基于智慧高教平台的中国慕课学科专业建设及应用分析

2023-07-16杜春涛尚意展康守冲

软件导刊 2023年6期

杜春涛，尚意展，康守冲

（北方工业大学信息学院，北京 100144）

0 引言

截至2022年2月底，我国上线慕课数量超过5万门，选课人次近8亿，在校生获得慕课学分人次超过3亿，慕课数量和学习人数均居世界第一，并保持快速增长态势［1］。但慕课发展也存在一些问题，例如Sergey Kruchinin通过分析Coursera与Edx两大国外知名平台时指出，选课人数最多的课程所在专业是数学与逻辑［2］。针对我国慕课在不同学科和专业的建设和应用情况进行分析，找出存在的问题并提出针对性建议，对于指导我国慕课建设尤为重要。

关于我国慕课建设和应用情况，近年来国内一些学者进行了系列研究。王伟等［3］对“中国大学MOOC”等颇具影响力的六大慕课平台上线的5 371门高等教育慕课数据进行分析发现，当前我国慕课建设在学科覆盖面、慕课质量精度、高校参与慕课建设力度、教师参与慕课建设广度以及学生选学慕课密度等方面均呈现出不足。但当时国家没有一个综合的慕课平台，获取的数据量偏少，而且该文献发表年份偏早，因而与当前我国慕课建设和应用情况会存在一些差距。王会儒等［4］对“中国大学MOOC”等20个平台的135门体育类在线开放课程建设现状进行梳理发现，体育专业院校在线课程建设相对滞后、课程运行中单元作业及互动环节薄弱、课程应用效果与影响力不如预期、课程分类及在慕课平台的位置不清晰。该研究仅针对体育类慕课进行研究，学科专业覆盖远远不够。周永新等［5］以湖南省32所普通本科院校为例，从慕课建设和应用两个立足点出发，从平台属性、举办者、课程结构、建设应用时间这4个维度进行研究，得出以下结论：慕课建设与应用主要采取以通识选修课或课程共享为主的模式，而缺乏其他深层次的应用。但该研究中给出的数据与全国慕课应用情况差别较大，因而研究数据不具有代表性。李鸿昌［6］对相关政策和文献进行分析，指出目前慕课建设与应用中存在重复开发、制作质量不高和辍学率高等问题，并据此提出高校慕课建设与应用的可行性建议：开展慕课联盟、加强校企合作、改变慕课运营模式。该研究仅根据相关政策和文献进行研究，没有具体数据作为支撑。周晓晶等［7］通过问卷调查和慕课平台数据分析等方式，分析目前工程类慕课发展现状及存在的问题，同样存在学科覆盖不足的问题。徐晓飞等［8］分析国内外在线课程标准规范研究状况，提出符合我国高校慕课发展特点的标准规范体系框架，并论述了慕课的基本标准和应用指南。赵磊等［9］从组织机构、建设模式、质量保障、环境支持和刚性需求5个方面对国内34所正在开展MOOC建设的高校相关负责人或管理人员展开问卷调查，以期揭示中国高校MOOC的建设情况和制度环境。

国家高等教育智慧教育平台（简称“智慧高教平台”于2022年3月28日正式上线，这是一个全球课程规模最大、门类最全的国家高等教育智慧教育平台［10］。首批上线的2万多门课程是从国内21个主要慕课平台1 800多所高校建设的5万多门课程中精选的优质课程，覆盖了13个学科92个专业类，汇聚了国内国外最好的大学和最好的教师，实现了服务智能化、数据精准化和管理全量化［11-12］，集中反映了我国在线课程建设和应用水平。鉴于此，本文利用爬虫技术获取了国家高等教育智慧教育平台首批上线的2.6万多门课程数据信息，综合利用建课数量、建课率、选课人数、选课率、平均选课人数、选课人数标准偏差6个指标对我国13个学科以及工学、理学2个专业的慕课建设及应用情况进行研究，得出我国目前不同学科、工学和理学2个专业慕课建设及应用水平，并针对存在的问题提出相应建议。

1 不同学科慕课建设及应用情况分析

国家高等教育智慧教育平台首批上线的课程覆盖了13个学科92个专业类，其中工学包含31个专业、理学包含12个专业、文学包含3个专业、管理学包含9个专业、医学包含11个专业，如图1所示。

Fig.1 Disciplines and majors covered by the first batch of online courses of the national higher education smart education platform图1 国家高等教育智慧教育平台首批上线课程覆盖的学科和专业

13个学科慕课建设数量、建课率（学科慕课数量/所有学科慕课数量）、选课人数、选课率（学科慕课选课人数/所有学科慕课选课人数）、平均选课人数（学科慕课选课人数/学科慕课数量）和选课人数标准偏差如表1所示。其中，建课数量和建课率反映了学科慕课建设水平，选课人数和选课率反映了学科慕课应用水平，慕课平均选课人数和综合反映了学科慕课建设数量与应用效果之间的对应关系。选课人数标准偏差表示该学科所有慕课选课人数的分散程度，反映该学科内部慕课应用效果的差别，从另一个方面也反映了慕课建设质量差别。各学科慕课建课率、选课率、平均选课人数和选课人数标准偏差的排名如图2所示。

Table 1 Construction and application of MOOCs in different disciplines表1 不同学科慕课建设及应用情况

Fig.2 Ranking of MOOC construction and application indicators in various disciplines图2 不同学科慕课建设及应用情况排名

从表1和图2可以看出：

（1）工学。从建设情况来看，该学科的慕课数量为8 052门，建课率为29.89%，远远大于其他学科。从应用情况来看，该学科选课人数10 711万人，选课率为24.7%，远远超出其他学科，但其平均选课人数为1.33万，在13个学科中排名第10，说明该学科平均选课人数并不多。此外，该学科选课人数标准偏差是6.81，在13个学科中排名第9，说明该学科慕课的选课人数分布差别较大。该学科4项排名之和为21，其排名为2，说明该学科建设和应用的整体情况很好。

（2）理学。从建设情况来看，该学科的慕课数量为3 281门，建课率为12.18%，排名第2。从应用情况来看，该学科选课人数6 880万人，选课率为15.84%，排名也是第2。其平均选课人数为2.1万，在13个学科中排名第4，说明该学科平均选课人数较多。此外，该学科选课人数标准偏差是10.47，在13个学科中排名11，说明该学科慕课的选课人数分布差别很大。该学科4项排名之和为19，排名最高，说明该学科慕课建设和应用整体情况最好。

（3）管理学。从建设情况来看，该学科的慕课数量为2 763门，建课率为10.25%，排名第3。从应用情况来看，该学科选课人数3 928万人，选课率为9.04%，排名第4，选课率排名低于建课率。其平均选课人数为1.42万，在13个学科中排名第8，说明该学科平均选课人数排名靠后。此外，该学科选课人数标准偏差是6.61，在13个学科中排名第8，说明该学科慕课的选课人数分布差别较大。该学科4项排名之和为23，排名之和的排名是第4，说明该学科慕课建设和应用的整体情况好。

（4）文学。从建设情况来看，该学科的慕课数量和建课率与管理学相同，排名也是第3。从应用情况来看，该学科选课人数5 271万人，选课率为12.13%，排名第3，选课率和建课率排名相同。其平均选课人数为1.91万，在13个学科中排名第5，说明该学科平均选课人数排名靠前。此外，该学科选课人数标准偏差是7.66，在13个学科中排名第10，说明该学科慕课的选课人数分布差别较大。该学科4项排名之和为21，排名之和的排名是第2，说明该学科慕课建设和应用整体情况很好。

（5）医学。从建设情况来看，该学科的慕课数量为2 655门，建课率为9.85%，排名第5。从应用情况来看，该学科的选课人数3 486万人，选课率为8.02%，排名第5，选课率与建课率相同。其平均选课人数为1.31万，在13个学科中排名第11，说明该学科平均选课人数排名非常靠后。此外，该学科选课人数标准偏差是6.61，在13个学科中排名第7，说明该学科慕课的选课人数分布差别较大。该学科4项排名之和为28，排名之和的排名是第6，说明该学科慕课建设和应用整体情况较好。

（6）艺术学。从建设情况来看，该学科的慕课数量为1 997门，建课率为7.41%，排名第6。从应用情况来看，该学科选课人数2 736万人，选课率为6.3%，排名第8，选课率排名低于建课率。其平均选课人数为1.37万，在13个学科中排名第9，说明该学科平均选课人数排名靠后。此外，该学科选课人数标准偏差是5.9，在13个学科中排名第5，说明该学科慕课的选课人数分布差别较小。该学科4项排名之和为28，排名之和的排名是第6，说明该学科慕课建设和应用整体情况一般。

（7）教育学。从建设情况来看，该学科的慕课数量为1 633门，建课率为6.06%，排名第7。从应用情况来看，该学科选课人数2 876万人，选课率为6.62%，排名第7，选课率与建课率排名相同。其平均选课人数为1.76万，在13个学科中排名第7，说明该学科平均选课人数排名居中。此外，该学科选课人数标准偏差是5.92，在13个学科中排名第6，说明该学科慕课的选课人数分布差别适中。该学科4项指标排名之和为27，排名之和的排名是第5，说明该学科慕课建设和应用整体情况较好。

（8）法学。从建设情况来看，该学科的慕课数量为1 330门，建课率为4.94%，排名第8，排名靠后。从应用情况来看，该学科选课人数3 431万人，选课率为7.9%，排名第6，选课率排名大于建课率。其平均选课人数为2.58万，在13个学科中排名第3，说明该学科平均选课人数排名非常靠前。此外，该学科选课人数标准偏差是22.8，在13个学科中排名第2，说明该学科慕课的选课人数分布差别很大。该学科4项指标排名之和为29，排名之和的排名是第9，说明该学科慕课建设和应用整体情况较差。

（9）经济学。从建设情况来看，该学科的慕课数量为1 272门，建课率为4.72%，排名第9，排名靠后。从应用情况来看，该学科选课人数1 640万人，选课率为3.78%，排名第9，选课率和建课率排名相同。其平均选课人数为1.29万，在13个学科中排名第12，说明该学科平均选课人数排名非常靠后。此外，该学科选课人数标准偏差是5.18，在13个学科中排名第4，说明该学科慕课的选课人数分布差别较小。该学科4项指标排名之和为34，排名之和的排名是第11，说明该学科慕课建设和应用整体情况很差。

（10）农学。从建设情况来看，该学科的慕课数量为656门，建课率为2.43%，排名第10，排名比较靠后。从应用情况来看，该学科选课人数413万人，选课率为0.95%，排名第13（倒数第1），选课率排名低于建课率。其平均选课人数为0.63万，在13个学科中排名倒数第1。此外，该学科选课人数标准偏差是1.56，在13个学科中排名第1，说明该学科慕课的选课人数分布差别最小。该学科4项指标排名之和为37，排名之和的排名是第12，说明该学科慕课建设和应用整体情况很差。

（11）历史学。从建设情况来看，该学科的慕课数量为295门，建课率为1.09%，排名第11，排名比较靠后。从应用情况来看，该学科选课人数552万人，选课率为1.27%，排名第12，选课率排名略小于建课率。其平均选课人数为1.87万，在13个学科中排名第6，说明该学科平均选课人数排名居中。此外，该学科选课人数标准偏差是4.62，在13个学科中排名第2，说明该学科慕课的选课人数分布差别很小。该学科4项指标排名之和为31，排名之和的排名是第10，说明该学科慕课建设和应用整体情况较差。

（12）哲学。从建设情况来看，该学科的慕课数量为231门，建课率为0.86%，排名第12，排名非常靠后。从应用情况来看，该学科选课人数601万人，选课率为1.38%，排名第11，选课率排名略高于建课率。其平均选课人数为2.6万，在13个学科中排名第2，说明该学科平均选课人数排名非常靠前。此外，该学科选课人数标准偏差是5.05，在13个学科中排名第3，说明该学科慕课的选课人数分布差别较小。该学科4项指标排名之和为28，排名之和的排名是第6，说明该学科慕课建设和应用整体情况适中。

（13）哲学。从建设情况来看，该学科的慕课数量为15门，建课率为0.06%，排名倒数第1。从应用情况来看，该学科选课人数916万人，选课率为2.11%，排名第10，选课率排名远高于建课率。其平均选课人数为61.04万，在13个学科中排名第1。此外，该学科选课人数标准偏差是177.91，在13个学科中排名最后，说明该学科慕课的选课人数分布差别最大。该学科4项指标排名之和为37，排名之和的排名是第12，说明该学科慕课建设和应用整体情况很差。

2 工学不同专业慕课建设及应用情况分析

工学31个专业的慕课建设数量、建课率（某专业慕课数量/工学所有专业慕课数量之和）、选课人数、选课率（某专业慕课选课人数/工学所有专业慕课选课人数之和）、慕课平均选课人数（专业慕课选课人数/专业慕课数量）和选课人数标准偏差如表2所示。这些指标排名、排名之和以及综合排名（前4项排名之和的排名）如表3所示。

Table 2 Construction and application of MOOC in engineering majors表2 工学专业慕课建设及应用情况

Table 3 Comparison of the construction and application of MOOC in different majors of engineering表3 工学不同专业慕课建设及应用情况对比

根据表2和表3数据可以看出：

（1）综合排名前10的专业：计算机类、电子信息类、机械类、电气类、土木类、力学类、建筑类、材料类、交通运输类、食品科学与工程类。从这些专业的慕课建设和应用情况指标排名来看，他们的建课率、选课率和平均选课人数排名都比较靠前，但是选课人数标准偏差正序排名都比较大，说明这些专业慕课建设质量和应用水平差别很大。在这些专业中，计算机类专业比较特殊。该专业共建设了1 694门，建课率23.52%，建课数量和建课率都远远超出其他专业。该专业选课人数超过5 000万，选课率大于50%，超过其他所有工科专业选课人数的总和。该专业平均选课人数为2.96万，远远大于工学专业总平均选课人数的1.37万。该专业选课人数标准偏差为13.86，远远大于其他专业，说明该专业慕课的选课人数差别很大，从另一个方面说明该专业的慕课建设质量和应用水平差别很大。

（2）综合排名后10的专业：海洋工程类、水利类、纺织类、公安技术类、生物医学工程类、轻工类、林业工程类、兵器类、农业工程类、核工程类。从指标排名来看，这些专业的建课率、选课率和平均选课人数（兵器类除外）排名都比较靠后，但选课人数标准偏差正序排名都比较小（兵器类除外），说明这些专业慕课建设质量和应用水平差别很小。

（3）综合排名居中的11个专业：自动化类、能源动力类、环境科学与工程类、化工与制药类、航空航天类、矿业类、测绘类、生物工程类、安全科学与工程类、地质类、仪器类。从指标排名来看，这些专业的建课率、选课率、平均选课人数（航空航天类除外）的逆序排名和选课人数标准偏差正序排名（航空航天类除外）都处在中间位置。

3 理学不同专业慕课建设与应用情况

理学12个专业的慕课建设数量、建课率、选课人数、选课率、平均选课人数和选课人数标准偏差如表4所示，这4项指标的排名、排名之和以及综合排名（排名之和的排名）如表5所示。

Table 4 Construction and application of MOOC in different majors of science表4 理学不同专业慕课建设及应用情况

Table 5 Comparison of the construction and application of MOOC in different majors of science表5 理学不同专业慕课建设及应用情况比较

根据表4和表5数据可以看出：

（1）理学综合排名前4名的专业有：数学类、化学类、物理学类、心理学类，从这些专业的慕课建设和应用情况指标排名来看，这4个专业的建课率、选课率和平均选课人数排名都比较靠前，但数学类和心理学类的选课人数标准偏差正序排名很大，说明这2个专业慕课建设质量和应用水平差别很大。在这4个专业中，数学类专业共建设了949门，建课率29.34%，选课人数超过2 700万，选课率大于40%，建课率和选课率都远远超过其他理科专业。该专业的平均选课人数为2.9万，大于理学专业总平均选课人数的2.11万。该专业的选课人数标准偏差为8.06，在12个专业中排名11，说明该专业慕课选课人数差别很大，从另一个方面说明该专业的慕课建设质量和应用水平差别很大。另外，心理学类专业的建课率为8.19%，但选课率为27.49%，平均选课人数7.06万，选课人数标准偏差为32.32，说明该专业的慕课需求大，选课人数多，但不同慕课选课人数差别很大。

（2）理学综合排名后4名的专业：地质学类、海洋科学类、大气科学类、地球物理学类。其中，地质学类、大气科学类、地球物理学类这3个专业的建课率、选课率和平均选课人数排名都比较靠后，选课人数标准偏差正序排名非常靠前，说明这3个专业慕课建设和应用排名非常靠后，但慕课建设质量和应用水平差别很小。而海洋科学类的平均选课人数为1.41万，相对较多，但选课人数标准偏差为4.69，排名第9，说明该专业不同慕课的选课人数差别较大。此外，地球物理学类专业只建设了8门慕课，选课人数只有2.6万，课程数量和选课人数排名都倒数第1，需要加强该专业的慕课建设和应用。

（3）理学综合排名居中的专业：生物科学类、地理科学类、天文学类、统计学类。其中，天文学类只建设了25门慕课，但选课人数为114.6万（排名第2），选课人数标准偏差为6.87，说明该专业慕课建设情况较差，但应用情况尚可，只是不同慕课选课人数差别较大。

4 研究结论与建议

4.1 研究结论

从上述数据分析可以得出以下结论：

（1）学科内部和学科之间的慕课建设及应用情况差别都很大。就不同学科慕课建设数量来看，工学建设了8 000多门，而军事学只有15门，前者大约是后者的536倍。就不同学科慕课应用情况而言，工学选课人数超过1亿，而农学只有413万，前者是后者的26倍。就同一学科慕课建设和应用情况而言，军事学的平均选课人数和选课人数标准偏差分别超过61和177，法学和理学的选课人数标准偏差分别超过22和10，说明这些学科内部慕课建设质量和应用效果差别很大。

（2）工学专业之间和专业内部慕课建设及应用情况差别很大。就不同专业慕课建设数量来看，计算机类专业建设了1 694门慕课，接近工学慕课数量的1/4，而核工程类专业只建设了12门，前者超过后者的141倍，而且在31个工学专业中，有16个专业慕课建设数量不超过100门。就不同专业慕课应用情况而言，计算机类专业的选课人数超过5 000万，超过了工学所有专业选课人数的1/2，而核工程类专业的选课人数只有4万人，前者是后者的1 252倍，而且选课人数不超过50万的有15个专业。就同一专业慕课建设和应用情况而言，计算机类专业的平均选课人数和选课人数标准偏差分别是2.96和13.86，说明该专业慕课建设质量和应用效果差别很大。此外，航空航天类、食品科学与工程类和建筑类专业的选课人数标准偏差都大于4，说明这些专业的慕课建设质量和应用效果差别也很大。

（3）理学专业之间和专业内部的慕课建设及应用情况差别很大。就不同专业慕课建设数量来看，数学类专业建设了949门慕课，超过理学慕课数量的1/4，而地球物理学类专业只建设了8门，前者超过后者的118倍，而且在12个理学专业中，有1/2的（6个）专业慕课建设数量不超过100门。就不同专业慕课应用情况而言，数学类专业的选课人数超过2 748万，超过了理学所有专业选课人数的2/5，而地球物理学类专业的选课人数只有2.6万人，前者是后者的1 057倍，而且选课人数不超过50万的有4个专业。就同一专业慕课建设和应用情况而言，心理学类专业的平均选课人数和选课人数标准偏差分别超过7和32，数学类专业的平均选课人数和选课人数标准偏差分别是2.9和8.06，天文学类专业的平均选课人数和选课人数标准偏差分别是4.58和6.87，说明这3个专业的慕课建设质量和应用效果差别很大。

进一步总结可以得出，学科之间和学科内部、专业之间和专业内部的慕课建设及应用情况差别都很大，尤其是建课数量和选课人数多的学科和专业，其内部的慕课建设数量和应用效果差别也很大。