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利用SPOC将传统课程重建成MOOC

Sébastien Combéfis Adrien Bibal Peter Van Roy

摘要：我们提出了一个实用的方案，将现有的，成熟的传统大学课程重新构建成为MOOC模式。 该方案包含两步。 第一步是将现有课程转变为两种模式并行的课程：SPOC和传统模式。 这种转变和课程的教授同时进行。 第二步，一个学期后，让SPOC完全替代MOOC。 我们已经在信息学课程中实施了这种方案，这个大学二年级的程序设计课程是为天主教大学（UCL）的所有工程学生开设的，每年约有300名学生参加。 该方案有四个优点。 首先，SPOC只是作为传统课程的一部分。 一个5学分（ECTS）一学期的课程几乎是一个持续六周，每周两小时/三小时的MOOC课程内容的两倍。 第二，减少了转换的工作量。 SPOC课程可以在传统课程的教学过程中逐步完成。 第三，它允许我们以相对无痛的方式获得在MOOC教学领域的经验。 第四，由于转变是迈出巨大的一步，所以面临风险的几率会降低。

介绍

最近，在线教育是一种趋势，它凭借着新技术的支撑取得了越来越大的成功。 特别是MOOCs，它代表着大规模开放在线课程在全世界日益普及，MOOCs公司或协会也将会致力于为MOOC提供管理服务，并且提供用于这些课程管理的平台。 比如edX，Coursera，Udacity，ITyPA，FutureLearn等。 特别是UCL在2013年初以LouvainX的名义加入了edX联盟，本刊也曾报道过这件事。

我们拿传统、成熟的计算机编程这门课程举例，我们把它重新组建成了一个包含两种模式的新课程：SPOC（小型私人在线课程）模式课程和传统模式课程。 在新课程中，学生每周在两次传统授课之间做一次SPOC课程， 每次传统授课都只有两个目的：重新整理SPOC学过的内容（以一种课堂翻转的形式）和介绍SPOC中没有涵盖到的高级内容。 当然在每两场课堂授课之间会有相应的练习环节，在做练习的同时，SPOC课程也会同步进行。 设置练习环节的目的有两点：首先，检验所有学生的SPOC课程进度（也是以一种课堂翻转的形式），其次提供与上次传统教学中高级内容有关的练习。

这样的SPOC模式可能有这样几点目的。 对我们来说，首要的意图是成为MOOC领域的独角兽。 由于SPOC是本地的、私人的，所以我们的学生扮演着小白鼠的角色，在一门课程作为MOOC课程发布之前，学生的意见和建议有助于提高SPOC课程的质量。我们的SPOC课程已经作为课程LFSAB1402一部分在2013-2014学年的秋季学期推出， MOOC课程将从2014年2月的春季开始在edX平台上推出，名字叫” Louv1.01x: Paradigms of Computer Programming”。

第二个目的是希望踏出世界上使用MOOCs教学的第一步。 对我们来说，将传统课程完全转化为SPOC既不可能也不可取的。 之所以是不可能的，是因为SPOC并没有完全涵盖传统课程的所有内容。 之所以是不可取的，是因为从传统课程到MOOC的跨度相当大，转换过程中的工作量和所要承担的风险太大。 因此，我们决定只将部分传统课程转换为SPOC课程。 SPOC课程包含3个学分（ECTS学分：欧洲学分转换系统，欧洲课程大小的协调单位）的内容，课程一共有5学分。

创建SPOC课程主要有三个难题需要挑战。 首先，因为MOOC必须为当前学生提供现有课程，这意味着SPOC的整合将极大地影响其结构和组织。 其次，对于程序设计课程来说，SPOC需要去评判学生书写代码的能力，这是一个巨大的技术挑战。 最后一个挑战是社会合作，需要几个团队和培训人员围绕一个共同的项目进行协作，并且每个人的能力都能得到体现。

本文的剩余部分结构如下。 第一部分是整合了SPOC课程的课程结构和录制课程时间表。 第二部分是关于技术和社会协作方面，这两个一同服务于重新构建传统课程。 最后一节介绍了对重修课程以及培训团队和学生工作量的第一次评估。

课程结构和时间表

现有的MOOC是基于从2005年被教授的传统课程，今年到达了第九个版本。这门课程是为大学二年级但是不是计算机专业却学习计算机科学的学生准备的。每年大约有300名学生参与这门课。像之前提到的那样，我们打算将MOOC与现有的课程相结合。第一个挑战就是把MOOC与现有的课程结合的同时，保持MOOC的独特性、独立性和相关性。我们选择的解决方案是将课程内容分成两个并行的轨道：其中一个由一个私人版本的MOOC——SPOC提供支持，另一个继续使用传统的教学方式。SPOC这条轨道会比传统教学的轨道涵盖内容要稍微多一些。SPOC课程用来让学生打好基础，然后在传统课程中将SPOC中学习的东西具象化并引入一些更高级的概念。整个课程被分割成遵循相同模式的循环，如图1所示。一次循环对应着一周，整个课程会持续12周，此外，每个循环代表一个SPOC课程。

图1. 重组建课程一周的组织方式

该循环的第一个活动是SPOC部分。 首先，学生必须自己遵循SPOC模式。 SPOC轨道使用edX Studio平台实现; 它包括由各种文件和练习补充的视频。 视频保持尽可能短，持续5到10分钟。 练习与视频交错，即在每个视频或小组视频之后提出一组练习。 为学生提出了两种练习：经典练习和编码练习。 经典练习包括多项选择题和问题，答案是一个词或几个词。 编码练习要求学生编写代码片段，然后通过自动工具评估，进而向学生提供智能反馈。 如有问题，学生可以使用在线讨论论坛或向MOOC助理发送请求。

在完成SPOC部分工作后，学生必须参加两个小时的练习课程。 第一小时专门用于SPOC模式的课程。 学生由学生监视器和教学助理监督，其目标是鼓励学生带着问题去学习，使用积极的学习方法。 本次会议的第一部分的目标是确保所有学生都了解SPOC练习和相关的理论。 在第二个小时，学生将补充纸上的练习，涵盖传统课程上讲到的更高级的概念。

最后，每周周期的最后一个活动是由教授提供的一个两小时的课堂授课。 课堂授课也分为两部分。 第一部分作为重组讲座。 在第一部分期间，SPOC课程被重新调整，并且怎样调整与即将到来的课程相关。 第二部分是关于传统的课程模式，并介绍了SPOC模式所涵盖的材料的先进概念和更多示例。 因为课程是在两个轨道同步进行，所以在两个轨道之间存在时间偏差。 如图2所示，每一周的实际课程的高级练习与上周讲座所涉及的材料有关。

本学期的第一周，在第一个周期之前，将会给学生提供一次介绍有关课程的课堂授课。 第一次课堂授课的目标有两点。 首先，它向学生介绍了课程的逻辑结构和组织结构，并解释了课程的确切结构，介绍了整个培训团队。 其次，简要地介绍第一周期的SPOC。

图2. 重组课程为SPOC课程和传统课程两个轨道

MOOC被整合到遵循翻转教室教学模式（Lage，Platt，＆Treglia，2000）的课程中。 事实上，就是让学生发现新内容，并在家里做一些练习。 然后他们在讲座现场时与培训团队互动。 这个模型对我们来说一个重要的属性是，讲座的重组环节将会用法语教授。 这是很重要的，因为大多数学生的母语是法语，而且因为他们是本科二年级的学生，并没有习惯用英语上课，因为英语课程对于他们来说不是先选条件。 在这个学期，MOOC实际上被用作现场课程的SPOC，就像哈佛大学（Coughlan，2013）一样。 公共的MOOC将会在明年春天开放。 由于它只会持续六个星期，在线学生将不得不每周学习两个周期。

重修课程的评估就和传统课程的评估相似。但我们不可能用传统课程所需的身份验证水平来评估SPOC的表现。 通常，提供这种评估的MOOCs除了在线课程外，还提供考试测评。 因此，在我们的混合课程中，我们只对SPOC评估给予较小的权重。 我们持有传统课程的完整评估体系：强制学生在一个学期完成一个项目，书面的期中考试（一小时）和书面的期末考试（三小时）。 两个考试都需要编写程序代码。 最终得分项目占1/4，期末考试占3/4，并且期中考试的成绩使用计算公式（max（e，2e / 3 m / 3）e= 项目得分 期末考试分数，m =期中考试分数）增加到最终的分数中。SPOC只通过奖励计划增加到分数中：根据参加SPOC的表现，总体的奖励得分将添加到期末考试。 除了那些对我们有益处，并被工程学校广泛接受的规则，我们不接受这个评价体系之外的任何特殊的属性。 当然，另一个值得关注的问题是如何为学习了下个学期MOOC课程的学生打分。 我们的想法是在期中和期末进行测评，并将其与平常的代码练习相结合。 这种测评将在秋季学期被纳入SPOC，并将其作为复习SPOC内容的参考资料。

激励学生在课堂授课之前做每周的SPOC课程是极其重要的。 如果我们只是要求他们参与一下，那么经验告诉我们大多数学生不会这样做。 大学生有繁忙的时间表，要去上课，要去实验室，要参加项目，他们同时也有繁忙的社交生活。 为鼓励学生每周用Pythia练习做SPOC课程，我们记录了有谁参与了课程并最终公布统计数据。 完成所有12节课的所有练习在最终考试成绩（20分）中加2分。 完全没有参与获得减2分的惩罚，中间的人按照比例去奖励。 此计划是基于我们在传统课程中设计的类似奖励计划，用来鼓励每周的编程练习。 五年来，这项计划的经验表明，它能够非常成功地激励我们的学生做每周作业（你那里的情况可能会有所不同：这样的计划是否有效取决于你的组织里学生的文化素质）。 每周定期练习提高了学生对教学材料的了解。

技术和社会一体化

为了达到重修课程的目的，从一开始就应该从技术和社会两个方面考虑。 如前所述，为学生开发一个MOOC系统，并且能够评估学生所写出的代码。 因此，技术方面是提供这样一个，可以自动评估并且可以向学生提供反馈的相关练习系统。 自动化部分对于MOOC的可扩展性是很重要的，并且反馈部分对于鼓励学生学习也是重要的。 我们使用Pythia平台（Combeacute;fis＆LeCleacute;mentde Saint-Marcq，2012）来满足这两个要求。 Pythia是一个在线平台，可以自动评分程序，同时提供智能的和相关的反馈。 该平台具有安全地执行程序代码的能力，所以恶意的代码不会破坏平台。 创建Pythia任务有点费时，特别是要先确定学生将要犯的错误。 识别常见错误是必要的，已被识别的错误将会被用作提供专门的反馈消息，这将驱使学生写出正确的答案。 学生在SPOC阶段使用Pythia能够使我们不断地改进常见错误的检测机制。

社会方面对于重修课程和MOOC的成功也是起着非常重要的作用。 为了开发MOOC课程和重新调整的课程，已经将几个领域结合起来。 首先，教授负责创建用于MOOC课程的视频。 这可以在没有任何视听服务的帮助下完成，只需使用个人计算机，Wacom Cintiq图形平板电脑，网络摄像头，高质量麦克风和Camtasia软件。 在使用我们成熟课程的内容的过程中，我们发现教授需要花费大约一整天的时间来制作一个45分钟的视频。 除了教授，一个兼职的MOOC课程的助理负责开发每个SPOC课程的练习（包括传统练习和编码练习）。 MOOC助理还发起了一个关于练习的讨论论坛，以便根据学生提供的错误来改进Pythia任务。 最终，兼职研究助理进行Pythia平台的开发，将改进纳入，并提供下一学期使用的稳定和可扩展的MOOC版本。 表1总结了所有课程的工作人员与他们的角色（300名学生的类）。 除了这个工作人员，大学还提供一个专家在教育学和电子学习方面做兼职帮助。 最后，指导委员会在大学层面协调创建MOOC（因为我们的MOOC是在秋季学期开发的四个MOOC的一部分，在2014年发布）。

表1.用于双轨道重建课程的培训人员及其角色

教授，MOOC助理和研究助理需要密切合作，定期提供对当前情况的进行反馈。 事实上，这门课程正在被重新整理，同时呈现给学生。 我们发现课程准备比学生至少早两个星期，这种情况是可行的。 此外，教学助理（已经习惯了传统课程）和学生监测员（以前采用传统课程）需要至少一周的准备时间。 即使重修课程的技术内容与去年的传统课程相同，但更重要的是所有的课程人员都必须同意重修课程，并且作为一个统一的团队为学生呈现这一门课程。

重修课程和工作量的评估

重修课程和SPOC课程已经在秋季学期结束前完成。 我们仍在评估重修课程和SPOC课程，并且此评估将在MOOC课程完成后才能结束。 我们在学生中进行了一次快速调查来评估他们在SPOC练习中的练习量。 向学生问的问题是做一个传统练习和做一个编码练习所需的平均时间。 表2显示了投票结果。 不是所有的学生都回答了这个问题，也并不是所有的学生两个问题都回答了。

表2. 在练习中的工作量

平均来说，编码练习不会比传统练习花费更多的时间。 这种观察可能是违背了我们的直觉的，因为编码练习对于学生来说比复杂问题更复杂。 一个可能的解释是，由于编程是课程的重点，学生们认为提高编程能力是课程学习的目标，因此学生在看视频期间更加细心仔细，并更积极地解决编程练习。 另一个可能的解释是，他们沉浸在编码中以至于低估了花在编码练习的时间。 最后的观察得出结论是，当学生“卡住”时，25％的编码练习会花费大量的时间。 这是一个不可接受的高百分比，我们正在努力改进练习和Pythia反馈，以减少这个百分比。 我们的Pythia统计数​​据会告诉我们学生为每次练习做了多少次尝试，并且Pythia平台存储学生的所有的尝试，这使我们可以专注于困难的练习。

结论

即使是基于已经存在且成熟的课程，构建MOOC课程也不是一项简单的任务。 它需要大量的人力和时间资源。 然而，正如我们在本文中所解释的，从现有课程创建一个新的MOOC可以作为一个重新构建课程的机会。就像本文提到的一样，创建一个

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