工科基礎(chǔ)課線上線下融合教學(xué)研究與實踐
——以電路原理課程為例

李曉歌， 李 騫

(河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院 能源與智能工程學(xué)院，河南 鄭州 450008)

0 引言

在教育信息化迅猛發(fā)展的今天，對優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源實現(xiàn)共享，在課堂教學(xué)中充分利用智慧教學(xué)工具，使用多樣化的教學(xué)手段，已經(jīng)是對教師教學(xué)的必備要求，也是高校教學(xué)改革的重點方向之一[1]。在線下教學(xué)時，通過合理融入線上教學(xué)的優(yōu)勢，把線上和線下教學(xué)的優(yōu)點盡可能多地發(fā)揮出來，把課堂教學(xué)進行得更加生動、高效。在無法進行線下教學(xué)，只能進行線上授課時，通過讓學(xué)生進行無縫轉(zhuǎn)換，快速適應(yīng)線上教學(xué)，并且合理設(shè)置教學(xué)環(huán)節(jié)，最大限度保證教學(xué)效果。本文結(jié)合具有代表性的課程，對上述問題進行研究和探索。

電類課程是很多工科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有工科專業(yè)基礎(chǔ)課較為普遍的理論抽象、較難理解，實踐性強、實驗比例較大等特點[2]。本文結(jié)合電路原理課程探索線上線下的教學(xué)規(guī)律，對工科類基礎(chǔ)課的教學(xué)具有較為普遍的借鑒意義。

1 線下教學(xué)中高效融入線上資源

1.1 線下教學(xué)的優(yōu)缺點

線下教學(xué)的優(yōu)勢非常明顯，對于學(xué)生來說，有學(xué)習(xí)的環(huán)境和氣氛，干擾因素少，更容易快速專起心來投入學(xué)習(xí)。對于老師，對學(xué)生的聽課情況可以進行實時的觀察，有針對性地及時調(diào)整，和學(xué)生面對面的互動更加高效。傳統(tǒng)線下教學(xué)的缺點主要有：預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)階段對學(xué)生的把控效果有限。課堂教學(xué)階段，線下教學(xué)多是以老師講授為主，形式較為單一，長時間的課堂教學(xué)會讓學(xué)生產(chǎn)生疲勞感，注意力不能長期集中，影響教學(xué)效果。在線下教學(xué)中合理利用智慧教學(xué)工具，在課堂中融入豐富多樣的線上資源，能很好改善這個問題，提高教學(xué)效果，主要可以通過以下途徑。

1.2 充分利用精品在線課程資源

目前我國有非常豐富的在線精品課程資源。從2013年國家教育部開始推動在線精品課程建設(shè)，以慕課為主要形式的精品課程建設(shè)迅猛發(fā)展。目前我國的慕課數(shù)量與學(xué)習(xí)規(guī)模已位居世界第一，上線課程三萬多門。幾乎每門課都能找到對應(yīng)的線上精品課程資源[3]。目前知名度較高，適合高等教育的慕課網(wǎng)站有:中國大學(xué)慕課、學(xué)堂在線、愛課程、好大學(xué)在線、慕課中國等[4]。以電路原理課程為例，僅中國大學(xué)慕課上，國家級精品課程就有一百多個，來源涵蓋了各種層次的院校。這些課程講解風(fēng)格各異，都有各自獨特的魅力，不僅對學(xué)生學(xué)習(xí)是一種很好的參考，教師也可以通過這些課程，參考其他老師的課程設(shè)計和教學(xué)經(jīng)驗。推薦學(xué)生從這些課程中挑出一到兩個，在預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)階段作為輔助，尤其在遇到課程的難點時，從這些慕課中學(xué)習(xí)不同老師的不同思路，往往能高效地解決問題。在近幾年的教學(xué)中，推薦學(xué)生以學(xué)堂在線平臺于歆杰老師主講的電路原理課程為主要參考，學(xué)生反映獲益匪淺。

除了國內(nèi)的精品課程，也可以給學(xué)生推薦一些國際知名大學(xué)的優(yōu)秀在線課程，幫助學(xué)生開闊視野。比如網(wǎng)易公開課中就提供了大量國際知名大學(xué)的在線課程。在電路原理教學(xué)推薦的幾個視頻中，麻省理工學(xué)院ANANT AGARWAL教授的電路和電子學(xué)，是最受學(xué)生歡迎的一門課程。

1.3 靈活利用智慧教學(xué)工具

在線下授課中靈活利用智慧教學(xué)工具提供的教學(xué)互動功能，可以有效調(diào)動課堂氣氛，增加學(xué)生參與度，同時可以更精準地把握學(xué)生的聽課情況。常見的智慧教學(xué)工具有雨課堂、微助教、課堂派、班級優(yōu)化大師等[5]。不同的智慧教學(xué)工具提供的互動功能比較類似，根據(jù)偏重的應(yīng)用場景不同會稍有不同。其中前三種比較適合大學(xué)教學(xué)。以雨課堂為例，在課前可以對學(xué)生發(fā)送公告、PPT(PowerPoint)、鏈接，供學(xué)生預(yù)習(xí)。課后可以發(fā)送作業(yè)。在課中有很多豐富實用的互動功能。常用的功能有：

1)隨堂測試：在講過一個知識點后向?qū)W生發(fā)布隨堂測試，限時完成。教師端可以在測試后立即看到每道題學(xué)生整體的答題情況，每個學(xué)生的作答情況，學(xué)生在學(xué)生端也可以看到自己是否做對，有多少人做對。以此把握學(xué)生對知識點的掌握情況。

2)彈幕+詞云：對于老師提出的問題，學(xué)生可以發(fā)彈幕討論，并且可以根據(jù)這些彈幕生成詞云，出現(xiàn)頻率越高、共識性越高的討論，會以越醒目的方式顯示。實現(xiàn)快速的互動和知識眾籌。

3)點不懂：學(xué)生在手機端可以對PPT不懂的頁點擊“不懂”，教師端可以用這些數(shù)據(jù)實時掌握學(xué)生聽課時難點所在。

4)隨機點名：可以用搖號的方式隨機挑選同學(xué)提問。

豐富的互動會督促學(xué)生注意力更加集中。一方面這些互動生動、有趣，可以活躍氣氛，另一方面得到的互動中數(shù)據(jù)可以幫助老師隨時把握學(xué)生的聽課情況和對所講知識的接受情況。這是都是傳統(tǒng)的線下教學(xué)不能做到的。

1.4 高效利用課程管理平臺

早期課程管理平臺一般用于上傳教學(xué)資料、布置作業(yè)、保存課程考核相關(guān)數(shù)據(jù)等。隨著線上課程越來越多的開展，目前很多軟件都兼具課程管理、在線直播教學(xué)、教學(xué)互動的功能[6]。目前高校用的最多的課程管理平臺是超星推出的學(xué)習(xí)通，前面提到的雨課堂、課堂派等也具有類似功能。以學(xué)習(xí)通為例，可以在課前給學(xué)生上傳資料，布置預(yù)習(xí)。課后可發(fā)布作業(yè)，作業(yè)在線批改、加批注批語和線下一樣方便，同時線上作業(yè)更方便學(xué)生保存、復(fù)習(xí)?？梢园l(fā)布討論，讓學(xué)生跟帖參與。學(xué)生的考勤、作業(yè)、任務(wù)點完成、章節(jié)測驗、課堂活動參與等情況，都有詳細的數(shù)據(jù)記錄，可以根據(jù)需要生成平常成績。利用課程管理平臺可以精準把握學(xué)生課下的學(xué)習(xí)情況，更方便地收集、管理和利用教學(xué)過程中的各種數(shù)據(jù)，使得線下教學(xué)和學(xué)生的課下溝通更方便、高效。

2 線上教學(xué)設(shè)計關(guān)鍵點

2.1 線上教學(xué)優(yōu)缺點

線上教學(xué)最大的優(yōu)點就是不受時間和空間的限制。這個優(yōu)點也讓人們在網(wǎng)絡(luò)上享受到了很多優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，更好實現(xiàn)了教育的個性化和公平性。線上教學(xué)缺點也是很明顯的，對于老師來說，不容易把握學(xué)生實時的聽課情況，難以對學(xué)生進行有效的管控。對學(xué)生來說，缺乏學(xué)習(xí)氛圍，長時間面對電腦屏幕，容易產(chǎn)生疲勞感，注意力難以長時間集中[7]。

針對線上教學(xué)的不足，教師對課程的教學(xué)設(shè)計需要有明顯的特點來克服這些不足。相對于線下教學(xué)，這些特點可以歸結(jié)為碎、動、減。碎，是指要把原來一節(jié)課的時間打碎進行授課[8]。線上授課讓學(xué)生面對電腦集中注意力50 min左右的時間是比較難的，把要講授的內(nèi)容縮減或拆分，每次30 min左右的時間，并且形式要多樣化、有吸引力；動，是指在授課過程中，為了抓住學(xué)生的注意力，要采用比課堂授課更豐厚的互動手段；減，如果有效地做到碎和動，勢必要適當縮減在課堂上講授的內(nèi)容，因此需要采取更有效的措施，確保學(xué)生在課外能進行更多的有效學(xué)習(xí)，取得可衡量的學(xué)習(xí)成效。因此，線上教學(xué)有以下關(guān)鍵點。

2.2 創(chuàng)新線上教學(xué)形式

在線上課中采用新穎、多樣的教學(xué)形式，能有效提高學(xué)生的注意力，延長注意力集中時間。精選慕課學(xué)習(xí)片段、生動的動畫或視頻，作為老師講課部分內(nèi)容的代替穿插進課堂，會大大提高課堂的趣味性。對于一些比較抽象的理論，可以輔助相應(yīng)的實驗講解?？梢杂梅抡孳浖崿F(xiàn)仿真實驗，也可以自己錄制或者在網(wǎng)絡(luò)上找相應(yīng)的實驗視頻。以電路原理課程為例，很多國際名校的公開課中，教室同時也是實驗設(shè)施完備的實驗場所，很多知識點都是伴隨實驗講解的。穿插實驗一方面可以幫助學(xué)生理解理論內(nèi)容，另一方面也在一定程度上緩解不能實操做實驗的問題[9-10]。

2.3 多渠道加強互動

互動是抓住學(xué)生注意力的有效方式，線上教學(xué)要比線下教學(xué)設(shè)計更多的互動。在內(nèi)容方面，可以提出更多問題，插入課堂練習(xí)。在手段方面，線下教學(xué)中用到的教學(xué)互動工具的功能，在線上教學(xué)中能有更好的用武之地，并且經(jīng)過線下教學(xué)的使用，學(xué)生會完全沒有陌生感，很快上手。除了互動功能，很多直播軟件都有專門適合線上使用的互動功能。比如直播教學(xué)時教師經(jīng)常使用的連麥功能，可以方便實現(xiàn)對學(xué)生一對一的提問、交流；再比如現(xiàn)在騰訊會議、雨課堂等具有的多人互動批注功能。所有參與課堂的人都可以在共享的屏幕或白板上進行互動批注，用文本、畫筆、圖形等工具進行輔助討論，討論結(jié)果還可以保存。這些互動方式使得在線交流更加接近面對面交流。

除了課堂上的互動，課下的互動也必不可少。由于不能和學(xué)生面對面交流，學(xué)生沒有讓老師當面答疑的機會，所以各種線上答疑環(huán)節(jié)要暢通。除了利用日常的交流工具如微信等，利用教學(xué)管理平臺答疑也會非常高效。例如學(xué)習(xí)通，不添加好友就可以向老師私信，可在討論區(qū)發(fā)布大家都可見并回答的留言等。老師要鼓勵學(xué)生課下多問問題。

2.4 多手段促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

在線教學(xué)在課堂上的內(nèi)容需要適當減少，就需要教師一方面進行更精細的教學(xué)設(shè)計，梳理出課堂內(nèi)和課堂外的教學(xué)內(nèi)容，另一方面也需要采取有效措施確保學(xué)生能在課外進行有效的學(xué)習(xí)，取得可衡量的學(xué)習(xí)成效。

學(xué)生課下的學(xué)習(xí)情況可以通過智慧教學(xué)工具進行監(jiān)督，例如學(xué)習(xí)通可以把預(yù)習(xí)設(shè)置成任務(wù)點，學(xué)生前面的任務(wù)點不如實完成就不能進行后面的任務(wù)點。老師可以跟蹤每個學(xué)生任務(wù)點的完成情況。雨課堂可以提前給學(xué)生發(fā)布預(yù)習(xí)PPT，教師端可以查看每個學(xué)生PPT瀏覽的頁數(shù)。當然這些軟件的監(jiān)督功能只是表明學(xué)生進行了學(xué)習(xí)，對學(xué)習(xí)效果的衡量至關(guān)重要。在每次課前加入測試是衡量學(xué)生課外學(xué)習(xí)效果最直接有效的方法。如果擔(dān)心在線測試有作弊的可能，可以利用在線考試的方式發(fā)布測試，很多課程管理軟件有比較完善的在線考試功能。比如學(xué)習(xí)通，可以隨機抽題組卷、亂序題目、監(jiān)測學(xué)生屏幕切出情況防作弊等。

3 結(jié)語

信息技術(shù)的發(fā)展日新月異，在線教學(xué)的方式、智慧教學(xué)工具的功能更新很快，因此線上線下教學(xué)方法是需要教育工作者進行持續(xù)探索、不斷學(xué)習(xí)的[11]。這也要求我們一線教師對課程設(shè)計多做思考，和同行多做交流，及時學(xué)習(xí)教學(xué)的新方法。在把握線上線下教學(xué)中的關(guān)鍵點的前提下，提出更多教學(xué)功能需求，而發(fā)達的信息技術(shù)也會越來越好地實現(xiàn)這些功能需求。教育工作者和信息技術(shù)工作者的共同努力，會使得線上線下教學(xué)取得更為迅猛的發(fā)展。