信息技术促进高等教育创新发展 华中师范大学 杨宗凯

数据分析
•基于系统中的数据分析工具对采集和存储的数据进行分析
数据呈现
•将数据分析的结果可视化，并将分析的结果实时呈现到教师的 设备屏幕上
基于云技术的学习分析评估系统 • Learning Catalytics是由两位哈佛教授和一位博士后在2011年开发的一种基于 云技术的学习分析评估系统，现正逐步推广至美国教师的课堂教学之中，Ohio State大学、Cornell大学等学校已经开始推广使用
网络课程
中国高校精品课程
视频公开课
中国大学视频公开课 新浪公开课 网易公开课
MOOCs
爱课程 学堂在线 华文慕课
中国开放教育资源联合体（CORE） -20世纪
12 2015/4/2
2001-
2005-
2011-
2012-
MOOC在中国的发展
清华大学成立 大规模在线教育研究中心 清华大学组建 “学堂在线”研发团队 清华发布
教育资源
9. 大规模在线开放课程（MOOCs）
2012
Click
9 2015/4/2
大规模在线课程
计算机游戏
美国飞行员培养
在线网络学习
国外MOOC的发展历程
OCW
MIT宣布启动MIT OCW （open courseware），将在 几年内将3300门课程放到互 联网上免费供全世界使用，引 发全球高校纷纷效仿
1
2015/4/2
提纲
机遇与挑战
基于ICT的教学创新
实践与体会
2 2015/4/2
21世纪高等教育发展面临空前挑战
国际化
可持续发展
知识经济
3 2015/4/2
信息化
人才培养模式面临挑战
• 更倾向于快速的、非 线性的访问
• 依赖技术获取信息、 开展社交活动和交流
• 善于迅速处理信息 • 对课程质量要求高， 没有包容性
第一次工业革命 时代名称 典型产物 作用领域 影响范围
2015/4/2
第二次工业革命 电气时代 流水线 重工业部门 几个资本主义国家
5
第三次工业革命 数字时代 3D打印 科学技术领域 全球化
蒸汽时代 蒸汽机 轻工业部门 主要在英国
地平线报告：教育行业应该关注的技术
移动设备 云计算 地理定位 个人网络 语义感知应用 智能物体 电子书 移动设备 增强现实 游戏式学习 基于手势的计算 学习分析
MOOC概念萌芽
由加拿大爱德华王子岛大学的 Dave Cormier在描述“关联 主义和关联知识”这门网上课 程时提出MOOC概念
首门课程
斯坦福大学将3门课程免费发布到网上， 吴恩达教授的“机器学习”有超过10万 学生注册参与，塞巴斯蒂安特龙教授的 “个人职能导论”有190个国家超过16万 学生注册
清华“学堂在线” 涵盖60多门课程， 70多万学生
……
大企业在准备，大资金投入会改变业界形态，助力国内MOOC蓬勃发展
13 2015/4/2
MOOC面对的挑战1：学习持续性
爽约者
可能影响因素： • 学生兴趣 语言障碍 文化隔阂 授课方式 网络质量 课程设计 …….
旁观者 偶尔访问者
• • • •
被动参与者
“学堂在线”平台
2013.5.17
2013.5.24
2013.6.1
2013.6.6
2013.7
2013.10.10
清华、北大加盟 edX
edX平台发布 OpenEdX开源项目
上海交大、复旦加盟 Coursera
上海高校课程中 心涵盖30所高校， 30多门课程
上海交大“好大 学在线”涵盖30 多门课程，28所 大学
“I cannot make people learn, learning is a hard process,
students have to do it by themselves”
26 2015/4/2
评价创新：哈佛大学学习分析系统
数据采集
•采集学生进行学习任务的相关数据
数据存储
•将采集到的有关学生的数据存储在其云端库中
2 MOOC的运行与持续发展
MOOC的超大规模以及组织机构的相对松散， MOOC是否应该盈利，盈利模式是怎样的，如
2 MOOC 与正式课程内容的衔接
3 证书可靠性和学分认证方式
4 ……
何保障其可持续发展
3 MOOC的开放性与信息安全
15 2015/4/2
MOOC发展趋势1
大数据结合，更加个性化
教室中心区
24 2015/4/2
方法创新：翻转课堂
• 教学结构变化比较图
课堂内 课堂外
课堂外
新课导入
知识讲解
布置作业
展示交流 协作探究 科学实验
课外练习
自主学习
自定进度
整理收获
提出困惑
布置预习
完成作业
25
2015/4/2
方法创新：大规模即时互动
哈佛大学物理系Eric Mazur和Gordon McKay教授采用无线技术 基于Clicker的应用吸引了众多学子，是实现自主学习，建设未 来教室的典型代表，相关研究成果发表于《Science》
30 2015/4/2
环境创新：建构“未来教室”教学环境
31
2015/4/2
内容创新：搭建云端课堂
32
2015/4/2
教学创新：课前、课中、课后无缝衔接
云+端 智慧教室
33
2015/4/2
评价创新：开展过程评价
• 实时监测
• 在线评教、满意度测评
2001
2002
2008
三大平台建立
2011
2011-2012
OER
UNESCO提出OER（open 将开放课件、测试工具、软件 等纳入开放教育课程之中
2011年特龙与同事创办了Udacity;
educational resource）概念， 20124月Daphne Koller和吴恩达共同创办了Coursera 2012年6月麻省理工学院和哈佛大学联合投资创建了Edx 纽约时报称2012年为“The year of the MOOC ”,“免费的 MOOC为大众打开了通向常春藤联盟的大门” 10 2015/4/2
• •
主动参与者
14
2015/4/2
MOOC面对的挑战2：课程与管理
管理方面
1 MOOC的接受度与认证
并不是所有的MOOC课程都会提供由教师签名 的电子证书；学生所在学校是否承认证书，甚至 能否转换为正规教育系统的学分尚处于争论之中
课程方面 1 课程总体规划与专业性
MOOC 目前整体上处于汇聚课程阶段，尚未 看到通过“总体规划设计”，开设经过系统化 设置的专业，全面提升学生职业能力的举措
——Dr Linda Corrin, 墨尔本大学教育学院，2014/11/26
4 2015/4/2
我们正处于第三次教育革命关口
原始的 个别教育
个性化 农耕教育
班级授课式 规模化教育
生态化、网络化、分散化、 生命化的个性化教育
农业社会
第一次工业革命
第二次工业革命
第三次工业革命
——周洪宇，中国教育报，2014/05/02
19 2015/4/2
提纲
机遇与挑战
基于ICT/4/2
模式创新
On Campus In Class Off Campus In Class
On Campus Out of Class
Off campus Out of Class
21
2015/4/2
教学方式创新：以教为主
课程制作质量提高
• 一些大学意识到线上教育 巨大的市场潜力，开始设
建立高校平台
• 要快速建立自己的MOOC平台， Open edX开源项目似乎成了很 多人的首选。约旦（Edraak）、 日本（Gacco）、法国 （French Universities）、中 国（学堂在线）、印度 （Swayam）和美国（George Washington University）的多
6
2015/4/2
技术的发展规律和成熟期
3D打印
大数据
物联网
云计算
7
2015/4/2
对教育影响最大的几项技术
智能机器人
云计算
大数据
8 2015/4/2
移动学习
MOOC成为研究热点
主题范畴 趋势研究 研究对象 1. 发展中国家教育信息化发展 2. 信息技术教育发展趋势 教学方法 3. 减少大学生学习成绩差距 4. 信息技术教育在军队中的应用 教育装备 5. 中小学生使用笔记本电脑 6. 计算机游戏在STEM中的应用 7. Clicker在高等教育中的应用 8. 韩国在线网络家庭学习系统 发表时间 2013 2009 2011 2009 2009 2009 2009 2009
MOOCs 平板电脑 游戏与游戏化 学习分析 3D打印 可穿戴技术
2009
2010
2011
2012
2013
2014
移动计算 开放内容 电子书 简易增强现实 基于手势的计算 可视化数据分析
移动设备应用程序 平板电脑 基于游戏的学习 学习分析 基于手势的计算 物联网
翻转课堂 学习分析 3D打印 游戏与游戏化 自我量化 虚拟助手
哈佛大学的第一门SPOC课程，名 称为“版权法（copyright）”该 课程从全球4000名申请者中选择 500人参加，形成在线教学班
17
2015/4/2
MOOC发展趋势3
不仅限于继续教育，而且与学历教育融合
推出认证模式
•2014年，MOOC三巨头Coursera、
edX 和 Udacity 均推出了自己的付 费认证模式：专项课程 （Specializations）、微学位 （Nanodegrees）以及X系列 （Xseries） •一些大学开始与MOOC直接合作， 比如edX的职业教育合作项目， NovoEd与斯坦福商学院的合作项 目。一些大学，如宾夕法尼亚州立 大学，俄克拉荷马大学以及一些欧 洲大学开始认可MOOC学分
MOOC 是否免费 是否开放 是否限定人数 是否有入读条件 是 是 否 否 SPOC 是 是 是 是
Coursera、中国大学 MOOC、学堂在线等 都在向SPOC转型，试 图通过内容授权和在 线课堂租赁的方式， 寻找盈利模式
典型项目
Coursera、edX、 Udacity、 FutureLearn(UK)
27 2015/4/2
提纲
机遇与挑战
基于ICT的教学创新
实践与体会
28 2015/4/2
调整培养方案：华中师大2013培养方案
每2个授课课 时配备1个学 时的指导实践 加强信息化教学 和国际化培养
“两化”深度融合 强化学习指导
本科人才 培养方案
优化课程体系
强化过程评 价，平时成 绩占课程总 成绩的80% 以上
一刀切的传统教学模式
学员 学员
以学为主
个性化数字化学习
教师 学员 同事 学员 教师 其它学校 和全球 组织 课程内容
学员
父母和专家 教育 社区和 社区内容 电子组合方案
评价
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2015/4/2
环境创新：更智能的环境
斯坦福的教室
耶鲁的教室
皇家墨尔本的教室
23 2015/4/2
环境创新：合作学习室
屏幕 讨论区
改革评价方式
增加实践环节 的比重，32课 时以上的大学 分课程不得超 过课程总量的 三分之一
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2015/4/2
实现四个转变
理念
• 以教为主向教学相长转变
思路 • 以专业为主向专业教育与通识教育并重转变
方法
• 以课堂教学为主向课内外教学结合、线上线下结合转变 评价 • 以结果评价为主向结果评价与过程评价相结合转变
学生行为建模、分析与预测
面向学生群体的教学规律分析和统计
面向个体的职能导学
MOOC平台上会产生海量的学习过程数据，就可以利用数据挖掘等技术对这
些海量数据进行分析，从而发现学习者的学习规律和学习行为
16 2015/4/2
MOOC发展趋势2
向Spoc发展 SPOC（小规模限制性课程）：Small Private Online Course 2013年9月，哈 佛大学等名校推出SPOC课程，表示小型、私有的、在线课程。
立专门的部门（比如哈佛
大学的 in-house course production studio）帮助 教授制作MOOC课程
家机构/大学都选择了Open
edX。
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2015/4/2
技术创新十大教学方式
1 大规模的开放社会学习：大规模的开放社 会学习让参与公开网络课程（MOOCs） 的学习者受益 2 用分析法进行学习设计 3 翻转课堂：翻转学习颠覆了传统的课堂教 学 4 自带设备 5 学会学习 6 动态评价：动态评价关注学生的进步 7 基于事件的学习 8 通过讲故事进行学习 9 利用概念学习 10 拼集：拼集是通过整合现有材料进行学习 的过程
MOOC对高校、企业等各方资源充分整合
风险 投资
非盈利基 金会赞助
企业
高校
11
2015/4/2
国内高等教育数字资源的发展历程
自建自享 自建共享 共建共享
多媒体课件
多媒体素材、课件
趋势
• 广度：全球范围知识的传播，资源开放 • 受众：大学生及社会大众 • 内容：重视教学设计与教学互动 • 模式：商业模式运作 • 影响：在线学习文化