大数据时代的教学变革

赵洋

（管理学院管理科学系）

【摘要】随着信息技术的飞速发展，大数据应用日渐深入，而MOOC正是大数据时代的产物。MOOC的出现使得传统的教学模式受到了冲击。MOOC以个性化的学习方式和混合式的教学模式展现出了前所未有的魅力。本文在介绍大数据的基础上，对MOOC这种新的教学模式对传统教学方法的改变进行了分析。

【关键词】MOOC　大数据　教学变革

在教育全球化和信息化的背景下，人们对于传统的教学模式给予了重新审视。大数据、MOOC的出现使得高等教育出现了一道曙光。在信息化时代下，大数据是趋势，而翻转课堂、MOOC则是大数据时代引领教育发生变革的重要手段和方法，同时这两者又是息息相关的。本文从教学层面阐述在大数据背景下，MOOC这种新型教学方式给高等教育带来的新的冲击和变革。

随着信息时代的深入，数字世界也呈现出爆炸式的增长。谷歌公司每天要处理超过24PB字节的数据，其数据处理量是美国国家图书馆所有纸质出版物所含数据量的上千倍。Facebook公司每天更新照片超过1 000万张，每天人们在网站上点击“喜欢”按钮或者书写评论大约有30亿次。You Tube公司每月接待多达8亿人次的访客，平均每秒钟就会有一段长度在一小时以上的视频上传。[1]而Twitter上的信息量也是以几乎每年翻一番的速度在增长。数据正以难以想象的速度在不断增长，大数据时代已经到来。

目前对于大数据有不同的定义。维基百科对大数据的定义是指利用常用软件工具捕获、管理和处理数据所耗时间超过可容忍时间的数据集。除此之外，不同的学者也从不同的角度对大数据的特性给予了定义。然而认同度比较高的是4V的定义，该定义认为大数据应该具有“4V”的特点，即：Volume（数据量大）、Variety（种类丰富）、Velocity（实时性强）、Veracity（真实性）。

大数据时代最显著的特点表现为数据正以前所未有的速度扩张，对数据的获取和使用更为方便，对数据价值的深度挖掘更为容易，所以大数据时代的到来使得人们的工作方式和思维方式也发生了重大变革。大数据时代的新特点，使得高等教育教学变革成为可能，因为没有数据的留存和深度挖掘，教育信息化只能流于形式[2]，而信息化和大数据的产生刚好为教育信息的深度挖掘提供了条件。数据专家涂子沛说：“大数据，将成为我们下一个观察和监测人类自身社会行为的‘显微镜’和‘仪表盘’。”[3]由此可见，大数据是未来教育的基础和根源。

在教育信息化和全球化的背景下，2008年加拿大学者Dave Cormier和Bryan Alexander提出了MOOC这一概念。同年9月，学者George Si-emens与Stephen Downes在“联通主义和联通制式在线课程”中开始尝试采用MOOC的方式进行教学，这是MOOC第一次真正应用在课堂教学上。

2012年，斯坦福大学Sebastian Thrun与Peter Novig教授的“人工智能导论”课程，对全世界学生开放，有190个国家超过16万人注册学习。由此开始，MOOC三大平台（Coursera、edX、Udacity）先后成立，拉开了借助高校优质教育资源，创造高等教育课程的新模式。[4]

MOOC（Massive Open Online Course，大规模网络开放课程）是基于网络的开放式资源获取的在线课程。它除了提供视频资源、文本材料和在线答疑外，还具有强大的交互参与机制，可以为学习者搭建交流社区，使得学习者可以通过这个平台交互参与、讨论释疑，这是它与传统网络课程的显著不同之处。MOOC是开放教育运动的新发展和新突破，它体现了大数据、大学堂的教育理念，体现了课程与教学的全面创新与开放，标志着人类文明传承和知识学习方式将发生革命性的变化[5]。

由于MOOC的发展非常迅速，不同课程在设计理念、传播范围、教学目标的设计上有不同的侧重，所以也有许多不同的分类。莱恩（Lisa M. Lane）（DS106）认为，每一门MOOC包括社交网络（Networks）、任务（Tasks）和内容（Contents）。根据针对三者的设计侧重点不同，可将MOOC划分为三种类型，分别为基于社交网络的MOOC（Network-based MOOC）、基于任务的MOOC（Task-based MOOC）和基于内容的MOOC（Content-based MOOC）[6]。而现在被大多数人认可的分类是按照学习理论分类的方法，即cMOOC和xMOOC。

（1）基于关联主义学习理论的cMOOC：以建构主义、联结主义学习理论为指导，即知识是网络化连接的，学生基于同一话题在社交化网络中讨论，每个学习者在活动探究中拥有对知识的个性化建构[7]。在这种课程模式中，教师提供的资源成为知识探究的出发点，学习者产生的内容成为学习和互动的中心[4]。关联主义cMOOC具有以下几个特征：基于社交网媒的互动式学习、非结构化的课程内容、注重学习通道的建立、学习者高度自治和学习具有自发性等[8]。

（2）基于行为主义理论的xMOOC：一般通过采用大量典型的认知—行为主义教学法，强调对内容的记忆，学生主要通过观看教学视频学习，辅以在线测评、同伴互助及编程练习，属于知识复制型。全球三大慕课机构（Coursera，Udacity，edX）的开放课程主要采用xMOOC模式。[9]

MOOC是大数据时代的产物，它的诞生与发展使教育从资源易用度、丰富度、介质形态、呈现方式等方面发生了很大转变。从单纯的资源共享转变到课程与教学模式的革新，为人类的学习方式带来了新的理念和突破。MOOC对传统的高等教育模式带来了新的冲击。

MOOC引发了学习革命。由于MOOC的开放性，学习者可以根据自己的知识结构在全球的高校中自由选择课程和教师。因此学习已经不再为时间和空间所限制，而是基于兴趣和偏好。同时，学习者还可以按照自己的环境条件、思维特点、接受能力来构建自己的知识体系，控制学习进度，它赋予学习者更多的自主权利，比如可以根据实际需要跳过某些内容或者重复学习某些内容。

在实际使用中，MOOC系统为不同的学生建立不同的学习模型，并为不同类型的学习者打造个性化的学习路径，每个人的学习内容不再千篇一律，会根据用户个性化的学习轨迹动态呈现[2]。在学习中采用引导启发、动态协作的方式进行交流学习，从而激发学习者的主动性和创造性，完成了从“教”到“学”的转变，完成了从“课堂”到MOOC“学堂”的转变。

MOOC之所以能实现这样革命性的突破，在于互联网和信息技术的发展。很多MOOC的倡导者认为：正是大数据、云计算和人工智能等技术将高等教育从工业时代带到数字化时代[8]。在大数据时代，学生在学习过程中留下一串串数字碎片，如课程选择、学习方法、交流反馈、问题求助等，这些数据被挖掘、分析、整理、综合后形成了学习者特有的行为模式。所以每个学习者既是大数据的使用者，也是大数据的创造者。

在实际应用中，MOOC的利用方式可以有多种，既可以将MOOC作为主要授课方式形成翻转课堂，也可以将MOOC作为课程的强化与补充，形成混合式课程。这里我们主要介绍混合式的课程教学。

混合式的课程教学是将MOOC课程与本校面对面课程进行混合教学，进一步实现校际教师间协作授课。2012年秋，圣何塞州立大学（San Jose State University，SJSU）与edX项目进行联合试验，测试edX平台对传统教学的影响力。Khosrow Ghadiri教授使用edX项目中麻省理工学院提供的“电路与电子学”课程资源来补充和强化他在SJSU中的“电路分析”课程，形成混合式课程（Blended Course）[11]。学习结束后对学习者进行考核，结果是进行混合式课程学习的班级，期末测试通过率由55%提高到91%。

这一出人意料的结果使edX项目决定将合作范围进一步扩展到加利福尼亚州立大学的11所分校。这次合作的成功充分证明了科学设计混合式教学的形式，可以更有效地服务于教学，更大程度地吸引学习者，混合式学习的效果比单独的室内教学效果更好。

混合式教学是传统教学模式的一种进步，教师的地位和作用与传统课堂教学不同，主导人的角色相对弱化，突出了课程发起人和协调人的角色。当然，这种教学方法的实现同样离不开信息技术和大数据的支持。我们通过数据的整理和挖掘，能够帮助教育研究者重新审视学生的需求，找到合适的方法并能精确定位课程，以确保学生以最有效、最高效的方式学习，从而达到改进教学的目的。

学习生态这一概念是由“学习无国界计划”负责人JanVisser提出的。之后，美国施乐公司副总裁、首席科学家、PARC主任约翰·布朗（John Seely Brown）将学习生态系统（Learning Ecology）描述为开放的、动态变化而又相互依赖的、具有自组织适应性功能的由交叉重叠的兴趣团体构成的系统[12]。

作为一种开放类型的课程，MOOC基于信息技术支持，在社会机构、教育机构等的参与和推动下，提供了新的开放课程资源与学习方式，构建了一个由社会环境、技术环境和教学环境组成的学习生态系统，如下图所示[8]，实现了学习自组织与他组织之间的动态平衡。

学习生态系统

其中，教学环境由MOOC项目平台上具有共同志趣的学习者自组织起来的社群与教学者、教学资源等共同构成。在MOOC教学过程中，体现了学习者、教学者和学习资源等多种要素之间相互依存、相互作用的动态平衡关系。生态系统的技术环境离不开网络、信息化和大数据的支撑，而高等学校和相关商业机构共同构成了系统的社会环境。在MOOC系统中，正是各个要素间的相互协调发展，使得学习者、教学者和学习环境呈现出开放自由、和谐共生的状态。

学习是人与生俱来的一种本能，也是满足个体精神需求和成长的需要。但是在传统强制性的教育模式下，个体的内在需求被忽略，主动学习变为被动接受。而在MOOC所形成的生态系统中，学习成为人成长的一部分，学习者同时也成为知识的创造者。由于系统的各个部分相互协调促进，完成了学习者兴趣化和个性化的学习，体现了探寻学习本源的效果。

教育者和研究者们不断关注传统课堂教学中存在的各种问题，而MOOC的迅速发展无疑引发了一场教育革命。它不仅震动了教育界，同时也引起了科技、商业等领域的关注。MOOC的成功也是互联网、大数据等现代科技进步的结果，可见教学模式的改革创新是技术与教育深度融合的重要体现。中国大学正以更加开放的心态推进MOOC实践，期望在不久的将来MOOC这一教学新模式能够取得更丰硕的成果。

[1]金陵. 大数据与信息化教学变革. 理论与争鸣，2013（10）：8～13.

[2]姜强，赵蔚. 基于大数据的个性化自适应在线学习分析模型及实现. 中国电化教育，2015（1）：85～91.

[3]涂子沛. 大数据：正在到来的数据革命. 桂林：广西师范大学出版社，2012.

[4]张鸷远. “慕课”（MOOCs）发展对我国高等教育的影响及其对策. 河北师范大学学报（教育科学版），2014，16（2）：116～121.

[5]Massive open online course. 2013-04-16. http://en.wikipedia.org/wiki/Massive_open_online_course.

[6]Lisa M. Lane. Three Kinds of MOOCs. 2013-05-20. http://lisahistory.net/wordpress/2012/08/three-kinds-of-moocs/

[7]James Taylor. IBM big data and information management. 2011-05-01. http://www-01.ibm.com/software/data/bigdata/.

[8]王萍. 大规模在线开放课程的新发展与应用：从cMOOC到xMOOC. 现代远程教育研究，2013（3）：13～19.

[9]苏芄，罗燕. 技术神话还是教育革命？——MOOCs对高等教育的冲击. 清华大学教育研究，2013（4）：6～12.

［10］张振虹，刘文，韩智. 从OCW课堂到MOOC学堂：学习本源的回归. 现代远程教育研究，2013（3）：20～27.

[11]张建同，何鸿. 电子化学习生态系统及其评价体系的建立. 电化教育研究，2009（10）：64～67.

[12]陈坚林. 大数据时代的慕课与外语教学研究———挑战与机遇. 外语电化教学，2015（161）：3～8.