“雙一流”背景下MOOC/SPOC混合教學模式研究

韓 珂 劉 冉 蓋 哲

2015年，國務院印發《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，指出統籌建設世界一流大學和一流學科，即“雙一流”的建設，對于提升我國教育發展水平、增強國家核心競爭力、奠定長遠發展基礎，具有十分重要的意義[1]。“雙一流”高校的建設，為我國高等教育體系提供了有力支撐，同時也影響了高等教育體系建設的水平和質量。“雙一流”高校要在培養一流人才方陣中發揮領頭羊作用，不斷提高人才培養質量，想國家之所想、急國家之所急、應國家之所需，全面增強人才培養能力，著力培養擔當中華民族偉大復興大任的時代新人[2]。“雙一流”高校建設的核心在于培養一流人才，提高人才培養質量。研究生是高校一流人才中的重要力量，研究生的培養已成為推進“雙一流”高校建設的中流砥柱。“雙一流”建設對研究生計算機公共基礎課提出了更高的要求，以往的計算機類研究生培養模式面臨著巨大的挑戰，計算機類研究生的培養目標朝著多樣化方向發展。

研究生相對于其他教育階段的學生來說，知識結構更加完善，心智較為成熟，自我支配時間比較充裕，可以在導師指導下處于一種自主學習和獨立研究的狀態[3]。同時，研究生已從單純的知識接收者轉變為知識的生產者和創造者，研究生培養目標設定就有對學生能力的培養，要求其能夠對知識進行重構、創造與創新[4]。課程教學是保障研究生培養質量的必備環節，在研究生成長成才過程中具有基礎性作用。

SPOC（小規模限制性在線課程）與MOOC（大型開放式網絡課程），相較于傳統的授課模式，更多地利用學生課下時間進行知識點的復習以及擴充知識的學習。在傳統的授課模式下，由于課堂時間受限，教學內容較為單一，教師也只能按照傳統的課程模式去講，學生參與度不高，課堂氛圍相對枯燥。而學生接收新知識的能力不同，傳統的授課模式不能滿足每個學生的學習需求。并且，當今計算機領域正值蓬勃發展的階段，新技術新思維層出不窮，傳統教學內容的更新速度與當今計算機領域的發展速度不匹配，使得學生計算思維落后，與當今社會需求脫節。MOOC/SPOC 混合教學模式，既融合了實體課堂與在線教育的翻轉課堂混合教學模式，又平衡了理論型與實踐型的課程教育模式，把握了鞏固教學效果和掌握教學節奏的關鍵[5]。

MOOC/SPOC 是教學資源的聚集與利用平臺，它可有效地聚集各種教學資源與教學成果[6]。本文以C++程序設計這門課為例，對研究生課程中存在的問題進行分析，并探究MOOC/SPOC 混合教學模式的應用。

一、課程教學過程中普遍存在的問題

研究生計算機程序設計類課程在傳統教學過程中普遍存在的主要問題有四點。

第一，在傳統教學的背景下，由于不同學校本科階段對專業知識與基礎知識的側重點不同，所以研究生階段學生的專業背景與基礎知識參差不齊。在傳統教學模式下，大班授課不能因材施教，個性化教學缺失。基礎相對較好的學生，可能對上課期間所講知識已經掌握，參與度不高；基礎相對薄弱的學生，可能會在上課期間聽不懂，對所講知識感到迷茫，產生挫敗感。這樣一來，會導致基礎較好與基礎薄弱的學生專業知識掌握程度差距加大，課堂中學生參與度不高，課堂氛圍比較枯燥乏味。

第二，C++程序設計相對于其他編程語言，語義語法繁多。在傳統編程類課程中，對于較難理解的語義語法，教師需要花費大量時間去解釋與演示。而課堂時間有限，花費大量時間去解釋語義語法，讓學生理解具體語法，會使大多數學生僅停留在語法理解層面，沒有形成計算思維，造成重語法、輕思維的局面，從而導致學生學習之后在遇到具體問題時，不能掌握分解具體問題、使問題抽象化的方法，不知道該如何用算法去解決這類問題。久而久之，學生計算思維能力得不到培養，致使學生缺乏分析解決問題的能力。

第三，與本科階段相比，研究生階段教學內容更具有專業性。在研究生第一階段，學生會接觸大量的專業基礎公共課。傳統教學模式中，研究生授課內容較為全面，但知識點會相對比較分散，在多領域中均有涉及，但內容都比較淺顯。如果將計算機思維比喻成一棵“計算之樹”，“計算之樹”的“根基”就是計算機基礎知識或思想，“樹干”就是計算機環境，“樹枝”就是與社會或自然相聯系的融合性思維，“樹葉”就是交替更新的算法與系統。在大量的專業知識點面前，“計算之樹”在不斷擴大，但做不到相互關聯。學生不能形成知識邏輯體系，就形成不了自己的“計算之樹”，進而導致不能深刻掌握知識點。

第四，在傳統教學模式下，教師在授課過程中主要講解書本內容，在講解案例時也更多地以書中案例為基準。當今計算機正值蓬勃發展的階段，新技術新思維層出不窮，傳統教學內容的更新速度與當今計算機發展速度不匹配，部分教師僅局限于課本知識的講解，而沒有在未來技術上給予引導，導致學生所學知識比較落后，并不能滿足當前社會需求。

二、MOOC/SPOC 混合教學模式的應用

面向研究生的C++程序設計課程的教學目標，是使學生了解高級語言程序設計語言結構，形成計算思維，掌握基本的程序設計過程和技巧，具備基本的分析問題和利用計算機求解問題的能力。

（一）課程內容

課程思政要求高校思政教育融入所有課程教學的各個環節、各個方面，圍繞知識傳授與價值引領相結合的課程目標，充分發揮所有課程的育人價值[7]。當前高校研究生教育全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人的育人任務。計算機類課程思政應將切合專業、需要塑造的品德的核心元素融入課程教學中。

將課程思政融入計算機類專業，引導學生了解我國與其他發達國家的計算機專業之間的優劣勢，培養學生的民族自豪感和文化自信心，激發學生力爭上游的信念；以計算機犯罪案件為例，幫助學生學習了解專業倫理知識；分析計算機先驅所具有的高度社會責任感和職業道德，討論現在計算機行業所存在的社會性問題，培養學生的社會責任感與道德規范意識；幫助學生了解具有中國特色的思政教育，例如我國的網絡強國、數字強國等國家發展戰略；目前我們所用的技術基本均為開源技術，幫助學生樹立開源利他的理念。將計算機類專業思政教學融入日常學習，讓學生在潛移默化中獲得成長，做到計算機專業課程和課程思政的高度融合[8]。

周以真教授認為，計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。從計算機發展去看計算思維，去看“計算之樹”，“計算之樹”的“樹根”即計算技術與計算系統的核心技術與技術，“樹葉”即不斷迭代的算法與系統，二者均屬于“核心”計算思維[9]。計算思維的培養以課內實驗和課程設計兩個環節為核心展開，通過建設計算思維培養課程群和改革實踐教學方法培養學生分析問題、解決問題的能力[10]。

（二）課堂組織模式

采用MOOC 方式，將學生和教師從煩瑣的語法教學中解放出來，實現線上課前預習、課堂輔助教學、課后復習以及成績考核等功能。引入多門國家精品在線開放課程，學生可以根據自己的興趣與需求自主進行線上學習。學生可以在課前自主對課程內容以及編程語法進行預習，減少教師課堂上解釋語義語法的時間。

課堂精講提升，首先，檢查學生預習情況，混合課程效果優良的前提是學生自學效果良好。鼓勵學生展示自己的學習成果，教師在學生展示過程中給予點撥和引導，在提問和展示中給學生留出足夠的時間和空間。其次，在課堂教學中重視課堂討論，教師不急于就問題本身作出回應，而是掌控全局，適當引導。最后，教師歸納總結，一是糾正學生學習出錯的地方，二是補充未列入學習提綱的內容，三是梳理整合零散的知識點，四是強化教學要點。緊緊圍繞“問題”兩個字組織學習和探究。整個課堂是“提出問題—解決問題—發現問題—再次解決問題”如此反復的過程。

課后利用SPOC 線上平臺進行檢測，可分為全班性檢測和小組內部的互檢互測。針對本節課的重點，要求學生課后查漏補缺。檢測貴在課堂補救，重在查漏補缺，努力實現“堂堂清”的理想效果。同時要求學生寫總結，總結是提升和發展自我的前提，沒有總結就沒有提高，通過總結心得，查漏補缺，提升學習質量，從而提高課堂教學效果。

（三）考核方法

C++程序設計作為一門包含理論、實踐、創作等內容的程序設計類課程，成績評定方式綜合體現了過程化考核，采用“平時成績10%+ 課堂測試30%+實驗成績20%+綜合性大作業40%”的多元化考核模式，綜合評測學生的學習情況，考核/評價細則如表1所示。該考核模式能夠客觀、全面地反映學生學習情況，同時還能夠反映其長項與短板，為今后教學質量的提升提供具體參考和第一手經驗。

表1 考核/評價細則表