基于MOOC平臺的工程結構試驗教學研究與實踐

朱爾玉，韓奇秀

[摘 要]信息化教育是一種新的教育方式，通過將現代教育思想和現代信息技術融合，能夠使教育過程更加合理，最終獲得更好的學習效果。作為信息化教育的基礎，MOOC制作是信息化教學能否成功的關鍵。MOOC的應用，能夠充分發(fā)揮互聯網的價值，使各學科間的交流學習更加輕松，任何類型的學習信息都可以廣泛傳播。基于此，本文重點分析了基于MOOC平臺的“工程結構試驗”教學研究與實踐。

[關鍵詞]教育信息化;MOOC;能力

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2019.04.093

[中圖分類號]G434[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194（2019）04-0-02

0 ? ? 引 言

公開免費線上教學課在20世紀60年代就已經出現。1961年，巴克敏斯特·富勒提出教育和科技相結合，實現教育工業(yè)化。1962年，美國發(fā)明家道格拉斯·恩格爾巴特提出電腦輔助學習將會帶來極大便利，并認為互聯網可使個人電腦互通，從而掀起一場世界范圍內的信息交流浪潮。2000年之后，大量的公開免費線上教學課程逐漸進入人們的視野。目前，我國大力推廣信息技術與教育教學深度融合的核心理念，教育信息化工作對教育改革發(fā)展的支撐引領作用日益凸顯。

教育信息化在工程結構試驗課程教學中的應用具有重要的意義和作用。以往主要以文字、圖片、語音來呈現教學內容，現在能夠以一種更加逼真和更加吸引人的視頻形式呈現，教學視頻的呈現形式越來越像電視專題片一樣吸引學習者的眼球。同時，通過軟件制作能夠使原來的教學視頻更加吸引學生，如綠屏背景摳像視頻、碎片化視頻、動畫人物授課等。同時，互聯網寬帶的快速拓展，甚至使高清視頻也能流暢地通過互聯網進行傳遞。這些變化的技術環(huán)境，不僅使互聯網產業(yè)的前景更加廣闊，而且也使網絡教學的課件形式、技術解決方案和工具也在不斷進行變革。在這種情況下，MOOC這種新型網絡教學課件的表現形式，正越來越多地模擬或仿真面授教學的過程，甚至在某些方面超出了面授教學的處理方式或效果。

1 ? ? 信息化教學建設的現狀

1.1 ? 信息化課程交互設計不完善

師生分離是遠程教育的一大弊端，師生不能及時溝通互動導致學習效果顯著下降。目前，我國信息化課程的交互設計還并不完善，沒有關注實時交互和異步交互兩個方面，沒有充分利用QQ、微信等社交軟件建立實時交流平臺，導致教師不能及時進行答疑解惑。

1.2 ? 評價機制不健全

評價標準不明確、形成性評價較少、結果性評價單一，是現階段信息化課程評價存在的幾個主要問題。良好的評價體系可以準確地檢驗學習者的學習效果，并引導激勵學習者不斷進步。目前，國內大多數MOOC課程均未給出詳細的評價標準，雖然不少課程具有過程性評價，但是評價的形式均以結構形式單一的課后習題進行評價。

1.3 ? 實驗教學的信息化仍未普及

目前，由于實驗室教學在很大程度上會受場地、設備、人員、管理等各種因素的制約，各個大學所開設的信息化教學以自然科學為主，以實驗教學課程開展信息化教學仍然較少。大多數實驗教學的主要目標是傳授學生實踐技巧方面的知識，需要學習者在傳統(tǒng)實驗課中親自動手，發(fā)現和解決問題，在實踐操作中學習和探索實驗技巧。目前，基于網絡平臺運行的信息化教學，無法使學習者身臨其境去學習實驗流程和操作實驗設備，因此學習效果差，實驗教學信息化并未普及。所以，將實驗資源和平臺進行整合，讓學生在虛擬實驗室中即可身臨其境地學習，是實驗教學信息化中未來重要的發(fā)展方向之一。

2 ? ? 工程結構試驗交互式視頻課件建設

2.1 ? 教學資源整合

工程結構試驗信息化建設的教學資源在形式上可以分為課程指導資源和課程學習資源兩類。課程指導資源是關于工程結構試驗課程基本情況的介紹，包括預告視頻、課程簡介、預備知識等內容，將集中顯示在課程介紹頁面。工程結構試驗信息化課程學習資源包括視頻資源、演示文稿、拓展閱讀資料等。

工程結構試驗信息化建設的教學資源在內容上可以分為理論教學部分和實驗操作部分。理論教學部分有5個章節(jié)，分別是工程結構試驗概論、工程結構試驗加載技術、工程結構試驗量測技術、工程結構靜載試驗、土木工程的現場檢測技術。實驗操作部分包括電阻應變片篩選和粘貼技術、電阻應變儀操作練習、電阻應變計靈敏系數K值測定、混凝土梁綜合試驗練習、回彈法評定混凝土的強度等級。

2.2 ? 智能語音解說

智能語音解說，即課件旁白，就是對視頻課件中的文字、圖表等內容進行語音講解。正如面授教學中教師的講課聲音是教學必不可少的組成因素一樣，交互式視頻課件設計同樣也需要課件中對文字教學內容進行語音講解，它可以為學習者營造一個模擬課堂教學的虛擬學習環(huán)境。在工程結構試驗交互式課件中，采用Balabolka合成語音。與傳統(tǒng)課件中采用人工配音方式來實現語音講解相比，交互式視頻課件設計時采用智能語音合成技術來實現教學內容語音講解，無論從成本還是效果來看，都已達到較為完善的程度，是一種極具發(fā)展前景的課件制作方式。智能語音解說也可以輕松解決課件設計過程中教師普通話不標準的問題。

2.3 ? 動畫人物授課

通過動畫人物制作軟件的幫助，在交互式視頻課件的制作過程中，可以很輕松地實現虛擬教師在講臺上講課。在工程結構試驗交互式課件中，利用專門制作動畫人物形象的軟件CrazyTalk，以照片、圖片為基礎來實現動畫人物的形象在性別、外貌、衣飾，甚至不同人種等方面的定制設計，進一步再通過語音合成技術為動畫人物增加語音功能，使動畫人物能夠用中文展示授課過程。此外，更為方便的是，動畫人物的背景和情景也是可以定制的。

2.4 ? 虛擬背景微視頻

虛擬背景微視頻，即摳像視頻。在工程結構試驗交互式課件中，采用了Premiere制作視頻。該功能實際上是動畫人物授課的另一種形式，就是利用相關的虛擬演播室系統(tǒng)把拍攝下來的教師授課視頻進行摳像編輯，更換虛擬的動態(tài)背景，實現教師授課視頻虛擬化，使之更加獨特和吸引學生，同時也可以有效提高視頻的藝術感染力和表現力。以此為基礎，教師也可以利用其他軟件工具為虛擬視頻添加各種動畫效果，例如圖片、文字和板書等，使講課視頻更加形象生動，富有表現力。同時，交互式課件也使用了Easy Sketch制作手繪視頻，展現了一種用真實的手或者筆在屏幕上寫字的效果。

2.5 ? 在線電子測驗

在線電子測驗，即在線考試。正如在實際課堂教學中測驗與考試是教學的重要環(huán)節(jié)一樣，在交互式視頻課件的設計中也需要具備在線測驗的功能。在線電子測驗可以用來檢驗學習者對視頻課件知識的掌握程度，通過錯題來發(fā)現未掌握的知識，及時補充學習。在線電子測驗可設置多種題型，如判斷題、單選題、多選題、填空題、連線題等。與傳統(tǒng)的紙質試卷檢測學生學習效果不同，電子測驗可以自動為客觀試題評分，學習者完成測驗之后，課件可以自動統(tǒng)計和生成成績。

2.6 ? 動態(tài)內容展示

動態(tài)內容展示也稱為動態(tài)圖表。在實際課堂教學過程中，教師經常會采用圖、表來分析講解知識點中的重難點，圖、表能夠形象地展示抽象難懂的定理或概念，幫助學生理解、加深知識點的印象。在交互式視頻課件的設計中，也可以用圖表動態(tài)分解難懂的知識點，但比常規(guī)圖表更具有優(yōu)勢的是可以利用軟件來快速地設置和生成具有動畫展示效果的電子圖表或動畫示意圖。教師在教學過程中，可以根據教學需要來生動地展示某一知識點的結構或演變規(guī)律，使晦澀難懂的知識點變得直觀易懂。同時，學生也可以在課外利用動態(tài)圖表進行進一步自主學習，深入理解這些重難點內容。

2.7 ? 課程管理系統(tǒng)

課程管理系統(tǒng)在交互式視頻課件中也具有重要的地位。目前，教育逐漸向信息化教育和混合式學習的趨勢發(fā)展，課程管理系統(tǒng)通常被當作學校的信息化教育和混合式學習的管理平臺。網站課程、教學視頻和各種教學資源都會被分享在課程管系統(tǒng)中，從而有利于師生進行數字化學習，同時降低了教師的使用成本，便于教師進行資源上傳、資源下載、在線交流、作業(yè)發(fā)布和作業(yè)檢查。在工程結構試驗交互式課件中，選用“愛課程”來實現此功能模塊。這是一個適用于普通院校的網絡教學平臺，操作簡單，適用性好，可作為交互式視頻課件的發(fā)布和展示平臺。

此外，還需要強調的是，上述所介紹的交互式視頻課件技術結構的7個組成要素，僅僅是它的基本構成，為學?；蚪處熖峁┝艘粋€參照框架。在實際設計過程中，交互式視頻課件的結構是完全開放的，管理者和教師在規(guī)劃、設計時可根據本校的實際情況靈活對待，選擇應用，視需要或增加刪減，或另辟蹊徑。

3 ? ? 結 語

MOOC的興起，對教育信息化起到了極大的促進作用。MOOC充分發(fā)揮了互聯網的價值，使學科間的信息交流暢通無阻。MOOC使每個人都能更加容易地獲得來自世界各地的教育資源，可以在任何地方、用任何設備進行學習，促進教育全球化，這便是MOOC帶來的便利。

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