戴振華

(湖南科技學(xué)院計算機與通信工程系，湖南 永州 425199)

MOOC與大數(shù)據(jù)技術(shù)在大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用

戴振華

(湖南科技學(xué)院計算機與通信工程系，湖南 永州 425199)

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

大學(xué)計算機基礎(chǔ)；MOOC；大數(shù)據(jù)技術(shù)；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(lǐng)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(shù)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(shù)來預(yù)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(lǐng)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(rèn)識。而且，駕馭大數(shù)據(jù)和實現(xiàn)大數(shù)據(jù)價值的關(guān)鍵是養(yǎng)成與大數(shù)據(jù)相適應(yīng)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(wù)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(yīng)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(shù)，它是為了增強知識水平，由愿意分享和協(xié)作學(xué)習(xí)者構(gòu)成。它實現(xiàn)了一種方便的知識互換交流，適用于各學(xué)科間的交流學(xué)習(xí)、專家培訓(xùn)、教師與學(xué)生互動、與外界交流、特殊教育的教學(xué)。大數(shù)據(jù)技術(shù)的關(guān)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(shù)

MOOC是大型開放式網(wǎng)絡(luò)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(xué)習(xí)、能形成良性互動、能供學(xué)習(xí)的資源較豐富。在美國，自從2012年開始，許多頂尖大學(xué)陸續(xù)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)交流平臺，在這個平臺上提供許多免費課程供校內(nèi)外學(xué)生學(xué)習(xí)，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(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)的機會。2013年2月，美國公司Coursera與新加坡國立大學(xué)合作，正式提供大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程平臺供學(xué)生學(xué)習(xí)，通過該公司平臺主要推出古典音樂創(chuàng)作和量子物理學(xué)的兩門課程。

大數(shù)據(jù)(big data)，它是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展深化，以3G/4G為代表的移動通信技術(shù)、以靈活感知為特征的傳感器網(wǎng)絡(luò)/物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)、以分布不同位置為特征的云計算技術(shù)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(dāng)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(shù)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(lǐng)域人士的重視?！度A爾街日報》曾在報道中預(yù)言，無線網(wǎng)絡(luò)時代、大數(shù)據(jù)時代和智能化生產(chǎn)生活將成為引領(lǐng)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(rèn)定為新財富創(chuàng)新點，其實際應(yīng)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(shù)應(yīng)用作為新一輪高新技術(shù)發(fā)展的方向，在教育中的發(fā)展應(yīng)用也慢慢興起。

3．傳統(tǒng)大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)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(xué)計算機基礎(chǔ)》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(xué)，該門課程培養(yǎng)目標(biāo)是什么，對學(xué)生的能力要求如何，教學(xué)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(chǔ)教育的發(fā)展步伐，因此，我們必須進行大學(xué)計算機基礎(chǔ)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(xué)生的學(xué)習(xí)方式上表現(xiàn)為“被動接受式學(xué)習(xí)”，就是教師將現(xiàn)成的結(jié)論性知識進行講解，而不是去理解形成有關(guān)知識的過程。這樣一來，學(xué)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(xué)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(xué)實踐，筆者發(fā)現(xiàn)大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)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(xué)生感覺難學(xué)，而傳統(tǒng)教學(xué)模式得不到改變，理論知識嚴(yán)重脫離實際，教學(xué)內(nèi)容得不到及時更新；

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

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

(4)教師教學(xué)過程難以形成經(jīng)典教學(xué)范例，從而使學(xué)生缺乏對課程學(xué)習(xí)的興趣；

(5)教學(xué)互動沒有得到增強，學(xué)生被動接受一些知識，不能重視學(xué)生在學(xué)習(xí)過程的主體作用，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情進一步下降；

(6)不能很好地加強實踐教學(xué)過程，學(xué)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(xué)生完成與否、完成情況如何不是很清楚，實踐教學(xué)監(jiān)管缺失，造成學(xué)生實踐能力得不到提高。

4．MOOC與大數(shù)據(jù)技術(shù)融合給課程教學(xué)帶來的機遇

分析以上問題，我們可以得出：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，明確教學(xué)目標(biāo)，建立以應(yīng)用為核心的教學(xué)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(xué)生個人是得不到解決的，因此，需要借助第三方技術(shù)來完成這些工作，實踐證明，MOOC與大數(shù)據(jù)技術(shù)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(shù)的概念。由于大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，MOOC也得到了迅速的發(fā)展，它主要包括網(wǎng)絡(luò)課程介紹、網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)課件、教學(xué)資源素材庫、課程有關(guān)專題學(xué)習(xí)模塊、專業(yè)學(xué)習(xí)素材數(shù)據(jù)庫、教學(xué)互動交流、課程檢驗等方面的建設(shè)，這個平臺既有教師信息庫也有學(xué)生信息庫，還有各類教學(xué)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(yīng)用，然后，不能通過普通的軟件技術(shù)來實現(xiàn)這些高級應(yīng)用，而使用的技術(shù)就是大數(shù)據(jù)技術(shù)。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)將這些資源利用整合起來，可以給大學(xué)計算機基礎(chǔ)的教學(xué)帶來如下好處：

4．1 可以根據(jù)學(xué)生的不同特點進行自適應(yīng)學(xué)習(xí)，有效推進個性化學(xué)習(xí)

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(xué)習(xí)中，將會出現(xiàn)多種學(xué)習(xí)個體，每門課程都會有不同背景的學(xué)生去選擇學(xué)習(xí)，每個學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣和方法、已經(jīng)具備的學(xué)科知識水平、學(xué)生自主學(xué)習(xí)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(xué)生的特點，總結(jié)學(xué)習(xí)MOOC課程過程中的學(xué)習(xí)模式和學(xué)習(xí)規(guī)律，去探索如何建立群體學(xué)習(xí)的預(yù)測模型，從而更好地推進個性化學(xué)習(xí)模式，這些問題的解決就必須通過MOOC與大數(shù)據(jù)技術(shù)的融合。

這樣一來，該課程的教學(xué)團隊可以根據(jù)大數(shù)據(jù)技術(shù)分析結(jié)果，進行有效的教學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)計算機知識的興趣。

4．2 可以增強教學(xué)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(xué)內(nèi)容，學(xué)生在進行學(xué)習(xí)后，需要測試題來檢驗該教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)情況。那么，在該教學(xué)平臺上，我們可以設(shè)置圍繞教學(xué)視頻的互動模塊，面對各個學(xué)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(xué)生群體的問題，也可以發(fā)起討論，并發(fā)動優(yōu)秀的學(xué)生對問題進行分析，使之成為助教志愿者，這樣一來，教學(xué)的互動性和實時性得到了極大的加強。這樣做的結(jié)果就是：學(xué)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(xué)生能夠加深對計算機學(xué)科知識的理解和運用，真正做到學(xué)有所用。

4．3 可以提高課程教學(xué)的質(zhì)量

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

4．4 可以有效進行教學(xué)效果的分析評估，進而不斷改進教學(xué)

值得慶幸的是，大數(shù)據(jù)技術(shù)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(xué)生的實時學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，更神奇的是，MOOC課程教師在幾周時間內(nèi)的學(xué)習(xí)結(jié)論數(shù)據(jù)相當(dāng)于該教師在幾十年教學(xué)收集的數(shù)據(jù)總和。因而MOOC教育可以成為檢驗教學(xué)法和進行教學(xué)分析評估的很好的平臺。

在MOOC學(xué)習(xí)平臺里，授課教師可以根據(jù)每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況數(shù)據(jù)為他們創(chuàng)建獨立的行為學(xué)習(xí)檔案，實時記錄他們當(dāng)前知識掌握的情況和課程學(xué)習(xí)的相關(guān)歷史信息，這樣就可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)行為定量分析，就可以優(yōu)化建立學(xué)生學(xué)習(xí)行為模型和進行分析預(yù)測，從而實現(xiàn)個性化、自適應(yīng)的教學(xué)。同時可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)行為，分析學(xué)生知識概念掌握程度、方法技巧運用如何、學(xué)習(xí)自身軌跡和學(xué)習(xí)興趣偏向等，通過分析評價整體學(xué)習(xí)效果和教學(xué)過程中存在的問題，進而對教育教學(xué)方法進行改進，對教學(xué)大綱進行修訂，對教學(xué)內(nèi)容合理安排，對教學(xué)過程合理進行組織。舉個例子來說，如果一個學(xué)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(guān)聯(lián)的一系列元數(shù)據(jù)與其結(jié)合，比如自身學(xué)習(xí)態(tài)度、自身智力水平、自身專業(yè)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)校教學(xué)質(zhì)量、社交關(guān)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(dāng)?shù)拇胧﹣砑右越鉀Q，這樣才能夠使教學(xué)效果得到不斷的優(yōu)化。

4．5 可以提升實踐教學(xué)的水平，從而更好地適應(yīng)社會發(fā)展需要

在傳統(tǒng)的計算機基礎(chǔ)教學(xué)模式中，我們一般在設(shè)置實踐教學(xué)任務(wù)時，都只是簡單地布置幾個操作題或者程序題，學(xué)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(xué)了，可能導(dǎo)致學(xué)生學(xué)完一個學(xué)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(yīng)當(dāng)取消單一的評判標(biāo)準(zhǔn)，營造讓學(xué)生獨立去思考問題的環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)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(dǎo)而不是引導(dǎo)，減少教師在實驗過程中過多地干預(yù)，真正做到以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主體，而且可以讓教師了解每個學(xué)生完成任務(wù)的情況，還可以對此進行分析，有針對性地開展輔導(dǎo)，讓每個學(xué)生在相互學(xué)習(xí)和討論中增強學(xué)生分析問題和解決問題的能力，從而更好地適應(yīng)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(xué)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(chǔ)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(xué)非常強調(diào)學(xué)生的國際學(xué)習(xí)交流，既從全世界招生進入本國學(xué)習(xí)，也選送本國優(yōu)質(zhì)學(xué)生到國外學(xué)習(xí)。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(xué)計算機課程而言，可以讓教師和學(xué)生了解到國內(nèi)外教學(xué)現(xiàn)狀以及課程發(fā)展方向，有利于我們正確把握大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教育教學(xué)改革方向。通過MOOC平臺上課程的學(xué)習(xí)，教師和學(xué)生都能得到該課程國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源和及時了解他們的最新教學(xué)成果，從而反過來指導(dǎo)我們課程的教學(xué)和學(xué)習(xí)，因此可以說，教師和學(xué)生的水平得到了進一步提高。

5．結(jié)束語

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

[1]教育部高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會．高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)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(luò)應(yīng)用。

2013年湖南科技學(xué)院教學(xué)改革研究項目，項目編號：XKYJ2013001。