動(dòng)力工程測(cè)試技術(shù)課程遠(yuǎn)程在線教學(xué)實(shí)踐

李小民 孫昆峰 曹侃

摘要：受新冠疫情影響，新學(xué)期對(duì)動(dòng)力工程測(cè)試技術(shù)課程采用了遠(yuǎn)程在線教學(xué)形式。結(jié)合在線教學(xué)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃，對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行了分塊設(shè)計(jì)，各區(qū)塊包括授課環(huán)節(jié)和討論環(huán)節(jié)。最終順利完成了教學(xué)計(jì)劃，學(xué)生學(xué)習(xí)參與度和出勤狀況較好。要求學(xué)生課前瀏覽待授知識(shí)點(diǎn)并閱讀行業(yè)規(guī)范，利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情及自學(xué)能力提升。在線教學(xué)軟件還可得到答題討論狀況的定量數(shù)據(jù)，對(duì)探討適合線下線上混合式教學(xué)的教學(xué)方法等非常重要。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程在線教學(xué);線下線上混合式教學(xué);教學(xué)方法;自學(xué)能力

2019年底突發(fā)的新冠肺炎疫情，教育部于2020年2月發(fā)文指導(dǎo)普通高等學(xué)校在線教學(xué)的組織與管理工作。在2019-2020學(xué)年第二學(xué)期的教學(xué)過程中，中原工學(xué)院能源與環(huán)境學(xué)院采用企業(yè)微信的會(huì)議模塊和超星直播客戶端等遠(yuǎn)程在線教學(xué)軟件，嚴(yán)格按照教學(xué)大綱和教學(xué)日歷，保質(zhì)保量完成了能源與動(dòng)力工程專業(yè)動(dòng)力工程測(cè)試技術(shù)課程的遠(yuǎn)程在線教學(xué)任務(wù)。

一、遠(yuǎn)程在線教學(xué)中存在的主要問題

遠(yuǎn)程在線教學(xué)是特殊背景下產(chǎn)生的全新教學(xué)形式，與傳統(tǒng)的線下教學(xué)形式差異較大。第一，遠(yuǎn)程在線教學(xué)不同于傳統(tǒng)線下教學(xué)鮮活的師生面對(duì)面授課形式，而是分別面對(duì)電腦屏幕或手機(jī)屏幕，直播窗口小，師生互動(dòng)頻率低，教學(xué)內(nèi)容在師生之間傳遞的流暢性、連貫性等受到影響，雙方對(duì)此均需一個(gè)角色適應(yīng)過程，該問題在最初幾次課尤其明顯。第二，受限于師生教學(xué)環(huán)境變化、部分時(shí)段網(wǎng)絡(luò)狀況不佳等因素的影響，學(xué)生要么主觀上輕視在線課堂學(xué)習(xí)，精力難于集中;要么掉線重連頻繁，聽課連貫性與學(xué)習(xí)效果大打折扣，教師監(jiān)控頻率也相應(yīng)增加，結(jié)果造成實(shí)際教學(xué)進(jìn)度多滯后于原教學(xué)計(jì)劃。第三，遠(yuǎn)程在線教學(xué)與慕課堂、教育云服務(wù)等一般線上教學(xué)過程不同。一般線上課程，為避免填鴨式教學(xué)和學(xué)生死記硬背應(yīng)付考試，以學(xué)生為中心進(jìn)行課堂設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)教師安排課前學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生課前通過視頻掌握基本知識(shí)，然后在MOOC討論區(qū)提出疑問并進(jìn)行師生討論…。此時(shí)，學(xué)生以興趣為出發(fā)點(diǎn)開展學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)目標(biāo)相對(duì)模糊，課程學(xué)習(xí)內(nèi)容完成及測(cè)試等無嚴(yán)格的時(shí)間要求。相對(duì)來講，遠(yuǎn)程在線教學(xué)有學(xué)校出臺(tái)的、嚴(yán)格的專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃和教學(xué)大綱約束，教學(xué)目標(biāo)明確，授課時(shí)段預(yù)先設(shè)定好的教學(xué)內(nèi)容在遠(yuǎn)程在線教學(xué)過程中的實(shí)時(shí)調(diào)整空間有限，難于實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)授課形式的實(shí)質(zhì)教學(xué)效果等價(jià)。

二、遠(yuǎn)程在線教學(xué)實(shí)施

中原工學(xué)院能源與環(huán)境學(xué)院上課班級(jí)采用QQ群形式組織，班長負(fù)責(zé)建群、學(xué)生課前提醒通知，學(xué)習(xí)委員負(fù)責(zé)課前人數(shù)清點(diǎn)、平時(shí)作業(yè)收發(fā)和書面形式收集學(xué)生的學(xué)習(xí)疑點(diǎn)并與教師協(xié)調(diào)集中答疑時(shí)間。平時(shí)作業(yè)提交采用PDF格式，利于批改反饋?zhàn)鳂I(yè)完成質(zhì)量，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)不足的部分。授課采用企業(yè)微信的會(huì)議模塊和超星直播軟件客戶端，前者信號(hào)流暢、音質(zhì)好，可保證教學(xué)的流暢性和連貫性，教學(xué)清晰性好，后者便于組織學(xué)生實(shí)時(shí)答題討論并迅速得到答題討論狀況的定量數(shù)據(jù)，利于正確評(píng)估教學(xué)容量和學(xué)生工作記憶容量之間的匹配合理性、課程教學(xué)結(jié)構(gòu)的邏輯性的優(yōu)劣，進(jìn)而為遠(yuǎn)程在線教學(xué)過程中實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)方法、控制教學(xué)節(jié)奏等提供依據(jù)。遠(yuǎn)程在線教學(xué)過程中，為正確匹配教師的教學(xué)容量與學(xué)生的工作記憶容量，每次授課時(shí)間為2節(jié)，每節(jié)課時(shí)長為45分鐘，節(jié)間休息10分鐘?？紤]到在線教學(xué)過程中無法根據(jù)學(xué)生表隋等直接判定學(xué)生聽課狀況，且網(wǎng)絡(luò)狀況不佳還會(huì)造成教師授課、學(xué)生聽課不連貫，故根據(jù)教學(xué)大綱和教學(xué)日歷，并結(jié)合知識(shí)點(diǎn)屬性及知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系，對(duì)每次授課內(nèi)容和教學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。

（一）課前準(zhǔn)備

課前要求學(xué)生瀏覽教材和課程PPT后，針對(duì)性地重點(diǎn)閱讀行業(yè)規(guī)范中的課程相關(guān)部分，使學(xué)生可直觀了解課程的重要性和學(xué)習(xí)重點(diǎn)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。教學(xué)清晰度是確保教學(xué)效果的關(guān)鍵，與教學(xué)過程中的教學(xué)流暢性、連貫性、教學(xué)容量、師生互動(dòng)、教學(xué)結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。有鑒于此，在課前準(zhǔn)備階段僅要求學(xué)生瀏覽教材內(nèi)容和課程ppt，僅能夠了解待講授內(nèi)容的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)、主要專業(yè)概念和行業(yè)術(shù)語。這些知識(shí)點(diǎn)、專業(yè)概念和行業(yè)術(shù)語對(duì)學(xué)生來講是陌生的、抽象的，往往由于對(duì)其缺乏直觀和具體的理解，結(jié)果造成聽課被動(dòng)盲目。對(duì)此，要求學(xué)生在了解這些教學(xué)內(nèi)容的前提下，重點(diǎn)閱讀行業(yè)規(guī)范中與其相關(guān)的部分，這樣不僅利于學(xué)生鞏固以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，還可使學(xué)生通過閱讀規(guī)范對(duì)講授的知識(shí)點(diǎn)、專業(yè)概念和行業(yè)術(shù)語建立直觀具體的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而提高聽課的針對(duì)性和主動(dòng)性。

（二）課程實(shí)施

遠(yuǎn)程在線教學(xué)的教學(xué)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)狀況均會(huì)嚴(yán)重影響教學(xué)清晰度，故其授課節(jié)奏、教學(xué)方法、教學(xué)結(jié)構(gòu)均需重新調(diào)整。首先，考慮到學(xué)生遠(yuǎn)程在線學(xué)習(xí)環(huán)境變化引起的聽課專注度降低，對(duì)每次授課內(nèi)容按照知識(shí)點(diǎn)數(shù)量和知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系進(jìn)行了分塊處理。為避免分塊造成授課內(nèi)容的過渡碎片化，每次授課內(nèi)容大致涵蓋4—5個(gè)知識(shí)點(diǎn)。如，在第四次課熱電偶測(cè)試技術(shù)中，結(jié)合教學(xué)大綱和教學(xué)日歷將其劃分出熱電偶的工作原理、熱電偶基本定律、熱電偶分度表的使用、熱電偶參考端的溫度恒定與補(bǔ)償?shù)?個(gè)知識(shí)點(diǎn)，具體課堂安排見表1。其次，基于遠(yuǎn)程在線教學(xué)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃安排，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)講授均分成以老師為主的講授過程和以師生相互作用為主的討論過程。在教學(xué)結(jié)構(gòu)上，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的授課時(shí)長和討論時(shí)長應(yīng)結(jié)合知識(shí)點(diǎn)的專業(yè)屬性進(jìn)行分配，如，在第四次課的教學(xué)過程中，第一個(gè)知識(shí)點(diǎn)是熱電偶的工作原理。從專業(yè)角度來看，該知識(shí)點(diǎn)的原理性較強(qiáng)，故選用講授法闡述了熱電偶的概念、熱電偶熱電勢(shì)的形成原因和熱電勢(shì)溫度之間的依變關(guān)系，占用時(shí)長大約10分鐘。該知識(shí)點(diǎn)的討論時(shí)長也設(shè)置為10分鐘，討論過程中重點(diǎn)就熱電偶參比端的溫度恒定措施進(jìn)行了討論。討論過程中，學(xué)生發(fā)言踴躍，不僅使學(xué)生切實(shí)認(rèn)識(shí)到熱電偶參比端溫度恒定對(duì)測(cè)溫精確度的重要影響，還有效鞏固了以前工程熱力學(xué)課程所學(xué)的知識(shí)，對(duì)冰水混合物和三相點(diǎn)有了更具體的理解。除此之外，在該知識(shí)點(diǎn)討論過程中，還對(duì)第+知識(shí)點(diǎn)熱電偶基本定律的引入進(jìn)行了介紹，使學(xué)生充分理解這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)的邏輯關(guān)系和不同的工程應(yīng)用價(jià)值。再有，教學(xué)過程中借助Ex-eel軟件的隨機(jī)函數(shù)進(jìn)行學(xué)生隨機(jī)點(diǎn)名加入討論，這不但利于教師避免由偏好點(diǎn)名學(xué)生參與討論，還可督促學(xué)生聽課和有效避免學(xué)生因非面對(duì)面授課而發(fā)生溜課。再次，熱電偶分度表的使用知識(shí)點(diǎn)具有較強(qiáng)的工程實(shí)用性，故將其講授時(shí)長安排為5分鐘，而討論時(shí)長提高到10分鐘。討論過程中，除了采用隨機(jī)點(diǎn)名學(xué)生參與討論外，還結(jié)合超星直播軟件客戶端組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)在線答題討論，答題準(zhǔn)確率等結(jié)果數(shù)據(jù)的量化迅速準(zhǔn)確。

（三）課后考核

課后考核旨在督促學(xué)生鞏固課程內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)的具體化應(yīng)用，包括書面作業(yè)和下次課預(yù)習(xí)兩個(gè)部分。平時(shí)作業(yè)由課代表組織收發(fā)，作業(yè)提交形式采用PDF文件格式，利于批改反饋?zhàn)鳂I(yè)完成質(zhì)量，并及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)不足，為改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供依據(jù)。下次課預(yù)習(xí)部分僅要求學(xué)生瀏覽下次課主要內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)即可，而重點(diǎn)放在詳細(xì)閱讀行業(yè)規(guī)范中的授課相關(guān)部分，使學(xué)生直觀感受待授課內(nèi)容的重要性和需要重點(diǎn)學(xué)習(xí)的部分，不僅利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還可有效提升學(xué)生自主查閱資料的能力和自學(xué)能力。

三、教學(xué)效果分析

課堂考勤方面，除第五次課的授課過程中一位同學(xué)生病請(qǐng)假外，其余時(shí)間學(xué)生出勤率達(dá)到100%，全程未發(fā)現(xiàn)學(xué)生溜課行為。這表明采用軟件進(jìn)行隨機(jī)點(diǎn)名，既可避免教師從個(gè)人偏好出發(fā)指定學(xué)生參與討論，使其他學(xué)生的參與積極性降低，還使點(diǎn)名更具隨機(jī)性，從而減少學(xué)生對(duì)溜課行為的僥幸心理。從課堂答題討論情況來看，答題討論過程中，師生互動(dòng)強(qiáng)烈、學(xué)生參與積極性高。從作業(yè)完成質(zhì)量來看，作業(yè)準(zhǔn)確率高，良好率達(dá)80%，優(yōu)秀率達(dá)10%，沒有不及格的情況發(fā)生。從課代表收集的學(xué)生反饋意見來看，結(jié)合行業(yè)規(guī)范有針對(duì)性地進(jìn)行課程學(xué)習(xí)，可使學(xué)生在課前充分了解待講授內(nèi)容的工程價(jià)值，進(jìn)而有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及自學(xué)能力的提升。從校內(nèi)專家聽課反饋意見來看，專家對(duì)課程教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)質(zhì)量總體認(rèn)可。

四、結(jié)語

2019年底突發(fā)的新冠肺炎疫情，使我們第一次對(duì)遠(yuǎn)程在線教學(xué)有了切身體會(huì)。通過在線教學(xué)軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程在線教學(xué)，可以充分利用教學(xué)軟件相關(guān)功能，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，利于教師合理安排教學(xué)進(jìn)度、準(zhǔn)確把控授課節(jié)奏和合理選擇教學(xué)方法。充分了解線上教學(xué)的規(guī)律特點(diǎn)，對(duì)教師結(jié)合自身特點(diǎn)，探索選擇適合線下線上混合式教學(xué)的教學(xué)方法非常重要。在遠(yuǎn)程在線教學(xué)過程中，要求學(xué)生課前預(yù)先瀏覽教學(xué)內(nèi)容，并重點(diǎn)閱讀行業(yè)規(guī)范中與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的部分，利于提高學(xué)生自主查閱資料的能力和自學(xué)能力的提升。