MOOC与大数据技术在大学计算机基础教学中的应用

戴振华

(湖南科技学院计算机与通信工程系，湖南 永州 425199)

MOOC与大数据技术在大学计算机基础教学中的应用

戴振华

(湖南科技学院计算机与通信工程系，湖南 永州 425199)

针对高校大学计算机基础课程教学危机，文章分析了MOOC与当前流行的大数据技术背景，并完整说明这两个概念的实质。然后根据当今大学计算机基础课程教学面临的问题，强调以MOOC平台结合大数据技术来实施大学计算机基础课程教学改革，并阐述这样结合可以给教学工作带来哪些好处，最后总结MOOC与大数据技术的有效融合。

大学计算机基础；MOOC；大数据技术；融合

1．引言

在数据无所不在的大数据时代背景引领下，过去许多较难表达的信息都可以表示成数据进行处理和存储起来。进入数据储备和数据处理技术飞速发展的大数据时代后，我们可以采用计算机技术来预示事物的发展趋势，这样一来，人们的知识体系、价值体系和日常生活方式受到了较大的影响。在今天的大数据时代，尚未被发掘的数据内部价值能否被激发和利用，经济、教育、医疗、交通等领域的改革能否顺利实现，都取决于对大数据及其大数据潜在功能价值的认识。而且，驾驭大数据和实现大数据价值的关键是养成与大数据相适应的思考问题的方式。大数据时代的思考问题方式离不开大数据的服务支撑，可以这么说，大数据成为大数据时代思考问题方式的源头。因此，依赖大数据进行思维是形成大数据应用时代的新观念思维体系。

大数据的出现改变了很多人解决问题的思维方式，教育界也是如此。MOOC(Massive Open Online Course)就是在该背景下产生的，它的中文意思是“大规模公开线上课程”。它依赖于大数据技术，它是为了增强知识水平，由愿意分享和协作学习者构成。它实现了一种方便的知识互换交流，适用于各学科间的交流学习、专家培训、教师与学生互动、与外界交流、特殊教育的教学。大数据技术的关键不在于掌握非常大的数据信息，而是要进行数据的专业化处理，提高数据“加工能力”，这才是它的实际意义所在，这样一来，就可以实现大量数据的“增值”。

2．MOOC与大数据技术

MOOC是大型开放式网络课程的英文简称，它是近几年才出现的，但发展速度很快。它的出现是教育界的一件大事，形成了对传统教育的挑战。它易于维护使用、使用费较低、人群覆盖广、能实现自主学习、能形成良性互动、能供学习的资源较丰富。在美国，自从2012年开始，许多顶尖大学陆续设置网络学习交流平台，在这个平台上提供许多免费课程供校内外学生学习，更进一步，Udacity、Coursera、edX三大课程提供商开始发力，提供给更多学生系统学习的机会。2013年2月，美国公司Coursera与新加坡国立大学合作，正式提供大型开放式网络课程平台供学生学习，通过该公司平台主要推出古典音乐创作和量子物理学的两门课程。

大数据(big data)，它是随着互联网技术不断发展深化，以3G/4G为代表的移动通信技术、以灵活感知为特征的传感器网络/物联网络等技术、以分布不同位置为特征的云计算技术为代表，形成了海量的数据信息，它所涉及的信息规模巨大，大到已经无法通过当前普通软件工具进行处理，它是在合理时间内进行数据的处理，使之达到管理、撷取、处理、并分析整理数据的目的。这样就为分析问题和解决问题提供了另一种方法，或者说，以前不好解决的问题现在可以通过大数据技术得以解决。在《大数据时代》一书中，是这样表示大数据的，它指的是不用抽样调查这样的方法，而采用所有数据的处理方法，书中给出了大数据具有的4V特点：Volume(大量的数据)、Velocity(高速的数据)、Variety(多样性数据)、Veracity(真实性数据)。泛指巨量的数据集的大数据，因可从大量的数据中挖掘出有价值的数据信息而受到越来越多领域人士的重视。《华尔街日报》曾在报道中预言，无线网络时代、大数据时代和智能化生产生活将成为引领社会的三大变革。值得注意的是，在麦肯锡公司的报告中，指出数据是一种生产资料，而基于数据形成的大数据是下一个社会竞争、社会创新、生产力得到提高的前提。在最近世界经济论坛的报告中，更是将大数据认定为新财富创新点，其实际应用价值堪比石油。因此，各个发达国家纷纷将开发大数据技术应用作为新一轮高新技术发展的方向，在教育中的发展应用也慢慢兴起。

3．传统大学计算机基础教学面临的主要问题

在社会发展到该阶段的时候，有人提出，《大学计算机基础》课程是否可以取消，如果继续开展该门课程，那又如何定位该门课程的教学，该门课程培养目标是什么，对学生的能力要求如何，教学组织如何进行等一系列问题，这些问题如果得不到解决的话，就必将阻碍计算机基础教育的发展步伐，因此，我们必须进行大学计算机基础教育的一系列改革。然而，“以教材为中心，以教师为中心，以教室为中心，以机房为中心”的传统教育模式，在学生的学习方式上表现为“被动接受式学习”，就是教师将现成的结论性知识进行讲解，而不是去理解形成有关知识的过程。这样一来，学生分析问题能力和解决问题的能力虽然提高了，但是，它忽略了学生的主动思考性、独立思考性和能动性，不利于创新、创造素质能力的培养。经过多年的教学实践，笔者发现大学计算机基础教学主要还有一些不是很合理的地方：

(1)该课程的总体印象是教师感觉难教，学生感觉难学，而传统教学模式得不到改变，理论知识严重脱离实际，教学内容得不到及时更新；

(2)各学校安排的教学内容较单一，在教学过程中不能够针对不同专业特点来实施不同的教学过程；

(3)教学前没有进行系统讨论，教学组织很随意，不能考虑到学生的知识水平、接受能力、不同学生的学习特点等因素；

(4)教师教学过程难以形成经典教学范例，从而使学生缺乏对课程学习的兴趣；

(5)教学互动没有得到增强，学生被动接受一些知识，不能重视学生在学习过程的主体作用，导致学生的学习热情进一步下降；

(6)不能很好地加强实践教学过程，学生在机房上机时上网玩游戏的多，教师随意性布置几道题，学生完成与否、完成情况如何不是很清楚，实践教学监管缺失，造成学生实践能力得不到提高。

4．MOOC与大数据技术融合给课程教学带来的机遇

分析以上问题，我们可以得出：激发学生学习兴趣，明确教学目标，建立以应用为核心的教学模式，提高其创新思维显得非常重要。然而，这些东西单靠老师和学生个人是得不到解决的，因此，需要借助第三方技术来完成这些工作，实践证明，MOOC与大数据技术的运用可以很好解决这些问题。

前面在文章中已经给出了MOOC与大数据技术的概念。由于大数据技术的发展，MOOC也得到了迅速的发展，它主要包括网络课程介绍、网络课程学习课件、教学资源素材库、课程有关专题学习模块、专业学习素材数据库、教学互动交流、课程检验等方面的建设，这个平台既有教师信息库也有学生信息库，还有各类教学文档的汇集整合，这样就形成了大量的原始数据，我们可以利用这些数据信息实现更多高级的应用，然后，不能通过普通的软件技术来实现这些高级应用，而使用的技术就是大数据技术。通过大数据技术将这些资源利用整合起来，可以给大学计算机基础的教学带来如下好处：

4．1 可以根据学生的不同特点进行自适应学习，有效推进个性化学习

与传统远程教育不同之处就是MOOC具有数据信息量大的特点。在MOOC学习中，将会出现多种学习个体，每门课程都会有不同背景的学生去选择学习，每个学生对学习的兴趣和方法、已经具备的学科知识水平、学生自主学习能力等方面都存在较大差异。这种差异性就使得我们可以根据不同学生的特点，总结学习MOOC课程过程中的学习模式和学习规律，去探索如何建立群体学习的预测模型，从而更好地推进个性化学习模式，这些问题的解决就必须通过MOOC与大数据技术的融合。

这样一来，该课程的教学团队可以根据大数据技术分析结果，进行有效的教学改革实践，积极探索解决问题的方法。实践也证明，这样可以大大提高学生学习计算机知识的兴趣。

4．2 可以增强教学的互动性和实时性

MOOC常常是以片段式的视频交互为主要教学内容，学生在进行学习后，需要测试题来检验该教学内容学习情况。那么，在该教学平台上，我们可以设置围绕教学视频的互动模块，面对各个学生群体的疑问，互动性就显得很重要了，课程教师可以实时回答学生群体的问题，也可以发起讨论，并发动优秀的学生对问题进行分析，使之成为助教志愿者，这样一来，教学的互动性和实时性得到了极大的加强。这样做的结果就是：学生的分析问题和解决问题的兴趣得到了提高，能力也进一步得到提高，从而形成良性循环。而且，通过探寻解决问题的途径和方法，学生能够加深对计算机学科知识的理解和运用，真正做到学有所用。

4．3 可以提高课程教学的质量

在MOOC平台上的课程资源都经过反复改进和检验，这些课程资源的建立又可以反作用于传统的课堂教学，以另外一种全新的方式来加强教育教学的质量，这种做法就是所谓“翻转课堂”教学模式。通过这个平台的建立，我们可以把传统教学中课堂上知识讲授和课下作业练习检验两个环节转换过来，结合面对面教学和在线学习，在课堂之外用高质量的在线课件等资源激发学生预习所学课程内容，然后课堂上只对所学内容进行讨论学习、效果测验，通过多种形式的师生交流互动，来强化学习效果，这样无形中提高了课程教学的质量。

4．4 可以有效进行教学效果的分析评估，进而不断改进教学

值得庆幸的是，大数据技术为MOOC教育定量化研究提供了一种全新的手段。MOOC平台及时记录和评析大量学生的实时学习数据，更神奇的是，MOOC课程教师在几周时间内的学习结论数据相当于该教师在几十年教学收集的数据总和。因而MOOC教育可以成为检验教学法和进行教学分析评估的很好的平台。

在MOOC学习平台里，授课教师可以根据每个学生的学习情况数据为他们创建独立的行为学习档案，实时记录他们当前知识掌握的情况和课程学习的相关历史信息，这样就可以对学生的学习行为定量分析，就可以优化建立学生学习行为模型和进行分析预测，从而实现个性化、自适应的教学。同时可以根据学生学习行为，分析学生知识概念掌握程度、方法技巧运用如何、学习自身轨迹和学习兴趣偏向等，通过分析评价整体学习效果和教学过程中存在的问题，进而对教育教学方法进行改进，对教学大纲进行修订，对教学内容合理安排，对教学过程合理进行组织。举个例子来说，如果一个学生在期末考试中考了80分，那么，这个“80”就只纯粹是一个“数字”的概念，我们只有将背后关联的一系列元数据与其结合，比如自身学习态度、自身智力水平、自身专业、学习能力、学校教学质量、社交关系和家庭环境等，才能真正解读出“数据”的涵义，进而进行分析判断，采取适当的措施来加以解决，这样才能够使教学效果得到不断的优化。

4．5 可以提升实践教学的水平，从而更好地适应社会发展需要

在传统的计算机基础教学模式中，我们一般在设置实践教学任务时，都只是简单地布置几个操作题或者程序题，学生完成与否或者完成的质量如何，教师一般很难掌握，那样也就不能很好地推进实践教学了，可能导致学生学完一个学期，连基本的办公自动化操作都没有搞清楚，更谈不上编写计算机程序了。因此，我们应当取消单一的评判标准，营造让学生独立去思考问题的环境，培养学生的创新创造思维，比如，在MOOC平台上进行实践或实验时，教师更多的是要进行指导而不是引导，减少教师在实验过程中过多地干预，真正做到以学生自主学习为主体，而且可以让教师了解每个学生完成任务的情况，还可以对此进行分析，有针对性地开展辅导，让每个学生在相互学习和讨论中增强学生分析问题和解决问题的能力，从而更好地适应社会发展需要。

4．6 可以扩大高等教育的国际化，使教师和学生水平得到进一步提高

经济全球化必然产生高教国际化，现代世界经济发展是以科技为基础的，科技的发展离不开教育的发展，而教育的发展离不开改革。比如，美国的各个大学非常强调学生的国际学习交流，既从全世界招生进入本国学习，也选送本国优质学生到国外学习。MOOC的出现，为高等教育的国际化又提供了一种途径。对于大学计算机课程而言，可以让教师和学生了解到国内外教学现状以及课程发展方向，有利于我们正确把握大学计算机基础课程教育教学改革方向。通过MOOC平台上课程的学习，教师和学生都能得到该课程国内外优质的教学资源和及时了解他们的最新教学成果，从而反过来指导我们课程的教学和学习，因此可以说，教师和学生的水平得到了进一步提高。

5．结束语

传统的大学计算机基础教育教学模式问题越来越多，而大数据与MOOC技术的出现为大学计算机基础教学改革提供了全新的方式。面向多样性、个体化的学生群体、强调教师与学生互动、对教学效果进行分析评估和提升实践教学水平的MOOC教育平台已成为大数据时代有效的学习平台。我们通过该教学平台，分析存储海量的学习数据，总结出多实体学习规律及其学习模式，从而建立个性化学习模式，更进一步，该平台可以让教师评价大学计算机基础课程教学效果，为课程教学设计的改进提供依据，从而达到大学计算机基础教学改革的目标，也使学生能更好地适应社会发展的需要。

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[3]张燕南，赵中建．大数据时代思维方式对教育的启示[J]．决策参考，2013(21)：1-5．

[4]王玉君．大数据时代信息资源利用研究[J]．科技情报开发与经济，2013(22)：124-125．

【Absttrraacctt】 In view of the crisis of university computer foundation teaching,this paper analyzesthe technology background of MOOC and big data,and introduces the essence of these two concepts.Then according to the problems faced by the university computer course teaching,it combines the MOOC platform with big data technology to implement the teaching reform,and explains its benefits for teaching.Finally it summarizes the effective fusion of MOOC with big data.

【Keywwoorrddss】 university computer foundation;MOOC;big data technology;fusion

TheApplication of MOOC and Big Data Technology in the University Computer Foundation Teaching

Dai Zhenhua
(Hunan Institute of Science and Technology,Yongzhou 425199,Hunan)

戴振华，男，湖南衡阳人，硕士，讲师。研究方向：嵌入式与计算机网络应用。

2013年湖南科技学院教学改革研究项目，项目编号：XKYJ2013001。