“航海學”信息化教學的設(shè)計與實現(xiàn)

聶濤，董遠志，劉穎妍

（青島港灣職業(yè)技術(shù)學院 航海系，山東 青島 266500 ）

“航海學”信息化教學的設(shè)計與實現(xiàn)

聶濤，董遠志，劉穎妍

（青島港灣職業(yè)技術(shù)學院 航海系，山東 青島 266500 ）

針對傳統(tǒng)“航海學”課堂教學逐漸暴露出來的問題，采用多樣的信息化技術(shù)手段和教學方法，將課堂融入實際的工作場景中闡述。在深入分析“航海學”課程特點和教學現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，闡述將信息化手段引入課堂教學的重要意義，提出采用翻轉(zhuǎn)課堂的方式，重新構(gòu)建“航海學”課程框架。

航海學；信息化；微課；MOOC；翻轉(zhuǎn)課堂；教學設(shè)計

一、引言

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)置的完善、軟硬件技術(shù)的不斷更新以及大數(shù)據(jù)時代的到來，信息化技術(shù)被應(yīng)用到各行各業(yè)，用以提高效率、引領(lǐng)變革。其中，教育行業(yè)也在這股浪潮中發(fā)生著巨大的變化，微課、慕課（MOOC）、翻轉(zhuǎn)課堂等新的教學模式的出現(xiàn)對傳統(tǒng)的教學產(chǎn)生著巨大的沖擊，使教育走進一個新的發(fā)展階段，促使教育觀念、教育方式、資源配置、教師的發(fā)展都在發(fā)生積極的變化[1]。為此，教育部也從2013年開始，通過舉辦全國性質(zhì)的信息化教學大賽，來促進信息化在課堂教學和實訓教學中的應(yīng)用。

“航海學”是航海技術(shù)專業(yè)的核心課程，通過“航海學”課程的學習，掌握定位與導航、航線的設(shè)計、航行航法、導航儀器的使用以及氣象與海洋狀況的分析及預報等知識，最終掌握船舶安全航行的技能?！昂胶W”是兼有理論和實踐的一門課程，根據(jù)STCW馬尼拉修正案的要求，將原來的“氣象學”與“航海學”合并，再加上新增加的電子海圖知識，新的“航海學”內(nèi)容繁多，涵蓋面廣，并且，學生還要通過海事局的適任考試及實操項目的評估。這些變化加大了學生對整門課程知識內(nèi)容的系統(tǒng)性和整體性的理解難度，使他們對各知識點和操作項目的關(guān)聯(lián)性、應(yīng)用性認識不夠深入，因此需要一個很好的教學方式加以引導和檢測。本文針對傳統(tǒng)“航海學”課堂教學逐漸暴露出來的問題，采用多樣的信息化技術(shù)手段和教學方法，將課堂融入實際的工作場景中闡述，提出采用翻轉(zhuǎn)課堂的方式，重新構(gòu)建航海學課程框架。

二、“航海學”傳統(tǒng)教學中存在的問題

目前航海類教育分為本科、高職高專和中職三類，其中本科類主要以理論研究和培養(yǎng)綜合素質(zhì)航運人才為主，高職類以培養(yǎng)具備熟練專業(yè)技能的專門人才為主，中職則主要培養(yǎng)具備一定技術(shù)的初、中級專門人才。但是，目前根據(jù)《中華人民共和國海船船員適任考試和發(fā)證規(guī)則》（11規(guī)則）要求，要想上船必須通過海事局適任考試的要求，而海事局適任考試對此三類層次教育并沒有嚴格地分類與區(qū)別，考試要求也是按照統(tǒng)一的規(guī)定。因此各院校和培訓機構(gòu)在課程設(shè)計和實施過程中，也體現(xiàn)不出理論和實踐的不同要求，授課形式和實訓安排出現(xiàn)的問題基本一致。

1．理論與實踐分離

“航海學”作為航海技術(shù)專業(yè)的核心課程，實踐跟理論同樣重要。為了通過大證考試和適任評估，大部分院校將理論課程與實操課程分開講授。由于“航海學”課程內(nèi)容很多，需要分3個學期才能將全部內(nèi)容講授完成，而實操訓練則是分散安排在各個學期，有些學校則把實操直接安排到最后一個學期，甚至是大證考試之后。這樣固然能夠在時間上為考試爭取最大限度的便利，但是學生難以對于“航海學”知識體系有一個整體把握，有很多內(nèi)容學了不知道怎么用，也不知道各知識點之間的關(guān)系，知其然而不知其所以然。而實操時要么有些理論知識還沒有學過，只能機械地模仿，而不知道其中的原理；要么已經(jīng)學過去很長時間，實訓的時候相關(guān)理論知識已經(jīng)遺忘。這樣的授課模式，不利于將知識轉(zhuǎn)化為實踐，知識點孤立，學生無法融會貫通，也不會舉一反三，上船后不能很好地將學到的東西應(yīng)用到實際工作中。

2．以教師為中心，教重于學

在課堂教學過程中，還是以教師講解為主，學生被動聽講，不管知識掌握程度快慢、好壞，都必須緊隨老師的節(jié)奏，導致各層次學生的學習主動性、積極性均未得到有效調(diào)動，教與學的效果不佳。

3．缺乏情景意識

“航海學”是一門專業(yè)性很強的課程，在航行的整個過程中，駕駛?cè)藛T都需要利用到航海學中的各種航行技能，來保障航行的經(jīng)濟安全。而目前的授課，主要以大證考試作為目的，教學大綱也圍繞著考試大綱制定，主要知識點的講解也以考試題為依托展開，使得學生只知道如何解題，不明白這個知識點有什么用途，也不知道在那個地方能用到；教學缺乏真實工作場景的情景意識，無法把 “航海學”的各個知識點貫穿到駕駛員工作中的各項任務(wù)當中，造成理解困難，或是學無所用。

4．教學過程缺乏監(jiān)督和跟蹤記錄

在授課過程中，為了有效督促學生學習，達到良好的教學效果，傳統(tǒng)的教學都是課前布置預習，課堂中隨機提問，課后布置作業(yè)，再加上階段性的測試。但在這整個過程中，各環(huán)節(jié)學生是否獨立完成及其完成質(zhì)量，均缺乏有效監(jiān)督，全憑學生的主動性和自覺性。整個學習和實訓的過程是沒有記錄學生的任何學習軌跡，掌握得好壞，就憑最終的考試測驗，過程性的評價以及學生的學習過程無法完整地保存下來。評價方式就顯得有失公平和缺乏嚴肅性。而這些傳統(tǒng)課堂所出現(xiàn)的問題，隨著信息化技術(shù)的應(yīng)用，加上良好的教學設(shè)計，都將能夠很好地得以解決。

三、信息技術(shù)應(yīng)用于課堂教學的重要意義

猶如當年幻燈片、ppt等多媒體技術(shù)的出現(xiàn)時備受一些老教師的反感一樣，現(xiàn)代化信息技術(shù)在課堂上的應(yīng)用，也同樣被許多不同的聲音排斥。比如，微課把課程打碎，不利于系統(tǒng)的學習；微課使得老師太注重形式，缺乏內(nèi)在教學手段和方法的提升；MOOC等在線課程使得師生的互動幾乎沒有了；翻轉(zhuǎn)課堂不便于在高職的實踐性課程中使用，等等[2]。其實，某一項單獨的技術(shù)是不可能達到良好的效果的，信息技術(shù)的使用還需要良好的教學設(shè)計，把各項技術(shù)融合，利用各自的長處解決教學中的重點和難點。而隨著信息化技術(shù)的發(fā)展和老師信息素養(yǎng)的提高，這些問題都已經(jīng)被逐漸解決，展現(xiàn)出了信息化教學的優(yōu)越性。

1．信息技術(shù)的多樣，豐富了教學手段

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，手機、ipad等移動終端的普及，使得人們接受信息的途徑變得不受時間和空間的約束，隨時隨地地瀏覽互聯(lián)網(wǎng)上的海量信息。而且，媒體技術(shù)的發(fā)展，使得網(wǎng)絡(luò)資源豐富而又吸引眼球。在這樣一個時代背景下，單調(diào)乏味的滿堂灌式教學，實在是無法完全吸引住信息時代視野開闊、思維活躍的學生[3]。

如果將這些豐富的技術(shù)與資源合理地應(yīng)用于教學中，則會起到事半功倍的效果。微課、MOOC、云平臺、QQ、微信、微博、網(wǎng)絡(luò)公開課、圖片、音頻、視頻、論壇、仿真軟件等，這些眾多的技術(shù)與資源，根據(jù)課程的設(shè)計需要，融合于教學的各個環(huán)節(jié)，采用合理的方式呈現(xiàn)，解決問題的途徑變得多樣，增強了教學效果。

2．信息技術(shù)的使用，提高了學習興趣

一般人注意力集中的有效時間在10分鐘左右[4]。而微課的制作，通常把視頻長度限定在8～12分鐘，并且通過良好的設(shè)計，微課可以融合動畫、視頻、音樂等，針對某一知識點或教學環(huán)節(jié)，設(shè)計展現(xiàn)出一個情景，支持多種學習方式的微型視頻課程。此課程可以以單獨視頻的方式發(fā)布給學生，供學生自學；也可以作為某一節(jié)課的前導，引出課程；或者是作為課堂教學中的某一實例等。根據(jù)實際用途，靈活制作，合理使用，將大大提高學生的關(guān)注度和學習興趣。

3．網(wǎng)絡(luò)平臺的使用，記錄下學生的學習軌跡

作業(yè)的布置、課前測試、課堂的任務(wù)實施、師生的互動討論、學生疑難點的提出、測驗的成績以及學生網(wǎng)絡(luò)學習過程，通過網(wǎng)絡(luò)學習平臺的使用，能夠全部記錄下來。老師根據(jù)這些數(shù)據(jù)，分析學生的自學效果，隨時掌握學生的課堂學習進度，全過程監(jiān)控。同時還能制訂學生個性化的學習方案，針對不同學生的自學效果，在課堂上采用一對一的個性化指導[5]，為翻轉(zhuǎn)課堂的實施提供軟、硬件的支撐。

4．仿真軟件的使用，再現(xiàn)工作情景

針對學生學習過程中對知識的理解和應(yīng)用掌握不足，授課過程中合理使用仿真軟件，如船舶操縱模擬器、電子海圖室等，將學生帶入仿真的工作環(huán)境中，根據(jù)課程內(nèi)容的需要，合理地布置、改造學習場景，讓學生體驗航行過程中的實際工作任務(wù)，在任務(wù)中學習知識點，邊做邊學，做中學，做中教，加深了對知識的應(yīng)用和把握。

四、構(gòu)建“航海學”信息化課堂

本文介紹采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式，以任務(wù)驅(qū)動為導向，重新構(gòu)建“航海學”課堂教學。

1．課程的粉碎與重建

打破以課本目錄為順序的教學框架，將全部“航海學”內(nèi)容根據(jù)航行過程，設(shè)置成幾個大的項目，每個項目細化為具體的任務(wù)，再根據(jù)任務(wù)的完成步驟，設(shè)置知識化碎片，每個碎片制作出簡單、靈活的教學微課視頻，并配有相關(guān)的教案（教學內(nèi)容）、學案（學習步驟）、練習測試與反思評論等，這些合在一起組成課程的最小單元。每個微課單元獨立并且完整展現(xiàn)一個知識點或教學環(huán)節(jié)，同時又是整個知識框架的一個部分。學生可以反復觀看、練習，以此為基礎(chǔ)，設(shè)計“航海學”翻轉(zhuǎn)課堂。

2．課前的設(shè)計與準備

此階段的工作是最為繁重的，可以以項目為單位，分階段完成。每堂課的課上學習將以實操的形式完成任務(wù)，貫穿知識點，而知識點的學習，則主要依靠課前的自學。這就需要一套完備的課前預習材料，包括支撐課堂任務(wù)實施的若干個微課、實操任務(wù)單、學生的學習指導材料、測試題目及其他教學資源，并在論壇設(shè)置討論題目，利用問卷星等網(wǎng)絡(luò)工具發(fā)放調(diào)查問卷收集學生疑難點。

3．自學的監(jiān)督與檢測

利用微信公眾平臺，提前向?qū)W生推送本次課的學習公告和自學提綱，學生及時接收到學習的內(nèi)容和學習步驟，引導學生登錄網(wǎng)絡(luò)學習云平臺，按照要求依次完成學習并完成測試。學習平臺記錄下學生登錄的時間、學習的時長、測驗的成績。老師可利用電腦、手機或ipad隨時隨地查看學生的自學情況；老師還可以根據(jù)學生的論壇討論和問卷調(diào)查情況，確定學生的學習疑難點，將在課堂重點解決。個別學生的特殊問題，課上將有針對性地一對一解決。

4．課堂教學的開展

課堂的開始，通過多媒體展現(xiàn)學生的自學情況，列舉出疑難點并加以講解；而后，分組在實訓室完成任務(wù)。以下以“陸標定位”知識模塊為例，介紹任務(wù)的實施過程。

任務(wù)的實施在4個船舶操縱模擬器實驗室進行。首先老師設(shè)置本節(jié)課的任務(wù)目標，并將學生分組，每4個同學一組。每個實驗室兩組同學，一組完成任務(wù)，一組觀察并找出問題，利用評分軟件給另一小組評分，任務(wù)完成，兩組互換。

為有效地檢測不同情況下的定位技能，4個實驗室設(shè)置白天、黑夜不同的場景和地點。任務(wù)的實施過程中，根據(jù)實操任務(wù)單的要求，每組需要將每個任務(wù)步驟過程或結(jié)果上傳到學習平臺，或是上傳文本，或是上傳照片或視頻。而老師則各實驗室巡視學生的任務(wù)實施情況。老師以及每組同學都分配一部ipad，學生隨時利用ipad完成實操任務(wù)單，老師則可以隨時查看各組任務(wù)完成情況，發(fā)現(xiàn)問題隨時指導。同時，每組發(fā)放一個對講機，隨時呼叫老師。

任務(wù)實施分為四個步驟：定位物標的選取、物標的識別、物標的距離及方位的測量、船舶定位。學習平臺上根據(jù)每個步驟都設(shè)置了問題，每組都需要在任務(wù)過程中依次完成問題，作為過程性的評價指標。這樣，整個任務(wù)的完成過程及結(jié)果精度都被完整地保存下來，便于老師進行教學分析。

5．評價與反思

任務(wù)結(jié)束后回到多媒體教室，通過多媒體展示各組的任務(wù)完成過程，提出每組出現(xiàn)的問題。重點解決問題的多發(fā)點，可以讓學生再次觀看此知識點的微課視頻，或者通過預設(shè)的動畫、視頻資源，由老師講解。

為有效督促學生的學習，各教學環(huán)節(jié)必須設(shè)置有效的評價方案：（1）課前在線評價。課前的自學評價由自測題分數(shù)、論壇討論情況、疑難問題的提出與解答等在線互動共同組成，占本次課評價的20%。（2）教學實施性評價。以小組為單位，根據(jù)任務(wù)單各問題的完成情況、各步驟內(nèi)容的提交情況，以及任務(wù)實施過程中的紀律、積極性、團隊協(xié)作等因素來確定，占整體評價的50%。（3）知識總結(jié)性評價。課后老師會在學習平臺上發(fā)布測驗題，檢查學生的知識理解力和應(yīng)用能力，根據(jù)學生的測試分數(shù)，占總體的20%。（4）學生互評。根據(jù)各組任務(wù)完成過程中另一組學生的觀察和評價，導出評價結(jié)果，占總體評價的10%。四項評估的綜合分數(shù)，作為每次課或此項任務(wù)的得分，根據(jù)任務(wù)數(shù)量確定其在期末成績中相應(yīng)的百分比值。

五、教學效果與反思

1．教學效果

首先，航海學整體的課程被任務(wù)化重新劃分，學生會在整體上對船上工作有更加真實的感受，從而對知識點也會有深刻的理解和良好的應(yīng)用。微課的制作和使用起了關(guān)鍵的作用，學生課下可以反復觀看和測驗直到弄懂為止。不理解的地方可以在線論壇發(fā)布問題，等待老師課上解答。學習平臺的使用記錄了學生的學習過程和學習喜好等信息，為分析學生學習情況提供了豐富的數(shù)據(jù)，將為后續(xù)大數(shù)據(jù)的研究與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

總之，信息化的課堂，使得教學從以老師為中心變?yōu)橐詫W生為中心，以學為主變?yōu)橐宰鰹橹?。老師從一個表演者變?yōu)橐粋€導演，在老師的精心設(shè)計下，學生自主學習，自主練習。老師的重點從講課變?yōu)樵O(shè)計、組織、幫助和指導；學生的積極性、主動性被調(diào)動，學習的熱情高漲，對知識的渴望和興趣也大大提高。

2．問題和不足

（1）微課制作存在誤區(qū)[6]

構(gòu)建“航海學”碎片化資源，需要制作大量的微課。這不是一個老師能夠完成的，需要團隊分工完成，而部分老師對于微課的制作認識不足。

一是僅認識到微課的“外表”（微、短、?。┒鴽]有掌握其本質(zhì)（一種支持學生自主個性高效學習的微型在線網(wǎng)絡(luò)課程），把微課制作成“課程片段”（從傳統(tǒng)一節(jié)課程中截取一段）、“微型視頻”（只是視頻時間短但內(nèi)容發(fā)散、主題不聚焦），或者是“濃縮課”（把一節(jié)40或45分鐘的傳統(tǒng)課程壓縮進10分鐘的微課）。

二是過于側(cè)重制作技術(shù)，忽視了微課的創(chuàng)新教學設(shè)計和教學實施過程。形式要服務(wù)于內(nèi)容，而不是過度講究視頻的花哨和特技。對微課的內(nèi)容選題、教學設(shè)計、教學策略、教學活動的實施等核心環(huán)節(jié)重視不足，導致微課的教學效果和學習效果不佳。

三是微課資源單一，沒有配套的教學資源。在微課的建設(shè)過程中要體現(xiàn)微課的完整性與結(jié)構(gòu)性：除了制作好微課外，還要提供或完善相關(guān)的配套資源（教案、課件、學案、練習、論壇、反饋），形成一個完整的微課才能發(fā)揮作用。

（2）信息化設(shè)備不完善

要想將優(yōu)良的教學設(shè)計變?yōu)楝F(xiàn)實，配套的軟、硬件設(shè)施不可或缺。由于設(shè)備上的不完善或是等待升級，某些任務(wù)不得以被舍棄，從而影響了整體的教學效果。如在陸標定位模塊的信息化教學中，夜間要想定位，有時需要通過測量燈標方位，而目前的航海模擬器并沒有模擬羅經(jīng)部分，這一項訓練就無法在整體的航行場景中進行聯(lián)系。

（3）過分依賴信息化

引入信息化技術(shù)必須能夠?qū)⒃瓉聿恢庇^的問題方便、簡潔的解決，而不是為了信息化而信息化。有些老師過分崇尚新技術(shù)，一有新鮮的技術(shù)就應(yīng)用進課堂，反而會影響教學效果，適得其反。

六、結(jié)語

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，微課、慕課作為一種全新的資源類型，推進了我國數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)教學資源的建設(shè)。一個信息化教學創(chuàng)新的時代已經(jīng)到來，它喚醒人們關(guān)于改革教育方式的緊迫性的思考，推進“教師為中心”的教學方式向“學生為中心”的教學方式的轉(zhuǎn)變。處于這個時代的老師，有責任深入學習各種新技術(shù)，加強教學研究，推進信息技術(shù)與學科教學的全面融合應(yīng)用，提升我國高等教育信息化的綜合效益，培養(yǎng)實現(xiàn)中華民族偉大復興的創(chuàng)新型人才。

[1] 閆軍秀,李捷.關(guān)于信息化教學的思考與應(yīng)用[J].職業(yè)教育研究,2005（9）:156-157.

[2] 李鳳來.信息化教學的模式和策略[J].中小學教師培訓,2006（5）:31-33.

[3] 郝丹.國內(nèi)MOOC研究現(xiàn)狀的文獻分析[J].中國遠程教育,2013（11）:5-17.

[4] 武馬群.職業(yè)院校教師信息化教學能力提升培訓框架研究[J].廣州職業(yè)教育論壇,2015（3）:1-4.

[5] 王于志.高校教師信息化教學能力培養(yǎng)的探索與實踐[J].品牌,2015（3）:284.

[6] 金陵.大數(shù)據(jù)與信息化教學變革[J].中國電化教育,2013（10）:8-13.

2015-10-05

聶濤（1985-）,男,講師,主要從事航海學、航海氣象等研究。 本文獲2015年“大連海事大學航海教育培訓研討會”征文三等獎。

U676.2 < class="emphasis_bold">文獻標識碼：A

A

1006-8724（2015）04-0091-04