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摘要:研究型的課堂教學能夠極大地提高學生的出勤率、主動性和學習能力。借助MOOC平臺對研究型課堂教學模式和創新技術平臺的建設進行了研究。首先通過教師提出涵蓋知識點和基本技術的應用問題，并借助MOOC平臺將教師從基本知識點的講授中解放出來，將更多的時間和精力投入在幫助學生掌握如何利用所學解決問題。從而使學生在知識的運用過程中加深理解，培養學生運用科學方法解決問題的能力。最終形成解決典型問題所需的基本技術算法庫，構建學生進一步創新的技術平臺，為學生工程實踐及創新創業服務。

關鍵詞:研究型課堂;數字媒體技術;MOOC;創新技術平臺

1研究意義及研究現狀

2010到2020年國家中長期教育改革和發展規劃綱要明確提出，把更加注重提高質量作為教育改革發展的核心任務，鼓勵學校辦出特色，鼓勵創新。將科學研究實質性地納入教學過程，實現優勢科研成果、科研資源向教學的轉化，達到高等學校教學與科研的完美有機結合，實現創新型人才培養，乃是當前研究型大學高等教育面臨的共性課題［1］。2011年發表在美國《科學》雜志上的成果表明，研究型的課堂教學能夠極大地提高學生的出勤率、主動性和學習能力［2］。而美國研究型大學中廣泛采用的基于問題的教學(學習)模式，也激發和推動了學生的創新能力［3］。科學研究的核心在于運用創新思維解決問題，從這個意義上說問題驅動的研究型課堂可能達到教學科研有機結合。而數字媒體技術專業是一個寬口徑，以技術為主、藝術為輔，技術與藝術相結合的新興專業。如何在這個新興專業課堂的教學中，融合科學、技術甚至藝術，培養具有創新技術能力的卓越工程人員，是一個尚未解決的極具挑戰性的特色課題。自2012年以來，大型開放式網絡課程(massiveopenonlinecourses，簡稱MOOC)備受矚目，人們為此將2012年稱為大型開放式網絡課程之年。網絡教育可充分發揮網絡優勢，激發學生學習興趣，提高學生自主學習能動性。從教學內容、決策、方法、步驟等多方面改變傳統教學被動灌輸局面，提倡交互式、多樣式、選擇式等主觀學習模式。在現有課程教學中，往往通過“翻轉課堂”的模式結合MOOC課程的內容［4］。從而，教師在傳統課堂(非網絡教學/開課)上的角色從“講授者”轉換為“解惑者”。千百年來的實踐表明，合格的師者應該兼具“傳道、授業、解惑”的角色。在風起云涌的MOOC新時代，研究如何在高校教育的課堂中師者同時做到傳科學之道，授技術之業、解學者之惑，實現創新型人才培養，無疑具有重要的意義。本文的研究，即是在此方面做一探索。當前國內研究型課程(體系)的建設，一般強調研究生教育與本科生教育的銜接與一體化［5］。從宏觀層面，國內諸多高校建立從本科生入學伊始就進入特色班，實施“本科－研究生”貫通培養體系以及"TMTE"四位一體創新創業教學體系，比如上海交通大學的“錢學森”班、西南交通大學的“茅以升”班以及我校的“錢令希”班等［6］。從微觀層面，南京航空航天大學嘗試建立適合于推免生的本科－研究生教育銜接課程［7］，在我院亦有個別課程嘗試;東華大學建立本碩一體的實驗教學平臺，推進本科生與研究生的實驗教學一體化［8］。以上研究型教學模式的創新與改革，在培養高層次的研究人才方面，取得了較為顯著的效果。然而，這些教學模式往往是針對培養高水平研究人員，中心在于研究生教育教學的改革［9］。面向應用型具有創新思維的卓越工程師的培養，如何在課程中結合科學研究的思維與方法，并形成支持創新的技術平臺，尚未有很好的探索與研究。數字媒體專業培養方面，早在上世紀末國外高校將其列為一個專業開設，并取得了突出成果。基于案例的教學模式也是國外數字媒體教育的主要成功因素之一，卡內基梅隆大學的數字媒體實驗室，不斷以較大項目作為科研學習的推動［10］。國內各高校，如浙江大學、北京交通大學和山東大學等，對數字媒體專業的培養模式、課程設置等進行了有益的探索，并逐步形成各自特色的體系［11］。大連理工大學在2010年設立、2013年正式獲批數字媒體技術專業以來，我們在課程體系建設方面也做了相應的探索，目前正形成技術開發與藝術創意相融的培養模式與體系［12－13］。無論國內國外，相關課程的設置和教學一般都面向網絡游戲、數字媒體創意等，著重強調開發技術或者工具的培養。然而，面向研究型大學的創新人才培養任務，在課堂教學中需要結合更多科學素養的培養，加強運用科學方法解決數字媒體產業實際工程應用問題能力的塑造，仍需要進行深入研究。自2012年以來，美國的頂尖大學陸續設立網絡學習平臺在網上提供免費課程，Coursera、Udacity、EDX三大MOOC課程提供商的興起，給更多學生提供了系統學習的可能。以由美國哈佛大學和麻省理工學院(MIT)成立的EDX為例，目前已經擁有超過90萬的注冊者，擁有近30所教育機構，包括清華、北大、香港大學、香港科技大學、日本京都大學和韓國首爾大學等6所亞洲高校在內的15所全球名校。借助在線教育平臺這一契機，清華大學和北京大學等將全面推動課程教學改革，作為混合式教學模式的試點，進一步拓展在線教育模式，大力推動優質教育資源的開放和共享［14］。大量開放的在線網絡課程是遠程教育取得的最新發展成果，這些課程所提供的教育資源可以被任何人所接觸使用。現有的實體課程，面臨MOOC在線課程帶來的挑戰和機遇，也做出了相應的改革與創新。目前嘗試主要集中在利用MOOC課程進行“翻轉課堂”［15］。學生通過在線課程學習基本知識點，完成課程作業，而教師主要承擔作業輔導、答疑以及組織小組討論等。此外，也有基于MOOC平臺的微課程建設實踐，教師將知識點打散，制作短時間的學習視頻進行分享［4］。值得注意的是，這些有益的嘗試能夠利用MOOC平臺提供的資源優勢，然而教師角色在一定程度上被邊緣化，研究型大學具有的豐富研究積累和解決問題經驗的教師資源，無法在這種模式下得以體現。本文借助MOOC平臺講授數字媒體技術相關課程的基本知識，教師提出涵蓋知識點和基本技術的應用問題，在帶領學生利用所學解決問題的過程中進一步鞏固知識，并培養學生運用科學的方法解決問題的能力，最終形成解決典型問題所需的基本技術算法庫，構建學生進一步創新的技術平臺。從而，師者真正做到“傳科學之道、授技術之業，解學者之惑”。

2研究內容

2．1基于MOOC平臺的數字媒體技術課程建設。當前在線教育的蓬勃發展，數字媒體技術專業的一些主干課程，如多媒體技術、交互設計以及計算機視覺等，均可以在網絡的在線平臺上找到知名大學和知名教授的在線課程。在本文中，主要研究以MOOC平臺為基礎的在線授課模式，以便提高學生學習效率，加強自主學習能力。通過提供多元化學習工具，能夠讓學生掌握數字媒體技術設計的基本理論和技術。同時，將網絡學習與傳統學習方式相結合，充分發揮MOOC平臺的重要作用。遵循混合授課思想，嘗試翻轉課堂模式，發揮網絡教學的特性以及結合傳統教學方法的優點，從選課到結課為周期載體，重點為學生講授必要的實踐、理論課程之間有機知識關聯的教學情景、鼓勵學生以主動的方式學習，為后續的工程應用問題的解決打下基礎。2．2數字媒體技術基本應用問題(案例)庫建設。數字媒體技術的基礎課程和應用型課程是前導和后續關系，而應用型課程間也存在前導或后續關系。而且，這些課程又可分成一些重疊的課程群，如圖像處理基礎、多媒體技術導論和計算機視覺等，這些課程群間的知識點相互重疊、互補而且有序，需要統一進行協調。本文的一個重要創新點是，我們還將立足于多年來在數字媒體技術應用領域的研究積累，建立數字媒體技術工程基本應用問題(案例)庫，涵蓋數字媒體技術相互關聯的課程知識點，并從解決問題的科學方法角度對課程內容優化和協作。通過各課程間的知識點協作，讓學生完成一系列的基本應用問題，最終使每位學生在畢業時都能完成一個自己滿意的成型系統或作品。因此，每一課程群的應用問題(案例)，以及這些案例需要哪些知識點，這些知識點分別由哪些課程來講授，達到何種程度等，均由各授課教師聯合討論來確定，是本文的主要研究內容之一。2．3數字媒體技術創新技術平臺建設。在學校和學院的支持下，經過幾年努力，在硬件上數字媒體技術系已經組建2個本科生專業實驗室:數字媒體專業基礎實驗室和創新實驗室。基礎實驗室將主要用于數字媒體制作，以及素描、速寫、色彩等設計方面的基礎訓練。創新實驗室是數字媒體課程中解決基本應用問題的重要硬件支撐平臺。在硬件平臺支持下，數字媒體技術專業學生近三年來獲得各類獎項12項，其中包括蘋果公司2012年度全球設計大獎。然而，在不同課程中盡管低于基本技術和算法都進行了講授，學生也進行了一定的實踐，卻沒有形成進行科技創新所需的共有的算法(軟件)平臺。本文的研究，就是整合MOOC課程提供的在線資源、教師以前的科研積累、學生在解決案例時開發的優秀算法，形成數字媒體技術創新所需的公共算法(技術)共享平臺。在軟硬創新平臺支持下，針對主要的科技競賽(如微軟ImaginCup，ACMSiggraph創新比賽)、教師的科研項目(團隊每位成員都有國家項目支持)、以及企業商業平臺(AppleStore，Win-dowsStore)等，鼓勵學生應用在解決基本案例學習得到的科學方法，結合基本的技術提出創新的思想和方法，形成創新成果。

3結語

研究型的課堂教學為夯實基礎知識教育，積極開展科技競賽活動，努力培養學生參加科技創新活動的興趣和能力，搭建科技創新的新平臺提供了有力保障。本文借助MOOC平臺對研究型課堂教學模式和創新技術平臺的建設進行了研究。首先通過教師提出涵蓋知識點和基本技術的應用問題，并借助MOOC平臺將教師從基本知識點的講授中解放出來，將更多的時間和精力投入在幫助學生掌握如何利用所學解決問題。從而使學生在知識的運用過程中加深理解，培養學生運用科學的方法解決問題的能力。最終形成解決典型問題所需的基本技術算法庫，構建學生進一步創新的技術平臺，為學生工程實踐及創新創業服務，為今后創新型軟件人才的培養方法提供了寶貴經驗。

作者:樊鑫 賈棋 劉日升 王祎 范佳麗 單位:大連理工大學軟件學院