盧有亮， 姜書艷

(1. 電子科技大學(xué) 能源科學(xué)與工程學(xué)院，四川 成都611731；2. 電子科技大學(xué) 自動(dòng)化工程學(xué)院，四川 成都611731)

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精品課程網(wǎng)站中融入MOOC教學(xué)方法的研究

盧有亮1， 姜書艷2

(1. 電子科技大學(xué) 能源科學(xué)與工程學(xué)院，四川 成都611731；2. 電子科技大學(xué) 自動(dòng)化工程學(xué)院，四川 成都611731)

現(xiàn)有精品課程網(wǎng)站交互性不夠，仍停留在“將課堂搬上網(wǎng)”的階段，無法實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂。大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程(MOOC)是開發(fā)式教育和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)晶，MOOC教學(xué)可以為課堂教學(xué)提供配合和補(bǔ)充。根據(jù)數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用課程的特點(diǎn),結(jié)合ARCS教學(xué)模型和布魯姆分類，對(duì)精品課程網(wǎng)站融合MOOC教學(xué)方法進(jìn)行了研究，并給出設(shè)計(jì)實(shí)例。

MOOC； 精品課程網(wǎng)站； 翻轉(zhuǎn)課堂； 布魯姆分類； ARCS模型

目前我校精品課程網(wǎng)站具有教學(xué)大綱、課程章節(jié)、教學(xué)課件、電子教案、教學(xué)錄像、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐、例題習(xí)題、文獻(xiàn)資料、試卷、參考教材等資料，還包含一個(gè)獨(dú)立的論壇。以“數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用”為例，雖然內(nèi)容很多很全，但交互性等方面需要提高。教學(xué)視頻以45 min一節(jié)課為單位進(jìn)行劃分，例題習(xí)題和視頻的直接聯(lián)系不強(qiáng)，對(duì)學(xué)生課后針對(duì)性地補(bǔ)充知識(shí)及解決問題不利。本文將MOOC元素融入到數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用精品課程網(wǎng)站中，提高網(wǎng)站的交互性和實(shí)用性，使其在輔助課程教學(xué)過程中起到積極的作用。

1　國(guó)內(nèi)外MOOC發(fā)展研究

從2012年開始, 大型網(wǎng)絡(luò)開放式課程MOOC開始得到了媒體、學(xué)生、教育工作者和企業(yè)的關(guān)注，世界各地一些如美國(guó)麻省理工學(xué)院、哈佛大學(xué)、萊斯大學(xué)等名校也開設(shè)了自己的MOOC課程，并逐漸取得顯著的成果[1-4]。

2012年，美國(guó)的頂尖大學(xué)陸續(xù)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，在網(wǎng)上提供免費(fèi)課程，Coursera、Udacity、Edx三大課程提供商的興起，給更多學(xué)生提供了系統(tǒng)學(xué)習(xí)的可能。在國(guó)內(nèi)，一些優(yōu)秀大學(xué)也紛紛進(jìn)入MOOC領(lǐng)域。目前，國(guó)內(nèi)已建成多個(gè)MOOC平臺(tái)，包括“學(xué)堂在線”、“中國(guó)大學(xué)MOOC”、“優(yōu)課聯(lián)盟”、“育網(wǎng)開放教育平臺(tái)”、“好大學(xué)在線”。這些平臺(tái)都充分具備了MOOC的元素，并已有大量的用戶[5]。

MOOC教學(xué)的實(shí)質(zhì)是以知識(shí)點(diǎn)為線索來對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行劃分，好的MOOC教學(xué)網(wǎng)站必須有強(qiáng)大的交互性，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行交互。雖然學(xué)校的教學(xué)是以課堂教學(xué)為基礎(chǔ)的，但是如果作為課堂教學(xué)輔助的精品課程網(wǎng)站，能夠增加交互性的元素，就能夠吸引學(xué)生，起到輔助教學(xué)的作用。

2　課程現(xiàn)狀

以電子信息類高校重要的核心課程“數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用”為例，該課程在本校本科生大二上學(xué)期開設(shè)，其先修課程是電路分析基礎(chǔ)、C語言、信號(hào)與系統(tǒng)等。在此基礎(chǔ)上，“數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用”是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入數(shù)字世界，使學(xué)生進(jìn)入IT行業(yè)隊(duì)伍的重要核心課程，同時(shí)也是一門應(yīng)用型的課程。

近年來，伴隨著FPGA技術(shù)的日益發(fā)展，數(shù)字電路的教學(xué)內(nèi)容也發(fā)生了改革。課程組從2011年開始，將HDL引入了數(shù)字電路課程之中，并增加了課程設(shè)計(jì)和小論文等實(shí)踐性環(huán)節(jié)。2015年，課程組開始試點(diǎn)“大班教學(xué)，小班研討”的方式，目的在于培養(yǎng)學(xué)生的能力，倡導(dǎo)研究型教學(xué)。在這種情況下，精品課程網(wǎng)站就顯得更加的重要。目前的精品課程網(wǎng)站的內(nèi)容雖然比較多，但是訪問量比較少，論壇里面的內(nèi)容很空。本文提出將MOOC方法融合進(jìn)精品課程網(wǎng)站，解決網(wǎng)站交互性、實(shí)用性不足的問題，增加翻轉(zhuǎn)課堂的功能，使精品課程網(wǎng)站真正成為學(xué)生學(xué)習(xí)的好幫手，并起到引導(dǎo)學(xué)習(xí)的作用。

3　精品課程網(wǎng)站中融合MOOC元素的方法

3.1以知識(shí)點(diǎn)為核心劃分教學(xué)視頻、試題、論壇等

首先對(duì)最重要的視頻資源進(jìn)行研究。我校目前的精品課程網(wǎng)站提供了優(yōu)秀主講教師的授課視頻，這些視頻都是以45 min為單位在課堂錄制完成。學(xué)生如果對(duì)課堂講授的知識(shí)不能掌握，可在精品課程網(wǎng)站上看這些視頻，相當(dāng)于再上一次課。但大二的學(xué)生基本沒有這樣的時(shí)間，因此，如果將視頻劃分為若干知識(shí)點(diǎn)，則學(xué)生可以通過章節(jié)或查詢方式快速找到自己未掌握的知識(shí)點(diǎn)，然后學(xué)習(xí)對(duì)應(yīng)的視頻，就能夠快速地重復(fù)學(xué)習(xí)需要學(xué)習(xí)的部分，而不會(huì)把時(shí)間花在整個(gè)45 min的視頻中。在實(shí)踐當(dāng)中，我們發(fā)現(xiàn)可以將一節(jié)45 min的課劃分為5個(gè)左右的知識(shí)點(diǎn)，有些相關(guān)性特別強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)可以進(jìn)行合并。

其次，從測(cè)試上來看，目前網(wǎng)站中的測(cè)試題是針對(duì)一章的內(nèi)容進(jìn)行劃分的，這樣的測(cè)試和課堂作業(yè)有點(diǎn)重復(fù)。當(dāng)學(xué)生對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)有困惑的時(shí)候，如果能夠?qū)W習(xí)對(duì)應(yīng)的視頻，然后完成知識(shí)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的測(cè)試題，就能夠快速掌握這個(gè)知識(shí)點(diǎn)。因此，新的設(shè)計(jì)是以知識(shí)點(diǎn)為線索劃分測(cè)試題，將一些以考察知識(shí)點(diǎn)為目的的測(cè)試題歸并到對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)。另外，對(duì)于綜合性的測(cè)試內(nèi)容，可以在課程之中或期末測(cè)試部分給出。

同理，論壇也以章節(jié)和知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行劃分，這樣可以快速查找到關(guān)于知識(shí)點(diǎn)的所有討論信息。

3.2融入和改進(jìn)翻轉(zhuǎn)課堂的方法

以知識(shí)點(diǎn)為線索只是第一步，進(jìn)一步提升精品課程網(wǎng)站的效果，需要將MOOC中最重要的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法融入到精品課程網(wǎng)站中。

使用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法是MOOC的靈魂，在精品課程網(wǎng)站中，同樣可以完成基于翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)，區(qū)別在于教學(xué)的順序不同。在MOOC教學(xué)中，學(xué)生首先在線上學(xué)習(xí)教學(xué)視頻，然后在線下做作業(yè)，然后通過論壇等途徑和教師進(jìn)行線上交流。MOOC教學(xué)如果人數(shù)較多，那么線上的交流就會(huì)存在較大的問題。很多論壇的提問數(shù)量很大，教師和助教沒有足夠的精力回答所有的問題。在精品課程網(wǎng)站中，由于只針對(duì)課堂上的學(xué)生，因此教師是有精力完成翻轉(zhuǎn)課堂的，關(guān)鍵是給學(xué)生合適的研討題目。針對(duì)使用精品課程網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，本文設(shè)計(jì)了如下的流程：

(1) 對(duì)每一章的內(nèi)容給出討論題，并將其作為精品課程網(wǎng)站該章的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)。這些討論題并不要求學(xué)生在課前完成，而是提供給學(xué)生進(jìn)行思考，給學(xué)生在課堂上課的時(shí)候提供線索。因此，這些討論題要有設(shè)計(jì)性，要能夠結(jié)合實(shí)際并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

(2) 常規(guī)課堂教學(xué)階段。將課堂教學(xué)劃分為常規(guī)的課堂授課和研討課。本階段是常規(guī)課堂教學(xué)階段，因?yàn)橛杏懻擃}的鋪墊，學(xué)生是帶著問題學(xué)習(xí)的。數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用課程并非非常難懂，因此可以去掉學(xué)生課前預(yù)習(xí)的環(huán)節(jié)。不能把成績(jī)的提高都建立在學(xué)生花費(fèi)大量時(shí)間的基礎(chǔ)上。

(3) 線上初步討論階段。在常規(guī)課堂之后，學(xué)生可以在線上根據(jù)知識(shí)點(diǎn)對(duì)未完全掌握的部分進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。之后，學(xué)生將有能力完成概念型、流程型的討論題。對(duì)于應(yīng)用型的或需要學(xué)生創(chuàng)新的討論題，學(xué)生需要查找資料，并和同學(xué)及老師進(jìn)行交互，這個(gè)過程可以在針對(duì)于這些題目的討論區(qū)完成。我校采用的是選課制度而非按專業(yè)分班，論壇為學(xué)生的研討提供了理想的平臺(tái)。在討論區(qū)，教師是引導(dǎo)者的角色，學(xué)生之間可以自由討論。討論的參與度建議記入討論成績(jī)。

(4) 研討課階段。經(jīng)過線上討論后，研討課就具備了充分的條件。學(xué)生將自己的成果拿到討論課上來，通過PPT等上臺(tái)充分展示出來。討論課上對(duì)于別人的答辯，學(xué)生都可以提出自己的意見和建議。研討課的最后，教師可以給出參考答案并進(jìn)行總結(jié)。

(5) 線上的進(jìn)一步研討。研討課不應(yīng)該是終點(diǎn)，對(duì)于問題的討論可以在線上繼續(xù)。通過討論課，學(xué)生對(duì)問題的認(rèn)識(shí)有了提高，創(chuàng)新性的想法就會(huì)產(chǎn)生，因此可以在線上進(jìn)一步討論，給出全新的設(shè)計(jì)。

4　結(jié)合精品課程網(wǎng)站的教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)例

根據(jù)本文提出的方法，就“數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用課程”進(jìn)行了精品課程網(wǎng)站的設(shè)計(jì)和教學(xué)設(shè)計(jì)，包括知識(shí)點(diǎn)的劃分、翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)實(shí)例以課程第七章時(shí)序電路的分析和設(shè)計(jì)部分的內(nèi)容為例。

4.1知識(shí)點(diǎn)的劃分設(shè)計(jì)實(shí)例

時(shí)序電路的分析和設(shè)計(jì)部分的D觸發(fā)器部分是重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容之一，課時(shí)剛好是1個(gè)學(xué)時(shí)。在MOOC教學(xué)領(lǐng)域, 改進(jìn)的布魯姆分類法是劃分知識(shí)點(diǎn)的一個(gè)重要依據(jù)[6-10]。根據(jù)布魯姆分類，對(duì)原有的D觸發(fā)器的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)整，調(diào)整后的知識(shí)點(diǎn)如表1所示。

表1　對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行劃分和分類的實(shí)例

通過對(duì)知識(shí)點(diǎn)的劃分,課件上內(nèi)容的分類更加清晰。原有的課件劃分知識(shí)點(diǎn)后只有1到4項(xiàng)知識(shí)點(diǎn)，使用布魯姆分類后發(fā)現(xiàn)缺少分析和創(chuàng)新部分，因此補(bǔ)充設(shè)計(jì)了知識(shí)點(diǎn)5。完成知識(shí)點(diǎn)5需要綜合使用所學(xué)知識(shí)，并可以給出創(chuàng)新的設(shè)計(jì)。

在劃分了知識(shí)點(diǎn)之后，對(duì)原有的教學(xué)視頻進(jìn)行調(diào)整，對(duì)新加入的知識(shí)點(diǎn)錄制全新的視頻。每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的視頻時(shí)間限制在10 min以內(nèi)。在網(wǎng)站的知識(shí)點(diǎn)之間，插入對(duì)應(yīng)的測(cè)試題供學(xué)生自測(cè)。

4.2翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)實(shí)例

在精品課程網(wǎng)站的對(duì)應(yīng)章節(jié)，仍以第七章的時(shí)序電路的分析和設(shè)計(jì)部分為例。研討題目的設(shè)計(jì)參考了ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模式。ARCS動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)模式注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，從注意(attention)、相關(guān)(relevance)、自信(confidence)、滿意(satisfaction)4個(gè)要素來評(píng)估題目的性能[11-15]。根據(jù)ARCS設(shè)計(jì)的課前部分討論題如表2所示。

表2　第七章部分課前布置的討論題

表2中的討論題(1)是關(guān)于鎖存器和觸發(fā)器的，提示學(xué)生在理論教學(xué)課堂上應(yīng)注意鎖存器和觸發(fā)器的功能表達(dá)方法。在上課的時(shí)候，如果沒有這種提示，教師在講解PPT時(shí)一帶而過，學(xué)生較難理解到真值表、波形圖、邏輯圖、原理圖及表達(dá)式都是用來表示這些器件的功能的，而帶著問題上課，學(xué)生就能把這些內(nèi)容都吸收，然后在研討課的時(shí)候加以強(qiáng)化。

表2中的討論題(2)其實(shí)是對(duì)表1中知識(shí)點(diǎn)4的擴(kuò)充，要求學(xué)生實(shí)現(xiàn)并行的輸出，因此更進(jìn)了一步。同樣，由于在課前就給出了題目，學(xué)生會(huì)將這個(gè)題目和知識(shí)點(diǎn)5進(jìn)行比較，這就加強(qiáng)了課堂學(xué)習(xí)的效果。

表2中的討論題(3)加入了與學(xué)生相關(guān)的學(xué)號(hào)元素，學(xué)生在閱讀了題目后就可了解到使用觸發(fā)器能夠?qū)崿F(xiàn)序列檢測(cè)的功能，至于具體實(shí)現(xiàn)方法需要上課認(rèn)真聽課來掌握，成倍增加了教學(xué)效果。

常規(guī)課堂教學(xué)和線上初步討論階段以及研討課的開展，均按照3.2的流程(2)、(3)、(4)、(5)步驟進(jìn)行。在常規(guī)課堂階段，當(dāng)講解到相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)提示學(xué)生與研討題目相關(guān)聯(lián)。在線上初步討論階段應(yīng)注意教師參與的適度性。在精品課程網(wǎng)站每章的開始都給出討論題，也同時(shí)在討論題下面列出與討論題相關(guān)的子論壇，當(dāng)學(xué)生登錄之后應(yīng)該可以看到自己參與的討論的進(jìn)展情況。在研討課后，學(xué)生可以繼續(xù)利用討論區(qū)完成3.2的流程(5)，這時(shí)教師就要積極參與，幫助學(xué)生進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)，并在研討課后1周內(nèi)給出研討分?jǐn)?shù)。

5　精品課程網(wǎng)站設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)

在以上基于知識(shí)點(diǎn)和翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，可進(jìn)行網(wǎng)站的設(shè)計(jì)以配合完成教學(xué)任務(wù)。網(wǎng)站設(shè)計(jì)的內(nèi)容較多，本文指出2個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

(1) 以章節(jié)和知識(shí)點(diǎn)為一條主線，以學(xué)生為另一主線。以章、課時(shí)、知識(shí)點(diǎn)劃分的主線以樹狀結(jié)構(gòu)表示，其中知識(shí)點(diǎn)是最小的葉節(jié)點(diǎn)，而整個(gè)課程是樹根。

以學(xué)生為另一條主線的含義是，當(dāng)學(xué)生登錄后能夠立刻看到自己上次學(xué)習(xí)到哪個(gè)知識(shí)點(diǎn)及自己參與的討論的進(jìn)展。因此，學(xué)生登錄后能夠快速了解自己使用網(wǎng)站學(xué)習(xí)的情況及快速地找到自己想學(xué)習(xí)的資源。

(2) 以討論題和知識(shí)點(diǎn)劃分的論壇。論壇不能是孤立的，當(dāng)學(xué)習(xí)某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，對(duì)應(yīng)的討論區(qū)就顯示出來，方便學(xué)生邊學(xué)習(xí)邊進(jìn)行提問等。討論題作為每一章的第一個(gè)子節(jié)點(diǎn)，而關(guān)于每個(gè)討論題的討論區(qū)可直接在討論題的相鄰位置給出。

6　結(jié)語

本文針對(duì)精品課程網(wǎng)站的現(xiàn)狀，研究了國(guó)內(nèi)外MOOC的特點(diǎn)和方法，以“數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用”課程教學(xué)為例，提出了在精品課程網(wǎng)站中融合MOOC元素的方法，并給出結(jié)合精品課程網(wǎng)站的教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)例及精品課程網(wǎng)站設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)。精品課程網(wǎng)站應(yīng)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到輔助作用。

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Research on infusing MOOC teaching method into quality course Website

Lu Youliang1， Jiang Shuyan2

(1. School of Energy Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu 611731, China; 2. School of Automation Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China)

Now available quality course Website is lack of interactivity, still stays in “class on internet” stage, cannot accomplish “Flipped Classroom.” Massive Open Online Courses (MOOC) are the result of development-oriented education and Internet technology, MOOC teaching can provide coordination and supplement for classroom teaching. According to the characteristics of Digital Logic Design and Application course, combining the ARCS teaching model and classification of Bloom, this paper researches the new approach to infuse MOOC method into quality course Website, and provides design instances.

MOOC； quality course Website； flipped classroom； Bloom classification； ARCS model

DOI：10.16791/j.cnki.sjg.2016.01.045

2015- 06- 05修改日期：2015- 09- 02

盧有亮(1971—)，男，四川成都，碩士，副教授，“數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)及應(yīng)用”課程優(yōu)秀主講教師，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng).

E-mail：luyl@uestc.edu.cn

G642.0

A

1002-4956(2016)1- 0173- 03