線上教學(xué)及線上指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)施和優(yōu)勢(shì)

孫微微，王金鳳

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)與信息學(xué)院，廣州 510642)

0 引言

2020 年伊始，我國(guó)突發(fā)黑天鵝事件——新冠肺炎疫情。受疫情影響，所有大中小學(xué)的教學(xué)活動(dòng)轉(zhuǎn)為線上運(yùn)行。從最初的忐忑懷疑，到變通適應(yīng)，高效方便的線上教學(xué)方式已經(jīng)贏得教師和學(xué)生的好評(píng)和欣然接受[1]。2020 年春季學(xué)期的教學(xué)任務(wù)是《操作系統(tǒng)》課程，如何保證線上教學(xué)效果不掉線，學(xué)生在家上學(xué)也能達(dá)到在校上學(xué)的效果呢？結(jié)合多年的線下教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，靈活使用線上教學(xué)手段，目前看來(lái)，達(dá)到了預(yù)期目的。

1 《操作系統(tǒng)》課程的線上教學(xué)方式

1.1 教學(xué)平臺(tái)選擇

《操作系統(tǒng)》課程的線上教學(xué)平臺(tái)采用“QQ 群+智慧樹(shù)慕課平臺(tái)+騰訊課堂”的組合方式，各有各的用處，互為補(bǔ)充。

每年教學(xué)任務(wù)下達(dá)后，教師都會(huì)建立一個(gè)QQ 群，將教學(xué)班學(xué)生組織在一起。QQ 社交軟件幾乎每人都有并且日常在線，接受程度高，其在線上教學(xué)中的用處是可以上傳分享電子版教材、PPT 課件、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)等文件，可以解答和討論疑問(wèn)，可以廣播通知每位學(xué)生，征詢學(xué)生意見(jiàn)或做簡(jiǎn)單調(diào)查時(shí)可以采用群投票群接龍等[2]。例如在學(xué)期開(kāi)始前，通過(guò)群投票調(diào)查學(xué)生的電子設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)情況，結(jié)果顯示：由于是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生，人手一臺(tái)筆記本電腦和一部手機(jī)，且隨身攜帶回家，網(wǎng)絡(luò)情況也普遍較好，具備線上教學(xué)的硬件基礎(chǔ)。

得益于省級(jí)質(zhì)量工程和校級(jí)質(zhì)量工程的項(xiàng)目建設(shè)，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)數(shù)信學(xué)院操作系統(tǒng)課程組剛好在2019 年秋季學(xué)期完成了在智慧樹(shù)平臺(tái)上的慕課制作，所以線上教學(xué)的慕課平臺(tái)首選智慧樹(shù)。在制作慕課視頻時(shí)，每章分5～8 個(gè)核心知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)制作一個(gè)10 分鐘左右的視頻。然而這些慕課只是課程的“骨干”內(nèi)容，還需要大量的“肌肉”內(nèi)容才能構(gòu)成完整的《操作系統(tǒng)》課程知識(shí)體系，所以僅靠觀看慕課視頻是不能算作學(xué)習(xí)完或?qū)W懂《操作系統(tǒng)》的。大量的非核心內(nèi)容和教師詳細(xì)講解還要依靠直播教學(xué)。除了慕課外，智慧樹(shù)平臺(tái)在作業(yè)、測(cè)驗(yàn)考試等方面提供了便捷獨(dú)到的功能。

最常用的兩個(gè)直播教學(xué)平臺(tái)是釘釘和騰訊課堂。釘釘作為一個(gè)專用學(xué)習(xí)軟件，學(xué)生平時(shí)應(yīng)該不大會(huì)長(zhǎng)期登錄和在線，那么教師發(fā)在釘釘群的通知可能不會(huì)即時(shí)傳達(dá)到每位學(xué)生，不過(guò)釘釘比騰訊課堂優(yōu)勢(shì)的是可以下課后馬上生成回放視頻和發(fā)布作業(yè)。由于已經(jīng)建立了QQ 群，學(xué)生基本都會(huì)長(zhǎng)期在線，同時(shí)考慮到全國(guó)中小學(xué)生都采用釘釘，為避免服務(wù)器負(fù)荷過(guò)重導(dǎo)致的卡頓，故采用騰訊課堂作為直播上課用的軟件。騰訊課堂在下課后24 小時(shí)內(nèi)生成課程視頻，雖然慢一點(diǎn)，但還可以接受[3]。

在確定教學(xué)平臺(tái)之后，教師先熟悉智慧樹(shù)平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂、題庫(kù)、作業(yè)、測(cè)驗(yàn)、學(xué)習(xí)進(jìn)度跟蹤等功能，然后再和學(xué)生用騰訊課堂試課，熟悉考勤、簽到、舉手上臺(tái)發(fā)言、討論等功能[4]。試課時(shí)間特意選在網(wǎng)絡(luò)（應(yīng)該）最擁堵的上午一二節(jié)課，意在檢驗(yàn)所用網(wǎng)絡(luò)的速度，結(jié)果顯示騰訊課堂服務(wù)器的負(fù)載能力和網(wǎng)速普遍較好，僅少數(shù)學(xué)生反映偶有延遲。

1.2 線上授課過(guò)程的實(shí)施

線上直播授課主要采用騰訊課堂。每次上課前一兩天，先在QQ 群中預(yù)告下次課要講授的內(nèi)容，要求學(xué)生先在智慧樹(shù)平臺(tái)上觀看慕課視頻作為預(yù)習(xí)，對(duì)要講授的重點(diǎn)內(nèi)容有初步的了解。上課前10 分鐘，作為預(yù)備鈴把騰訊課堂邀請(qǐng)碼和鏈接發(fā)送到QQ 群中。

上課時(shí)間到，在騰訊課堂中“分享屏幕”開(kāi)始上課，教師電腦上的PPT 演示、視頻播放、代碼運(yùn)行等所有操作學(xué)生都即時(shí)可見(jiàn)。由于學(xué)生面對(duì)自己的電腦，看得清聽(tīng)得明，所以比傳統(tǒng)教室上課時(shí)更能集中注意力，學(xué)習(xí)效果更佳。但是教師面對(duì)電腦屏幕講課，缺少在傳統(tǒng)教室時(shí)面對(duì)數(shù)十名學(xué)生的現(xiàn)場(chǎng)感，無(wú)法即時(shí)通過(guò)學(xué)生表情和提問(wèn)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。為防止教師“自言自語(yǔ)”以及增加師生互動(dòng)，可以將騰訊課堂的“討論框”置于最前，課上穿插小問(wèn)題時(shí)學(xué)生搶答答案，有疑問(wèn)時(shí)即時(shí)提出，教師看到后馬上解答。這種方式反而比傳統(tǒng)教室的互動(dòng)能力更強(qiáng)，因?yàn)楝F(xiàn)在的學(xué)生在文字互動(dòng)時(shí)很活躍，但在教室里面對(duì)老師時(shí)卻“靦腆寡言”的現(xiàn)象較普遍，而且傳統(tǒng)教室里提問(wèn)時(shí)一般只有前排學(xué)生的回答能被教師聽(tīng)到并點(diǎn)評(píng)，線上則沒(méi)有這個(gè)限制。

如果需要考勤是否學(xué)生遲到或曠課，可以在上課時(shí)隨時(shí)“導(dǎo)出成員列表”，也可以設(shè)定90 秒的“簽到”時(shí)間。下課后的“考勤記錄”功能里，還可以看到學(xué)生進(jìn)入退出的時(shí)刻、在線上課的時(shí)長(zhǎng)、觀看回放視頻的時(shí)長(zhǎng)等等。騰訊課堂提供的這些小功能比以往線下教學(xué)時(shí)節(jié)省了大量點(diǎn)名和簽到時(shí)間，同時(shí)更加準(zhǔn)確精細(xì)。

傳統(tǒng)教室有一項(xiàng)獨(dú)特的功能，就是可以板書(shū)推導(dǎo)算法過(guò)程。怎樣在線上授課時(shí)將板書(shū)內(nèi)容清晰明了地呈現(xiàn)出來(lái)呢？采用的方法是利用PPT 的動(dòng)畫(huà)功能，事先做好推導(dǎo)步驟，播放+講解同步。例如以往在講授“生產(chǎn)者-消費(fèi)者問(wèn)題”小節(jié)時(shí)，對(duì)于wait()和signal()操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥以及wait()操作順序顛倒可能導(dǎo)致進(jìn)程死鎖等內(nèi)容，總是要一步步板書(shū)推導(dǎo)并發(fā)進(jìn)程偽代碼的執(zhí)行過(guò)程。線上授課時(shí)事先做好替代板書(shū)PPT，逐步播放并講解流程，學(xué)生很快即可理解。

1.3 作業(yè)和隨堂測(cè)驗(yàn)

作業(yè)和測(cè)驗(yàn)主要采用智慧樹(shù)平臺(tái)。傳統(tǒng)線下教學(xué)時(shí)每章需要留作業(yè)，學(xué)生在做作業(yè)的過(guò)程中，復(fù)習(xí)和鞏固本章知識(shí)，教師批改時(shí)可以掌握學(xué)生易錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)，點(diǎn)評(píng)時(shí)可重點(diǎn)講解。線上教學(xué)無(wú)法上交紙質(zhì)版作業(yè)，只能變通適應(yīng)。開(kāi)始時(shí)是讓學(xué)生做完紙版作業(yè)之后，拍照上傳給教師，后來(lái)發(fā)現(xiàn)這種方法數(shù)據(jù)量巨大且批改不方便。后來(lái)改在智慧樹(shù)平臺(tái)上建立“翻轉(zhuǎn)課堂”，在“作業(yè)考試”欄目里留作業(yè)，并設(shè)置提交的截止時(shí)間。學(xué)生提交作業(yè)時(shí)可以直接鍵盤輸入文字，如果是必須畫(huà)圖的解答，可以上傳手畫(huà)圖的拍照?qǐng)D片，和線下教學(xué)時(shí)的作業(yè)模式差別不大。

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)要求每門課程必須進(jìn)行至少兩次的隨堂測(cè)驗(yàn)，作為平時(shí)成績(jī)的重要部分。線下教學(xué)時(shí)是采用紙質(zhì)試卷的方式，線上教學(xué)的測(cè)驗(yàn)同樣轉(zhuǎn)移到智慧樹(shù)平臺(tái)。教師先設(shè)置題庫(kù)，以判斷題、選擇題等客觀題為宜。然后新建考試，從題庫(kù)中抽取若干題，設(shè)置分值和開(kāi)始結(jié)束時(shí)間。學(xué)生提交之后即時(shí)判分。智慧樹(shù)會(huì)自動(dòng)給出考試分析結(jié)果，包括分?jǐn)?shù)分布、各題得分率等。那些得分率較低的題目就是最難理解或者易混淆的知識(shí)點(diǎn)，教師可以重點(diǎn)講解。由于在智慧樹(shù)上組卷很容易，所以將原定的每學(xué)期兩次隨堂測(cè)驗(yàn)，改成了測(cè)驗(yàn)六次，每?jī)烧乱淮螠y(cè)驗(yàn)，可以起到及時(shí)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果和督促學(xué)生學(xué)習(xí)的作用。預(yù)計(jì)在將來(lái)恢復(fù)線下正常教學(xué)之后，隨堂測(cè)驗(yàn)仍然會(huì)采用在智慧樹(shù)平臺(tái)進(jìn)行這種形式。

圖1 測(cè)驗(yàn)的分?jǐn)?shù)分布例子

圖2 得分率最低的題目例子

1.4 督促學(xué)生學(xué)習(xí)

雖然計(jì)算機(jī)專業(yè)在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)屬于高考分?jǐn)?shù)最高的專業(yè)之一，學(xué)生的領(lǐng)悟能力、學(xué)習(xí)積極性、活躍程度普遍較好，但難免會(huì)有部分學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自律性較差，需要教師的外界監(jiān)督才能完成學(xué)習(xí)任務(wù)。線下教學(xué)時(shí)可以直觀觀察學(xué)生的聽(tīng)講專注情況，通過(guò)點(diǎn)名、提問(wèn)、作業(yè)、測(cè)驗(yàn)成績(jī)等反饋來(lái)督促學(xué)生學(xué)習(xí)。線上教學(xué)師生隔空互動(dòng)，除了盡量用風(fēng)趣的語(yǔ)言和比喻把難理解的操作系統(tǒng)概念和原理講解得通俗易懂、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣之外，還可以采用以下督促手段：在授課時(shí)穿插小問(wèn)題，然后隨機(jī)點(diǎn)名，學(xué)生文字或語(yǔ)言回答；增加作業(yè)和課堂測(cè)驗(yàn)的次數(shù)，加大在平時(shí)成績(jī)中的比重，迫使學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)教學(xué)內(nèi)容；在課程群中把一些共性問(wèn)題公開(kāi)討論，勤奮好學(xué)的學(xué)生一般會(huì)活躍參與，以此帶動(dòng)其他學(xué)生的積極性；利用智慧樹(shù)的學(xué)習(xí)進(jìn)度統(tǒng)計(jì)功能督促學(xué)生學(xué)習(xí)。例如下面是在QQ 群中公布智慧樹(shù)慕課的學(xué)習(xí)進(jìn)度后臺(tái)統(tǒng)計(jì)圖（左圖）、表?yè)P(yáng)了學(xué)習(xí)認(rèn)真的同學(xué)并宣布獎(jiǎng)懲措施，一周后再次統(tǒng)計(jì)的學(xué)習(xí)進(jìn)度圖（右圖），二者對(duì)比明顯。

圖3 督促前后的學(xué)習(xí)進(jìn)度統(tǒng)計(jì)圖的對(duì)比例子

1.5 線上教學(xué)相比于傳統(tǒng)線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

相比于傳統(tǒng)線下教學(xué)，線上教學(xué)有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：

（1）打破時(shí)空限制，隨時(shí)可以進(jìn)行。特別是騰訊課堂等平臺(tái)的課堂視頻“回放”功能，不僅可以為網(wǎng)絡(luò)不順暢時(shí)不能在線聽(tīng)課的學(xué)生提供后備保障，而且可以讓學(xué)生復(fù)習(xí)時(shí)對(duì)難點(diǎn)反復(fù)觀看，也可以讓教師把自己的講課視頻下載下來(lái)，自己觀摩可以發(fā)現(xiàn)以前不自知的講課習(xí)慣和缺點(diǎn)，有意識(shí)地加以改進(jìn)。

（2）師生互動(dòng)更容易。現(xiàn)在的學(xué)生在網(wǎng)上虛擬社會(huì)比在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中活躍敢言，以前教室上課時(shí)教師有意互動(dòng)，僅幾個(gè)前排同學(xué)參與互動(dòng)，效果不好。反而是現(xiàn)在線上教學(xué)時(shí)的QQ 群和討論框中，沒(méi)有面對(duì)面的社交壓力，學(xué)生活潑很多。

（3）學(xué)習(xí)進(jìn)度統(tǒng)計(jì)、測(cè)驗(yàn)成績(jī)統(tǒng)計(jì)方便、直觀。各種教學(xué)平臺(tái)基本都有學(xué)習(xí)進(jìn)度統(tǒng)計(jì)功能，便于教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在線測(cè)驗(yàn)功能非常有用，特別是根據(jù)得分率準(zhǔn)確判斷學(xué)生對(duì)哪些知識(shí)點(diǎn)掌握比較薄弱，這是線下測(cè)驗(yàn)不能比擬的優(yōu)點(diǎn)。

（4）以往學(xué)期經(jīng)常遇到清明五四等等放假，導(dǎo)致不同教學(xué)班進(jìn)度不一致，如果補(bǔ)課還要協(xié)調(diào)時(shí)間、教室、審批等問(wèn)題。線上教學(xué)時(shí)也遇到清明放假問(wèn)題，解決方法很簡(jiǎn)單，另外一個(gè)教學(xué)班上課時(shí)，被延誤的教學(xué)班（該時(shí)間段剛好沒(méi)課）跟著一起上即可，根本沒(méi)有教室容量、不同校區(qū)通勤等限制。如果時(shí)間沖突就找該班無(wú)課時(shí)間段單獨(dú)補(bǔ)課即可。

2 線上指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)

高校教師在春季學(xué)期除了課堂教學(xué)之外，還有一項(xiàng)重要任務(wù)——指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文撰寫(xiě)。以往流程是：要求學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)下達(dá)后的兩三個(gè)月內(nèi)先設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)畢業(yè)設(shè)計(jì)的程序系統(tǒng)；然后春季學(xué)期開(kāi)學(xué)后的兩周內(nèi)，帶筆記本電腦來(lái)教師辦公室檢查系統(tǒng)功能是否齊備、工作量是否達(dá)標(biāo)等，修改補(bǔ)充合格后可以開(kāi)始撰寫(xiě)畢業(yè)論文；畢業(yè)論文初稿交教師檢查，提出修改意見(jiàn)，返回學(xué)生修改，再檢查再修改，多輪修改后定稿；教師評(píng)閱畢業(yè)論文，同時(shí)學(xué)生準(zhǔn)備畢業(yè)答辯；畢業(yè)答辯時(shí)分成答辯小組，其他教師提出問(wèn)題和意見(jiàn)，學(xué)生回答并在答辯結(jié)束后根據(jù)意見(jiàn)修改畢業(yè)論文，最后提交終稿。

由于疫情影響不能返校，面對(duì)面的檢查程序、匯報(bào)進(jìn)度、修改論文等無(wú)法進(jìn)行，只能轉(zhuǎn)為線上。在確定所帶畢業(yè)生之后，建立一個(gè)QQ 群，不僅方便群發(fā)通知和共享文件，而且便于線上檢查程序。學(xué)生發(fā)起“分享屏幕”，即可和教師進(jìn)行視頻和音頻交流，教師可以看到學(xué)生電腦上程序的運(yùn)行。最大好處是隨時(shí)可進(jìn)行且節(jié)省通勤時(shí)間，避免了以前學(xué)生忙于春招考研考公實(shí)習(xí)、教師上課開(kāi)會(huì)等時(shí)間沖突的矛盾，比以往流程效率高很多。修改畢業(yè)論文亦是如此，學(xué)生發(fā)來(lái)電子版初稿，教師直接在電子版上批注修改意見(jiàn)，學(xué)生修改后返回也易于看到修改是否達(dá)到教師要求。

畢業(yè)答辯是畢業(yè)設(shè)計(jì)最后一個(gè)環(huán)節(jié)，同樣可以在線上通過(guò)視頻會(huì)議等形式進(jìn)行。每個(gè)答辯小組包含約20 個(gè)學(xué)生和5 位教師，同時(shí)登錄視頻會(huì)議平臺(tái)。答辯學(xué)生“分享屏幕”即可演示其答辯PPT 或程序，教師利用發(fā)言功能即可提問(wèn)。除了沒(méi)有聚集在同一間教室，答辯過(guò)程、效果與以往沒(méi)有太大區(qū)別。

3 結(jié)語(yǔ)

雖然線上教學(xué)是近期才開(kāi)展的新教學(xué)形式，然而經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，線上教學(xué)打破了時(shí)間空間局限、學(xué)生可重復(fù)觀看課堂視頻、在線測(cè)驗(yàn)和作業(yè)更方便、統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)進(jìn)度更準(zhǔn)確快捷，這些都是線下教學(xué)所不可比擬的優(yōu)勢(shì)[5]。如何進(jìn)一步完善線上教學(xué)的課程教學(xué)方案、強(qiáng)化教學(xué)過(guò)程評(píng)價(jià)和學(xué)生學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)，是仍在研究的內(nèi)容。在恢復(fù)正常教學(xué)之后，如何彌合線下教學(xué)和線上教學(xué)的差異并將線上教學(xué)方法和線下課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，各取所長(zhǎng)，改進(jìn)線上教學(xué)方法作為今后線上線下混合式教學(xué)的有益補(bǔ)充，也是一個(gè)值得探索的方向。