基于《数字逻辑设计基础》在线开放课程建设的研究

许诚昕 宋婷 徐承成 王建波 杨明欣

摘要：该文介绍了在线开放课程建设的意义、特点、设计模式、设计原则，详细阐述了在线开放课程的建设要点。同时，讨论了在线课程在教学活动中应用优势及目前存在的问题。在线开放课程实现了传统教学模式的创新。

关键词：在线课程；MOOC；教学活动

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）09-0157-03

Abstract： In the paper，it is introduced the significance， characteristics， design patterns and design principles of online open courses，especially elaborated its main construction.It also discusses the advantages and existing problems of online courses in teaching activities and achieve the innovation of traditional teaching mode.

Key words： online open courses； MOOC； teaching activities

《數字逻辑设计基础》课程是成都信息工程大学电子、通信、计算机、控制等相关专业的一门专业必修基础课程，对我校大部分学生的后续专业课程起承上启下作用。本课程在课程体系中地位举足轻重，学习的质量直接影响后续专业课的学习，影响学生职业能力的培养。近几年国内外多所高校（如普林斯顿大学、清华大学等）对兴起的一种新的网络教学模式-MOOC（massive online open courses，大规模在线开放课程）进行了相关探索和实践，在线课程的建设与应用已成为现阶段高校教学信息化变革的重要举措，目的是应用在线课程实现传统教学模式的创新。在质量工程项目支持下，本课题对《数字逻辑设计基础》在线开放课程的建设进行了研究，在线开放课程的质量、教学效果都与课程设计有着紧密联系。

1 MOOC的特点

MOOC是指大规模在线开放课程，不是网络公开课，是教育与技术的深度融合，以学习者为课堂的中心，主要有3大特点，即：大规模massive、在线online和开放open。其中，“massive”是指有强大的平台承载力，不设置学习者的人数限制，而传统课程只有几十个或几百个学生；“online”是指学习在网上完成，只要有上网条件学生就可以观看视频、演练习题、参加考试等；“open”是指这些课程资源是对世界各地的学习者开放，学习者可以自由选择在线开放课程平台上任何一门免费优质课程。

在线开放课程授课方式以视频教学为主，与传统课堂教学类似，有固定的教学时间，有完整的教学环节，即：新人注册、知识点讲解、课后作业、课程考试，同时在主界面上有对本课程教学大纲、教学目录等详细的教学设计。与其他大多数的网络课程相比，它提供实时交互，教学过程穿插着各种互动与测试，为学习者提供完整的学习体验，还能采集和分析大规模数据，甚至能参加考试获取证书。与传统教学模式相比，在线开放课程的教学形式不是采用传统一个学期时间从绪论讲到结语这种模式，而是以专题讲座方式进行，内容更加精简和凝练；课程的多媒体教学手段要求更高，需建设图文并茂、绘声绘影的视听课程，这对上课的老师提出更高的全新挑战；面向不同基础的听众讲课不能太学究气，要通俗地把你所掌握的学科知识告诉给听众，要求课程更具有知识性、趣味性、系统性、通俗性。

目前，在线开放课程对传统课堂教学起到了良好的辅助功能，为学生提供更加灵活多样、高效的课程学习机会；通过收看名校老师的讲课为许多老师提升了自身教学水平，扩大知识面和视野。

2 设计MOOC的课程教学模式

为了推进共享校间优质教学资源和打破传统“填鸭式”教学模式，促进教学教改，提高高等教育教学质量，近几年来产生了大量专业的MOOC课程平台。从目前的相关研究看，主流平台有3大类，即：edX、Coursera、Udacity。edX是由MIT和哈佛大学联合创建的非营利性的MOOC课程平台，免费为全世界的学习者提供世界顶尖大学（如哈佛、MIT等） 的在线课程；Coursera是由斯坦福大学的两名教授联合创办以营利为目的的教育技术公司；Udacity是营利性的课程平台，主要与教师本人合作，与前面提到的2平台相比，此平台不设置课程截止时间，学习者可随时注册学习，自己把握学习节奏。

基于综合考量，本次研究的设计平台选用Udacity课程教学平台，其课程模式如图1所示，其中开课教师指在平台上开设 MOOC 课程的教学团队，普通教师指实际开展基于MOOC课程的教师，学生指实际进行网络学习的学生。

3 MOOC课程的主要设计原则

在设计过程中，遵循以教学目标为导向、教学内容与实际需求相适应、形成性评价与总结性评价相结合的原则。

教学是以人为本、以学为本，教学目标是教学活动顺利开展的基础，教师在教学目标明确的前提下组织开展教学活动；设计教学活动时，由于教学内容是教学活动的主要载体，所以在设计教学活动时需要将教学内容与学习者的需求有机结合，对学习者的认知特点、学习能力等总体情况进行调研，确保设计的教学活动切实可行达到预期的教学目标。评价系统的反馈信息是检验教与学的重要依据，根据教学特点基于总结性评价与形式性评价相结合的原则设计多元评价体系，避免传统教学“重分数轻能力”的单一评价方式，有利于学生能力的培养，获得较好的教学效果。其中，总结性评价以学生考试成绩作为主要评价指标，形成性评价侧重于对学生学习的整体过程（即：学生的完成度、课堂表现、讨论组的表现、作业完成情况等）进行评价，激发学习者的积极性。

4 基于《数字逻辑设计基础》MOOC课程的建设研究

本课程设计模式主要包含四部分，即：团队组建、前端分析与设计、教学活动设计及评价系统设计。

（1） 组建教学团队。

组建课程开发团队，团队包含专业课教师、专业基础课教师、实验课教师及学校数字媒体服务部门的工作人员。

（2） 前端分析与设计

前端分析是整个教学活动设计的基础，对教学目标、学习者和教学内容三个方面进行分析，分析完成后制作视频课件，上传基本资料等活动。

教学目标包含课程目标、单元目标、课时目标，是用于描述学习者教学活动结束后应该表现出来的可见行为，决定着教学的方向、引导着具体的学习行为，我们分析教材、设计教学活动、教学效果评价都是以此为依据。学习者作为教学活动的主体，在教学过程中分析学习者的学习风格、初始能力、特征是必不可少的，这是开展教学活动的关键所在。

教学内容是制定教学活动的依据，具有课程、单元、知识点三个层次的结构，包括教材、MOOC上的电子资源（如教学视频、教学课件等）。设计教学内容时，把课程内容细化为若干个教学单元内容， 划分教学单元不必遵循原有章节顺序，根据教学目标将教材内容进行重组，构建每个知识点的教学单元，明确各知识点的知识类型，即：事实性知识、概念性知识、程序性知识和元认知知识。

本研究是基于我校《数字逻辑设计基础》课程开展的，硬件设施基本满足要求，教师和学生已具备计算机操作技能，教学对象具备一定自学能力的大二学生，习惯于“教师讲、学生听”的较为被动学习方式；在知识层面，学习者在学习本课程之前已学习了模拟电路或电路分析等课程，具备一些电路基础知识，能独立收集资料、分析问题、解决问题的能力。

本课程的主要目标是研究数字逻辑电路的基本概念、基本理论和电路的分析与设计方法，为后续课程提供必要的理论基础，并为学生毕业后从事快速发展的数字电子科学技术工作培养较强的适应能力与奠定扎实的专业基础。视频课程设计的原则是以学习者为中心，遵循知识的科学性来设计知识结构、展开课程内容，确保知识的严谨和科学，避免错误的知识内容；结合学习者碎片化阅读的习惯，对教学内容進行微单元化原则即：课程内容进行知识点分解，录制成短小、精炼的视频，建立各知识点间的逻辑框架，方便学习者的快捷获取；视频表达形式采用多样化，利用图形图像、虚拟动画、影片资料等多媒体元素和手段展示教学内容等。

（3） 教学活动设计

教学活动是整个学习的核心，设计过程中结合MOOC平台的功能特点，根据不同的内容或教学目标设计不同类型的教学活动。教学活动的组织形式主要分为在线教学活动的设计和课堂教学活动的设计，在线教学活动的设计是指学习者运用互联网和MOOC课程平台开展的学习活动，是MOOC课程设计的重要组成部分，课堂教学活动是对MOOC课程混合式教学的另一个重要组成。常见的在线教学活动类型如图2所示，主要包括课堂讲授、协作学习、自主学习、讨论交流、问题解决、总结反思等。对于事实性或概念性知识，采用课堂讲授与多媒体的活动形式；对于侧重于学习者“做中学”的程序性知识，采用阅读、问题解决、协作学习等活动形式；对于侧重对学习者思维方式培养的元认知知识，采用自主学习、讨论交流和总结反思等活动形式。

本研究以认知领域的教学目标为例，采用黄怀荣教授总结出的学习知识类型、教学目标和教学活动二维表[4]说明三者间的对应关系，如表1所示。在线学习活动的设计模式如图1所示，其中班级讨论组的创建是教师发布学习任务、组织、引导学习者开展在线教学活动的主要媒介，在MOOC课程建设中具有重要作用，本研究班级讨论组采用QQ公共讨论群。学习者加入QQ群后，教师完成准备工作后在群里发布相关学习任务，如收集本课程相关教学资料、观看教学视频、完成课后作业等，学习者根据教师的要求完成老师布置的任务。学习者可在讨论群里与其他成员分享学习心得，对于难点问题可向讨论群寻求帮助解决问题，教师也可对群里成员进行分组要求以小组协助的方式解决问题。

（4） 评价系统设计

教学评价是教学设计的最后环节，是极其重要的环节，是指根据课程的教学目标，收集教学过程中产生的相关数据和信息并对其量化分析，以此对教学效果、学习者的学习态度、行为等做出判断的过程，对各环节不满意的地方及时调整，以采用更好的方式呈现知识内容、展示教学过程。

本研究采用图3所示的由形成性评价和总结性评价构成的多元评价方式的评价体系。形成性评价贯穿整个教学活动，评价反馈结果用于修改教学活动，在最终成绩中占较大比例，一般采用基于过程的成绩评定方式；总结性评价是在整个教学活动结束后实施的评价，一般采用期末考试成绩评定方式，方便教师对整个教学活动有直观的认识。基于过程的成绩评定系统是对学习者参与教学活动的学习过程进行管理与评价，每完成一项活动记分一次（如教学视频学习5分/次，在线讨论5分/次，章节测试5分/次等），累计叠加，成绩合格的学员可缴纳一定费用后获得所学课程的考试结业证和荣誉证书。教师评价是教师针对学生的课堂表现、课堂作业、考试成绩、教学讨论等情况对学生进行评价；学生的自评指学习者在总结反思教学活动中的自我总结、自我评价；生生互评指学习者参加互动环节如协作学习、问题解决、讨论交流等学习活动对小伙伴的评价。

评价系统有助于教学活动地开展，帮助教师对教学活动做出及时调整，取得更好的教学效果。但目前在线开放课程存在的一大难题是完成率非常低，据统计85%以上的注册者未能完成课程，主要原因是课程缺乏有效监控，互动不足，大部分学习者抵制不住多媒体设备的各种诱惑，因此教师应多设置一些互动环节、互动评价环节，让学习者积极参与调动学习者的积极性，同时锻炼学习者的评价能力，使评价结果更趋于客观。

5 结论

当今社会由于大规模开放在线课程持续发展，教育资源的数字化是新信息技术教育环境下传播教学内容较为有效的手段，课程设计是保证在线开放课程质量的关键，因此在线课程的建设需要广大教育工作者的不断研究和继续实践。

参考文献：

[1] 董博杰.基于MOOC的混合式学习模式研究（河南师范大学硕士论文），2015（6）.

[2] 吴维宁.大规模网络开放课程（MOOC）评析[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2013（2）.

[3] 王坤.高丽.敬伟.工科电路分析课程教学方法的研究[J].电气电子教学学报，2012（4）.

[4] 伍民友，过敏意.论MOOC及未来教育趋势[J].计算机教育，2013（20）.

[5] 黄荣怀，周跃良，王迎.混合式学习的理论和实践[M].北京：高等教育出版社，2006（2）.