教學模式的發(fā)展提出了更高的要求。MOOP（Massive Open Online Practice）概念被引入現(xiàn)代教育中，理念思路是：充分利用軟硬件資源構建一個虛擬實驗和遠程實驗平臺，為各類實踐課程提供在線實踐教學與練習。“MOOC+MOOP+SPOC”三位一體的教學模式是大型混合式教學的發(fā)展趨勢和難點。

2.MNSS平臺的設計理念和技術架構

MNSS平臺基于開源軟件開發(fā)的虛擬仿真實踐平臺，是MOOP理念的具體實現(xiàn)。MNSS整合了eve-ng、GNS3 GUI、Dynamips、 Dynagen、 QEMU、 GNU Health、 OpenLIS、 OpenSourcePACS等眾多優(yōu)秀的開源底層軟件，綜合利用云計算、虛擬化、虛擬仿真、linux bridge等技術，構建了一個以云計算技術為基礎的“高性能、集中式、開放性”兼具的創(chuàng)新型實驗平臺。

MNSS利用“云計算”技術將應用程序安裝在云端服務器上，有效改變了應用程序在本地安裝的傳統(tǒng)方式，避免軟件版本的反復更新、軟件數量的繁多、軟件占用系統(tǒng)空間龐大等多種問題而導致的不必要的重復勞動。師生共享“實驗室”模式，提高了資源的利用率，降低了維護管理的復雜度[3]（51-53）。同時，在不需要硬件的前提下，MNSS提供了便捷的方法設計和模擬任意規(guī)模的網絡架構。此外，MNSS具有橋接到真實網絡的功能，可作為測試與部署新系統(tǒng)、完成網絡改造、快速排查網絡故障的有效工具。

MNSS提供了教師全新的教學模式，提供了學生便捷的學習平臺。MNSS用戶只需通過一個Chrome瀏覽器，即可以實現(xiàn)在任何時間、任何地點以任何方式學習任何課程的“5A”式線上實踐學習。MNSS平臺采用“系統(tǒng)虛擬化+應用虛擬化+網絡虛擬化”的整體設計理念，可以提供編程類、網絡類、系統(tǒng)類、大數據類和算法類五大類上百門課程的實驗教學。MNSS平臺的總體架構如圖1所示，為了提高服務器的訪問速度，達到更好的仿真效果，MNSS平臺采用單用戶獨占服務器的方案，這種方案需要較多的服務器資源，傳統(tǒng)的物理服務器不僅占用空間，而且資源得不到合理優(yōu)化，浪費了人力物力。為了解決這個問題，服務器端采用虛擬化作為底層平臺，如VMware vSphere、Xen、Hyper-V等虛擬化平臺都可以，利用系統(tǒng)級虛擬化技術在較少的服務器上運行多種工作負載，使難以管理的服務器數量劇增現(xiàn)象得到控制，減少對物理服務器的需求，降低數據中心的運營成本。

3 當前在線MOOC平臺與SPOC平臺分析

3.1MOOC平臺

MOOC是Massive Open Online Course的縮寫，即大規(guī)模在線開放課程。2012年是MOOC發(fā)展元年，美國最先推出了三大MOOC平臺Udacity、EdX和coursera，由于首批上線的課程不僅質量和水平非常高，而且完全免費，因此受到了網絡學習者的熱捧。很快，在中國也興起了MOOC浪潮，較為著名的MOOC平臺有愛慕課、雨課堂和超星泛雅等[4]（172-175））[5]（60-63）。MOOC平臺教學的優(yōu)勢與劣勢分析如下：

3.1.1MOOC教學的優(yōu)勢

（1）滿足大規(guī)模學生學習的需求。MOOC是一種開放的在線教學模式，學生可以免費注冊使用，人數和條件不受限制，能夠滿足大規(guī)模學習需求。

（2）豐富的教學資源。MOOC平臺教學資源豐富，能夠充分利用互聯(lián)網的各類教學資源，豐富學生學習素材。

（3）具有靈活性。MOOC教學依托互聯(lián)網技術，充分發(fā)揮互聯(lián)網傳播快、方式靈活等優(yōu)勢。

（4）教學時間與空間自由。通過使用MOOC，學生可以充分利用碎片化時間進行系統(tǒng)化學習。

3.1.2MOOC教學的劣勢

（1）缺乏教學互動。MOOC教學是一種單向網絡教學傳授模式，在教學過程中不能觀察學生的學習情況，缺少傳統(tǒng)課堂教學中教師與學生互動交流環(huán)節(jié)。

（2）實踐類課程教學效果不理想。MOOC對于文科類專業(yè)起到很好的教學作用，對于計算機等工科專業(yè)中實踐性比較強的課程教學效果不佳，如網絡、編程等課程，學生只能學習一些概念，不利于動手能力的培養(yǎng)。

（3）管理難度大，缺乏監(jiān)督。MOOC以學生為主體，要求學生根據自身情況選擇合適的時間自主學習。但由于學生的自制力較差且缺乏有效監(jiān)督，導致難以按時完成課程學習，反而增大管理難度。

3.2SPOC平臺

SPOC概念由加州大學伯克利分校阿曼多·?？怂梗ˋrmando Fox）提出，是一種將MOOC資源用于小規(guī)模、特定人群的教學解決方案，基本形式是在傳統(tǒng)校園課堂采用MOOC的講座視頻或在線評價等功能輔助課堂教學[6]（114-115）。北大、清華等一些國內高校，近年來開始在實體校園內開展SPOC實踐。SPOC平臺教學的優(yōu)勢與劣勢分析如下：

3.2.1SPOC教學的優(yōu)勢

（1）規(guī)模小、精準定位。相對于MOOC而言，SPOC學習規(guī)模較小，對于課程學習者的人數及相應的選課條件有一定的要求，對于學生選課學習進行初步篩選，對目標受眾進行精準定位，較好地保證學生的課程學習質量與效果。

（2）平臺技術、資源、交互等多維支持。SPOC在線教學平臺利用各類教學資源，運用在線網絡教學的交互功能，能夠充分發(fā)揮教師的引導作用，獲得理想的教學與學習效果。

（3）可持續(xù)性學習。通過制定SPOC課程的教學進度，促進學習者可持續(xù)學習，使課程學習具有系統(tǒng)性，從而提高學生的課程學習質量，增強效果。

（4）特色課程滿足個性化需求。SPOC突出針對適度小規(guī)模學習者情況的定制，能夠體現(xiàn)學習者的興趣選擇。圍繞高職教學的實際情況，注重高職學生學情分析，設計具有個性化的特色高職課程，充分運用多維互動的SPOC混合式教學模式，滿足高職學生的個性化學習需求。

3.2.2SPOC教學的劣勢

（1）教學互動仍存在不足。SPOC作為線上教學平臺，不能很好地進行課堂上的溝通和交流，缺乏有效的教學互動，學習效果不夠理想。

（2）實踐類課程教學效果不理想。和MOOC相似，對于文科類專業(yè)起到很好的教學作用，對于計算機等工科專業(yè)中實踐性比較強的課程教學效果不佳，如網絡、編程等課程。學生只能學習一些概念，缺乏實踐環(huán)節(jié)，不利用培養(yǎng)新型應用型人才。

（3）教學管理有待加強。由于SPOC是在線教學平臺，對學生的自主性有很高的要求，因此教學管理效果欠佳，教學管理有待加強。

4.“1+X”大規(guī)?；旌鲜浇虒W方法研究

單純使用MOOC和SPOC進行教學無法滿足學生的學習需求，需要構建一種理論與實踐相結合、線上與線下相結合的大規(guī)模混合式教學模式。MNSS平臺是MOOP理念的具體實現(xiàn)，可以通過Chrome瀏覽器實現(xiàn)對編程類、網絡類、系統(tǒng)類、大數據類和算法類等課程的在線實踐教學，由于MNSS平臺采用“虛擬系統(tǒng)+虛擬應用+虛擬網絡”的整體設計理念，可以實現(xiàn)幾乎所有課程的在線實踐教學。與目前的愛慕課、雨課堂、超星泛雅等在線MOOC平臺及各個學校自建的SPOC平臺相結合可以形成完備的“MOOC+MOOP+SPOC”線上教學平臺，實現(xiàn)理論與實踐相結合。采用翻轉課堂的形式，實現(xiàn)線上自主學習與線下自由討論相結合。

“計算機網絡”是一門實踐性比較強的學科，以“計算機網絡”課程為例展開混合式教學研究。學生可以利用MOOC平臺或者學校自建的SPOC平臺進行課程相關理論的學習，了解常用的概念及知識點。在學生掌握了一定知識點的基礎上，利用MNSS平臺進行計算機網絡的仿真練習，MNSS平臺提供虛擬的路由器、交換機等設備，可以一比一真實還原網絡環(huán)境。通過在線實踐操作，避免線下操作中實驗環(huán)境有限的弊端，讓每個學生都能操作，由于是虛擬環(huán)境，不用擔心設備損壞等情況，可以反復實驗，大大提高了學生的實踐動手能力，實現(xiàn)了理論與實踐的結合。

采用翻轉課堂模式實現(xiàn)線上與線下相結合，教師將錄制好的教學視頻發(fā)布在MOOC平臺或SPOC平臺上，學生利用課下時間進行碎片化學習，對知識點進行初步了解，再帶著問題或疑惑在課堂上討論學習，極大地提高學生的學習效率。將傳統(tǒng)的教學過程進行翻轉，讓學生利用課外時間完成課本知識點的預學習，課堂上的時間則留給學生與教師互動討論，從而達到理想的教學效果。在翻轉課堂中，教師起到引導作用，而學生則起到主體作用。在翻轉課堂實施過程中，教師要適當地進行指導和組織，保證線下教學過程有序開展，避免課堂混亂。學生作為主體，要把更多的時間留給學生，學生進行課程學習的分享，有利于調動學習積極性。

大規(guī)?；旌鲜浇虒W流程如圖2所示，課前學生在MOOC平臺或者SPOC平臺進行在線學習，課堂通過翻轉課堂進行互動交流，課后運用MNSS平臺進行實踐操作練習，形成一個從課前預習到課堂討論再到課后實踐練習的全流程。

5 結語

本文闡述了目前大規(guī)?；旌鲜浇虒W模式的內涵及建設困難，介紹了MNSS平臺的設計理念及技術架構，分析了MOOC和SPOC的優(yōu)勢和劣勢。為了達到更好的教學效果，研究了一種基于MNSS的大型混合式教學模式，將MNSS與目前的愛慕課、雨課堂、超星泛雅等在線MOOC平臺及各個學校自建的SPOC平臺相結合形成完備的“MOOC+MOOP+SPOC”線上教學平臺，實現(xiàn)了理論與實踐相結合。采用翻轉課堂的形式，實現(xiàn)線上自主學習與線下自由討論相結合。實踐表明該教學模式具有一定的推廣價值。

參考文獻：

[1]羅映紅.高校混合式教學模式構建與實踐探索[J].高教探索，2019（12）.

[2]譚永平，唐春生，劉逸.高職院校混合式課程教學設計的要素與策略[J].教育與職業(yè)，2019（23）.

[3]程國，劉亞亞，李會榮.應用型本科院校大學數學課程混合式教學模式探索[J].微型電腦應用，2019，35（11）.

[4]張彥琦，易東，劉嶺，等.基于SPOC的混合式教學模式的構建與實踐[J].重慶醫(yī)學，2019，48（21）.

[5]劉煥，王爽，郭玉芳，等.基于雨課堂的混合式教學在病理生理學教學中的應用[J].中國醫(yī)藥導報，2019，16（31）.

[6]李然.基于MOOP模式的軟件應用技術系列課實踐教學改革研究[J].教育教學論壇，2018（20）.

基金項目：國家自然基金（6522000057）;江蘇省高校自然科學基金（18KJB520049）。