慕课支撑下的“大学计算机基础”课程改革实践及思考

王怀超 李海丰 李俊生

摘  要： 为了应对目前“大学计算机基础”课程教学所面临的诸多问题及挑战，基于慕课开展了两个方面的课程改革实践。设计并实施了一种慕课支撑下的大学先修课新模式，有效地避免和解决了目前大学先修课存在的诸多问题;同时开展了基于MOOC+SPOC+翻转课堂的“大学计算机基础”课程教学改革，将优质慕课资源及翻转课堂模式融入课堂教学，使学生受益。文章对慕课应用模式所进行的有益探索，为其他计算机类公共基础课课程改革提供了具体可行的思路。

关键词： 慕课; 大学先修课; 小规模私有在线课程; 翻转课堂

中图分类号：G434          文献标志码：A     文章编号：1006-8228（2019）04-85-03

Abstract： In order to cope with the problems and challenges faced by the current "College Computer Fundamentals" course， two aspects of curriculum reform practice have been carried out based on MOOC. A new model of Advanced Placement under the support of MOOCs is designed and implemented， and can effectively avoid or solve many existing problems. At the same time， a reformed teaching mode based on MOOC， SPOC and flipped classroom is carried out， to introduce the high-quality MOOC resources and flipped classroom mode into the classroom， and students benefit a lot. This paper makes a useful exploration on the application mode of MOOC， and provides concrete and feasible ideas for the reform of other public and basic computer courses.

Key words： MOOC; Advanced Placement courses; SPOC; flipped classroom

0 引言

近些年信息技术迅猛发展，对社会的各个方面产生了深刻的影响。大规模在线开放课程（Massive Open Online Course，简称慕课或MOOC）作为一种新的知识传播方式和学习渠道，风靡全球，给高等教育领域带来了巨大的变革。为积极应对MOOC浪潮，从2013年起教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会率先积极推动计算机类课程（包括大学计算机基础课程）MOOC改革实践，得到了国内诸多高校的热烈响应，并开展了相关MOOC课程的建设和应用。

目前在各个MOOC平台上开设的计算机类课程有近200门，覆盖了计算机主要基础和专业课程，选课人数已有数百万人次。对于大学计算机基础课程，国内有多所高校建设了MOOC课程，依托于中国高校计算机教育MOOC联盟，得到了广泛的应用，而就目前看依然有很大的应用潜力。

1 “大学计算机基础”课程教学现状分析

“大学计算机基础”是高等学校计算机类公共教学中的核心课程，是大学通识教育的重要组成部分，是培养学生计算思维[1]的基础课程。以笔者所在高校为例，“大学计算机基础”课程是非计算机专业学生的公共基础课，每年有超过4000名学生在大一的第一个学期学习本课程。课程目前存在以下问题：

⑴ 学生基础差异大，且对其分类困难

对历届学生数据分析发现，刚入学的学生计算机基础差异较大，对学生进行分类教学是一个很自然的选择。但是如何评价学生的基础并对学生进行分类是一个难题。

⑵ 教学内容陈旧、繁杂，教学课时不足

目前，就“大学计算机课程”课程的教学现状来讲，教学内容单一、枯燥，课程教学内容陈旧，仍然以计算机常用软件工具、操作系统和计算机文化基础为主，课程教学内容往往不能满足信息技术发展和实践需求，这些都成为阻碍教学改革与发展的重要因素。还存在授课内容繁杂，涉及的层次广，教师授课面面俱到，导致教学课时明显不足。

⑶ 教学模式不能激发学生兴趣

大学计算机课程依然延续着以往“教师讲，学生练”的教学模式，教师课堂讲授理论知识部分，学生通过上机操作实验部分。课程课内学时有限，课外学时学生积极性不高，未能很好地激发学生的学习兴趣。

⑷ 本課程与其他后续专业课程关联小

本课程如果依然采用各高校通用的教学内容和方式，不能根据各个高校专业特点制定特定的教学内容及方案，会导致学生感觉本课程与其他后续的专业课程关联小，有学而无用的错觉。

针对以上存在的问题，本文基于MOOC开展了本课程的相关改革工作，包括开设大学先修课、梳理教学内容、改革教学模式、建设特色教学资源以及实施MOOC+SPOC+翻转课堂教学模式等。

2 大学先修课模式与实施

由于学生计算机基础知识差异较大，直接进行分级考试效果有限。开设大学先修课[2]可以有效解决此问题，但传统先修课模式存在诸多问题，具体表现在以下几个方面：①大学先修课课程体系尚未形成;②MOOC课程[3-4]并未对先修课进行针对性设计;③各个高校之间对大学先修课的标准及学分认证机制未形成共识;④线上考试分数的真实性受到质疑，直接用于学分认定存在问题。本课程结合“大学计算机基础”课程特点，立足我校实际，给出了一种可行的“大学计算机基础”先修课新模式。

针对我校非计算机专业“大学计算机基础”课程学生，利用“中国大学MOOC”平台，与北京交通大学MOOC课程“大学计算机—计算思维之路”深度合作，组织开设大学先修课程。课程需要学生在暑期利用MOOC平台进行课程的先修学习，由教师网上指导，并在开学初举行入学分级考试，最终考试成绩优秀者免修本课程。

为了定量评估MOOC先修课的效果及必要性，提出了“MOOC学习过程参与度”的概念， MOOC学习过程参与度=MOOC测验总成绩（归一化后）*0.4+MOOC作业总成绩（归一化后）*0.4+用户活跃度*0.2。其中，用户活跃度=（发表主题数+回复数+评论数）/max（发表主题数+回复数+评论数）。并将MOOC学习过程参与度对分级考试的影响进行了分析，如图1所示。可以看出，MOOC学习过程参与度与分级成绩之间正相关。

虽然大部分同学都参与了MOOC课程的注册，但有些同学并未参与课程学习。本文对这两类学生的分级考试平均成绩进行了分析，如表1所示，参加了先修课学习的学生的分级考试成绩高出未参加先修课学习的学生5.5分，并且免修率提高了18%。可以看出，先修课可以有效填补暑假学习真空期，免修学生可以选修更深入的课程，为实现个性化、差异化教学提供了条件。因此，大学计算机基础课程大学先修课的开设是非常必要的。

3 MOOC+SPOC+翻转课堂模式及实践

为提高学生学习兴趣，对本课程教学内容进行了梳理。除了要求學生自学计算机常用软件外，还重点增加了计算文化、计算基础、计算机硬件基础、计算机软件基础、计算机网络、数据处理与管理、算法与程序设计、Python程序设计基础等八个专题内容。为了开展翻转课堂，每个专题设置了三道开放性讨论题目，其中有一半以上与民航业务或民航特色专业后续课程相关，加深了对后续专业课背景知识的了解。

教学模式采取“课下自学、课上答疑，SPOC学习，翻转课堂”的模式[5-7]。具体执行过程如下。

⑴ 对于计算机应用软件及操作系统的教学内容，采取“课下自学、课上答疑”的模式。课程组建设了丰富的校内网教学资源库，学生利用课余时间自行学习。这样既能减少课上教学工作量，又能督促学生自学自练，以案例为驱动切实提高学生实际操作能力。

⑵ 对理论教学采用MOOC+SPOC+翻转课堂的教学模式[8-10]。对八个专题的教学内容，以MOOC资源为基础，补充了与民航背景相关的案例库和教学资源，建设了我校的SPOC教学资源。课程组教师轮流在网上答疑，监控SPOC学习情况，解答学生疑问。

⑶ 对八个专题的共计24道讨论题，以“翻转课堂”的模式进行教学。具体实施过程如图2所示。将学生分为16组，每组4至6人，每次讨论课安排6组学生讨论3个题目。讨论前，学生报告小组提交讨论题报告，然后教师组织学生讨论。每组报告完成后，教师对该组同学提问，并向全体同学做补充讲解。每组讨论时间为15至20分钟。结束后，需要对参与翻转课堂的学生进行评分。

⑷ 建设翻转课堂成绩评价体系。翻转课堂成绩由三部分组成，包括教师评价、同学评价及组内评价，各个部分的权重系数为：教师评价50%，同学评价20%，组内评价30%。另外研究翻转课堂成绩评价系统，老师、学生利用智能终端或PC终端及时对课堂研讨成绩给出评价。教师可以及时了解学生的评价、成绩情况，学生也可以及时了解自己的成绩，更进一步对数据进行挖掘、分析。

4 思考与改进

根据大学先修课及MOOC+SPOC+翻转课堂的教学模式的改革实践，笔者对本课程的进一步改革进行了深入思考，课程在以下方面还需要加强和完善。

⑴ 课程持续建设，重点建设专业特色SPOC内容

目前，SPOC专业特色教学案例库资源包括计算机系统及二维码等在民航中的应用、民航机场生产公报统计、民航系统中的调度问题等10余个特色案例。为了进一步激发学生学习兴趣，并解决目前本课程与其他后续专业课程关联小的问题，可以建设更多民航特色教学案例库资源，以及民航经典案例讲解视频库、学生优秀翻转课堂案例视频库、自编题库在内的特色教学资源。

⑵ 丰富翻转课堂形式，进一步提高教学效果

翻转课堂改变了教师的教学模式和学生的学习模式，将学习权交给学生。目前，“大学计算机基础”课程针对理论教学的各章节内容，凝练了24道开放性的题目，在课堂上，学生根据题目主题汇报相应内容，使学生更专注于主动的、基于项目的学习，使课堂的教学质量得到提高。但是课程单一的采用学生汇报、讨论及教师点评的方式，以及针对不同章节内容效果不一致。对于这些问题后续需针对偏理论方法方面的章节，采用理论教学与翻转课堂相结合的方式，如引入雨课堂，使学生更加深入地理解计算问题及计算思维。

⑶ 强化实验教学环节，提高学生实践能力

“大学计算机基础”课程建设时，需面向工程能力培养要求，面向应用型本科院校实际，做到重实践、重应用。课程应强化实验教学环节，合理设计实验教学内容，提高学生实践能力。

⑷ 梳理知识点，与其他专业深入融合

新工科有别于传统工科，强调以信息化带动工业化。工程教育专业认证标准中要求学生具备能够应用信息技术对复杂工程问题进行预测、模拟和求解的能力。二者都要求其他工科专业与信息技术的融合。大学计算机基础课程应进一步梳理知识点，课程内容及案例应充分考虑特定专业，着重体现利用信息技术解决非计算机学科问题，为其他专业新工科及专业工程认证建设提供有效支撑。

5 结束语

本文分析了“大学计算机基础”课程教学现状和面临的主要问题，针对上述问题，阐述了包括设置大学先修课，实施MOOC+SPOC+翻转课堂的教学内容改革、教学模式改革、特色教学资源建设在内的教学改革方案。大学先修课可以有效填补暑假学习真空期，免修学生可以选修更深入的课程，为实现个性化、差异化教学提供了条件。目前基于MOOC的大学先修课作为新的课程模式，学习过程参与度普遍不高，宣传和引导的力度尚需加强。通过MOOC+SPOC教学方式，使绝大多数同学的计算机素养、计算机知识有了很大提高，开放式、自主式的教学实践取得一定效果。经过精心设计的翻转课堂，对开拓学生视野、培养自主学习能力、团队精神、表达能力，具有显著效果。“MOOC+SPOC+课堂教学”是一种混合式教学，是大学教育教学改革的一个方向。

参考文献（References）：

[1] 教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会.大学计算机基础课程基本要求[M].高等教育出版社，2015.

[2] 刘永贵，孟夏.大学先修课MOOC（MOOCAP）：我国大学与高中教育衔接的新方式[J].远程教育杂志， 2016.35（3）：15-23

[3] 陈国良，董荣胜.计算思维与大学计算机基础教育[J].中国大学教学，2011.1：7-11

[4] 李晓明.北京大学MOOC研究与实践阶段性总结[J].工业和信息化教育，2014.11：1-2

[5] 张春英，陈丽芳.深度协同MOOC+SPOC的大学计算机创新X教学实践[C].大学计算机MOOC联盟工作组第四次研讨会，2015.

[6] 曾明星，李桂平，周清平等.MOOC与翻转课堂融合的深度学习场域建构[J].现代远程教育研究，2016.1：41-49

[7] 苏小红，赵玲玲，叶麟等.基于MOOC+SPOC的混合式教学的探索与实践[J].中国大学教学，2015.7：60-65

[8] 陈然，杨成.SPOC混合学习模式设计研究[J].中国远程教育，2015.5：42-47

[9] 祝智庭.“后慕课”时期的在线学习新样式[N].中国教育报，X2014.5.21.

[10] 张春英，刘盈，赵艳君.基于“MOOC+SPOC”的“大学计算机基础”翻转课堂教学模式研究[J].工业和信息化教育，2016.3：63-69