MOOCs正在改革高等教育，并为科学研究提供素材。
去年8月，校长华莱士·洛（Wallace Loh）走进胡安·乌里亚格里卡（Juan Uriagereka）的办公室，说了一句切中要害的话：“我们需要有这样的课程――昨天！”
乌里亚格里卡是马里兰大学帕克分校主管教师事务的副教务长，完全明白他上司的意思。全世界的大学管理者连月来都在谈论大规模网络公开课（MOOCs）：这是基于网络的教学项目，可以让成千上万的同学同时学习，一部分原因在于使用了社会化网络的技术。作为对视频课程的一种补充，大部分学习内容来自网络评论、提问和讨论。参与者甚至互相批改试卷。
2011年夏天，当斯坦福大学开设的一门人工智能课程吸引了全世界16万学生、并且其中有2万3千人修完了课程时，MOOCs就已经引起学界的瞩目。现在，加利福尼亚州山景城的Coursera公司――最早主动开发MOOCs的三家由研究员领导的创业公司之一――正邀请马里兰大学为其软件平台提供5门课程。洛也想加入其中。“洛非常清楚，”乌里亚格里卡说，“我们需要加入其中。”
相似的对话也在世界各地的主要大学中展开，数十所大学――最新的数字是74所――蜂拥着来签约。科学、工程和技术课程是这个运动的先锋队，但是管理、人文和艺术课程的人气也在增长。“在我对高等教育的25年观察中，从来没见过发展这么快的。”米歇尔·史蒂文斯（Mitchell Stevens）说，他是斯坦福大学的一位社会学家，并且是一场在全校范围进行的名为“教育的数字化未来”系列讨论的领导者之一。
这种热潮的产生，部分是因为MOOCs的流行恰逢其时。砖和砂浆构造的校园已不可能跟上先进教育的要求：根据一个广受引用的算法，到2025年，全世界将需要每周新建4所以上能容纳3万学生的大学，来接纳将达到入学年龄的儿童，更别提还有数百万的成年人在寻求深造和职业培训。大学和学院面临的财政压力也很大，尤其是在美国，骤增的学费和一直扩大的学生债务已导致了来自政治家、家长和学生的反弹，他们要求知道他们的钱都花到哪里去了。
当MOOCs袭来时，在哈佛大学研究教育技术的克里斯·德迪（Chris Dede）说，它们有望能解决这些问题，通过大幅扩大现有校园的覆盖范围，同时使教育工作者的工作量流水化，大学把它们作为下一件大事来抓。
我们有理由希望这是一个积极的发展，罗伊·皮（Roy Pea）说，他在斯坦福大学领导一个研究人们如何使用技术的中心。MOOCs整合了几十年来对学生如何更好地学习的研究成果，能让教师免于单调地重复入门课程。而且，平台能够记录上网学生的每一次鼠标点击，有望通过产生能改进未来教学的数据而转变教育研究。“我们能对每一篇论文、每一次考试，直至每个学生偏爱哪种媒介进行微分析。”皮说。
MOOCs的公司仍然面临挑战，比如应对较低的课程完成率，并证明它们能盈利。他们也有在教师中间做很多说服性的工作，乌里亚格里卡说。“许多人垂涎三尺，迫不及待想加入其中，”他指出他的大学已经为其5个新开的课程招募了20个志愿者，“其他人则说，‘等一下，我们如何保持质量？我们如何与学生保持联系？’”
大规模教育学
MOOCs很大程度上是在斯坦福大学计算机科学系的一个走廊里诞生的，在这个走廊上，吴恩达（Andrew Ng）、达芙妮·科勒（Daphne Koller）和塞巴斯蒂安·史朗（Sebastian Thrun）的办公室之间不过间隔几步路。不过，MOOCs也得归功于至少从20世纪90年代就开始的研究，当时全球范围内的互联网爆炸性增长，激发了一大群人努力开发互联网用于教育。大学管理者倾向于把这些项目视为杂耍――当时的高等教育财政紧缩还没有现在这么严重――所以大多数实验工作是受委托的个人、院系或研究中心开展的。但是随着宽带、社会化网络和智能手机等技术的不断发展，研究者的兴趣持续增长。
吴恩达是在2007年加入这项研究的，因为他想把斯坦福大学高质量的教育带给“那些可能永远不能到斯坦福大学学习的人”。沿着开源软件照亮的道路，通过早期的开放教育尝试，他启动了一个项目，邮寄斯坦福大学最受欢迎的10门工程课程的免费讲座视频和讲义。他承认，他的方法比较粗糙：只是把讲座录制下来放到网上，然后希望会有好效果。但是让他吃惊的是，开始有陌生人来找他，说，“您是吴恩达教授吗？我一直都跟着您进行机器学习！”吴恩达开始明白网络课程可以到达很远的地方，就开始把他原来的系统进行升级。“当一个教授能教5万人时，”他说，“教育的经济学就改变了。”
吴恩达跟许多人都谈过他的工作，其中一位就是达芙妮·科勒，她在2009年开始开发她自己的网络教育系统。吴恩达朝外看，科勒却想朝内看，改革斯坦福大学的校内教学。她尤其想推动“翻转”这个提出来已经10年的创意，学生们可以在家听讲座，在课堂上和老师一起做“家庭作业”，聚焦最难的方面或讨论一个概念更深的含义。这让教师可以专注于教学中大多数老师最喜欢的部分――与学生互动，从而减轻他们常常不喜欢的重复性讲课。
科勒也想整合许多研究显示的结果，那就是被动学习是一种很糟糕的学习方式。运用过去10年其他的网络开发者创立的方法，科勒按照学生回答问题或解决一个问题的间歇时间，把每个课程视频切分成8至10分钟的片段，想法是让学生思考他们学到了什么，深化他们的参与度，而且研究显示，这样做也可以让学生更好地记忆。
最后，为了鼓励学生自己有更多的互动，科勒从Facebook这样的社会化网络得到了一个灵感，为她的系统设置了一个在线讨论的论坛。正如吴恩达所解释的，这么做的想法是把面对面的学习组织中的场景搬到网上：“学生和他们最好的朋友坐在一起，他们一起研究问题，他们互相评论别人的解决方案――许多教育学研究表明，这些互动性更强的学习模式的学习效果会更好。”
科勒和吴恩达最终意识到，把他们的努力汇聚到一起，就可以同时实现这两个目标――向外推广和校园内的改革。在2010年底，他们开始研发一个支持论坛讨论、视频提供以及一个网络课程所有的其他基本服务的软件平台，这样教师只需提供课程内容。但是把社会互动的工作进行扩大的结果是，这本身就成为了一个研究项目，吴恩达说。例如，斯坦福的在线论坛是一种将大约100人的用户组成的学生社区连接在一起的很好的方式。“随着用户扩大到十万，论坛就变得更复杂了。”他说。成千上万的学生可能问的是同一个问题。所以开发者实行了一个实时搜索的算法，这样就能在学生在搜索框中打完字之前，就显示相关的问题和可能的回答。吴恩达和科勒还让学生们投票决定问题的排名，非常像链接共享网站Reddit，这样最有见地的问题就能脱颖而出升到前面，而不是迷失在闲聊中。
这两位研究者甚至还对系统进行了设置，这样学生就能相互批改论述题的家庭作业了，论述题是计算机目前还不能处理的。这样的系统不仅仅对扩大学习规模是必不可少的，科勒说，实践还证明这是一种非常有价值的学习经历。实验研究已表明，如果评分标准说得非常清楚，那么学生的评分和老师的评分有很强的接近度。
到2011年初，吴恩达和科勒打算把他们的平台在斯坦福大学校园里展示，吸引了其他教师的关注，其中一位是机器人研究者塞巴斯蒂安·史朗，他在斯坦福大学和山景城的谷歌公司之间来回跑，研究无人驾驶汽车的发展。
把系统做大正是史朗的想法，部分基于吴恩达和科勒的想法，他自己开发了一个系统。他说，本来计划是他与谷歌的研究主管彼得·诺维格（Peter Norvig）一起在秋季学期教授一门人工智能课程，“我认为把课程放到网上是一种社会责任，这样我们的学生就不止斯坦福的区区200个了。”但是即便是他，也没有料想到学生数目会有多大。仅仅按照人工智能课程的邮件列表发送了一个公开通知后，这门课程就有来自195个国家的16万人注册了。“这让每个人都大吃一惊。”他说。
作为响应，吴恩达使用了他和科勒一起开发的平台，把机器学习课程发布到了网上，而系主任珍妮弗·威登（Jennifer Widom）也把她的数据库课程挂到了网上。这几门课程每一门都吸引了大约10万学生。有这么大的用户群，风险投资资金迅速跟进。
史朗在2012年1月成立了他的公司Udacity。他认为，大多数教授并不知道如何利用网络媒体，他和他的同事决定在家开发他们的课程，与教育专家一起让教育学尽可能有效。
吴恩达和科勒在2012年4月发布了他们的Coursera平台，然后反其道而行。他们与知名大学合作――一开始是斯坦福大学和其他三所――让这些大学提供课程内容，由Coursera主办并提供软件平台。
麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室前主任阿南特·阿加瓦尔（Anant Agarwal），已经对网络学习进行了10年的实验研究。他研发了一种叫做WebSIM的电子线路仿真包，尝试给上网络课程的学生带来一种仿佛在实验室动手做实验的逼真体验。2011年12月，受到斯坦福大学做法的启发，他创立了一个独立、非营利的公司MITx，这个公司将把来自麻省理工学院的MOOCs通过开源的形式提供给广大学生。当2012年5月哈佛大学加入以后，这家公司更名为edX。
与此同时，自从2008年诞生以来就一直在教育界悄悄传播的“MOOCs”这个名词，也开始火了。媒体账户蓬勃发展，公司主管很快也在TED大会和瑞士达沃斯世界经济论坛年会上举办相关讲座。正如科勒对一位记者所说的：“我简直不能相信我的人生！”
学习曲线
主办MOOCs的公司可以讲述很多成功的故事。例如，7 200名修完阿加瓦尔“电子线路”的MOOCs2012年春季课程学生中，包括了一位81岁老人、一位抚养两个孩子的单身母亲、还有一个来自蒙古的15岁神童在期终考试上拿了一个完美的分数。Udacity公司的MOOCs“计算机科学入门”是该公司目前最受欢迎的课程，已经吸引了27万学生注册学习。20万名美国大学的一年级学生打算主修计算机科学。
但是大规模网络公共课也遇到了一些头疼的问题。“许多人把一门课程放到网上时，并不知道他们加入是为了什么，”计算机科学家、斯坦福大学在线学习第一副教务长约翰·米歇尔（John Mitchell）说，“即使只是把一个讲座重建成自成一体的短片段，也需要许多思考。”而要想出一些扣人心弦的好问题，把学生从一个片段吸引到下一个片段，同样需要构思。然后就是对高质量的课程的要求，他说，“制作一个高质量的课程视频，需要好几个小时的制作时间。”
更令人担忧的是MOOCs惨淡的完成率，很少有超过15%的。自从19世纪第一个函授课程诞生以来，完成率就一直是远程学习的一个难题，德迪说，只有一小部分同学有动力和毅力进行自学，而大多数人则需要帮助：“需要其他同学支持他们坚持下去，需要教授的智力支持，需要其他同学帮助他们弄明白学习材料。”眼下，德迪说，MOOCs公司的点对点通讯工具，在提供此类帮助上还做得远远不够。“他们只是希望，人们会从下至上弄明白如何互相支持。”他说。
这些公司承认，完成率确实是一个问题，而他们的平台依然在进步。“我的愿望不是到达世界上1%自我激励的人，”史朗说，“而是到达那剩下的99%的人。”这些公司已经在研发先进的社会化工具，例如现场视频和文字聊天。
而对大卫·克拉考尔（David Krakauer）这样的观察家而言，这么做是理所应当的。“有两种方法可以创新，”主管威斯康星-麦迪逊大学的发现研究所的生物学家克拉考尔说，“你在纸上设计出完美的东西，然后试图把它造出来，或者你一开始做了一个拙劣的实验性质的系统，然后根据反馈意见去完善它。第二种方法就是硅谷模式，但它同样是一种科学方法。”
硅谷模式
硅谷的感觉渗透到了三大MOOCs公司。例如，他们都赞同开放源代码的理想。“为内容收费会是一个悲剧。”吴恩达说。但是他们也看到了，谷歌和许多其他技术公司采用的免费增值模式，蕴藏着无限商机。免费增值模式就是，赠送基本产品来吸引用户，然后通过增值产品收费。
一个明显的增值产品是证书，吴恩达说，“你只需支付一小笔费用，比如10美元到30美元，就可以拿到一个证明你修过这门课程的证书。”当课程注册用户达到6位数字时，这是一笔非常可观的收入。未来，只需付费，这些公司可能也会提供大学课程的学分；他们已经在和资质认证机构合作安排此事。
其他可能性还包括来自课程辅导服务、职业生涯辅导，以及大学授权收费的利润。例如，2012年12月，edX公司把阿加瓦尔设计的一门电路理论MOOCs授权给位于美国加州的圣何塞州立大学，作为“翻转”课堂体验的网络内容。作为对授权费的回报，“教授们可以在校园里提供网络课程，根据他们的喜好调整课程，获得学生的分数、在线活动等老师想知道的所有分析数据。”阿加瓦尔说。在这个特定的实验中，他补充说，圣何塞州立大学课程通常40%的不及格率降到了9%。
数据分析是硅谷模式的另一个例子，潜在地使得MOOCs公司可以为教育做像谷歌、亚马逊等互联网巨头已经在营销中所做的事情。在Coursera公司的例子中，科勒说，平台监视着学生们的每一次鼠标点击――测验提交、论坛发帖，何时何处学生暂停、回放或以1.5倍速度播放一个讲课视频。
Coursera公司连续不断地使用这些数据作为反馈，科勒说，即可优化平台的用户界面，也可改善课程内容。例如，如果90%的学生在做某一堂课的课后练习时都磕磕绊绊，那么可能是时候修订这个课程讲义了。
“当时我们所做的任何事都仅仅只是冰山的一角。”科勒说。当把每一个学生的数据和每一门课程的数万或数十万学生数相乘，它们会达到一个很庞大的规模，足以创立学习信息学的一个全新领域――皮称之为“教育大数据科学”。
学习信息学能够向学院和大学提供一个前所未有的反馈水平，史蒂文斯说：“我们还从未对高等教育中的学习进行过非常频繁的、非常一致的或是非常好的测量。”学术界无休止地研究那些与大学入学和成功相关的因素，比如种族、父母收入和学习成绩。他们也研究学生毕业后的情况：平均而言，大学给他们的一生带来更高的收入等好处。
“我们所不知道的是大学是如何施展这种魔力的，”史蒂文斯说，“我们当然不知道数字媒介化的大学生活将在多大程度上提供和4年住校的大学生活一样的回报。”然而现在，他和他的同事们能开始看到，当教育科学与数据分析融合在一起时会变成什么样。例如，现在研究者不是看学生的平均统计数据，在适当的权限和隐私保护之下，他们能追踪单个学生的整个大学生涯，精确测量特定的经历和互动是如何影响他们的学习的。“这太惊悚了，”他说，“这是一个巨大的智力前沿。”
高等教育将如何改变，以回应新技术的发展，还有待观察。也许，不会改变很多，德迪说。是的，多数大学将把它们的课程从自己的校园延伸出去；MOOCs已经表明，大学这么做只需相对较少的努力就可获得潜在的巨大收益。但是，MOOCs的创立者们的其他目标――学校教学的根本改革――则是一个艰难得多的提议。
“大学认为它们自己是在从事大学的事业，而不是学习的事业，”德迪解释说。也就是说，大多数大学把它们现存的结构和做法视为理所当然的，而把MOOCs和其他网络技术视为一种做事情的廉价方式。但是，个人计算等更早的创造经历则表明了那种方法的局限性，他说，只有大学彻底地改革其结构和做法以充分利用技术，才会在学习的产出和有效性上有实实在在的收获。
没有人确切知道重建将在哪里结束。例如，讲座将变得稀有？大量学生将完全从网上获得学位？但是革命已经开始了，史蒂文斯说。大多数的大学，例如斯坦福大学正在领先，“试图把数字学习整合和嵌入到整个大学结构中”――并且在新技术主宰大学之前，先主宰新技术。
事实上，每个参与到这个剧变中的人都赞同一件事：学院和大学将改变――有可能是剧变――但是大学不会消失。“没有人说所有的教育都得放到网上，”史朗说，“有时候，教室更好。”尤其是像科学这样的公共事业，“教育不仅仅是传授知识，”德迪说，“还培养学生的领导力、合作等能力，以及坚韧等品质。”所有这些最好是通过面对面的方式学习。
关于MOOCs的几乎每一次讨论，都盘桓着一个心照不宣的讽刺：多亏诸如翻转这样的创新，网络技术对教育的最深刻的影响，可能就是让人类交流比从前更重要了。正如克拉考尔所说，“绝对清楚的是，那种很大的报告厅完全可以被取代了：在家里拿着一杯茶在iPad屏幕上观看报告的效果是一样的。但是，对话同样也是无法取代的。”
资料来源Nature
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