磨课师（MOOCs）与师博课（SPOCs）协同授课之翻转教学法

磨课师（MOOCs）与师博课（SPOCs）协同授课之翻转教学法

黄能富——国立清华大学资讯工程系教授

摘要

大规模开放式在线课程（MOOCs, Massive Open Online Courses）是新一代数位学习的机制，强调翻转式学习，更多的师生互动以及同侪互动学习， 同时将学习自主权以及学习的节奏交还给学生。MOOCs 课程特色是修课人数多、学生基础差异大、全部在线授课（没有实体教室）、授课时间较短（5－8周）、在线考试、没有学分。SPOCs（Small Private Online Courses）则是规模较小且只强调校内学分课程的翻转教学。特色是修课人数少、学生基础差异小、在线授课、有实体教室（教室授课翻转教学）、授课时间较长（18周）、教室考试、有学分。对大学来说，SPOCs强调对校内学生的翻转教学，MOOCs 强调的是对校外人士的在线教学。本文将介绍MOOCs课程与 SPOCs课程的特色以及差异性。同时也分享 MOOCs 课程授课经验与创新跨校 MOOCs+SPOCs 协同授课模式与学习成效分析。

一、绪论

　　磨课师（MOOCs）在美国发起，如Edx（edX, 2014）、Coursera （Coursera,2014）、Udacity（Udacity, 2014）等等，发展迅速，每门课程往往吸引来自全球各地的几万人，甚至十几万人修习，对于大学课程的发展以及教学方式的影响非常巨大。MOOCs造成全球一波翻转教学的浪潮，英国、日本、法国、中国、西班牙、澳洲等等都相继的投入资源发展 MOOCs 课程。美国纽约时报更将 2012 年定为是MOOCs 年，宣称这是一股冲击大学校园的海啸， 将对百年高教生态的发展产生重大影响。美国甚至已经有大学提供修习 MOOCs 课程的硕士学位。我国教育部也已于2014年开始执行为期4年的 MOOCs（磨课师）课程发展推动计划（教育部，2014）。在第一年的计划中，总共补助 99 门 MOOCs 课程（分属于 47 所大学）的制作经费。国内较具规模的 MOOCs 课程网站则有 ShareCourse（ShareCourse,2015 ）以及 EWant （国立交通大学，2015）。

   MOOCs 课程特色是修课人数多、学生基础差异大、全部在线授课（无实体教室）、授课时间较短（5-8周）、在线考试、没有学分。SPOCs（Small Private Online Courses）则是规模较小且只强调校内学分课程的翻转教学。特色是修课人数少、学生基础差异小、有实体教室（教室授课翻转教学）、授课时间较长（18周）、在线授课、教室考试、有学分。SPOCs 强调对校内学生的翻转教学，而MOOCs 强调的是对校外人士的在线教学。SPOCs教室授课以翻转教学方式进行，指的是课程授课的部分还是以在线授课的方式执行，同学在在线看影片、作练习、参加课程讨论。教室时间则由老师设计安排各种的互动活动，包含小考、分组讨论与报告、问题答疑、期中考、期末考等等。原则就是教室时间不再将在线课程的内容讲授一遍，除

非有必要的重点提示。SPOCs课程的在线视频（video）以及练习题部分可以导入（使用）合适的MOOCs 课程内容，也可以由老师自行制作，或是适度组合。表1所示为 MOOCs 课程与 SPOCs 课程的差异性。

表1

MOOCs 课程与 SPOCs 课程差异性比较

二、 MOOCs课程与 SPOCs 课程协同授课模式课程

　　许多大学领域相同系所会开授相同或是类似的基础课程, 例如微积分、物理、工程导论、基本护理、解剖生理、计算器概论等等。各校虽然开授相同课程，甚至使用相同教科书，但是每一班都是独立授课。也就是每班的同学主要是跟该班老师以及该班同学互动，跨校班级之间是没有互动的。这是所谓的独立班级或独立教室（independent classrooms）。MOOCs／SPOCs 协同教学（collaborative classrooms）的意思是将许多班级的老师以及同学整合一起在在线以 MOOCs+SPOCs 方式学习。也就是有一位或是多位老师制作好 MOOCs 课程，然后邀请所有参与班级的老师以及同学都在在线学习，一起讨论。这时每个同学互动的对象就由原来的同班同学扩充到所有在线的同学以及所有老师。这样可以大大的提升学生互相学习的对象与动力，同学的问题也可以由更多的老师，助教以及同学来协助回答，达到集思广益，同侪互助的目标。因为是以 MOOCs 方式上课（开放），在线还可能有更多的其他非正式班级的学员以 MOOCs 方式参与。这些学员有很大一部分是在职的朋友， 他们也会参与课程的讨论分享，学生学习的对象就更可以扩及到产业界人士， 达到产学交流共学的境界。当然参与的各班级在各校原本就是有学分的正式课程 （SPOCs

课程），因此各班的考试是在各班的教室举行的，也就是有监考的考试。也就是所谓的「学习在在线，考试在地上」的模式。

三、MOOCs+SPOCs 协同授课案例分析

　　本人在 2014/9/15-2014/11/16 于清华大学MOOCs 平台（清华大学，2015）上开授之在线课程「计算器网络概论」总计 24 小时视频（video），内容包含八单元（八周课程，每周3小时视频）：

(http://mooc.nthu.edu.tw/sharecourse/course/view/courseInfo/41)

第 1周：网络架构与七层参考模式简介（OSI 7-layer Model)

第 2周：IEEE 802.3 以太网络 (Ethernet)

第 3周：IEEE 802.11 无线局域网络 (Wireless LAN)

第 4周：IEEE 802.1D 交换机的扩张树算法 (Spanning Tree Algorithm)

第 5周：IEEE 802.1Q 虚拟局域网 (Virtual LAN)

第 6周：局域网络的可靠传输技术 -- 滑动窗口技术(Reliable Transmission Technology -- Sliding Windows)

第 7周：路由器运作原理以及网络互连技术 (Routers, IP protocol)

第 8周：TCP 与网络阻塞侦测与控制技术 ( TCP Congestion Control, AIMD, Slow Start)

   　课程内容除每周长达3小时视频课程外，还有在线练习题（总共约 200 题）以及8次在线考试（七次小考、一次期末考）。所有讲义、练习题、小考题目、以及期末考题目都是英文版，课程负担相当繁重，属于挑战性颇高的理工科高强度课程。本次课程共超过 4,600 人选修，最后成绩及格（60 分及格） 获「修课证明」人数为590位，及格率约为 12.7%。至少观看过一次课程视频的人数为 2,400位 (也就是有将近 2,200 位同学选修课程后没有看过任何课程影片)。有成绩的同学（至少参加过一次考试且有成绩）人数为 1,100 位。针对这 1,100 位同学，成绩分布如图1所示。我们发现成绩分布出现了很有趣的「微笑曲线」，就是高成绩的数量（曲线右边）与低成绩的数量（曲线左边）较中间成绩的数量（曲线中间）还多。这也符合一般对于免费MOOCs 课程的参与度预期：学习动机强的同学（600位）愿意积极参与，肯花时间坚持努力完成课程，并取得较好成绩。学习动机很弱的同学（约 400 位）参与较被动，参加过一两次小考后就放弃了（成绩 10－30分 之间）。学习动机中等的同学（约 100 位）参与态度一开始还算积极，但随者课程强度增加，在每周小考的要求下，逐渐无法跟上课程节奏，最后成绩落在 30－60分 之间。

图1 MOOCs 课程成绩分布（1,100位同学）

   　 此课程共邀请5所大学的老师与班级以 SPOCs 方式参与协同授课：台北市立大学（大学部）、台中教育大学（研究所）、高雄义守大学（大学部）、宜兰大学（硕士在职专班）、以及台东大学（大学部）。参与 SPOCs课程学生共202 位。在成绩的评量上，7次的小考是采用在线考试，小考成绩占56% (每次占成绩 8%)。期末考成绩占 44%，采用教室考试。每班期末考题相同，统一由MOOCs授课老师出题。每班同学都在各班的教室由老师及助教监考。 MOOCs+SPOCs 合作课程实施方式如图2所示。前8周参与 SPOCs 课程的五校 202 位学生跟其他 4,600 多位的 MOOCs 学生一样在在线学习、观看影片、练习题、参与在线讨论区的互动讨论以及参与7次在线小考。MOOCs 课程期末考则在各校的教室举行考试（老师或助教监考）。教室考完后一周才针对 MOOCs课程同学进行在线期末考，以避免 SPOCs 同学在教室考试之前先经由在线考试看到考试题目。各校 SPOCs 课程的后八周则由各校老师自行安排授课内容，并在原教室完成授课。也就是 MOOCs 课程的期末成绩可以当成各校SPOCs 课程的期中考成绩，至于要占分多少，可由各校老师自行决定。

图2 MOOCs+SPOCs 协同授课实施方式范例

   　五校SPOCs 同学参与 MOOCs课程的成绩分布如图3所示。其中有两个较小的班级通过率 100%，其余三校成绩通过率为 92%、78.5% 以及 36%。

图3 五校SPOCs 同学成绩分布图

   　图4为通过率 92% 班级的成绩与课程参与程度（观看影片次数）关系图。 左边纵轴为成绩, 右边纵轴为观看影片总次数。绿色曲线是每位同学的总成绩　（成绩依照高低排序）。本课程影片总数约 96个，蓝色条柱表示每一位学生观看课程影片的总次数。图中间一条红色实线为成绩 60 分标示线，在此线上方的绿色点代表该同学成绩及格。图中下方一条红色虚线为课程影片数的总量，蓝色条柱高度低于此虚线代

表该同学观看影片总次数未达课程影片总数（课程未看完）。我们可以发现成绩及格的同学大部分都有看完课程影片，有些同学甚至看过 3-4 遍的课程影片。也有一些同学成绩表现不错，但是并没有全部看完课程影片，甚至只看了少数的课程影片。这部分就需要进一步了解个中原因，因为课程也提供完整的讲义，同学可能经由仔细研读讲义，加上与同学讨论互动而融会贯通的。当然也可能是因为其他原因。

图4 通过率 92% 班级的成绩与课程参与度关系图

图5为通过率 36% 班级的成绩与课程参与程度（观看影片次数）关系图。左边纵轴、右边纵轴、绿色曲线、蓝色条柱、红色实线、与红色虚线跟图4相同。我们可以发现成绩及格的同学也大部分都有看完课程影片，有些同学甚至看过 2-3 遍的课程影片。成绩 75 分以上的同学全部都至少看完课程影片一次。 只有少数同学成绩介于 60-75 分之间，但是并没有全部看完课程影片。而成绩不及格的同学则大部分都没有看完课程影片。经进一步了解个中原因，班上同学的程度与学习动机原本就非常平均。就是程度好学习动机又强的同学数量与程度弱学习动机也弱的同学数量是呈现线性关系平均分布的。因此前段的同学自主性强，自我要求高，愿意花时间学习并获得较佳成绩。较后段同学则因为学习动机较弱， 自我要求不高，课程影片及练习题也几乎没有看完。极少数同学看过 1-2 遍的课程影片，但是成绩还是没有及格，可能就需要深入了解问题，协助解决其学习困难之处。SPOCs 课程让同学在学习的节奏上有较多的自由度，也增加同学学习互动的机会，但是如何提升班上同学的学习风气与动机是极为重要的课题。

图5 通过率 36% 班级的成绩与课程参与度关系图

四、 课程满意度调查

　 此课程结束前也进行了在线满意度调查与意见回馈。总共有 469 位同学在在线填写问卷。问卷内容包含基本数据、课程学习、平台内容与使用、教学意见、其他建议。其中针对教学意见有九个问题，结果整理如下（括号中数字为非常同意+同意的比例）：

1、我认为学习效果比一般实体上课更好 (77%)

2、授课课程当中师生互动良好, 并营造引导学习 (71%)

3、教师对学生的发问或作业有适当的响应, 且具建设性 (84%)

4、教师教学态度热忱认真 (91%)

5、教师表达清晰, 清楚解说及示范 (89%)

6、本课程提升我在此领域的能力 (88%)

7、我愿意继续修习其他清华磨课师网络课程 (86%)

8、我愿意推荐他人修习清华磨课师网络课程 (87%)

9、整体而言, 我对于此次修课经验感到满意 (86%)

五、结语

   　本文介绍了 MOOCs课程与 SPOCs课程的特色以及主要差异点。同时也分享MOOCs 课程授课经验与创新跨校 MOOCs+SPOCs 协同授课模式与学习成效分析。经由MOOCs／SPOCs 协同教学模式邀请国内5所大学班级的老师以及同学一起在在线学习。也就是由本人开授 MOOCs 课程，然后邀请5所班级的老师以及同学以 SPOCs课程的方式在在线一起学习（包含在线讨论）。MOOCs课程修课人数为 4,600位包

含202位来自五个 SPOCs 课程的同学。也就是在线有 4,400 位非正式 SPOCs 班级的学员以 MOOCs 方式参与。SPOCs 课程则是以「学习在在线，考试在地上」的模式进行，各班的期末考试在教室举行（由老师及助教监考）。

五校SPOCs 同学参与 MOOCs课程的成绩表现不一，通过率分别为 100%、100%、92%、78.5% 以及 36%。其中班级人数较多的两班通过率分别为92% 及36%。进一步分析发现通过率达92%的班级, 成绩及格的同学大部分都有看完课程影片, 有些同学甚至看过 3-4 遍的课程影片。部分同学成绩表现不错，但并没有全部看完课程影片，甚至只看了少数的课程影片。这需要进一步了解个中原因。而通过率36%的班级，成绩及格的同学也大部分都有看完课程影片, 有些同学甚至看过 2－3遍的课程影片。而成绩不及格的同学则大部分都没有看完课程影片。经进一步了解个中原因, 班上程度好学习动机又强的同学数量与程度弱学习动机也弱的同学数量是呈现线性关系平均分布的。因此前段的同学自主性强，愿意花时间学习并获得较佳成绩。较后段同学则因为学习动机较弱，课程影片及练习题也几乎没有看完。

整体而言，MOOCs 课程除了制作较为精致的课程内容外，最关键的还是课程的经营。尤其是讨论区的互动经营，要让同学愿意在这里发问，除了有问必答之外, 也尽可能快速回复，让同学可以解除心中的疑惑或是学习上的盲点。这是 MOOCs 课程中，「解惑」的最佳场所。MOOCs + SPOCs 协同授课则更可以进一步的让 SPOCs课程的同学在学习的节奏上有较多的自由度，也增加同学彼此之间更多互动的机会。同学对此教学模式满意度高（86%），超过 3／4 的同学都认为在线共学的学习效果比传统教室教学更佳, 并愿意继续选修 MOOCs在线课程。为让 MOOCs／SPOCs课程造福更多学生, 如何进一步提升 SPOCs班上同学的学习风气与动机则是值得研究的课题。

参考文献

国立交通大学（2015）。EWant育网开放教育平台。取自：http://www.ewant.org/

教育部（2014）。磨课师分项计划办公室。取自：http://taiwanmooc.org/

清华大学（2015）。清华Moocs。取自：http://mooc.nthu.edu.tw/

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edX Free online courses from the world’s best universities (2014). Retrieved from

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ShareCourse (2015). Retrieved from http://www.sharecourse.net/sharecourse/

* 黄能富，国立清华大学资讯工程系教授

电子邮件：nfhuang@cs.nthu.edu.tw