孫茂松
摘要:從教育技術(shù)的角度闡述MOOC在基本教學(xué)單元模式、即時(shí)反饋、個(gè)性化服務(wù)、社交互動(dòng)、類線下課堂體驗(yàn)等5個(gè)方面的顯著特點(diǎn),介紹了正在興起的針對MOOC的研究工作。
關(guān)鍵詞:MOOC;在線教育;個(gè)性化服務(wù)
大規(guī)模在線教育(massive online education,MOE)已有十多年的發(fā)展歷史。它的發(fā)展大體可劃分為兩個(gè)階段:第一階段,1999年發(fā)端于德國圖賓根大學(xué)、2002年興盛于美國麻省理工學(xué)院的網(wǎng)絡(luò)公開課(0penCourseWare,OCW),我稱之為MOE1.0;第二階段,2012年迅速崛起的MOOC,稱為MOE2.0。MOE2.0是MOEl.0的一個(gè)自然發(fā)展,但兩者在技術(shù)上存在著顯著差別。
結(jié)合我國情況,通過對“國家精品課程資源網(wǎng)1”和“愛課程2”上的典型課程、2012年6月7日發(fā)布的《國家級精品資源共享課建設(shè)技術(shù)要求》以及MOOC三家代表性企業(yè)edX、Coursera和Udaeity網(wǎng)上課程的初步對比可以發(fā)現(xiàn),MOOC與網(wǎng)絡(luò)公開課并不相同,具有如下特點(diǎn)。
以“短視頻+交互式練習(xí)”為基本教學(xué)單元的知識點(diǎn)/知識體組織模式和學(xué)習(xí)模式
MOOC的短視頻一般不超過10分鐘,而網(wǎng)絡(luò)公開課的視頻通常在0.5M小時(shí)。從表面上看,這只是形式上的不同,但實(shí)際蘊(yùn)含了教育學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)的道理。眾所周知,在線教育的學(xué)習(xí)效果一直是制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,在我國使用過國家精品課程的人中,有規(guī)律地使用(平均每周一次及以上)的學(xué)生只有16.4%,教師只有7.8%。2013年4月發(fā)表于美國國家科學(xué)院院刊的哈佛大學(xué)的一項(xiàng)研究表明,短視頻可有效減少在線課程學(xué)習(xí)過程中學(xué)生發(fā)生“走神”的現(xiàn)象,有助于幫助學(xué)生保持注意力,提高學(xué)習(xí)效果。這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為MOE2.0在線教育課程設(shè)計(jì)提供了科學(xué)依據(jù)。需要注意的是,一個(gè)基本教學(xué)單元具有一定的自足性,短視頻講授教學(xué)內(nèi)容,與之關(guān)聯(lián)的交互式練習(xí)則幫助學(xué)生及時(shí)理解并鞏固所學(xué)的內(nèi)容。這種短小精悍的教學(xué)單元也便于學(xué)生的“碎片化”學(xué)習(xí)。借重交互式練習(xí)的即時(shí)反饋
交互式練習(xí)中的“練習(xí)”是一個(gè)上位概念,包括測驗(yàn)、作業(yè)、考試等。其要點(diǎn)是交互式練習(xí)主要依賴機(jī)器進(jìn)行自動(dòng)評分或者自動(dòng)評級。只有這樣才能對大規(guī)模學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地提交的在線“練習(xí)”實(shí)現(xiàn)即時(shí)反饋。交互式練習(xí)擺脫了傳統(tǒng)的在線教育模式中單向提供學(xué)習(xí)材料和灌輸式學(xué)習(xí)的局限,能夠鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生更加積極地學(xué)習(xí)與思考,有效提高學(xué)習(xí)效果。同時(shí)這也是保證在線教育在“大規(guī)模”的條件下仍然得以有效進(jìn)行的最主要技術(shù)手段之一。
交互式練習(xí)的方式可以因課而異,某些方式需要學(xué)科前沿研究成果的支撐,非常具有挑戰(zhàn)性。MOE2.0的這部分內(nèi)容必將成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,特別是人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)方向所密切關(guān)注的研究熱點(diǎn)。
基于學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)的個(gè)性化服務(wù)
在MOOC設(shè)計(jì)中,要強(qiáng)化“學(xué)習(xí)對象”的概念。這個(gè)概念早已有之,但在MOOC中應(yīng)予以全面、自覺地運(yùn)用。每一個(gè)短視頻、每一個(gè)交互式練習(xí)以及其他相關(guān)的教學(xué)材料(如PPT、PDF文件等)等,都應(yīng)被視作一個(gè)獨(dú)立的可觀測的“對象”。每個(gè)學(xué)生在全部學(xué)習(xí)過程中對每一個(gè)學(xué)習(xí)對象的全部學(xué)習(xí)行為原則上都可以被MOOC系統(tǒng)自動(dòng)記錄下來。將數(shù)以百萬計(jì)的學(xué)生在線學(xué)習(xí)的相關(guān)數(shù)據(jù)匯集起來,便形成了龐大的“學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)”。接下來便是數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)施展拳腳的舞臺了:通過宏觀和微觀分析雙管齊下,把握和揭示“學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)”中蘊(yùn)藏的學(xué)習(xí)規(guī)律,使教師有針對性地及時(shí)調(diào)整各個(gè)教學(xué)要素,在大規(guī)模學(xué)習(xí)人群中實(shí)施“因材施教”式的個(gè)性化教學(xué)服務(wù)。
依托網(wǎng)絡(luò)社區(qū)的互動(dòng)交流
目前,國家精品課程的互動(dòng)交流平臺主要是留言板和論壇。據(jù)統(tǒng)計(jì),抽樣調(diào)查的課程中有42.6%的課程搭建了留言板和論壇,其中69.2%的課程有留言信息,但只有2.7%的課程有回復(fù)信息,平臺的利用率極低。MOOC則更加注重依托網(wǎng)絡(luò)社區(qū)(社交網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行互動(dòng)交流,目的有二:
其一是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下為學(xué)生搭建一個(gè)“觀摩”的平臺,做到“奇文共欣賞,疑義相與析”?!抖Y記·學(xué)記》曰:“相觀而善之謂摩”。在現(xiàn)實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境下,“觀摩”對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力是十分有益的,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下應(yīng)設(shè)法補(bǔ)上這個(gè)功能,形成MOOC系統(tǒng)的“標(biāo)準(zhǔn)配置”??梢韵胂筮@樣一個(gè)場景:按照某一門MOOC課程的教學(xué)要求,某學(xué)生的在線下大作業(yè)中自主完成了一個(gè)高水平的“無人機(jī)”設(shè)計(jì)和制作,并且以高質(zhì)量完成了自主飛行潛入恐怖分子基地并盜取情報(bào)u盤的高難度任務(wù)。學(xué)生可將上述全過程拍成視頻,上傳到該課程的網(wǎng)絡(luò)社區(qū)供同學(xué)“觀摩”,其示范效果不言而喻。
其二,對某些機(jī)器難以自動(dòng)評分的較為復(fù)雜的交互式練習(xí),基于網(wǎng)絡(luò)社區(qū)學(xué)生群體的互相評分機(jī)制是一個(gè)可行的“低成本”解決方案。如課堂般的線上課程組織方式
MOOC課堂試圖為學(xué)習(xí)者營造一種與校內(nèi)課程類似的學(xué)習(xí)環(huán)境,如按周上課,學(xué)生須跟上教師的教學(xué)節(jié)奏與進(jìn)度,要按時(shí)完成作業(yè)、通過各種測驗(yàn)等。要“虛”戲“真”做,雖然是在線上,也要盡量給學(xué)生以線下課堂般的體驗(yàn)和感受。這一點(diǎn)與MOE1.0有很大的不同。
國際上對MOOC這一新生事物的研究工作,自它誕生之日起便開始了。目前主要集中在研究MOOC教學(xué)效果的有效性問題,如翻轉(zhuǎn)課堂、混合學(xué)習(xí)等,也有研究MOOC系統(tǒng)的構(gòu)建技術(shù)問題。如:2012年10月美國科學(xué)基金會啟動(dòng)了為期一年的研究項(xiàng)目“認(rèn)識edX MOOC:電路和電子技術(shù)(6.002x)如何幫助我們了解MOOC的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)”和為期兩年的研究項(xiàng)目“RAPID:在MOOC平臺中理解和設(shè)計(jì)社群動(dòng)力學(xué)(點(diǎn)對點(diǎn)大學(xué))”,受資助單位分別是美國麻省理工學(xué)院和馬里蘭大學(xué)。2013年6月,比爾及梅琳達(dá)·蓋茨基金會資助設(shè)立了“The MOOC ResearchInitiative,MRI”計(jì)劃,通過其建立的“MOOCResearch Hub”網(wǎng)站3,全世界感興趣者均可自由申請研究課題。
雖然對MOOC研究的時(shí)間還很短,但已經(jīng)有部分成果面世。2013年9月,美國圣何塞州立大學(xué)的研究者發(fā)表了題為“在MOOC中對學(xué)生指導(dǎo)、輔導(dǎo)和有引導(dǎo)的同伴交互試驗(yàn)”的項(xiàng)目研究報(bào)告,指出通過與Udacity合作,利用MOOC這一手段有效提高了學(xué)生的課程通過率和升學(xué)率。該項(xiàng)目受到了美國科學(xué)基金會的資助。
MOOC的研究才剛剛起步,因此具有巨大的發(fā)展空間??裳芯康臇|西很多,如面向MOOC教學(xué)的自動(dòng)問答系統(tǒng)、作文自動(dòng)評分、虛擬實(shí)驗(yàn)室、多模態(tài)交互等。
值得注意的是,國際上MOOC的“三駕馬車”edX,Coursera,Udacity的創(chuàng)始人都有非常資深的學(xué)術(shù)背景:Udacity的創(chuàng)始人和CEO塞巴斯蒂安·布克哈特·塞恩(sebastian BurkhardThrun)是美國工程院院士、谷歌無人駕駛汽車的發(fā)明人,2011年獲美國人工智能聯(lián)合會Feigenbaum獎(jiǎng);Coursera的聯(lián)合創(chuàng)始人為達(dá)夫尼·考勒(Daphne Koller)和吳恩達(dá),前者是斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授、美國工程院院士、美國人工智能學(xué)會會士、機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)W者,后者是斯坦福大學(xué)人工智能實(shí)驗(yàn)室主任、機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)W者;edX的創(chuàng)始人和總裁阿南特·阿格沃爾(Anant Agarwal)曾任麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室主任。其中的寓意值得我們深思。
致謝:《從技術(shù)和研究角度看MOOC》一文已在《中國計(jì)算機(jī)學(xué)會通訊》2013年第10期刊出,感謝《中國計(jì)算機(jī)學(xué)會通訊》和作者允許《計(jì)算機(jī)教育》雜志全文轉(zhuǎn)載。文章轉(zhuǎn)載時(shí)略有改動(dòng)。