大数据时代MOOC对计算机专业教育的影响

2015-04-29张艳刘亚

计算机时代 2015年3期

张艳　刘亚

摘要：信息社会产生的海量数据让人类社会迈入大数据时代，MOOC则是大数据时代在教育领域引发的信息化革命新浪潮。从分析大数据的特征入手，剖析了MOOC对教育和教学的深刻影响。从计算机专业的理论和实践教学出发，阐述了MOOC给计算机专业教育带来的变化和影响。以期能对广大计算机专业教育工作者有所启迪。

关键词：大数据； MOOC；计算机专业教育；影响

中图分类号：TP311 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2015）03-69-03

Abstract： With the advent of the Information Technology， human society has stepped into the era of Big Data. MOOC （Massive Open Online Course） has brought about a great change in the education， which innovative teaching pattern and enhance the quality of education. This paper presents the characteristics of Big Data and discusses the superiority of MOOC. Then， the impact and benefits of MOOC on the computer theoretical and practical teaching is analyzed. wish to give the help to the computer educators.

Key words： data mining； MOOC； education for computer science； influence

0 引言

近几年，随着互联网、云计算、海量数据存储及处理技术的迅猛发展，人类社会已经步入大数据时代，教育全球化和信息化的步伐也随之加快[1]。2012年伊始美国大学教育刮起的MOOC（Massive Open Online Course，大规模开放在线课程）风暴迅速席卷全球，它不仅构建了信息化教学的新环境，而且对教育的资源建设、教与学的模式等产生深远影响。高等教育的各个专业都跃跃欲试，希望搭乘MOOC之车，大幅度提高大学的专业教育水平[2]。大数据时代，计算机学科与其他学科的相互交叉、渗透和影响也越来越普遍，这对计算机学科人才的培养提出了更高要求，如何利用先进的教育理念和教学手段，不断提高高校计算机专业的整体教学水平，是每位计算机专业教育从业者应该深入思考的问题。本文从分析大数据时代特征入手，在剖析MOOC教育优势的基础上，阐述了MOOC给计算机专业教育带来的变化和影响，希望能对有志于结合先进教育理念、利用MOOC这样的新兴教育手段培养出更多合格的计算机专业人才的广大计算机专业教师带来新的思考与启迪。

1 大数据时代的到来加速了教育信息化的进程

大数据是（Big Data）由数量巨大、结构复杂、类型众多的数据构成的数据集合，它通过基于云计算的数据处理与应用模式，实现数据的整合共享，交叉复用，形成智力资源和知识服务能力[3]。大数据具有鲜明的时代特征，其突出表现为数字数据急剧增长，思维方式和工作方式发生重大变革，具体可以概括为如表1所示的4个“V”。

如果说大数据使人类的思维方式和工作方式发生了革命性的变革，那么，翻转课堂、微课程、MOOC则是大数据时代在教育领域引发的信息化革命新浪潮，它使信息化教学的资源观、教学观、教师发展观等都发生了新变化，这势必影响着高等教育创新，为信息化教学创造无限可能性。2013年2月出版的《2013NMC地平线报告（高教版）》中将大数据技术视作未来影响学与教的主流技术之一。

2 MOOC的形成与主要优势

MOOC起源于互联网开放课程，是一种以大规模开放式在线课程为主的先进的开放教育模式，具有大规模的参与者，并且免费向大众开放。2012 年被称为“MOOC元年”，以斯坦福大学、哈佛大学等几十所世界著名大学为主体的MOOC模式蓬勃发展，建成了以Udacity、Coursera和edX为主的三大MOOC开放平台，截止到2014年年底，全球已经有数百万人注册参与了各类MOOC教育系统。与此同时，MOOC也得到我国教育部的高度重视，各高校积极响应，如：清华大学与北京大学于2013年5月加入了edX，并有多门课程上线；北京大学、上海交大与复旦大学加盟了Coursera[4]，并以此探索教学改革。

一门好的在线课程，必须包括几个要素，即：适合学生自主学习、准确呈现教学内容、便于师生交互设计有效的教学活动以及多样化的教学评价等。MOOC课程通过网络再现了课程学习的全过程，开课教师不仅需要提供授课视频、课件等免费课程资源，还需要布置批改作业、进行测验与考试、与学生交互、为学生答疑解惑。学生不仅可以进行学习、完成作业、参加考试、得到成绩、拿到证书，还可以与其他学习者讨论、分享观点、互评作业等。通过MOOC课程的学习，学习者不仅学习到了知识，还能评价学习同伴在知识理解与掌握方面的情况。

MOOC具有大规模的学习资源、大规模分布式学习伙伴、多样化的分布式网络学习支持服务、开放性、自组织和社会性等特点，它变换了教师与学生在课堂教学中的角色，真正形成了以学生为中心的教学方式，激发了学生参与课程学习的热情，改善了教学质量与效果。与课堂教学和传统的网络课程相比较，MOOC具有三个显著的优势。

⑴ 开放共享——MOOC 最大的特点在于其分布于世界各地的大规模用户，学习者没有地域、国家、年龄、学历等诸多限制，用户类型复杂，习惯各异；课件、授课视频等教学资源向所有学习者开放，并允许所有注册用户免费共享[5]。

⑵ 课堂可大规模扩张——MOOC课程注册的学生用户通常在万人以上，是真正意义上的“大规模”。例如：在2011年秋季MOOC上开设的 “人工智能导论”拥有16万注册用户，2.3万人最终完成学习获得了学分，这样的规模和教学效果是目前高校普遍采用的最多几百人的班级教学所无法比拟的。

⑶ 集教育、娱乐与社交网络为一体——MOOC课程实现了学习内容呈现与互动社交的融合，授课视频长度通常限定为8～12分钟（也有切割成2～3分钟的更小视频），适合大脑的学习特点与反应机制。各类社会性工具在MOOC中都有应用，例如：虚拟教室工具和Twitter 是MOOC课程使用最多的工具，其次是Wiki和博客工具。同时，课程论坛是MOOC上学习交互的重要平台，能实现师生即时交流，注册同一课程的学生还能通过加入当地的学习小组或者在线论坛来互相促进、学习。学习过程中完成的平时作业可以交由学生互评并给出成绩[6]。

3 MOOC给计算机专业教育带来新契机

作为计算机专业的专业教师，我们需要将人才培养与社会需求有机地结合起来，注重学生专业素质的提高，力求使学生成为未来科技创新人才。众所周知，MOOC课程建设始于计算机类专业课，而这类课程已成为MOOC平台专业课程比例最大的课程系列。可以说，MOOC为计算机专业的学生的培养提供了一个完善自身知识结构、开阔视野、拓宽知识面的平台，成为提高教育质量、提升毕业生劳动力市场竞争力的一个重要手段。

3.1 MOOC可以丰富理论教学的内容和方式，激发学生理论学习热情

传统的课堂教学模式是师生同处一室，教师上课时学生只能听讲而少有参与，利用MOOC的网络化特性创新计算机教学方式，能够使教师在教学过程中与学生一起进行计算机编程、操作等活动，直接将理论知识和实验练习相结合。教师还能利用MOOC平台实时检查学生的掌握情况，根据反馈立即答疑或调整教学内容，使传统计算机教学的半双工模式跨越到全双工模式，从而提高学生学习兴趣与效率。此外，通过课堂云、MOOC和翻转课堂的新型学习环境，以及各种有趣灵活的学习形式（如社区化、学习者协作、趣味性、即时评测等），可以充分调动学生参与学习的积极性，激发学生理论学习热情，改善学习效果。

3.2 MOOC可以共享优秀实验资源，提升学生动手能力

计算机专业课中80%以上的课程都有实践环节，大多数高校都是由理论课教师兼职实验教师工作，教师受时间、精力所限，难以在实践教学上投入足够的力量，影响了实践教学环节的质量。通过MOOC平台，可将优秀的实践支撑环境、实践体系、实践平台、实践教学方法和手段通过微视频共享给广大师生，再辅以详细的操作与讲解，让学习者可以方便地选择自己需要的内容进行观摩学习，在遇到疑问时可以即时请教教师，也可以与学习同伴讨论和交流。这样不仅为实验教师培训提供了一个开放、共享、交互的网络平台，实现优秀实践教学资源共享，而且也使广大学生获得优质的实验指导，大大提高学生的动手能力。

3.3 MOOC能提高计算机专业人才培养的因材施教能力

学习中碰到难题、对免费课程价值的低估、寻求难题答案的挫折等因素都容易导致学习的半途而废，这对学习者的毅力、自觉性、理解水平和学习能力等要求极高。传统课程学习退出机制的复杂性、教师答疑的实时性和同学间张嘴就来的讨论能够杜绝大量的半途而废。因此推进MOOC在计算机课程教学中的应用必将提高MOOC平台因材施教的能力。为此，可以根据课程参与人数增加助教人数，实现海量提交问题的分类和解答，对重复问题的自动回复等。此外，还可以根据当地注册人数引入当地助教参加讨论甚至线下聚会营造浓厚学习氛围使MOOC学习者从孤独的网络终端中解放出来。

3.4 MOOC的出现可以有力推动实验室信息化建设水平提升

MOOC为实验室信息化建设提供了一个理想的平台，利用其先进的实现技术开展网络化实验教学环境建设，以工程项目方式开展创新训练，对实验设备与环境、实验参与人员、实验内容与过程、实验验收与归档、实验数据统计与分析进行一体化管理。实验室信息化水平越高，为教学服务的能力就越强，实践教学环节的效果也就越好。

4 思考与建议

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中提到：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。”大数据时代的特点，让“数据—大数据—分析和挖掘—发现和预测”成为人类创新的新途径，而培养具有复合型的知识、能力和素质的创新型人才是适应现代科学技术发展趋势和社会经济发展需求的惟一出路。这必将引领信息化教学的变革趋势，而信息化教学变革将带来教育的资源观、教学观和教师发展观的变化，这对于深化高校课程改革、提高计算机专业教育水平、建设新型专业教师队伍具有重要意义。与传统的在线课程相比，MOOC 最大的特色在于充分体现了以学习者为中心的在线教与学理念，其课件形式简单，内容丰富，满足学习者自主学习的需求。MOOC有助于促进教育均衡发展，促进教育公平，创新教学模式，提升教育质量。

参考文献：

[1] 何克抗.新课改新课堂新跨越——教育系统如何实现信息技术支持

下的重大结构性变革[J].现代远程教育研究，2013.4：3-8

[2] 付岩，张建勋.大数据时代信息技术与高等教育深度融合的思考[J].

中国轻工教育，2014.4：9-11

[3] 李国杰.大数据研究的科学价值[J].中国计算机学会通讯，2012.8（9）：

8-15

[4] 王文礼.MOOC的发展及其对高等教育的影响[J].江苏高教，2013.2：

53-56

[5] 李青，王涛.MOOC：一种基于连通主义的巨型开放课程模式[J].中国

远程教育，2012.3：33-34

[6] Gao， F.， Luo， T.， & Zhang， K.. Tweeting for learning： A critical