基于慕课的实验教学模型设计

张 扬

湖南农业大学教务处现代教育技术中心 湖南长沙 410128

基于慕课的实验教学模型设计

张 扬

湖南农业大学教务处现代教育技术中心 湖南长沙 410128

分析了慕课运用于实验教学能解决传统实验教学中教学模式单一、缺乏交互、学生差异性难以兼顾、实验教学难度大、实验教学考核方式单一等弊端，提出基于慕课的由课前学习、课堂交互和课后检验评价3个部分组成的“三步式”实验教学模型设计，注意理性推进慕课下实验教学改革。

慕课；实验教学；模型

随着现代信息技术、传媒技术的发展和开放教育理念的兴起，慕课成为席卷全球教育界的“数字海啸”。［1］从被《纽约时报》视为“慕课元年”的2012年到2014年短短两年间［2］，慕课在全球教育领域得到了突飞猛进的发展，掀起了高等教育改革的一股浪潮。慕课（Massive Open Online Courses， 缩 写为MOOC）即大规模网络开放课程［3］，作为一种正在高等教育领域勃然兴起的教育教学形态，是一种以视频的方式记录和传播，以在校学生为服务主体，同时面向社会大众免费开放的科学、文化素质教育网络视频课程与学术讲座，是开放教育在网络时代新的表现形式。［4］慕课受到的普遍认可和青睐， 不仅从侧面反映了当代教育教学走向多媒体化、视频化的趋势，而且更对当代的高等教育本身提出了鲜明的挑战和重要的启示。慕课来袭，传统的教育教学模式不管是理论教学还是实验课都受到很大的冲击。积极探索基于慕课的实验教学模式改革成为眼下高校的重要课题之一。

1 传统实验教学模式中的弊端

实验教学是连接理论知识与工程应用的桥梁，是培养学生实践能力和创新意识的重要途径，深化实验教学改革和提高实验教学质量是当前高校教学改革的重要任务。［5］传统的实验教学中存在着种种问题。

1.1 实验教学模式单一 缺乏创新

实验课的课堂教学普遍欠缺创新性，大多采用单一的案例教学法进行教学，即由教师示范操作步骤，学生严格按照步骤参数进行设置，最后完成教师布置的作业，基本上是“教师演，学生仿”。这种简单模仿，学生只是被动地接受知识，没有积极地参与到教学活动之中，难以充分调动起学生学习的主动性和创造性。［6］如果脱离教师演练的步骤，让学生自主设计作品，学生往往会感到困难重重，无从着手。

1.2 缺乏交互 学生差异性难以兼顾

很多高校由于师资、教学条件的影响，很多实验课都是“大班少头”。［7］很多实验课尤其是在电脑上操作的实验课大多都集中安排在 50 座以上的实验室或多媒体网络机房中进行。在实验课辅导中，往往 1 个教师要对 50 多个学生的面授式辅导形式。这种辅导形式使得教师的工作量增大，单次实验课的时间有限，教师无法组织小组合作学习、讨论等实验活动，也根本无法兼顾到全体学生，来实施差异化教学，导致信息技术水平能力不同的学生对实验课程的接受度和满意度不一样，降低了学生学习的积极主动性。［8］

1.3 不同专业学生混合上课 实验教学难度加大

许多高校为了充分利用有限的实验室及实验教师资源，尤其是公共课的实验课采用了混合班头，这就造成上课时不同专业甚至是文科和理工科的学生混杂在一起，学生之间知识储备、技术水平、能力不一致，采用单一的案例教学法无法兼顾到所有专业的学科特点，实验教学设计的难度也大大增加。

1.4 实验教学考核方式单一

部分实验课的成绩是没有进行单独计算，而是纳入到理论课的成绩之中，并且所占比重不大，因此，学生普遍对实验课不够重视。而一些在计算机上来进行的实验课都是在机房来进行。但大多数机房为了方便机房管理，都采用自动还原技术，下课了计算机一旦关闭，学生的学习过程和作品都无法保存下来，更不用说课后再进行深入的学习。［9］因此，往往只用每个实验项目的作品来评价学生的学习效果。这种评价方式的评价方法和主体都过于单一，不能真正地实现形成性评价，也无法考察学生的学习过程，学习态度和学生的素质能力是否真正得到提高。

显而易见，传统的实验教学处在困境中，已经无法满足培养学生素质的需求，需要创新教学模式和方法，解决存在的问题。运用慕课教学模式进行实验教学设计改革是可以尝试的途径。

2 运用“慕课”创新实验教学模型设计

慕课带来了高等教育的改革风暴。慕课强调的是课前的学习和课堂教学的结合，实现了知识传授和知识内化的颠倒，改变传统课堂教学中教师和学生角色的定位。慕课在教学方式，实现了两个方面的变革：一是实现了真正意义上的“分层次教学”和个性化教学，学生可以根据自己的能力和速度来开展学习，学习速度快的学生可以掌握更难的课程内容，速度慢的学生则可以反复学习，并寻求教师的帮助［10］；二是实现了传授知识的“翻转”。慕课把知识传授的过程放在课外，让学生自由支配自己的学习时间，选择适合自己的方式接受新知识，增强了学生学习的自主性，也满足了碎片化学习时代的学习要求；把知识内化的过程放在课内，使得校内外生生、师生之间有更多的沟通和交流。这跟传统的知识传授在课内，知识内化在课后的模式正好相反。［11］此外，慕课的视频课程往往被切割成10分钟甚至更小的“微课程”［12］，这与学生现在很难静下心长时间地进行学习，而是利用碎片时间进行学习的学习习惯和要求不谋而合，还能在网络平台上用知识闯关游戏、有奖答题等一系列措施和活动来提升学生学习的兴趣和主动性。由于知识传授已经通过课前完成，因此在有限的课堂时间中教师讲授大幅减少，学生动手实践操作和交流讨论活动时间大大增加，增强课堂中的交互性。总而言之，慕课使得教师从传统课堂中的知识传授者“自导自演”变成了发挥教学引导和组织作用的“导演”，学生成为课堂真正的“主角演员”。

慕课合理的运用到实验教学之中，能改进传统实验教学模式的弊端，提高学生的学习主动性、积极性和创造性，促进学生能力和素质的培养。在操作中，可以结合以往的项目驱动式、模块化教学形式，在课前，教师给学生提供优秀的操作加工实例教学视频等学习资源，在课前要求学生先预习，并在上机前提问，再准许学生上机操作。一方面，可以督促学生安全操作，另一方面可以在很大程度上减少教学周期。笔者尝试建立基于慕课的“三步式”实验教学模型，即整个教学过程由课前学习、课内交互和课后检验评价组成（如图1所示）。

图1 基于“慕课”的“三步式”实验教学模型

在此实验教学模型中，课前学习主要利用网络教学平台提供的信息推送技术将教师准备的视频等学习材料发布给学生，学生登录到网络平台上观看教师提前录制的教学视频，并通过简单模拟练习，掌握实验要求的技术要点。课堂交互通过教师灵活的教学设计安排，教师在整个教学活动中作为教学的组织者和引导者，有效的组织学生实施操作和交互，包括分组合作交流和成员独立探索，最后进行成果交流和反馈评价活动，从而实现知识的内化。课后检验评价则由学生通过网络平台上传个人的作品，实现个人作品的网上展示保存，完成实验报告和课后实验作业，巩固知识内化，检验掌握情况，并通过成员之间相互评价实现实验考核的评价主体的多元化，综合考查学生实验前、实验课堂和实验课后的表现形成实验考核的过程性评价。

3 需要注意的问题

基于慕课的“三步式”实验教学模型设计是在充分应用慕课的基础上，结合实验课教学的形式和特点而构建的。为了更好地发挥此实验教学模型的功能和作用，提高学生的实验能力和素质，有几个问题需要注意：

3.1 结合学校实际 理性推进慕课下实验教学改革

推进基于慕课的“三步式”实验教学模型改革不能盲目和跟风，否则只会导致教育资源的浪费。慕课这一教学模式起源于国外，我们不应该全盘效仿。而应该整合一线教师和教育学专家、学者和教育技术专家的智慧，将技术与课程从整合的阶段上升到融合的程度，学习到慕课教学模式的精髓，探求其背后的理念，结合我国高校实验教学的实际，探索出适合在我国高校实施的实验课堂教学模式，实现线上线下教学更好地融合，真正达到学生的个性化发展，提高学生的综合素质和创新能力。倘若一味追求新的东西，简单地把慕课看作是制作微视频，课前让学生先学习等，势必难以取得很好的效果，难以达到改革的目的。［13］

3.2 慕课对实验教师提出了更高要求

在基于慕课的实验教学中，伴随着教师身份的转变，学生成为学习过程的中心，实验教学设计变得尤为重要，需要教师通过对实验教学活动的设计来促进学生的成长和发展。同时，慕课也使实验教师迎来了发展新的教学技能的挑战。慕课的基础是精心录制、制作教学视频。这对实验教师来说是一项教学创新活动，需要培养教师的技术和信息素养，要求实验教师掌握必要的视频拍摄、录制、剪辑技术，会使用录屏软件来制作课件［14］，习惯于在没有学生的课堂讲课，并学会将合适的视频编辑制作上传至网络平台，跟学生交互。在完成一个实验的学习后，教师还要检查学生的知识掌握情况，并给予及时的反馈，使学生清楚自己的学习情况。因此，慕课对实验教师提出了更高的要求，需要教师全身心的投入。学校也需要积极开展相关的教师培训，提高教师技术和信息素养，保障基于慕课的实验教学改革有效实施。

3.3 高校信息化面临挑战 需要加强硬件、软件环境建设

慕课的实施离不开信息环境的支持。从教师制作教学视频、学生在家或寝室观看教学视频到个性化与协作化学习环境的构建都需要计算机硬件和软件的支持。而网络宽带接入量相对较小、网络速度较慢是当今制约众多学校开展网络教学的负面因素之一。［12］在实施慕课教学时，学校需要通过配置高性能服务器，增大网络宽带的接入量等各种途径和方法解决这一问题。此外，学生在课后是需要通过电脑和网络进行学习的，对于缺乏硬件条件的学生需要学校提供相应的设备支持，比如加强机房建设，增加机房开放的时间等。这每一项都需要大量的人力、物力、财力的投入，给高校带来巨大挑战，仅仅依靠大学自身的投入可能难以支撑长久的运营。因此，有必要探索建立政府扶持、大学主导、企业参与、开放竞争的在线教育平台建设机制。［15］

［1］杨劲松，谢双媛，朱伟文.MOOC:高校知识资源整合与共享新模式［J］.高等工程教育研究，2014（2）:85-88.

［2］The New York Times（2012）.The Year of the MOOC［EB/ OL］.［2012-12-05］.http://www.nytimes.com/2012/11/04/ education/Edlife/massive-open-online-courses-aremultiplying-at-a-rapid-pace.html.

［3］Siemens，G.（2012）.What is the Theory that Underpins Our MOOCs［EB/OL］.［2012-11-02］. http://www.elearnspace.

［4］王思佳.慕课对我国高校思想政治理论课建设的启示研究［D］.北京:首都经济贸易大学，2014（6）:5.

［5］梁丽.构建分层次实验教学体系 培养创新型人才［J］.实验室研究与探索，2014（1）:217-219，242.

［6］马秀麟，赵国庆，邬彤.大学信息技术公共课翻转课堂教学的实证研究［J］.远程教育杂志，2013（1）:79-85.

［7］张建中.改革专业实验课培养学生能力和素质［J］.实验室研究与探索，2003（6）:19-20，22.

［8］林青松.基于翻转课堂的“现代教育技术”实验课程设计［J］.实验室研究与探索，2014（1）:194-198.

［9］赵呈领，贾永娜，程明凤.基于任务驱动教学法的现代教育技术实验课教学设计研究［J］.现代教育技术，2011（1）:142-146.

［10］张渝江.“翻转课堂”变革［J］.中国信息技术教育，2012（10）:118-121.

［11］金陵.“翻转课堂”翻转了什么？［J］.中国信息技术教育，2012（9）:18.

［12］朱剑萍，张苏萍，葛敏敏.大数据时代高职教学思维的挑战与革新［J］.上海城市管理，2014（1）:81-83.

［13］陈晓菲.翻转课堂教学模式的研究［D］.武汉:华中师范大学，2014（5）:52.

［14］刘黄玲子，黄荣怀.CSCL 中的交互研究［J］.电化教育研究，2005（5）:36-40.

［15］柴娟.发展适合学校特色的慕课［J］.高教探索，2014（5）:201.

The Design of Experiment Teaching Model Based on MOOC

Zhang Yang
Modern Educational Technology Center of Hunan Agricultural University， Changsha， 410128， China

In this paper， Analysis of the MOOC is applied to the experimental teaching can solve the traditional teaching mode defects ，such as single experiment teaching mode， lack of interaction， difficult to balance differences in student ， the difficulty of experimental teaching，test mode of the experimental teaching is single. Based on the MOOC， "Three step" of the experimental teaching model design is made by learning before class， classroom interaction and class testevaluation of three components. Pay attention to advance MOOC experimental teaching reform reasoningly .

MOOC；experiment teaching；model

2015-01-16

张扬，硕士，讲师。