基于MOOC的线上线下混合式教学设计与实践

赵兴旺 刘超 陈健 刘春阳 张翠英

摘要：为更好地发挥MOOC的线上线下混合式教学对课堂教学的促进作用，本文在分析MOOC课程局限性的基础上，以“误差理论与测量平差基础”课程为例，设计了基于MOOC的闭环式教学模式和“学－练－考”全过程式考核体系。在实际教学中加以运用，效果明显，以安徽理工大学61名学生的学习成绩为例进行了统计分析，并得出有益结论。希望为后期有效运用于MOOC线上资源，促进学习成效提供借鉴意义。

关键词：MOOC；线上线下；混合式教学

引言

为推动教育数字化转型，教育部印发了《教育信息化2.0行动计划》[1]，强调要坚持以信息技术与教育教学深度融合为核心理念，发挥“在线教育、虚拟仿真实训”的优势，增强知识传授、能力培养和素质提升的效率和效果。其中，以大型开放式网络课程（massive open online courses，MOOC）为代表的在线教育，具有在线开放、主题明确、学习自主、突破时空限制等优点，优化了教育结构。国内外多个主流MOOC平台与各大高校开展合作，推出了海量丰富的优质教学资源。MOOC风暴席卷基础教育、职业教育、高等教育等教育领域，引起了教育界人士的高度关注。

为实现信息技术与教育的深度融合，我国教育学者不断探索与实践，对“MOOC+”混合式教学模式[2]、MOOC教学质量与学习效能[3]、MOOC质量评价体系[4]、MOOC学习行为分析与学分互认机制[5]等方面进行研究。研究发现，MOOC平台质量、感知趣味性以及社交化互动的满意度均对MOOC平台学习者持续使用意愿产生积极影响[6]。总而言之，MOOC对大学生树立终身学习理念、塑造自主学习意识，以及构建学习型社会起到推动作用。

安徽理工大学信息与测绘工程学院高度注重教学改革与创新，在安徽省教育厅质量工程项目支持下，先后建设“卫星导航定位原理与应用”“数字地形测量学”“误差理论与测量平差基础”等多门测绘类MOOC课程，有效支撑和补充了课堂教学和学习效能评价。为研究MOOC课程在教学模式改革、学习成效提升以及课程考核评价等方面的促进作用，本文以“误差理论与测量平差基础”MOOC为例，进行探讨与分析，为有效运用MOOC课程，促进课堂教学提供了借鉴。

1. “误差理论与测量平差基础” MOOC课程

1.1 “误差理论与测量平差基础”课程特点

“误差理论与测量平差基础”与其他学科一样，是由生产需要而产生，并随着科学技术的进步而发展起来的一门综合性学科。测量平差问题是一个复杂的数学问题，直接体现在概念抽象、公式繁多。特别是，当前多元学科融合发展下产生的具有多元化、大体量、高复杂度测绘数据的数学模型建立与编程解算，对当代测绘类大学生的培养提出了更高的要求。強数学性与重程序化的课程特点无疑成为大部分学生学习该课程的两个“拦路虎”，降低了课程学习的积极性[7]。

1.2“误差理论与测量平差基础”MOOC课程建设与运行

“误差理论与测量平差基础”MOOC课程的建设充分考虑课程特点和大学生基础情况，以“基础知识、共性问题”为主线，以“节点式、模块化”为知识组织方式，注重“理论推导、程序实践”，梳理知识脉络与逻辑关系，重构“误差理论与测量平差基础”课程知识体系。平差MOOC课程教学内容主要包括误差理论与测量平差基础知识、平差数学模型与小二乘原理、测量平差方法、误差椭圆、统计假设检验、近代平差概述、程序设计在测量平差中的应用、矩阵运算知识8个模块34个节点组成，视频总时长为8小时31分钟，特别增加了矩阵运算基础知识和平差程序设计模块，以解决数学基础和编程能力薄弱的问题。

“误差理论与测量平差基础”MOOC课程所在平台为学堂在线，课程架构主要由课程信息、教学内容、考核方案、习题库、讨论区、班级管理和数据统计七大部分构成。MOOC课程学习考核方案由视频、图文、作业和考试四大部分构成。平差MOOC课程自2021年上线以来共开班4次，为安徽理工大学、安徽大学、安徽建筑大学、皖江工学院以及其他高校和测绘从业者共计2873人提供了在线学习。其中，安徽理工大学测绘工程、遥感科学与技术和空间地理信息工程三个专业共计521人参加了课程。该课程2022年作为优秀课程上线国家高等教育智慧教育平台。

2. 线上线下混合式教学设计与案例分析

2.1 MOOC课程局限性分析

MOOC作为“互联网+教育”的产物，具有在线开放、主题明确、学习自主、突破时空限制、受益面广泛，课程讲授规范严谨、逻辑性强、语言精准等众多优点[8]。但MOOC仍存在一些局限性，MOOC课程往往是通识基础型讲授，不利于个性化学习，并且MOOC录制周期长，知识更新缓慢；课程讲授语速语调平缓、知识讲解点到为止、重点难点强调不足；讲授者难以观察学生听课情况，无法做到及时调整授课节奏、讲授顺序以及必要的重复。MOOC学习主要借助电脑、手机等终端进行“单向”知识传授，没有校园人文环境，无法进行直接互动，缺乏情感交流，学习体验缺失。MOOC学习者往往为个体独立学习，缺乏有效的监督管理机制，大部分学习者难以全身心地投入课程学习，导致课程完成率不高，学习效果难以评估。尽管MOOC在教育界引发了一场学习革命，但MOOC在教育教学中扮演什么角色，处于教育链条什么位置，仍是一个值得教育者们关注与深思的问题。

2.2 基于“误差理论与测量平差基础”MOOC的闭环式教学设计

MOOC学习者群体通常包括在校学生和社会人士两大类。对于社会人士的学习，需要增强自主独立学习的积极性、主动性，做好自我监控以提高MOOC学习效果。对于在校学生的学习，一是要求学生做好学习的主导者、规划者和交流者，树立学生自我学习和终身学习的理念；二是要求教师做好课程的引领者、设计者和补充者，有效做好教学设计和考核评价机制。

“误差理论与测量平差基础”课程的教学，综合考虑了线上、线下教学优势，对现有教学资源进行优化，设计了“课前导学、课中研学、课后拓学”三个教学环节，将“线上－线下”，“教学－反馈－教学”教学有机结合起来，在整个教学的实施中将三个环节形成闭环，如图1所示。课前导学和课后拓学，充分发挥“线上”教学资源的优势，组织学生预习、复习、扩展课程知识，做到有的放矢，为“线下”课中研学做好准备。其中，“线上”学习则以“知识点”为切入点，按节点式、模块化学习，主要包括MOOC视频学习、随堂练习和问题讨论等环节，进而实现“教为中心”向“学为中心”的转变。“线下”教学主要从问题引入、情景设置、思政教育等角度，围绕课程知识体系展开系统性讲授，并基于学情分析结果，对难点、重点内容针对性讲解。

2.3 全过程式课程考核体系

科学的评价体系既有助于学习成效的评估，也有助于学生自主学习和终身学习意识的养成。“误差理论与测量平差基础”课程的考核倡导学生自我监控和教师检测相结合的过程性评价机制。学生自我监控能充分发挥学习行为在课程评价中的主体作用，教师检测能有效精准掌握学生学情，持续改进，解决学习效能低的问题。依据OBE理念，构建了“学－练－考”全过程式考核指标体系，加强学习过程的监督与考核。其中，“学”“练”考核学生学习过程，“考”考核学习结果，进而提高教育教学评价的科学性、专业性、客观性。

2.4 “误差理论与测量平差基础”MOOC课程案例分析

“误差理论与测量平差基础”作为地理空间信息工程专业教育选修模块，在测绘数据处理基础知识学习、思维训练、模型建立以及程序开发等方面发挥了重要作用。本文以2021级地理空间信息工程61名学生的学习成绩为例，分析评估MOOC自主学习的成效。由于视频进度和图文学习两部分的成绩几乎全部获得，考虑到MOOC的考试部分不具备过程性，而MOOC课程的单元习题测试成绩较视频进度和图文学习更具有参考性。因此，选取MOOC单元习题测试成绩（满分30分）和期末考试试卷成绩（满分100分）为典型数据进行分析，如表1所示。

为客观准确地分析线上MOOC自主学习对课堂教学的影响与促进作用，首先采用式（1）对上述两项成绩进行转换：

（1）

式中，s1和s2分别为期末试卷成绩和单元习题测试成绩；f1和f2分别为期末试卷成绩和单元习题测试成绩的转换后成绩。

根据式（1）对表1的成绩进行转换并绘制成百分比堆积柱形图，如图2所示，白色为期末考试转换后的成绩，灰色为单元测试转换后的成绩。同时，计算两种成绩比例p=f1/f2，并统计分布情况绘制成柱状图，如图3所示。

由图2可知，理想状况下，两种转换后的成绩保持一致时，即f1=f2，表明线上、线下学习状况保持相同；当f1>f2时，线下成绩优于线上成绩，表明经过线上MOOC学习对线下学习存在促进作用；当f1

结语

随着教育信息化的到来，MOOC资源已成为线下课堂教学的有力补充，在教育界引发了一场学习革命。但如何有效地运用MOOC资源促进线下教育教学，仍是一个值得教育者们关注与深思的问题。本文在分析MOOC课程局限性的基础上，结合笔者多年的教学经验，以“误差理论与测量平差基础”课程为例，设计了线上线下闭环式教学模式和“学－练－考”全过程式课程考核体系，并基于61名学生的学习情况进行了分析。本文研究为教师开展混合式教学模式改革创新提供了借鉴，同时也有助于引导学生自主学习和终身学习的养成。

参考文献：

[1]教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知（教技〔2018〕6号）[A/OL].（2018-04-13）[2023-12-19].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

[2]魏义兰，童孟良，唐淑贞，等.基于“MOOC+SPOC”线上线下混合式金课实践教学研究[J].化工管理，2023（18）：20-23.

[3]柳春艳，丁林，李丹，等.大学MOOC学习效能的系统评价与元分析[J].高等理科教育，2022（5）：10-20.

[4]杨鲜丽，盘洁，周丹.高校慕课教学质量监控与评价体系的优化探析[J].高教论坛，2023（6）：68-72.

[5]吴岳芬，龚子诚，袁江，等.基于MOOC的在线学习行为分析[J].湖南理工学院学报（自然科学版），2023，36（2）：26-31.

[6]宋昊泽，赵婧，洪阳.高校师范生MOOC学习意愿研究——基于整合的TPB模型和TAM模型[J].天津师范大学学报（社会科学版），2023（1）：74-80.

[7]赵兴旺，刘超，陈健，等.新形势下“误差理论与测量平差基础”教学改革研究[J].测绘与空间地理信息，2022， 45（7）：11-14.

[8]郝丽洁.慕课背景下混合式教学中学校和师生的角色定位研究——以法学入门课程为例[J].阴山学刊，2023，36（3）：89-93.

作者简介：赵兴旺，博士研究生，教授，研究方向：卫星导航与测绘数据处理研究。

基金项目：安徽省高等学校省级质量工程项目（编号：2021xnfzxm027，2021jyxm0360，2022jcjs033，2022jyjxggyj255）。