对国内外高校开放教学资源的对比分析——以水利与海洋相关课程为例*

刘　齐　陶爱峰

(1.南京师范大学　教育科学学院，江苏　南京　210097；2.河海大学　港口海岸与近海工程学院，江苏　南京　210098)

对国内外高校开放教学资源的对比分析

——以水利与海洋相关课程为例*

刘齐1陶爱峰2

(1.南京师范大学教育科学学院，江苏南京210097；2.河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏南京210098)

摘要开放教学资源正成为教育发展的趋势，越来越多的国内外高校开设了网络教学平台。美国麻省理工学院是开放课程的先导者，文章以麻省理工学院的水利与海洋相关课程为例，同时介绍了河海大学、荷兰代尔夫特理工大学、台湾成功大学的水利与海洋相关课程开放资源的课程设置和发展状况，指出我国高校开放课程发展过程中存在的问题，为今后的发展提供借鉴。

关键词开放教学资源；水利；海洋；麻省理工学院

2012年以来，“大规模在线开放课程”(Massive Open Online Courses，MOOCs)在全球迅速兴起，以麻省理工学院和哈佛大学共同创办的非营利在线教育平台edX为代表，对传统高等教育的深刻变革之势呼之欲出。在此背景之下，我国高等教育同样面临着新的机遇和挑战。2013年6月26日，首批120门中国大学资源共享课正式通过“爱课程网”向社会大众免费开放，这是继中国大学视频公开课之后，中国开放教育成果的又一次大规模亮相。而一周之后，旨在推广终身教育、推进信息技术与教育教学的融合，实现优质教育资源共建共享的国家开放大学门户网站也正式上线，3 600多个“5分钟课程”提供给广大学习者。

培养人才、发展科学、服务社会，这是大学的基本任务。把高等院校特有的、优质的教学资源信息化、数字化、公开化，既扩大了受教群体，又促使更多科技成果的转化普及，更是服务社会的重要举措。当然，网络公开课尚处于上线初期，还有待进一步改进和完善。而国内外一些著名高校已经建成的开放教学资源，可以为此提供借鉴。笔者以水利与海洋相关课程为例，整理汇集了若干所大学的开放教学资源，并做了对比分析，以资参考。

一、麻省理工学院的开放课程

麻省理工学院开放课程(Open Course Ware)是一项基于网络的开放式课程计划。1999年，面对日益兴起的网络和信息技术革命的挑战，麻省理工学院要求学院教育技术委员会提供策略上的规划，让麻省理工学院能够确立自己在长远和电子教学环境中的定位[1]。在以市场为导向的大环境下，绝大多数策划团队向校长递交的策划书中都十分注重知识的商业价值，试图建立远程教育盈利性机构，这也与当时很多美国高校的策略如出一辙。然而，一名叫俞久平的华裔教授领导的小组却提出了另外一种思路：将所有大学部和研究所的课程教材上网，免费提供给世界各地的任何使用者[2]。在解决了一些教授关于知识产权等方面的顾虑之后，他的想法出人意料地得到了学院自上而下的支持。因为，开放课程的宗旨与麻省理工学院的办学理念，即推进知识进步和传播，在科学、技术及其他学术领域教育和培养学生，与更好地服务于民族和世界的发展宗旨不谋而合。同时，这也延续了麻省理工学院和美国高等教育的传统：开放分享教育资源、教育理念和思考模式。另外，麻省理工学院也希望借此契机引导世界上的其他大学将网络资源作为教学内容的重要组成部分。

2001年4月，麻省理工学院在网上正式公布了首批500门课程，所公开的资料主要包括主讲教师信息、教学大纲、课程笔记、作业及答案、考核标准、参考资料，部分课程材料中还包括教师上课的实时录音或视频资料。到目前为止，麻省理工学院陆续公开了6个学院共32个系所的2 000门课程，几乎所有原本麻省理工学院学生才能接触的课程都已经公诸于众。

(一)海岸海洋动力基础课程

自1893年麻省理工学院应美国海军战事所需成立了造船与海洋工程系以来，麻省理工学院一直都走在船舶与海洋工程专业的国际前沿地带。1970年，该系更名为海洋工程系，2005年海洋工程系归入机械工程系，以海洋工程中心的形式继续正常运作。在这110多年的历史里，麻省理工学院不仅造就了一大批学术精英，还悉心凝练了一系列的经典课程。比如麻省理工学院海洋工程专业研究生的必修基础课程“Marine Hydrodynamics”，该课程经历了J.N.Newman及Dick K.P.Yue等几代大师的精心锤炼，从教学理念、教学手段、教学材料等各方面都已经相当完善，几乎每个环节都有值得借鉴的地方，笔者将在另一篇文章对该课程进行专题评述。

麻省理工学院早在1974年就出版了国际流体力学协会(NCFMF)主编的IllustratedExperimentsinFluidMechanics，并发布了所有实验的影像资料。实验围绕21个课题展开，涉及了流体力学的所有主要内容，比如流体力学的欧拉与拉格朗日描述、连续介质变形、流体中的波动、磁流动力学等。这些珍贵的实验文字与影像资料，对所有流体专业的初学者而言，可谓意义非凡，因为它不仅帮助学生理解了很多流体力学课程中的难点，还激发了学生对自然界发自内心的好奇。而今天，这些资源和所有相关的课程一起都可以为全世界的人共享了。

表1所列为麻省理工学院开放课程中的所有海洋工程专业基础课程，共17门。其中4门本科生课程，1门本科研究生通用课程，其余12门为研究生课程，最后的5门课程均和数值计算有关。因是专业基础课，授课人员与辅导人员一般都是经验丰富的教授，特别是研究生课程。一些大课更是特殊对待，如“Advanced Fluid Mechanics”，通常安排3～4位教授分学期轮流授课，每个学期的课一般有2名教授一起上，1位主讲课程，1位辅导作业。作业与课程的课时基本一致，且辅导作业的教授经验和资历往往比主讲教授更胜一筹。

表1　麻省理工学院开放课程中的海洋工程专业基础课

(二)海岸海洋工程相关专业课程

麻省理工学院主楼正门右侧最引人注目的艺术品就是一个巨大而古老的船锚，船锚的背后是麻省理工学院著名的开放于1922年的船舶博物馆(Hart Nautical Gallery)。这一醒目的船锚和历史悠久的船舶博物馆，时刻提醒着麻省理工学院的所有师生及游客们铭记麻省理工学院在船舶与海洋工程专业的巨大成就。因麻省理工学院培养了美国近半数的海军技术军官，海军一直以来都是麻省理工学院海洋工程专业的友好合作伙伴。因此，麻省理工学院的很多海洋工程相关的科研项目也或多或少地与军事有关，比如如何设计潜艇外形及其动作使其规避监测等。

1951年起，在麻省理工学院师生的共同倡议下，所有和军事直接相关的研究项目一起搬到马萨诸塞州的林肯实验室，从此麻省理工学院声明，所有在主校区的研究均以基础研究及民用为主，且所有成果可以公开发表，这一举动使得麻省理工学院的卓著成绩开始广泛分布在包括军事和民用的各个领域。目前来看，几乎所有的人都感受到了整个世界对新能源的呼吁，麻省理工学院海洋工程中心一直以来不仅充当着呼吁者的身份，而且是步履铿锵的先行者。作为呼吁者，麻省理工学院校长Susan Hockfield曾在白宫为新能源问题发表演说。作为先行者，以美国皇家院士华裔科学家Chiang.C.Mei为代表的一批大师们，带领各自的团队从太阳能、核能、风能、波浪能等各个方向已经开展了多年的探索性工作。2005年起，土工工程系等6个系所共同开设了“Sustainable Energy”，2007年重新整编，参与授课者有3名教授和1位负责新能源协会的博士。美国设在Cape Cod的最大的海上风能发电场的主要设计及研究人员也包括麻省理工学院的海洋工程中心。与海洋工程相关的一系列专业课程正是围绕这样的背景开设，并积极发展着。表2中共列出了8门专业课程。

表2　麻省理工学院开放课程中的海洋工程相关专业课

(三)海洋科学专业课程

麻省理工学院机械系的海洋工程专业主要围绕海岸、近海、海洋及船舶工程问题开展工作，地球、大气与行星科学系有个大气海洋与气候专业(Atmospheres，Oceans，and Climate)，主要围绕大尺度的海洋科学问题开展工作，两个本身已属强势的专业与世界最大的私立海洋研究所——美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)联合培养海洋工程和海洋科学专业的学生，且已有40年的联合培养经历。参与联合培养的学生一般前两年在麻省理工学院上基础课，之后到WHOI，通常都会经历外海的大型科学调查项目的考验。因此，麻省理工学院的海洋科学相关课程不仅凝聚着麻省理工学院众多学者的智慧，也包含着伍兹霍尔海洋研究所多位大师的努力。表3列出了海洋科学相关的12门课程。

表3　麻省理工学院开放课程中的海洋科学专业课程

(四)水文水资源专业课程

如果大家注意观察麻省理工学院的主页，经常会看到麻省理工学院学生或教师为发展中国家设计简易实用净水设备，每年暑假都有很多来自麻省理工学院土木与环境工程系的学生到世界各地有饮用水问题的贫困地区，因地制宜地制造或发展一些技术，帮助当地居民最终获得新水源或达到提高饮水质量的目的，他们最近帮助过的地方是加纳，还曾围绕印度、尼泊尔等国家的贫困民众饮水问题，开展过多年的研究工作。结合遇到的各种问题，麻省理工学院也渐渐开设了一系列的水文水资源相关的课程，一些近5年内开设的课程如水化学(Aquatic Chemistry)等虽然新开不久，但也吸引了不少学生选课。在前些年的墨西哥湾漏油事件和波士顿饮用水荒事件后，麻省理工学院校长再次呼吁加强与水相关的系列研究工作。相信在这样的背景下，水文水资源相关的课程将会引起更多麻省理工学院学生的关注。表4列出了水文水资源相关的8门课程。

表4　麻省理工学院开放课程中的水文水资源相关专业课程

二、其他高校的开放课程

正是由于麻省理工学院的这一创举，开创了世界远程教育的新局面，耶鲁大学、日本早稻田大学等来自全世界范围的100多所大学和研究机构，相继在知识的开放与共享上做出新的贡献。

(一)河海大学海岸动力学开放课程

自1952年严恺院士开设“海岸动力学”课程以来，河海大学该课程经历了近60年的发展历程。1980年，由薛鸿超、顾家龙和任汝述教授编写的高等学校试用教材《海岸动力学》成为了我国在该课程上的第一本教材。20世纪90年代初，在严恺院士的带领下，海岸工程课题组完成了《中国海岸工程》的编著。该著作在国内外产生了重大影响，它集中体现了海岸工程课题组卓越的科研实力，为“海岸动力学”课程的教学提供了坚实的后盾。2006年，为了适应培养新世纪复合型人才的需要，课题组组织编写了该课程的英文教材，并在2007年以双语教学的模式通过了“国家精品课程”的评选，通过发布课程录像和课件等教学内容成为了一门网络开放课程。

这一课程采用双语教学模式，同时提供中英文配套教材，主要以英文课件进行课堂讲授，教师大都具备国外留学经历，有效地保证了双语教学的开展。同时，适用于本科教学，旨在为学生建立海岸工程相关领域的基本认识。该课程主要介绍海岸动力因素(包括波浪和近岸水流)的基本理论和海岸泥沙运动的基本规律及其岸滩演变，并简要涉及港口选址、港口与航道工程的平面布置，港口与航道的回淤分析及海岸工程的环境影响等问题，为学习水运工程规划、港口工程和海岸工程等专业课程以及今后从事科学研究打下基础[3]。

(二)荷兰代尔夫特理工大学(Technische Universiteit Delft)的近海工程开放课程

代尔夫特理工大学的近海工程开放课程是专门为研究生开设的课程。它主要包括Offshore Hydromechanics和Offshore Moorings两门理论课程和Offshore Wind Farm Design一门实践性课程。它综合了土木工程、海洋工程、工程力学等学科的内容，关注近海固定和浮式钻井平台的稳定性问题，主要包括水静力学、流体动力学和波浪理论等基础课程，并通过数值方法模拟波浪场中近海漂浮物的运动状况。在实践课程Offshore Wind Farm Design中，学生必须自行设计实验方案，模拟出一个切实可行的风力发电场。在学习过程中，学生必须具备解决前所未见的难题的勇气，并拥有足够的主动性和积极性去完成一些创造性的活动，这才是该开放性课程设立的初衷。

(三)台湾成功大学海岸工程相关开放课程

成功大学的海岸工程相关课程主要有“海岸管理”和“海洋污染”两门课程。主讲者均为社会科学家，旨在从海岸带资源和环境综合保护角度，为理工科学生灌输一些合理利用海岸资源的方法，培养他们的社会道德责任感。在课程设置上，介绍了海岸管理和海岸环境保护基础的法律法规，大量应用最新研究成果和研究方法充实课程内容，并广泛借鉴发达国家的案例充实理论教学。值得一提的是，课程内容注重联系国际一流期刊如Nature、Science等的最新观点和研究成果，引导学生深入思考学术前沿问题，开拓了学生的视野和研究思路。

三、对上述高校开放课程的比较和讨论

麻省理工学院作为开放课程的先驱，在很多方面值得我们学习和借鉴。从前文介绍的几门水利与海洋类课程中，我们可以看出麻省理工学院开放课程具有以下几个方面的特点。

(一)注重学科交叉领域的发展

麻省理工学院十分重视通过跨学科培养综合性的高级人才，为此他们专门成立了“ 科学、技术与社会规划学院”(STS)，有组织、有计划地在自然科学、技术科学与人文科学、社会科学相互交叉的学科领域进行跨学科教育[4]，这种培养理念无处不在地渗透在麻省理工学院的科研和教学活动中。

以“波浪传播”(Wave Propagation)为例，这是一门于2006年秋学期开设的研究生课程。就课程题目而言，我们更多地会想到这是一门讲述海洋波浪的课程。然而，它却从我们身边常见的弹簧拉伸现象入手，以固体力学中的胡克定律为切入点，扩展到弹性杆的纵向和横向波动，继而延伸到应用流体力学理论建立的公路交通流数学模型，血管中血液流动的脉动机理，最后才涉及发生在海洋里的波浪运动现象。这是一个由简到繁，由具象到抽象的过程，该课程首先呈现了自然界各个领域中发生的波动现象，横向对比其发生的过程，简述各自的研究方法，提供了海洋波浪理论研究的新思路，是交叉学科教学一个很好的例子。然后，课程回归到了海洋波浪领域，在流体力学的框架下，深入介绍了一些研究海洋波浪传播的基本理论，体现了研究生课程应有的深度。

为了继承这种传统，麻省理工学院专门成立了大约70个跨学科研究组织并给予了极大的物质支撑。然而，更重要的是，其中体现了一种不断开拓科学“无人区”的精神，这才是科学领域最重要的增长极。通过开放课程计划，麻省理工学院也向世人传达了这种宝贵的科学精神。

(二)注重经典教育

麻省理工学院的开放课程中，尤其是经典理论课程，一般都具备这样的特点：课件表达清楚完整，触类旁通，给出了详细的公式推导过程，并在“相关资料”(Related resources)中提供了比较经典的论文和书籍，供读者查阅或者进行扩展阅读。对于经典理论的学习，学习者必须以一种高山仰止的虔诚心态，从最基本的理论基础和公式推导入手，逐步攻克经典理论的每个环节，才能从根本上真正掌握。另外，对于理工科来说，经典理论的创立者第一次将一种简单或者复杂的自然现象，运用数学方法升华到理论的高度，只有通过阅读经典理论书籍，了解理论生发的初始过程，才能使寻找到抽象自然现象的新途径才为可能。麻省理工学院历来以这种最接近真理的方式进行教学，有利于学生掌握全面的基础知识，形成扎实的知识体系并极具原创性。

(三)注重实践课程的开展

“Mind and Hand”是麻省理工学院的校训，毫无疑问，实践课程是其教学体系中的重要环节。在9门海岸工程开放课程中，除了4门实践课程外，还有“海洋水动力学”(Marine Hydrodynamics)等课程也包含有实践环节。实践课程一般在简要介绍了基础知识后，给出需要解决的实际问题并设置实验设计框架。这些问题一般都比较贴近生活，学生必须自行设计实验方案，提出解决方法。

这种原创性实践课程的有效开展，能够检验学生对基础知识的掌握程度，极大地锻炼了手脑结合的能力，是世界各地的大学必须具备的一种教学手段。

自2003 年教育部启动“高等学校教学质量和教学改革工程”以来，我国高校精品课程建设一直处在技术准备和成果推广阶段，受到的关注程度远远不能达到引领信息时代发展和普及远程教育的目的，这与开放课程创立近十年之际，世界著名大学开放资源的蓬勃发展极不协调。

比较文中列举的河海大学“海岸动力学”开放课程和其他3所世界著名大学的水利与海洋相关开放课程，可以看到国内高校开放课程建设还存在着诸多问题和不足。

首先，双语教学有利于激发学生学习英语的兴趣，培养学生阅读英文专业文献的能力，但由于开放课程的普及程度不高，并没有达到预期的效果。其次，课程更新不够及时，与国际前沿技术和最新观点的联系不够，学生无法了解该学科领域的最新动态，不利于学生开展创新性的科研活动。再次，实践教学环节主要以海岸灾害与防护教育部重点实验室内波浪水槽为依托，主要开展验证性试验，缺乏启发性实验和以学生自主设计为主的实践过程。这种缺乏创新的实践环节设置，不利于激发学生的创造性和参与其中的热情。最后，宣传力度不足，没有足够的求学者参与其中，因而没有像麻省理工学院那样形成课程设立者和课程参与者共同学习的良性氛围，也使得国内其他高校相同或相近专业没有得到充分的交流观摩。

当然，我们不能否认，无论是目前各高校开放课程，还是其提供的宝贵资源，对于全世界教育事业的发展而言，都无疑是无价之宝。然而，面对众多的开放课程，如何选择真正适合学习或者借鉴的资源，却也成了一个非常现实的问题。同时，包括“课程运行机制、课程质量评估、学分认定、共享平台机制等方面都需进行专门的研究”[5]。

资源开发者也必须要“调查和分析学生不同的学习需求，在需求分析的基础上，设计好教学内容、知识结构和媒体表现形式，以建立不同模块组合的资源”[6]。

此外，虽然各高校都公开了优质的实物性资源，但每门课程的背景及蕴含的文化却是难以公开的。而这些，也正是需要我们进一步思考和解决，并继续向国外其他高校学习和借鉴的重要话题。

参考文献：

[1]麻省理工学院.麻省理工学院开放课程历史[EB/OL].

( 2013-06-30)[2015-03-01].http：//ocw.mit.edu/index.htm.

[2]叶铁桥.麻省理工学院教授建议中国一流大学开放课件[N].中国青年报，2007-05-30(5).

[3]郑金海.河海大学海岸动力学国家精品课程[EB/OL].(2013-06-30)[2015-03-01].http：//online.hhu.edu.

cn/jpkc2007/haiAnDongLiXue/zcr-1.

[4]熊华军.麻省理工学院跨学科博士生的培养及其启示[J].比较教育研究，2006(4)：46-49.

[5]江志斌，丁洁，余建波，等.基于MOOCs的教育教学改革[J].高等理科教育，2014，116(4)：76.

[6]林晓英.远程开放教育立体化教学资源建设刍议[J].开放教育研究，2006(5)：46.

(责任编辑李世萍)

Comparative Analysis of Open Teaching Resources in Natioal and Abroad Universities—Taking Water Resources and Marine Related Courses as an Example

LIUQi1，TAOAi-feng2

(1.School of Education Science，Nanjing Normal University，Nanjing，210097，China；2.School of Harbour and Offshore Engineering，Hohai University，Nanjing，210098，China)

Abstract：Opening the teaching resources has become the trend of the development of the education，and more and more national and abroad universities have set up network teaching platform.Massachusetts Institute of Technology is a pioneer of opening courses.In this paper，we take water resources and marine related courses of Massachusetts Institute of Technology as an example，and describe the development and curriculum about the water conservancy and marine-related opening resources in other three universities named Hohai University，the Dutch Delft University of Technology and Science and Taiwan Chenggong University，which also points out that the development problems existed in the process of openig courses in Chinese universities provides the references for the future development.

Key words：open teaching resources；water resources；marine；MIT

*收稿日期2015-05-19

作者简介刘齐(1986-)男，湖北黄冈人，讲师，博士，主要从事中国教育史研究.

中图分类号G642.4

文献标识码A

资助项目江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)；江苏省2015年度研究生教育教学改革研究与实践课题“具有专业特色的全日制专业学位研究生培养质量保障体系研究”(项目编号：JGLX15_067)；江苏省高等教育教改研究立项课题“产学研一体化的卓越工程师培养体系研究与实践——以港口航道与海岸工程专业为例”(项目编号：2013JSJG119).