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“工程热力学”线上线下混合式教学的建设与思考

2019-10-14柏金王谦吉恒松刘涛

科技创新导报 2019年23期
关键词:工程热力学混合教学线上线下

柏金 王谦 吉恒松 刘涛

摘   要:本文基于线上线下混合教学模式,以“工程热力学”为例,探讨工科专业基础课程的教学改革,通过教学团队对网络课程的建设及线上线下混合教学模式的实践,分析线上线下混合教学过程中面临的问题,思考新的教学模式存在的优缺点,为完善网络教学方法及优化学生在线学习效果提供理论依据,为打造高校工科专业基础课程的线上线下混合式“金课”而努力。

关键词:MOOC  线上线下  混合教学  教学改革  工程热力学

中图分类号:G642                                  文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2019)08(b)-0195-03

MOOC(Massive Open Online Course)中文译为幕课,即大规模网络开放课程[1],在互联网+时代背景下,幕课形式进入中国后得到了快速发展。2013年上半年,包括北京大学、清华大学等国内一流大学加入“慕课”三大平台,“慕课”就此大规模进入中国,目前已建立中国大学MOOC、好大学在线、幕课网等网络共享平台,越来越多的学校和课程走进了网络[2]。大学期间,专业基础课对学生的影响比较深远,关系到学生未来从事的行业及考研学生专业课的选择,教学目标中需要学生们能建立较好的学科基础知识,能深入系统地学习专业理论课程,但在本科专业基础课的教与学中,课堂课时较少,而课程内却繁多复杂,这种矛盾使得网络课程引入了教学之中,“工程热力学”学科组成教学团队,重点开展了网络课程教学的建设。2017年,由笔者及所在团队所建设的“工程热力学”,在中国大学MOOC网络平台上开始运行,并被评为江苏省精品在线开放课程之一,从中经历了课程的设计及任务的分工、短视频制作、课程在线运行及维护以及学生考评管理等过程,实践中发现网络教学面临许多“教”与“学”的问题,本文就相关问题进行了探索及反思。

1  MOOC教学内容设计及线上线下教学实践

“工程热力学”是重要的专业基础课程,在传统教学中,每个星期需要完成两至三次教學任务,一门课需16周才能完成,内容较多,难度系数较大,为了能更好地完成网络课程的建设,相关授课老师组建了“工程热力学”课程建设团队,包括学科带头人、学科建设人、视频制作及专业课老师共10人。

1.1 MOOC教学内容建设

网络课程并非将知识点讲解完全搬到屏幕上那么简单,为了让学生更加容易理解相关知识点,将原有教学内容进行知识点碎片化,精简至每个具体的知识点,每个知识点形成一段小视频,为了避免学生对视频讲解产生疲倦感,每个短视频控制在15min以内。围绕碎片化的知识点,针对性地设计了课间提问、知识点讨论及随堂测验等环节,每一章节也设计了作业题和测验题(见表1)。

1.2 线上及线下教学方法设计

混合式教学分线上和线下两个环节组成,如图1所示,首先MOOC发起教师将教学资源通过MOOC平台发布,由课程协调人管理和维护。根据时间节点,学生观看知识点视频自主预习,完成相关随堂测试、课堂练习等环节,根据教师提出的问题和相关资料,对知识进行进一步思考、巩固与提升,在论坛中向老师和其他同学提出学习疑问。教师需关注论坛动态,及时、有效地答复慕课答疑区、讨论区和交流区的各种问题,解决学生不能解决的问题。教学团队记录学生线上线下的学习过程、分析学生的学习行为、收集学生的学习基本情况,对线上线下的教学结果及时分析总结。线下环节即传统课堂教学,相关教师首先快速梳理章节知识点,根据学生在线学习状态,回顾重、难点,并通过典型题型,巩固学习效果。最终学生完成章节测试,结束一个章节知识点的学习。

1.3 学习成绩及评价

学生成绩组成,主要由线上成绩、线下成绩及实验成绩组成,其中线上单元测验占总成绩的8%,单元作业占10%,线上考试(主要由判断题和选择题组成)占20%,课程讨论占2%(论坛中发帖内容回复数大于30时获得满分),线下考试占55%(主要由分析题和计算题组成),实验成绩占5%。以2018年下半年本人所教授班级为样本,学生共62人,其中单元测验平均成绩为86分,线上单元测验平均成绩为90分,线上考试平均成绩为96分,课程讨论平均成绩只有6分,线下考试平均成绩58分,实验平均成绩为94分,总的平均成绩为71分,从成绩分布可以看出,学生在问题讨论板块参与的非常少,只有一小部分同学与其他同学及老师进行互动;线上成绩较高,而线下平均成绩不及格,说明在平时线上学习和线上考试环节中,存在相互抄袭作弊的现象,同时大部分同学对知识点的学习、理解不够深入,从而无法高质量地完成线下考试,学生的学习效果不佳。学生在对教师的评教中,提出线上线下混合教学模式是否适合本校学生的疑问,部分同学希望老师回归传统课堂教学模式,可以看出这一届学生对线上线下教学模式的接受度并不太高。

2  线上线下混合式教学的反思

从网站的建设、教学素材的收集、知识点视频的录制、习题库的建设到线下课堂教学的设计,每一位教师都付出了成倍的精力,虽然一届学生学习成绩不能说明全部问题,但是无论是从学生“学”的环节,还是从教师“教”的环节上而言,目前线上线下混合教学模式还存在许多问题。

2.1 “学”的问题

在“工程热力学”线上线下课程共同开展的过程中,一部分同学自我约束能力较差,网络课程中多样性的任务和作业,其目的是有步聚、有目的地帮助学生们理解相关知识点,但只有少数学生能够独立自主地完成慕课的学习,学生们打开教学视频而做着其他事情的绝对不是少数现象,很多同学都跟不上视频讲解,部分同学为了完成线上相关任务,往往通过网络搜索,草草完成作业,更有部分同学抄袭其他同学的作业,虽然在规定时间节点内完成作业,但其完成的质量得不到保证,慕课使得学生在任意时间和任意有网络的地点都可以学习,但学习的过程中需要学生有着极高的自觉性和积极的参与性,这样才能真正发挥慕课的作用,对自主学习能力强的同学起促进作用,但对其他同学而言,反而会使他们的学习效果更差。传统课堂教学中,往往是一种单向接受知识点的模式,老师说什么,学生就学什么,很少去质疑老师的观点有没有错,只有极少部分学生会积极主动地思考相关知识点,课间与老师讨论。慕课教学线上资源中设置了开发性的讨论问题,但由于没有认真学习视频教学内容,论坛中真正讨论问题的同学非常少,学生的参与性较低,同时学生们自我深入学习能力较弱,提问效果并不明显,“教”与“学”的相互交流、互动效果不明显。

2.2 “教”的問题

第一,知识点视频内容过于正式,由于慕课形式的需要,将章节分解成若干个知识点视频,以短视频的形式承现给学生,视频的录制过程中,避免了课堂教学中的语气词和其他重复性的语言,对于视频中的每一句话,老师们都已仔细斟酌,虽然每个视频时长比较短,但每句话都非常重要,单位时间里的信息量非常大,学生们反而适应不了。第二,线上题库的建设大部分采用了典型例题,这些例题和课后作业题对知识点的理解能起到非常好的巩固作用,但也因此,学生们可以在网络上找到相关题型的详细解答,并不需要认真学习便可轻松完成线上作业,并获得相关积分;同时题目过于经典,与社会上出现的新的科学现象关联性较小,不利于唤醒学生们的学习兴趣。第三,考核评价方式还不完善,通过这一届学生的考核结果便可看出,学生按照要求看完教学视频,提交相关作业,就能通过考核而获得学分,但学生是否认真观看视频无法考核,相关作业的完成是否存在替学、替做及抄袭现象也无法考核,这种评价模式只注重学习结果而忽略了学习过程,难免会存在不劳而获、投机取巧的学生,进而影响所有学生的学习心态和学习态度,影响慕课的教学效果,制约了线上线下混合教学模式的推广。

2.3 专业课混合式教学的反思

2018年11月3日,教育部高等教育司司长吴岩就 “一流专业和一流课程”议题,提出打造有创新性、挑战度的金课”,在今后4~5年时间里教育部要建设两万门“金课”[3]。为打造国家所需要的“一流专业”和“一流课程”,“工程热力学”线上线下混合教学课程需要不断优化,针对“教”与“学”出现的问题,提出以下改进方案。

2.3.1 线上资源的优化整合

教师录制的知识点微视频,内容上更为“紧凑”,其目的在于力求让学生在视频长度时间内全面掌握所授知识点,为了能提高学生自主学习的兴趣,满足个性化学习的需要,应另外收集或录制一些与“工程热力学”课程相关的生活现象视频、工程案例视频、例题讲解视频以及前沿性科学研究课题视频等,网站上也可以设立特定板块,允许学生们自由上传相关视频资源;同时,随着计算机和计算技术的飞速发展,计算机辅助教学也越来越受到人们的重视,可以通过建立三D模型,让学生能更直观地学习相关机械的运转过程,也以对相关部件进行拆解和组装,更深入地理解相关知识点;另外,线上尽可能给学生提供丰富多彩的学习平台,学生可以和在线的学生、本校教师、全国教学名师和各领域专家进行交流,探讨解决问题的方法,取长补短,相互学习。

2.3.2 课程教学内容改革

对于工科基础课程来说,大部分典题习题在帮助学生理解和掌握工科基础课程的概念上,能起到很好的作用,但是,习题太有针对性,基本与章节相对应,一章甚至一节的内容对应一定的习题,这样的习题,不利于培养学生知识应用的能力及发散思维能力。对于工科专业基础课程,除了要学会书本上的专业基础知识,最重要的要运用到实际工程中,因此线上线下教学除了教授课本基础知识点以外,需引入一些企业工程案例,实际的工程问题往往非常复杂,从问题的提出、解决方法的确定、模型的建立,到需要的定解条件,都需要我们去分析,而且实际问题往往没有标准答案。因此,在工科基础课程的教学中,适当增加一些开放性的问题,组建4~5人的学习团队,每组推选一名组长,组长负责任务分派、进度控制,所有成员进行分工协作共同探究某一工程问题;教师及时跟踪各学习小组的训练情况,并加以指导。这样便可有意识地训练学生转换角色,由做习题的“学生”转换为探讨问题的“研究者”,对于培养学生发现问题、分析问题及运用已学知识解决问题的能力显得尤为重要。

2.3.3 完善考核评价体系

线上线下混合教学模式中,对学生学习过程监督和学习效果的检验非常重要,根据现有的经验,为防止学生替做、抄袭线上习题现象,可以控制习题的开放时间段,在特定的时间段内,要求学生在教室里独自完成作业;另外,线上考试也需要在特定的开放时间段内,集中进行线上考试,保证考核的公平性;线下考试增加创新性题型,增加考试的难度系数。完善考核评价体系,注重网络素材学习过程的考核,使考核评价严格贯穿于慕课学习的全过程中,学生便会重视慕课学习,才能让线上线下混合教学模式在工科专业基课程的教学中真正发挥作用。

3  结语

线上线下混合“金课”的打造需要学生重视课堂,也需要教师用心投入,需要大学教师们在本科教学工作中投入更多的精力和心思,结合00后大学生的个性特点及社会发展的前沿性课题,精思备课,收集创新性、开放性的课程素材,从而激发学生的内驱力,培养学生的创新意识和创新能力,让学生能学到真本领,形成练真本事的优良学风。

参考文献

[1] 施雅琴.国外媒体对慕课(MOOCS)的再思考[N].文汇报,2012-02-12.

[2] Martin Guzdial. Results from the first-Year Course, MOOCS: Not There Yet[J].Communications of the ACM,2014(1):18.

[3] 吴岩.建设中国“金课”[EB/OL].http://edu.people.com.cn/n1/2018/1103/c1006-30380200.html.

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