東北大學采礦學國家精品在線開放課程建設與實踐*

顧曉薇　胥孝川　王青　邱景平　劉亞男

摘? 要：慕課（MOOC）作為一種新的翻轉在線課堂模式，打破了原有既定的教育教學模式，充分體現(xiàn)了教師設課、學生選課的開放性以及學生分析、探索、實踐、質疑、創(chuàng)造的獨立自主

2010年，比爾·蓋茨曾在世界經濟合作與發(fā)展論壇（Techonomy Conference）上談到網絡技術發(fā)展時，認為：“未來五年，網絡將成為最好的學習平臺，年輕人可以不用進學校也能接受教育”。2012年，作為大型網絡課程——慕課（Massive Open Online Courses，MOOC），進入了人們的視野，引起了遠程教育、開放教育、資源共享以及教育公平等企業(yè)、媒體和研究機構的廣泛關注，更讓教育工作者看到了“高等教育的春天”，《紐約時報》將2012年定為MOOC元年[1-3]。MOOC體現(xiàn)出了課設的開放性和學生學習的自主能動性，其不受時空限制的特點對傳統(tǒng)課堂教學模式和手段產生了強烈沖擊[4-6]。隨后微課[7]、微課程[8]、快課[9]、SPOC[10]等接踵而來。

在新的時代變革和新經濟大潮背景下，采礦工業(yè)正朝著綠色開發(fā)、深部開采、智能采礦方向拓展，礦業(yè)人才培養(yǎng)更應適應礦業(yè)經濟全球化、一體化發(fā)展，以及“一帶一路”倡議下對新工科人才的要求，緊隨國際潮流，輸送出具有創(chuàng)新性、復合型的卓越新工科國際人才。目前，國內具有礦業(yè)類學校達50余所，然而關于礦業(yè)方面的在線課程卻很少[11-14]。因此，適應新經濟背景下的新工科采礦工程專業(yè)課程體系改革和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革勢在必行。

一、東北大學采礦學國家級慕課建設

東北大學采礦工程專業(yè)作為全國采礦高校的引領專業(yè)，一直重視本科教學改革，其中采礦學課程涵蓋了金屬礦床露天開采、金屬礦床地下開采、鑿巖爆破、井巷工程、巖石力學、資源經濟學等內容，對應該課程的教材《采礦學》先后獲得國家“九五”“十一五”和“十二五”規(guī)劃教材建設，并榮獲國家級教學成果二等獎1項。采礦學課程由歸國教授、省級教學名師、現(xiàn)場經驗豐富的教師等組成教學團隊，精心設計教學案例，組織教學安排，革新教學手段和改進教學方法，教學效果顯著，被教育部評為國家級精品課程。2012年，教育部印發(fā)《精品資源共享課建設工作實施辦法》通知，支持建設5000門國家級精品資源共享課，并重點開展國家精品課程轉型升級國家精品資源共享課的建設工作，東北大學采礦學課程組迅速開展共享課建設工作[15]。2012年，慕課建設伊始，東北大學采礦學課程組，在顧曉薇教授的帶領下，第一時間投入到慕課的學習和建設中，成為全國礦業(yè)類高校進行慕課建設的先行者[16]。

（一）了解和學習慕課的特點及課堂技巧

一個完整的上線慕課主要包括幾個大的部分：（1）課程介紹，包括視頻介紹、授課目標、課程大綱、預備知識、證書要求以及輔助課程學習資料;（2）發(fā)布課程學習通知，包括課程考核方式、課程發(fā)放安排、設置討論區(qū)結構等;（3）課程建設，包括制作課程視頻、上傳課件、添加章節(jié)教學案例設計、配置單元作業(yè)和單元測驗、建設習題庫等。其中第（3）部分屬于慕課建設的核心內容，需要注意幾個問題。一是要注意視頻制作的時長和質量，一般來說，慕課視頻時長控制在7-8分鐘最好，因為學習者是面向全社會人員，在校學生有固定的時間和地點學習知識，但是社會人員往往是利用業(yè)余時間學習，比如坐地鐵、擠公交的時候，短視頻有利于學習者在短暫的時間內學習一個完整的知識點;同時，視頻制作過程中要考慮鏡頭的靈活切換和設計形象的動畫或者三維模型，這樣可以避免學生長時間學習的視覺疲勞。二是教學內容的設計，由于視頻時長的限制，慕課教學內容不能像課堂教學一樣對知識點進行拓展和擴充，進行詳細的案例剖析等，所有需要授課老師對原有教學內容進行精簡設計，既保證教學內容的完整性又能滿足慕課建設的要求，所以對老師的語言組織能力和疏離知識點的邏輯思維等有很高要求。三是章節(jié)學習內容的配套作業(yè)設計，主要包括單元測驗和單元作業(yè)，一方面客觀題數(shù)量要足，可以作為習題課的儲備，另一方面主觀題要靈活，能夠有效調動學生的創(chuàng)新思維能力。另外，在慕課教學過程中，一定要注意課程討論區(qū)的互動，及時答疑，同時可以通過設計一些專業(yè)前沿問題引導學生思考和討論。

（二）國家級MOOC建設內容

由于積累了多年的網絡課程建設經驗和資源共享課程建設成果（圖1和圖2），尤其是MOOC建設的特點及課堂技巧已經掌握，在進一步進行國家級MOOC建設過程中，需要做的就是進一步學習翻轉課堂教學、完善網絡素材和革新教學內容，具體做法如下：

圖1 采礦學網絡課程建設

圖2 采礦學精品資源共享課

1. 對部分已錄視頻進行翻轉和再加工，滿足慕課建設要求（圖3）。MOOC建設對視頻的基本要求是：以每一個知識點為一個短視頻，保證學習者可以隨時在較短時間內完成一個知識點的學習;視頻要清晰，配上字幕;對抽象問題制作動畫進行立體說明，做到翻轉和抓住學生心理，達到提高學習者學習興趣的目的。視頻制作加工過程中，注意PPT、動畫設計、文字以及教師出境的時機和時長，盡量延長學生注意力集中的時間，緩解學生的視覺疲勞。

2. 補錄部分視頻，擴充內容豐度。教學內容要緊跟國際礦業(yè)趨勢，不斷更新數(shù)據(jù)和知識前沿。形成區(qū)分度教學視頻，部分視頻用于研究教學，適合從事科研工作的學術型人才，內容以理論探討和科研問題為牽引，組織教學設計;部分教學用于工程實踐教學，適合從事一線工作的應用型技工，教學內容以現(xiàn)場視頻錄制和實驗操作錄制為主（圖4）。新增視頻進一步挖掘課程思政元素，將專業(yè)知識講授與人才素質培養(yǎng)深度結合，加強學生的人生觀、價值觀、工程倫理等的培養(yǎng)。

3. 加強互動教學。MOOC教學手段的優(yōu)勢在于可以方便求學者隨時隨地學習，充分利用業(yè)余時間，但是缺少課堂教學具有的師生真實互動環(huán)節(jié)。在課堂上，老師可以對一個知識點展開論述，但是MOOC對視頻特點的要求，致使老師對學生的思維拓展受限。因此，需要建立一個完善的討論區(qū)隨時與學生進行交流討論，加強互動（圖5）?；觾热菘梢允抢蠋熞龑釂枺部梢允菍W生對課堂內容的咨詢，也可以是社會工作者結合工程實際提出的問題，所有人都可以參與討論。

4. 進一步完善習題和測驗，調整網絡學習環(huán)境。習題和測試是督促學生學習和檢驗學生學習效果的必要手段。改變題型和變化出題方式，不斷豐富試題庫。對原有網絡學習環(huán)境進行改進，增加拓展學習區(qū)和資料下載區(qū)等（圖6）。加強開放題型的設置，逐步引入工程案例及科研問題，鍛煉學生解決實際問題的能力以及培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。每個在線教學環(huán)節(jié)都配有相應的單元測驗以及單元作業(yè)，通過單元作業(yè)和單元測驗檢驗學生對章節(jié)知識的掌握情況。單元測驗題型主要為客觀題，由單選題、多選題、判斷題以及填空題組成;單元作業(yè)題型主要為簡答題?？陀^題成績由系統(tǒng)自動評分，主觀題成績由兩部分構成，一部分為學生互評，另一部分為教師根據(jù)學生具體答題情況進行批改，根據(jù)學生作答的全面與否分數(shù)由0至5分不等，兩者平均成績作為主觀題最終成績。課程結束前的期末考試試題由主觀題和客觀題構成，試題所考知識點涵蓋整個學期所學內容。綜合成績評定方式如下：平時作業(yè)（10%）、課堂出勤（5%）、上機實驗（15%）、期中考試（20%）、期末考試（50%）。

5. 探索雨課堂軟件使用與MOOC網絡教學平臺聯(lián)合使用?；谑謾C客戶端和微信通訊軟件，推送課件和習題，實時跟蹤學生學習進展和學習效果，實現(xiàn)隨時隨地遙控監(jiān)管所有學生的學習狀態(tài)（圖7）。

二、東北大學采礦學國家級慕課實踐

東北大學采礦學課程共完成慕課視頻制作181個，涵蓋了采礦學課程所有的教學內容，知識點數(shù)為150余個，全部教學內容實現(xiàn)翻轉教學。每一個教學視頻都給出了教學大綱，包括學習目標、學習重點、難點以及學習內容提要等，并設計相應的案例分析，讓學生可以學以致用;配套單元測驗和單元作業(yè)，檢驗學生的學習效果;設計討論區(qū)，加強互動，引導學生積極探索和思考問題的能力;考慮到慕課教學視頻的精簡特點，在每一個教學內容后面都添加了輔助拓展學習資料，便于部分學生進一步擴展學習。此外，為了支持課程教學或學習過程，我們制作了包括實驗操作演示視頻、金屬礦床露天開采三維動畫課件、金屬礦床地下開采三維動畫演示課件等輔助教學資源（圖8）;建立了虛擬仿真教學實驗中心和仿真實驗平臺（圖9）。

視頻授課主講教師中，包括教授6名，副教授2名，講師1名，其中遼寧省教學名師2名，東北大學教學名師2名，東北大學最受歡迎老師2名。教學團隊擁有多年實踐經驗的歸國教授，也有教學經驗豐富的青年骨干，為本課程教學水平起到了保障作用;同時，課程內容緊跟國際礦業(yè)發(fā)展前沿、課程結構體系設計合理，教學中靈活運用多種先進教學方法，實行參與式、啟發(fā)式、討論式和研究式教學，注重對學生知識運用能力的考察。

經過4年建設，采礦學MOOC已經面向全國上線了8個學期（每年兩個學期），選課人數(shù)近15000人。采礦學MOOC內容涵蓋露天開采、地下開采、爆破、井巷工程、車輛調度、生態(tài)復墾、資源評估和經濟評價等主要專業(yè)知識內容;每年春季針對本校大三學生開課，開課時間為3月-7月，并連續(xù)申請線上線下混合式教學模式，充分發(fā)揮線上線下相結合的翻轉課堂教學優(yōu)勢，要求學生需要在MOOC平臺實名注冊，MOOC平臺的章節(jié)開放時間與課堂教學內容協(xié)調一致，保證課堂講授之前，學生能夠通過MOOC平臺事先預習并完成課前練習題，課堂講授之后，學生在MOOC平臺上進行課后測驗;部分課程內容完全實行MOOC教學，即MOOC平臺自學的內容，課堂不再重點講解，學生可以在課堂上針對自學內容提問或者在平臺上提問。逐步實現(xiàn)了線上線下相結合的教學模式，達到翻轉課堂教學的目的。由于該門課程是采礦專業(yè)的核心課程，所以也鼓勵部分大一大二的學生注冊學習，提前接觸專業(yè)知識，大四即將畢業(yè)的學生，也可以注冊再學習，輔助本科畢業(yè)設計和畢業(yè)論文;同時引導低年級學生在平臺多提問題，高年級學生輔助答疑，加強不同年級間學生的交流互動。目前，該門慕課建設已被評為國家精品在線開放課程。

三、結束語

網絡教學的全面推廣，對傳統(tǒng)課堂教學產生了巨大沖擊，以MOOC為首的優(yōu)質精品資源共享的建設打破了學習者的時空限制，是實現(xiàn)跨區(qū)域教學資源公平共享的重要體現(xiàn)。課堂教學與網絡教學聯(lián)合開展，實施線上線下混合式教學將進一步推動教學改革，有利于多方位、全能型人才培養(yǎng)。同時注意在網絡課程建設過程中，一定要摒棄粗制濫造，加強教師的思想道德觀約束，避免誤導言論隨課堂視頻傳播;可以通過習題練習、討論區(qū)設置、案例分析、拓展資料學習等補充網絡教學視頻時長限制。希望東北大學采礦學慕課建設經驗能給其他高校采礦專業(yè)及工程類專業(yè)在實施教學改革及教學方法創(chuàng)新方面提供一些參考和思路。

參考文獻：

[1]Daniel J. Making Sense of MOOCs： Musings in a Maze of Myth， Paradox and Possibility[J]. Journal of Interactive Media in Education， 2012（3）：321-323.

[2]DANIEL J. Making Sense of MOOCs： Musings in a Maze of Myth， Paradox and Possibility[J].Journal of lnteractive Media in Education，2012（3）：321-323.

[3]lnge DE Waard， Apostolos Koutropoulos， Nilg On Ozdamar Keskin， et al. 探索MOOC教學方法在mLearning中的運用[J].中國遠程教育（綜合版），2012（5）：23-29.

[4]管思怡.基于慕課的高校教學研究綜述[J].海南廣播電視大學學報，2016，65（4）：113-116.

[5]趙延燕.基于微課和慕課的大學英語混合式教學模式研究[J].教育理論與實踐，2018，38（26）：59-60.

[6]王文禮.MOOC的發(fā)展及其對高等教育的影響[J].江蘇高教，2013（2）：53-57.

[7]胡鐵生.“微課”區(qū)域教育信息資源發(fā)展的新趨勢[J].電化教育研究，2011（10）：63-67.

[8]吳嚴超.福建電大開展首屆微課程教學大賽[J].福建廣播電視大學學報，2012（5）：103.

[9]李昕光，王紅梅，崔淑華.基于快課的“汽車評估”課程教學改革研究[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2015（6）：12-13.

[10]康葉欽.在線教育的“后MOOC時代”——SPOC解析[J].清華大學教育研究，2014，35（1）：85-93.

[11]郭英劍.“慕課”在全球的現(xiàn)狀、困境與未來[J].高校教育管理，2014（4）：41-48.

[12]楊月梅.“慕課”平臺在高等數(shù)學教學中的應用[J].教育探索，2015（8）：140-142.

[13]鄧瓊芬.慕課時代下地方高校教學改革探析[J].嘉應學院學報（哲學社會科學），2016，34（1）：81-83.

[14]王青，顧曉薇，邱景平，等.以學生能力為核心的工程專業(yè)教學改革與教學方法創(chuàng)新[J].教育教學論壇，2016（17）：85-86.

[15]王青，顧曉薇，胥孝川，等.東北大學采礦學國家精品課程轉型升級國家精品資源共享課建設與實踐[J].教育教學論壇，2016（10）：121-123.

[16]顧曉薇，沈峰滿，滕超，等.東北大學資源共享課建設與實踐[J].教育教學論壇，2016（18）：117-118.

性。目前國內具有礦業(yè)類學校達50余所，然而關于礦業(yè)方面的在線課程卻很少。東北大學采礦學課程經過多年的線上線下建設，先后被評為國家精品課、國家精品在線開放課程、遼寧省精品資源共享課。

關鍵詞：采礦學;國家級慕課;教學模式;實踐教學

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2021）16-0013-06

Abstract： As a new flipped online classroom model， MOOC has broken the original established education and teaching model， and fully reflected the openness of teachers in course design and students in course selection， as well as the independence of students in analysis， exploration， practice， questioning and creation. At present， there are more than 50 mining schools in China， but there are few online courses about mining. After years of online and offline construction， the course of mining of Northeastern University has been rated as national quality course， high-quality resource sharing course of Liaoning province and national-level MOOC.

Keywords： Mining; national-level MOOC; teaching mode; practice teaching