齊智敏　魯琴

摘 要：針對(duì)國(guó)外計(jì)算機(jī)類課程在線教學(xué)網(wǎng)站的建設(shè)現(xiàn)狀，分析對(duì)比不同類型教學(xué)網(wǎng)站的課程組織形式和教學(xué)資源的呈現(xiàn)方式，以斯坦福大學(xué)在線課程、斯坦福大學(xué)MOOC平臺(tái)以及Coursera為例，對(duì)三者資源的形式和內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比，研究和分析異同點(diǎn)，以便國(guó)內(nèi)高校借鑒，建設(shè)適合各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)網(wǎng)站。

關(guān)鍵詞：在線教學(xué)；教學(xué)資源；斯坦福大學(xué)在線課程；斯坦福大學(xué)MOOC平臺(tái)；Coursera

0 引 言

國(guó)外在線教學(xué)網(wǎng)站按照課程的提供者不同可以分為兩類：一類是大學(xué)提供的在線課程，如斯坦福大學(xué)、哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院等；第二類是機(jī)構(gòu)提供的在線課程，如Coursera、 edX、OpenLearning等。其中，大學(xué)提供的在線課程又按照學(xué)習(xí)者的不同可以分為兩類：一類是主要面向本校學(xué)生的教學(xué)網(wǎng)站，第二類是面向世界范圍的MOOC平臺(tái)。筆者以斯坦福大學(xué)在線課程、斯坦福大學(xué)MOOC平臺(tái)以及Coursera為例，為讀者了解國(guó)外在線教學(xué)網(wǎng)站教學(xué)資源提供幫助。

1 斯坦福大學(xué)在線課程

斯坦福大學(xué)在線課程是斯坦福大學(xué)正常學(xué)期開(kāi)設(shè)的課程，主要面向斯坦福大學(xué)在校的學(xué)生。

以斯坦福大學(xué)2016年秋季學(xué)期開(kāi)設(shè)的CS145— Introduction to Databases（數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)論）[1]課程為例進(jìn)行研究。課程主頁(yè)包括課程的基本情況、該學(xué)期的教學(xué)組織情況以及課程資料的下載鏈接，主要包括Description（概述）、Class Logistics（課程組織）、Lecture Plan（教學(xué)計(jì)劃）、Change log（更新日志）、Midterm Exam（期中考試安排）、Grading（評(píng)分方法）和Staff（課程組成員）等。另外，主頁(yè)提供Piazza（課程答疑）的鏈接。

1.1 Description（概述）

Description是概述這門(mén)課程的基本教學(xué)內(nèi)容：課程涵蓋數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、應(yīng)用系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)的使用和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部引擎的簡(jiǎn)要介紹。主要內(nèi)容包括關(guān)系模型、關(guān)系代數(shù)、SQL、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、基于依賴和范式的關(guān)系設(shè)計(jì)原理，還包括索引、視圖和完整性約束，也涉及MapReduce框架（MapReduce framework）和鍵值存儲(chǔ)key-value stores等內(nèi)容。課程的最后還涉及數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)知識(shí)及SQL知識(shí)的web應(yīng)用管理編程實(shí)踐項(xiàng)目。

1.2 Class Logistics（課程組織）

Class Logistics是課程相關(guān)軟件的下載鏈接、安裝和使用說(shuō)明，主要包括：Jupyter notebook，用于課程實(shí)踐，提供更多交互性；Piazza，進(jìn)行問(wèn)題解答；Python，在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和課程資料中使用的語(yǔ)言；Git，使用Git成批下載課程資料，并保持更新。Git是一個(gè)版本控制系統(tǒng)，可以存儲(chǔ)各種課程資料；IPython-SQL：使用戶能夠在Jupyter notebook中很好地使用SQL查詢。

1.3 Lecture Plan（教學(xué)計(jì)劃）

Lecture Plan以二維表格的形式列出課程的教學(xué)計(jì)劃，包括課程內(nèi)容序號(hào)、上課時(shí)間、主要內(nèi)容、課程資料、閱讀資料以及作業(yè)，同時(shí)指明，這些資料都是可供選擇的學(xué)習(xí)資料，在學(xué)期初就全部呈現(xiàn)出來(lái)，并隨著課程進(jìn)展可能隨時(shí)更新。為方便學(xué)生查看，專門(mén)有一項(xiàng)“Change log”（更新日志）。

通過(guò)課程資料鏈接可以逐個(gè)下載課程資料，也可以使用Git成批下載?？上螺d的課程資料包括上課的課件（pdf、ppt兩種格式），實(shí)踐活動(dòng)相關(guān)文件（ipynb文件、db數(shù)據(jù)庫(kù)文件，在Jupyter notebook中交互運(yùn)行），作業(yè)相關(guān)的文件（pdf、py、sql、sh、db和txt等）。

在這部分的最前面（二維表格的前面）指明課程的參照教材是Garcia-Molina， Ullman 和 Widom的Database Systems： The Complete Book。在二維表格中的“閱讀資料”列，指出課程內(nèi)容在教材中對(duì)應(yīng)的章節(jié)，補(bǔ)充的內(nèi)容以鏈接網(wǎng)頁(yè)的形式給出參考資料。

1.4 Change log（更新日志）

Change log列出在什么時(shí)間修改或增加哪個(gè)課程內(nèi)容的課程資料，按時(shí)間升序排序。

1.5 Midterm Exam（期中考試安排）

學(xué)期初就明確指定期中考試的時(shí)間及地點(diǎn)。如：本學(xué)期（2016年秋季學(xué)期）的期中考試將定于10月27日下午3：00到4：20的上課時(shí)間進(jìn)行，地點(diǎn)在NVIDIA Auditorium Hewlett 200。

1.6 Grading（評(píng)分方法）

Grading明確給出這門(mén)課程最終成績(jī)的組成比例。本學(xué)期（2016年秋季學(xué)期）的評(píng)分比例是：課堂出勤占10%，作業(yè)占20%，編程項(xiàng)目占20%，期中考試占20%，期末考試占30%。

1.7 Staff（課程組成員）

除一名課程主講教師之外，本學(xué)期共有十二名助教，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供充分而及時(shí)的幫助。

1.8 Piazza（課程答疑）

Piazza是為課程教師提供的一個(gè)免費(fèi)平臺(tái)，以便教師高效地管理課程答疑。Piazza用于模擬真實(shí)的課堂討論，其目的在于解決難題，快速得到高質(zhì)量的答案。學(xué)生可以上傳問(wèn)題，并能回答其他同學(xué)提出的問(wèn)題；教師可以回答問(wèn)題，可以核實(shí)學(xué)生的回答，也可以編輯和刪除問(wèn)題。

另外，斯坦福專業(yè)發(fā)展中心（Stanford Center for Professional Development，SCPD）提供遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)課程，非在校學(xué)生可以在校園之外參加斯坦福正規(guī)課程的學(xué)習(xí)。學(xué)生注冊(cè)之后就可以觀看課程視頻，獲得與在校學(xué)生基本一致的在線學(xué)習(xí)資料。

2 斯坦福大學(xué)MOOC平臺(tái)（Stanford Online Lagunita）

Stanford Online Lagunita為全世界范圍內(nèi)的終生學(xué)習(xí)者提供由斯坦福大學(xué)教師講授的在線免費(fèi)課程，它與許多大學(xué)的院系共同提供多種職業(yè)教育機(jī)會(huì)。

以平臺(tái)的DB—Introduction to Databases[2] （數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)論）為例進(jìn)行研究。課程主頁(yè)介紹課程的概況，包括課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、教學(xué)團(tuán)隊(duì)及FAQs等。該課程由Jennifer Widom教授講授，借鑒斯坦福大學(xué)的Introduction to Databases課程。課程的學(xué)習(xí)時(shí)間為10周，每周8～12小時(shí)，于2014年3月22日結(jié)束在線實(shí)時(shí)講授，目前可以注冊(cè)學(xué)習(xí)。

注冊(cè)后的學(xué)習(xí)頁(yè)面分為Courseware（課件）、Course Info（課程信息）、Discussion（討論區(qū)）、Wiki（維基）、Progress（學(xué)習(xí)進(jìn)度）、Syllabus（教學(xué)大綱）、Readings（參考教材）、Software Guides（軟件使用指南）、Extra Problems（補(bǔ)充問(wèn)題）和Additional Info（附加信息）。

2.1 Courseware（課件）

Courseware是課程學(xué)習(xí)的主頁(yè)面，主要提供4部分可下載的課程資料：不帶注釋的幻燈片、帶注釋的幻燈片、課程視頻和課程視頻字幕。

（1）不帶注釋的幻燈片。該幻燈片是老師上課前準(zhǔn)備好的上課用的課件，是PPT格式?；脽羝?yè)面簡(jiǎn)潔、內(nèi)容醒目、重點(diǎn)突出。這只是上課內(nèi)容的綱要，具體需要上課進(jìn)一步詳細(xì)展開(kāi)的地方，都留下充足的空隙，用于上課講解時(shí)填充。

（2）帶注釋的幻燈片。這是老師授課之后的幻燈片，是pdf格式的?；脽羝蠋熯呏v解邊標(biāo)注的知識(shí)要點(diǎn)和對(duì)課程主要內(nèi)容具體講解的板書(shū)。

（3） 課程視頻。Jennifer Widom教授親自錄制的授課視頻，課件占據(jù)主要屏幕位置，老師上半身的錄像一直出現(xiàn)在屏幕的右下角位置，使學(xué)習(xí)者如親臨老師的課堂，老師的面部表情及動(dòng)作會(huì)有效輔助學(xué)習(xí)者理解課堂內(nèi)容。老師語(yǔ)速并不如想象中的快，語(yǔ)音清晰。關(guān)鍵是每一段視頻并不長(zhǎng)，一個(gè)知識(shí)點(diǎn)一段視頻，大多數(shù)視頻都在十分鐘以內(nèi)，最長(zhǎng)的也就在二十分鐘左右。課程中一個(gè)知識(shí)點(diǎn)結(jié)束后，會(huì)有一個(gè)小測(cè)驗(yàn)，是一兩道選擇題，考查上部分內(nèi)容學(xué)習(xí)得怎么樣，提交后有提示回答的正誤，并且有題目解析。

（4）課程視頻字幕。字幕實(shí)際上是課程視頻中老師說(shuō)的每一句話的英文原文，為外國(guó)的學(xué)習(xí)者提供聽(tīng)課參考，方便學(xué)習(xí)。

2.2 Course Info（課程信息）

Course Info是按照日期發(fā)布課程更新信息和通知等公告信息。

2.3 Discussion（討論區(qū)）

課程相關(guān)的任何問(wèn)題都可以在Discussion發(fā)起討論，可以發(fā)起提問(wèn)、回答問(wèn)題、瀏覽問(wèn)題等。

2.4 Wiki（維基）

通過(guò)Wiki學(xué)生們可以協(xié)作工作，分享課程的知識(shí)。注冊(cè)的學(xué)習(xí)者可以添加、查看、編輯和更改文章。

2.5 Progress（學(xué)習(xí)進(jìn)度）

Progress以柱形圖的方式列出目前登錄學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)的每一部分內(nèi)容的得分情況。

2.6 Syllabus（教學(xué)大綱）

Syllabus列出每周的上課日期、視頻課程的題目和時(shí)長(zhǎng)、作業(yè)的題目及截止時(shí)間以及可選擇的不參加評(píng)分的工作。

2.7 Readings（參考教材）

Readings一共給出4本參考用書(shū)，包括A First Course in Database Systems （第3版），作者是Ullman和 Widom；Database Management Systems （第3版），作者是Ramakrishnan 和 Gehrke；Fundamentals of Database Systems （第6版）， 作者是 Elmasri 和 Navathe；Database System Concepts （第6版），作者是 Silberschatz，Korth 和 Sudarshan。按照教學(xué)大綱，Readings詳細(xì)地列出每一部分內(nèi)容參考的是上述哪本教材。

2.8 Software Guides（軟件使用指南）

Software Guides提供課程用到相關(guān)軟件的使用說(shuō)明，包括xml、SQLite、MySQL、PostgreSQL和Relational Algebra Interpreter（關(guān)系代數(shù)解釋器）。

2.9 Extra Problems（補(bǔ)充問(wèn)題）

Extra Problems按教學(xué)的每一部分提供練習(xí)題，并配備答案。

2.10 Additional Info（附加信息）

Additional Info包括作業(yè)的截止日期和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)、常見(jiàn)問(wèn)題解答和測(cè)驗(yàn)說(shuō)明。

3 Coursera

Coursera是目前全世界最大的MOOC平臺(tái)，它與全球一流大學(xué)和機(jī)構(gòu)合作提供在線課程，致力于普及全世界最好的教育。Coursera提供數(shù)百門(mén)關(guān)于商務(wù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)的課程和專項(xiàng)課程。

Coursera的專項(xiàng)課程很有特色，目的是方便學(xué)習(xí)者掌握一個(gè)專題相關(guān)的幾門(mén)課程。以杜克大學(xué)的《從 Excel 到 MySQL：商業(yè)分析技術(shù)》[3]專項(xiàng)課程為例進(jìn)行研究。該專項(xiàng)課程主要講授商業(yè)數(shù)據(jù)分析技術(shù)，包括5門(mén)課程：Business Metrics for Data-Driven Companies（數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型公司的業(yè)務(wù)指標(biāo)）、Mastering Data Analysis in Excel（掌握用Excel數(shù)據(jù)分析）、Data Visualization and Communication with Tableau（使用 Tableau 展示可視化數(shù)據(jù)）、Introduction to Managing Big Data with MySQL（用MySQL管理大數(shù)據(jù)）和Excel to MySQL： Analytic Techniques for Business（從 Excel 到 MySQL：商業(yè)分析技術(shù)畢業(yè)項(xiàng)目）。前4門(mén)課程獨(dú)立成篇，可以單獨(dú)選修，最后一門(mén)課程是綜合運(yùn)用前面4門(mén)課程的知識(shí)完成一個(gè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，極具實(shí)用性。

《用MySQL管理大數(shù)據(jù)》[4]課程資料按周組織，本課程共5周，每周35小時(shí)。每周的課程資料主要包括課程視頻、閱讀材料和視頻字幕，另外，課程網(wǎng)站有成績(jī)、論壇、資源和課程信息頁(yè)面。

3.1 課程視頻

與斯坦福大學(xué)的MOOC一樣，教師在屏幕的右側(cè)，一個(gè)知識(shí)點(diǎn)一小段視頻，視頻不超過(guò)十分鐘，屏幕下方是英文字幕。

3.2 閱讀材料

課程視頻之后，是課程相關(guān)的閱讀材料，閱讀材料是pdf文檔，可下載。

3.3 英文字幕

為方便學(xué)習(xí)，課程提供課程片斷英文字幕下載和全部字幕下載。

3.4 測(cè)試和練習(xí)

在課程視頻中，知識(shí)點(diǎn)結(jié)束后提供小測(cè)試或練習(xí)，有在線提交計(jì)入成績(jī)的，也有pdf下載練習(xí)不計(jì)入成績(jī)的。

3.5 成績(jī)

學(xué)習(xí)者完成的作業(yè)、參加的測(cè)試及其得分情況。

3.6 論壇

學(xué)習(xí)者可以發(fā)起主題，也可以回復(fù)問(wèn)題。

3.7 資源

提供課程相關(guān)的資源文檔，如Renewing Jupyter Notebooks（更新Jupyter Notebooks）、SQL Glossaries（SQL詞匯表）等。

3.8 課程信息

課程信息包括課程內(nèi)容概述、課程授課時(shí)間、授課教師、教學(xué)大綱、運(yùn)作方式及相關(guān)課程等。

4 三類網(wǎng)站教學(xué)資源設(shè)計(jì)分析

對(duì)這三類網(wǎng)站的教學(xué)資源設(shè)計(jì)進(jìn)行分析（見(jiàn)表1）。

5 三類教學(xué)網(wǎng)站研究總結(jié)

5.1 三類教學(xué)網(wǎng)站的共同點(diǎn)

（1）教學(xué)體系完整嚴(yán)謹(jǐn)。每門(mén)課程都有完善的課程體系，關(guān)于課程的基本內(nèi)容體系在課程學(xué)期一開(kāi)始就會(huì)在網(wǎng)站上呈現(xiàn)出來(lái)。課程內(nèi)容既包括傳統(tǒng)的課程內(nèi)容，又根據(jù)知識(shí)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行相應(yīng)更新。如斯坦福大學(xué)的CS145在線課程，不僅講授傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理和基本方法，還與時(shí)俱進(jìn)擴(kuò)展MapReduce框架（MapReduce framework）和鍵值存儲(chǔ)key-value stores等知識(shí)，最后還有一個(gè)課程實(shí)踐編程項(xiàng)目，該項(xiàng)目涉及數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)知識(shí)及SQL應(yīng)用，更有效地提高課程的實(shí)用性。

（2）教學(xué)資料豐富多樣。圍繞課程主題，課件、實(shí)踐、參考文檔、視頻、視頻字幕、習(xí)題等各種資料全面細(xì)致，課前資料和課程資料嚴(yán)格區(qū)分，資料更新日志提示，資料下載方式亦可選擇（可單獨(dú)也可成批下載）。

（3）教學(xué)輔助手段實(shí)用有效。三類教學(xué)網(wǎng)站都很重視師生的交互，Piazza、Wiki、Discussion等平臺(tái)，為師生交流、討論課程、答疑輔導(dǎo)提供支持。

交互的實(shí)踐手段（如斯坦福大學(xué)的Jupyter Notebook）為理解知識(shí)提供實(shí)踐基礎(chǔ)；課間習(xí)題，課后習(xí)題為知識(shí)鞏固提供資源；多名助教的課后輔導(dǎo)機(jī)制為更好地掌握教學(xué)內(nèi)容提供保障。

（4）MOOC平臺(tái)教學(xué)視頻特點(diǎn)。無(wú)論是斯坦福大學(xué)的MOOC，還是Coursera的MOOC制作得都很優(yōu)秀。

①屏幕主要內(nèi)容是課件，教師同時(shí)出現(xiàn)在屏幕的一側(cè)。有研究表明，教師出現(xiàn)在屏幕上更利于學(xué)生掌握知識(shí)，學(xué)生從教師的表情上，語(yǔ)氣中更能體會(huì)出課程內(nèi)容的重點(diǎn)，并加深記憶。②每個(gè)知識(shí)點(diǎn)制作成一小段視頻，十分鐘左右，之后是這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的小測(cè)試或者討論，這樣增加了交互性，而且知識(shí)學(xué)習(xí)有反饋，更有利于知識(shí)的掌握。③多種不同的媒體呈現(xiàn)方式，如幻燈片、文本、視頻等。每種媒體都有它自身的教學(xué)優(yōu)勢(shì)和資源需求。④字幕的配合更有利于外國(guó)學(xué)生學(xué)習(xí)課程。

5.2 三類教學(xué)網(wǎng)站的不同點(diǎn)

（1）各類網(wǎng)站教學(xué)資源的側(cè)重點(diǎn)不同。大學(xué)課程網(wǎng)站主要面向的是在校學(xué)生，主要的教學(xué)形式還是面對(duì)面的教學(xué)，所以更注重課程的組織和課程體系的呈現(xiàn)，網(wǎng)上教學(xué)資源只是起到輔助教學(xué)的目的，資源類型以各類文檔為主。

而MOOC類網(wǎng)站，由于教學(xué)方式就是在線教學(xué)，所以更注重課程內(nèi)容的呈現(xiàn)，教學(xué)資源主要是教學(xué)視頻，為提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，將其它資源（如文本、小測(cè)試、幻燈片等）嵌入教學(xué)視頻中。

（2）各類網(wǎng)站教學(xué)資源的實(shí)時(shí)性不同。大學(xué)課程網(wǎng)站的課程資料隨著上課學(xué)期變化，每年都在調(diào)整，所以內(nèi)容更新穎、實(shí)時(shí)性更強(qiáng)，尤其對(duì)計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)發(fā)展很快的課程體現(xiàn)得更明顯。

而MOOC類網(wǎng)站，有制作周期，可能一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)調(diào)整多少。如Stanford Online Lagunita的Introduction to Databases，于2014年3月22日結(jié)束在線實(shí)時(shí)講授，目前可以注冊(cè)學(xué)習(xí)。

（3）斯坦福大學(xué)MOOC和Coursera各有特色。斯坦福大學(xué)MOOC相關(guān)的課程輔助教學(xué)資源更全面：課前的ppt，課后加注釋的pdf，教學(xué)參考用書(shū)提供得全面細(xì)致，測(cè)試及練習(xí)答案解析很到位。

Coursera的特色就是專題課程，把幾門(mén)相關(guān)的課程組織起來(lái)，給學(xué)習(xí)者提供一個(gè)完整的課程體系，尤其是專題的最后一門(mén)課程是綜合畢業(yè)項(xiàng)目，使學(xué)習(xí)者經(jīng)過(guò)實(shí)踐練習(xí)，融會(huì)貫通所學(xué)的技術(shù)。

6 結(jié) 語(yǔ)

國(guó)外的在線教學(xué)發(fā)展得比較成熟，不同類型的網(wǎng)站各有其優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。計(jì)算機(jī)類課程由于其自身的特點(diǎn)，如知識(shí)發(fā)展快、學(xué)習(xí)難度大等，很適合在線學(xué)習(xí)。如何借鑒國(guó)外計(jì)算機(jī)類課程在線教學(xué)網(wǎng)站建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化課程組織形式及教學(xué)資源呈現(xiàn)方式，建設(shè)適合各高校各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的課程網(wǎng)站，值得我們進(jìn)一步研究[5]。

參考文獻(xiàn)：

[1] Piazza. CS145 Introduction to Databases [EB/OL]. [2016-10-05]. https：//web.stanford.edu/class/cs145/.

[2] Lagunita. Engineering： DB Introduction to Databases [EB/OL]. [2016-10-05]. https：//lagunita.stanford.edu/courses/Engineering/db/2014_1/about.

[3] Coursera. 從Excel到MySQL： 商業(yè)分析技術(shù)[EB/OL]. [2016-10-15]. https：//www.coursera.org/specializations/excel-mysql.

[4] Coursera. 用MySQL管理大數(shù)據(jù)[EB/OL]. [2016-10-15]. https：//www.coursera.org/learn/analytics-mysql/home/welcome.

[5] 魯琴， 曹傳晏. 斯坦福大學(xué)程序設(shè)計(jì)入門(mén)類課程研究[J]. 計(jì)算機(jī)教育， 2015（5）： 107-110.

（編輯：史志偉）