戴振華

(湖南科技學院計算機與通信工程系，湖南 永州 425199)

MOOC與大數(shù)據(jù)技術在大學計算機基礎教學中的應用

戴振華

(湖南科技學院計算機與通信工程系，湖南 永州 425199)

針對高校大學計算機基礎課程教學危機，文章分析了MOOC與當前流行的大數(shù)據(jù)技術背景，并完整說明這兩個概念的實質(zhì)。然后根據(jù)當今大學計算機基礎課程教學面臨的問題，強調(diào)以MOOC平臺結合大數(shù)據(jù)技術來實施大學計算機基礎課程教學改革，并闡述這樣結合可以給教學工作帶來哪些好處，最后總結MOOC與大數(shù)據(jù)技術的有效融合。

大學計算機基礎；MOOC；大數(shù)據(jù)技術；融合

1．引言

在數(shù)據(jù)無所不在的大數(shù)據(jù)時代背景引領下，過去許多較難表達的信息都可以表示成數(shù)據(jù)進行處理和存儲起來。進入數(shù)據(jù)儲備和數(shù)據(jù)處理技術飛速發(fā)展的大數(shù)據(jù)時代后，我們可以采用計算機技術來預示事物的發(fā)展趨勢，這樣一來，人們的知識體系、價值體系和日常生活方式受到了較大的影響。在今天的大數(shù)據(jù)時代，尚未被發(fā)掘的數(shù)據(jù)內(nèi)部價值能否被激發(fā)和利用，經(jīng)濟、教育、醫(yī)療、交通等領域的改革能否順利實現(xiàn)，都取決于對大數(shù)據(jù)及其大數(shù)據(jù)潛在功能價值的認識。而且，駕馭大數(shù)據(jù)和實現(xiàn)大數(shù)據(jù)價值的關鍵是養(yǎng)成與大數(shù)據(jù)相適應的思考問題的方式。大數(shù)據(jù)時代的思考問題方式離不開大數(shù)據(jù)的服務支撐，可以這么說，大數(shù)據(jù)成為大數(shù)據(jù)時代思考問題方式的源頭。因此，依賴大數(shù)據(jù)進行思維是形成大數(shù)據(jù)應用時代的新觀念思維體系。

大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)改變了很多人解決問題的思維方式，教育界也是如此。MOOC(Massive Open Online Course)就是在該背景下產(chǎn)生的，它的中文意思是“大規(guī)模公開線上課程”。它依賴于大數(shù)據(jù)技術，它是為了增強知識水平，由愿意分享和協(xié)作學習者構成。它實現(xiàn)了一種方便的知識互換交流，適用于各學科間的交流學習、專家培訓、教師與學生互動、與外界交流、特殊教育的教學。大數(shù)據(jù)技術的關鍵不在于掌握非常大的數(shù)據(jù)信息，而是要進行數(shù)據(jù)的專業(yè)化處理，提高數(shù)據(jù)“加工能力”，這才是它的實際意義所在，這樣一來，就可以實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的“增值”。

2．MOOC與大數(shù)據(jù)技術

MOOC是大型開放式網(wǎng)絡課程的英文簡稱，它是近幾年才出現(xiàn)的，但發(fā)展速度很快。它的出現(xiàn)是教育界的一件大事，形成了對傳統(tǒng)教育的挑戰(zhàn)。它易于維護使用、使用費較低、人群覆蓋廣、能實現(xiàn)自主學習、能形成良性互動、能供學習的資源較豐富。在美國，自從2012年開始，許多頂尖大學陸續(xù)設置網(wǎng)絡學習交流平臺，在這個平臺上提供許多免費課程供校內(nèi)外學生學習，更進一步，Udacity、Coursera、edX三大課程提供商開始發(fā)力，提供給更多學生系統(tǒng)學習的機會。2013年2月，美國公司Coursera與新加坡國立大學合作，正式提供大型開放式網(wǎng)絡課程平臺供學生學習，通過該公司平臺主要推出古典音樂創(chuàng)作和量子物理學的兩門課程。

大數(shù)據(jù)(big data)，它是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術不斷發(fā)展深化，以3G/4G為代表的移動通信技術、以靈活感知為特征的傳感器網(wǎng)絡/物聯(lián)網(wǎng)絡等技術、以分布不同位置為特征的云計算技術為代表，形成了海量的數(shù)據(jù)信息，它所涉及的信息規(guī)模巨大，大到已經(jīng)無法通過當前普通軟件工具進行處理，它是在合理時間內(nèi)進行數(shù)據(jù)的處理，使之達到管理、擷取、處理、并分析整理數(shù)據(jù)的目的。這樣就為分析問題和解決問題提供了另一種方法，或者說，以前不好解決的問題現(xiàn)在可以通過大數(shù)據(jù)技術得以解決。在《大數(shù)據(jù)時代》一書中，是這樣表示大數(shù)據(jù)的，它指的是不用抽樣調(diào)查這樣的方法，而采用所有數(shù)據(jù)的處理方法，書中給出了大數(shù)據(jù)具有的4V特點：Volume(大量的數(shù)據(jù))、Velocity(高速的數(shù)據(jù))、Variety(多樣性數(shù)據(jù))、Veracity(真實性數(shù)據(jù))。泛指巨量的數(shù)據(jù)集的大數(shù)據(jù)，因可從大量的數(shù)據(jù)中挖掘出有價值的數(shù)據(jù)信息而受到越來越多領域人士的重視。《華爾街日報》曾在報道中預言，無線網(wǎng)絡時代、大數(shù)據(jù)時代和智能化生產(chǎn)生活將成為引領社會的三大變革。值得注意的是，在麥肯錫公司的報告中，指出數(shù)據(jù)是一種生產(chǎn)資料，而基于數(shù)據(jù)形成的大數(shù)據(jù)是下一個社會競爭、社會創(chuàng)新、生產(chǎn)力得到提高的前提。在最近世界經(jīng)濟論壇的報告中，更是將大數(shù)據(jù)認定為新財富創(chuàng)新點，其實際應用價值堪比石油。因此，各個發(fā)達國家紛紛將開發(fā)大數(shù)據(jù)技術應用作為新一輪高新技術發(fā)展的方向，在教育中的發(fā)展應用也慢慢興起。

3．傳統(tǒng)大學計算機基礎教學面臨的主要問題

在社會發(fā)展到該階段的時候，有人提出，《大學計算機基礎》課程是否可以取消，如果繼續(xù)開展該門課程，那又如何定位該門課程的教學，該門課程培養(yǎng)目標是什么，對學生的能力要求如何，教學組織如何進行等一系列問題，這些問題如果得不到解決的話，就必將阻礙計算機基礎教育的發(fā)展步伐，因此，我們必須進行大學計算機基礎教育的一系列改革。然而，“以教材為中心，以教師為中心，以教室為中心，以機房為中心”的傳統(tǒng)教育模式，在學生的學習方式上表現(xiàn)為“被動接受式學習”，就是教師將現(xiàn)成的結論性知識進行講解，而不是去理解形成有關知識的過程。這樣一來，學生分析問題能力和解決問題的能力雖然提高了，但是，它忽略了學生的主動思考性、獨立思考性和能動性，不利于創(chuàng)新、創(chuàng)造素質(zhì)能力的培養(yǎng)。經(jīng)過多年的教學實踐，筆者發(fā)現(xiàn)大學計算機基礎教學主要還有一些不是很合理的地方：

(1)該課程的總體印象是教師感覺難教，學生感覺難學，而傳統(tǒng)教學模式得不到改變，理論知識嚴重脫離實際，教學內(nèi)容得不到及時更新；

(2)各學校安排的教學內(nèi)容較單一，在教學過程中不能夠針對不同專業(yè)特點來實施不同的教學過程；

(3)教學前沒有進行系統(tǒng)討論，教學組織很隨意，不能考慮到學生的知識水平、接受能力、不同學生的學習特點等因素；

(4)教師教學過程難以形成經(jīng)典教學范例，從而使學生缺乏對課程學習的興趣；

(5)教學互動沒有得到增強，學生被動接受一些知識，不能重視學生在學習過程的主體作用，導致學生的學習熱情進一步下降；

(6)不能很好地加強實踐教學過程，學生在機房上機時上網(wǎng)玩游戲的多，教師隨意性布置幾道題，學生完成與否、完成情況如何不是很清楚，實踐教學監(jiān)管缺失，造成學生實踐能力得不到提高。

4．MOOC與大數(shù)據(jù)技術融合給課程教學帶來的機遇

分析以上問題，我們可以得出：激發(fā)學生學習興趣，明確教學目標，建立以應用為核心的教學模式，提高其創(chuàng)新思維顯得非常重要。然而，這些東西單靠老師和學生個人是得不到解決的，因此，需要借助第三方技術來完成這些工作，實踐證明，MOOC與大數(shù)據(jù)技術的運用可以很好解決這些問題。

前面在文章中已經(jīng)給出了MOOC與大數(shù)據(jù)技術的概念。由于大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，MOOC也得到了迅速的發(fā)展，它主要包括網(wǎng)絡課程介紹、網(wǎng)絡課程學習課件、教學資源素材庫、課程有關專題學習模塊、專業(yè)學習素材數(shù)據(jù)庫、教學互動交流、課程檢驗等方面的建設，這個平臺既有教師信息庫也有學生信息庫，還有各類教學文檔的匯集整合，這樣就形成了大量的原始數(shù)據(jù)，我們可以利用這些數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)更多高級的應用，然后，不能通過普通的軟件技術來實現(xiàn)這些高級應用，而使用的技術就是大數(shù)據(jù)技術。通過大數(shù)據(jù)技術將這些資源利用整合起來，可以給大學計算機基礎的教學帶來如下好處：

4．1 可以根據(jù)學生的不同特點進行自適應學習，有效推進個性化學習

與傳統(tǒng)遠程教育不同之處就是MOOC具有數(shù)據(jù)信息量大的特點。在MOOC學習中，將會出現(xiàn)多種學習個體，每門課程都會有不同背景的學生去選擇學習，每個學生對學習的興趣和方法、已經(jīng)具備的學科知識水平、學生自主學習能力等方面都存在較大差異。這種差異性就使得我們可以根據(jù)不同學生的特點，總結學習MOOC課程過程中的學習模式和學習規(guī)律，去探索如何建立群體學習的預測模型，從而更好地推進個性化學習模式，這些問題的解決就必須通過MOOC與大數(shù)據(jù)技術的融合。

這樣一來，該課程的教學團隊可以根據(jù)大數(shù)據(jù)技術分析結果，進行有效的教學改革實踐，積極探索解決問題的方法。實踐也證明，這樣可以大大提高學生學習計算機知識的興趣。

4．2 可以增強教學的互動性和實時性

MOOC常常是以片段式的視頻交互為主要教學內(nèi)容，學生在進行學習后，需要測試題來檢驗該教學內(nèi)容學習情況。那么，在該教學平臺上，我們可以設置圍繞教學視頻的互動模塊，面對各個學生群體的疑問，互動性就顯得很重要了，課程教師可以實時回答學生群體的問題，也可以發(fā)起討論，并發(fā)動優(yōu)秀的學生對問題進行分析，使之成為助教志愿者，這樣一來，教學的互動性和實時性得到了極大的加強。這樣做的結果就是：學生的分析問題和解決問題的興趣得到了提高，能力也進一步得到提高，從而形成良性循環(huán)。而且，通過探尋解決問題的途徑和方法，學生能夠加深對計算機學科知識的理解和運用，真正做到學有所用。

4．3 可以提高課程教學的質(zhì)量

在MOOC平臺上的課程資源都經(jīng)過反復改進和檢驗，這些課程資源的建立又可以反作用于傳統(tǒng)的課堂教學，以另外一種全新的方式來加強教育教學的質(zhì)量，這種做法就是所謂“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式。通過這個平臺的建立，我們可以把傳統(tǒng)教學中課堂上知識講授和課下作業(yè)練習檢驗兩個環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換過來，結合面對面教學和在線學習，在課堂之外用高質(zhì)量的在線課件等資源激發(fā)學生預習所學課程內(nèi)容，然后課堂上只對所學內(nèi)容進行討論學習、效果測驗，通過多種形式的師生交流互動，來強化學習效果，這樣無形中提高了課程教學的質(zhì)量。

4．4 可以有效進行教學效果的分析評估，進而不斷改進教學

值得慶幸的是，大數(shù)據(jù)技術為MOOC教育定量化研究提供了一種全新的手段。MOOC平臺及時記錄和評析大量學生的實時學習數(shù)據(jù)，更神奇的是，MOOC課程教師在幾周時間內(nèi)的學習結論數(shù)據(jù)相當于該教師在幾十年教學收集的數(shù)據(jù)總和。因而MOOC教育可以成為檢驗教學法和進行教學分析評估的很好的平臺。

在MOOC學習平臺里，授課教師可以根據(jù)每個學生的學習情況數(shù)據(jù)為他們創(chuàng)建獨立的行為學習檔案，實時記錄他們當前知識掌握的情況和課程學習的相關歷史信息，這樣就可以對學生的學習行為定量分析，就可以優(yōu)化建立學生學習行為模型和進行分析預測，從而實現(xiàn)個性化、自適應的教學。同時可以根據(jù)學生學習行為，分析學生知識概念掌握程度、方法技巧運用如何、學習自身軌跡和學習興趣偏向等，通過分析評價整體學習效果和教學過程中存在的問題，進而對教育教學方法進行改進，對教學大綱進行修訂，對教學內(nèi)容合理安排，對教學過程合理進行組織。舉個例子來說，如果一個學生在期末考試中考了80分，那么，這個“80”就只純粹是一個“數(shù)字”的概念，我們只有將背后關聯(lián)的一系列元數(shù)據(jù)與其結合，比如自身學習態(tài)度、自身智力水平、自身專業(yè)、學習能力、學校教學質(zhì)量、社交關系和家庭環(huán)境等，才能真正解讀出“數(shù)據(jù)”的涵義，進而進行分析判斷，采取適當?shù)拇胧﹣砑右越鉀Q，這樣才能夠使教學效果得到不斷的優(yōu)化。

4．5 可以提升實踐教學的水平，從而更好地適應社會發(fā)展需要

在傳統(tǒng)的計算機基礎教學模式中，我們一般在設置實踐教學任務時，都只是簡單地布置幾個操作題或者程序題，學生完成與否或者完成的質(zhì)量如何，教師一般很難掌握，那樣也就不能很好地推進實踐教學了，可能導致學生學完一個學期，連基本的辦公自動化操作都沒有搞清楚，更談不上編寫計算機程序了。因此，我們應當取消單一的評判標準，營造讓學生獨立去思考問題的環(huán)境，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)造思維，比如，在MOOC平臺上進行實踐或?qū)嶒灂r，教師更多的是要進行指導而不是引導，減少教師在實驗過程中過多地干預，真正做到以學生自主學習為主體，而且可以讓教師了解每個學生完成任務的情況，還可以對此進行分析，有針對性地開展輔導，讓每個學生在相互學習和討論中增強學生分析問題和解決問題的能力，從而更好地適應社會發(fā)展需要。

4．6 可以擴大高等教育的國際化，使教師和學生水平得到進一步提高

經(jīng)濟全球化必然產(chǎn)生高教國際化，現(xiàn)代世界經(jīng)濟發(fā)展是以科技為基礎的，科技的發(fā)展離不開教育的發(fā)展，而教育的發(fā)展離不開改革。比如，美國的各個大學非常強調(diào)學生的國際學習交流，既從全世界招生進入本國學習，也選送本國優(yōu)質(zhì)學生到國外學習。MOOC的出現(xiàn)，為高等教育的國際化又提供了一種途徑。對于大學計算機課程而言，可以讓教師和學生了解到國內(nèi)外教學現(xiàn)狀以及課程發(fā)展方向，有利于我們正確把握大學計算機基礎課程教育教學改革方向。通過MOOC平臺上課程的學習，教師和學生都能得到該課程國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)的教學資源和及時了解他們的最新教學成果，從而反過來指導我們課程的教學和學習，因此可以說，教師和學生的水平得到了進一步提高。

5．結束語

傳統(tǒng)的大學計算機基礎教育教學模式問題越來越多，而大數(shù)據(jù)與MOOC技術的出現(xiàn)為大學計算機基礎教學改革提供了全新的方式。面向多樣性、個體化的學生群體、強調(diào)教師與學生互動、對教學效果進行分析評估和提升實踐教學水平的MOOC教育平臺已成為大數(shù)據(jù)時代有效的學習平臺。我們通過該教學平臺，分析存儲海量的學習數(shù)據(jù)，總結出多實體學習規(guī)律及其學習模式，從而建立個性化學習模式，更進一步，該平臺可以讓教師評價大學計算機基礎課程教學效果，為課程教學設計的改進提供依據(jù)，從而達到大學計算機基礎教學改革的目標，也使學生能更好地適應社會發(fā)展的需要。

[1]教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會．高等學校計算機基礎教學發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨計算機基礎課程教學基本要求[M]．北京：高等教育出版社，2009．

[2]吳文峻，呂衛(wèi)鋒．大數(shù)據(jù)時代的大規(guī)模開放在線教育[J]．計算機教育，2013(20)：9-10．

[3]張燕南，趙中建．大數(shù)據(jù)時代思維方式對教育的啟示[J]．決策參考，2013(21)：1-5．

[4]王玉君．大數(shù)據(jù)時代信息資源利用研究[J]．科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2013(22)：124-125．

【Absttrraacctt】 In view of the crisis of university computer foundation teaching,this paper analyzesthe technology background of MOOC and big data,and introduces the essence of these two concepts.Then according to the problems faced by the university computer course teaching,it combines the MOOC platform with big data technology to implement the teaching reform,and explains its benefits for teaching.Finally it summarizes the effective fusion of MOOC with big data.

【Keywwoorrddss】 university computer foundation;MOOC;big data technology;fusion

TheApplication of MOOC and Big Data Technology in the University Computer Foundation Teaching

Dai Zhenhua
(Hunan Institute of Science and Technology,Yongzhou 425199,Hunan)

戴振華，男，湖南衡陽人，碩士，講師。研究方向：嵌入式與計算機網(wǎng)絡應用。

2013年湖南科技學院教學改革研究項目，項目編號：XKYJ2013001。