谈谈慕课的实践教学

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1、计算机教育2017,11,2-4+9谈谈慕课的实践教学周立柱清华大学计算机科学与技术系导出/参考文献关注分享收藏打印摘要：实践教学是工科专业核心课程和基础课程的有机组成，慕课课程也不例外，然而慕课大规模、在线、开放的特质使传统实践教学方法和模式难以应用到慕课教学中。文章以两门慕课课程M00C数据结构和M00C电路原理为例，介绍慕课的两种成功实践教学模式，然后讨论计算机硬件M00C课程的实践教学问题，提出一种可行的解决方案。作者简介：周立柱，男，教授，研究方向为数据库、Web信息提取与数据挖掘、基于位置的查询处理与信息服务等，dcszlz@tsinghua.edu.cn。0引言慕课(

2、MassiveOnlineOpenCourses,简称MOOC)是一种崭新的在线教竹模式,它以大规模、开放、自由选课等特色为大学教育的变革带来了一股春风。历经5年的起伏，随着炒作泡沬的散去，今天的慕课已经进入注重务实的发展阶段。当下，国内外主流慕课平台提供的课程越来越多，大学采用慕课作为混合式教学内容、进行翻转课堂教学的方法正在边实践边推进，学生通过慕课获得的课程证书开始得到大学的认同并可拿到学分，以慕课为基础的微专业和微硕士开始成为大学教育的一种新形式。所有这些都在表示:慕课正在脚踏实地地向前发展，已成为现代教育不可或缺的重要支撑。对于这样一种新鲜事物，教育工作者应该花些力气做点

3、研究。抱着这种想法，笔者试着做一次粗浅的尝试。在慕课的课程建设屮，凡是有实践教学的课程，都会碰到一个绕不开的问题，就是如何在慕课中保证必需的实践教学内容。但是，慕课的大规模、在线、幵放等特质使通常的实践教学方法无法照搬到互联网环境。慕课的实践教学面临着一系列的挑战，与慕课的在线视频授课一样，需要创新的思维和解决办法。实践出真知。自2012慕课元年以来，慕课以及相关的教育理念与实践，如翻转课堂、碎片化学习、混合式教学、SPOC等在国内高校迅速发展，取得了许多宝贵经验，其中也包括慕课的实践教学。借鉴这些经验，笔荠首先介绍清华在线学堂上两门有影响的MOOC课程数据结构和电路原理，看看这两

4、门课的实践教学如何进行。接着，探讨实践教学占重头戏的计算机硬件MOOC课程的实践教学问题，以清华大学计算机硬件实验统一平台为基础，提出一个支持硬件MOOC课程教学实践的平台解决方案。1清华学堂在线的MOOC数据结构课程清肀学堂在线的MOOC数据结构课程由清平大学计算机系邓俊辉老师打造和主讲,2013年秋通过学堂在线的慕课平台在网上公开授课，后通过EdX平台在国外推广，并在2016年获得EdX杰出贡献奖。该门课程近年来一直保持每年数万人的选课规模。国内已有10余个高校采用该课程资源进行慕课数据结构的教学。MOOC数据结构课程含有501段视频(总时长36小时)、200余个演示、250个

5、段间小测验、4次大型编程作业。课程配有测验题库、编程平台、演示库、课程论坛、微信公众号等，构成了一个完整的在线授课和学习环境。传统数据结构课程的实践环节主要是编程，学生要在计算机上用某种语言，如C、C++等，实现不同的数据结构和相关算法，掌握算法设计、实现、分析的核心内容，MOOC数据结构也不例外。但是，由于慕课的学生数量众多，且分布在全国乃至世界各地，因此如何掌握学生实践环节的编程完成情况、进行评判和辅导的问题变得非常突出。它不可能像传统教学那样在课堂和实验室完成，必须有可行的互联网解决方案。让我们看看清华学堂在线的MOOC数据结构是如何解决的。MOOC数据结构解决教学实践的关键

6、在于独立开发的在线编程实验平台。该平台在互联网上运行，配有在线文档和视频教程，支持教学实践中的编程、作业提交、评判等环节，为学生与教师两类用户提供服务。平台的具体功能如下：(1)配有100余道分级习题，支持学生在互联网上实现课程编程作业。例如，范围査询(Range)、祖玛(Zuma)、灯塔(LightHouse)、列车调度(Train)、真二叉树重构(ProperRebuild)、旅行商(TSP)等。(2)自动完成学生提交编程作业的评测、统计和成绩发布，为教师提供学生完成每次作业、每道题、每个测例的总体质量分布。(3)记录学生在线学习的行为表现，使教师可以随时掌握学生总体的投入情况

7、，通过可视化工具进行统计分析。(4)提供代码检测，对提交的程序进行比对和査重，发现编程作弊行为。几年的慕课教学实践验证了在线编程实验平台在支持MOOC数据结构教学实践方面发挥的巨大作用。可以说MOOC数据结构能够成为学堂在线上一门深受欢迎的课程，离不开这个平台的有力支持。更为令人兴奋的是，它让我们看到了这种模式对以编程为主的MOOC课程实践教学的普遍意义。2清华学堂在线的MOOC电路原理课程电路原理是清华学堂在线上深受欢迎、很有影响的慕课课程之一，由清华大学电机系于歆