《鍋爐原理》在線課程建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐

摘 要：在線教育將互聯(lián)網(wǎng)與教育進(jìn)行跨界融合，改變了教育行業(yè)教學(xué)模式和體制創(chuàng)新?！跺仩t原理》在線課程建設(shè)和教學(xué)實(shí)踐，彌補(bǔ)了線下教學(xué)很難開(kāi)展的教學(xué)和管理環(huán)節(jié)，提高了課程的教學(xué)管理效果。

關(guān)鍵詞：在線教學(xué);課程建設(shè);實(shí)踐效果;鍋爐原理

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

近年來(lái)隨著互聯(lián)網(wǎng)到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，創(chuàng)造了跨時(shí)空的生活、工作和學(xué)習(xí)方式，使知識(shí)的獲取方式發(fā)生了根本變化。教與學(xué)可以不受時(shí)間和地點(diǎn)條件限制，知識(shí)獲取渠道靈活與多樣化，促進(jìn)了在線教育的蓬勃發(fā)展[1]。在線教育將互聯(lián)網(wǎng)和教育進(jìn)行跨界融合，通過(guò)信息技術(shù)改變了教育行業(yè)的教學(xué)、管理和評(píng)價(jià)體系。不僅提高了教育業(yè)務(wù)的效率，還提供了不同的實(shí)施環(huán)境，優(yōu)化了流程和模式，帶來(lái)了教育行業(yè)的教學(xué)、管理與服務(wù)體制的創(chuàng)新[2-3]。

網(wǎng)絡(luò)資源共享的在線開(kāi)放課程是高校精品課程建設(shè)項(xiàng)目的重要組成部分，是高等院校教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)改革工程的重要內(nèi)容[4]，在線開(kāi)放課程建設(shè)可推動(dòng)高校優(yōu)質(zhì)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的共享共建，促進(jìn)高校轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育教學(xué)理念，改革教學(xué)內(nèi)容，更新教學(xué)模式，改變課程評(píng)價(jià)考核機(jī)制，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[5]。

1 《鍋爐原理》在線課程建設(shè)

《鍋爐原理》是能源動(dòng)力專業(yè)的基礎(chǔ)課程之一，涉及燃燒學(xué)、傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)和流體力學(xué)等多門課程的理論知識(shí)，是一門綜合性很強(qiáng)的課程。近幾年高校為推進(jìn)教育教學(xué)改革，充分利用信息技術(shù)提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)教學(xué)模式的變革，構(gòu)建完整的教學(xué)生態(tài)環(huán)境，推出線上課程的教學(xué)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)線上和線下教學(xué)的融合。這對(duì)老師提出了極高的要求，也帶來(lái)了很大的壓力。

在線課程建設(shè)需要根據(jù)教學(xué)各環(huán)節(jié)的內(nèi)容全面展開(kāi)，包括在線教學(xué)平臺(tái)、教學(xué)制作軟件、在線教材、授課資料、作業(yè)庫(kù)、題庫(kù)和班級(jí)管理等內(nèi)容。

1.1 在線教學(xué)軟件的選用

在線教學(xué)軟件包括在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、在線直播授課軟件、課程錄屏軟件、在線答疑軟件、在線考試軟件等。本課程在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)選用的是超星學(xué)習(xí)通教育軟件，軟件平臺(tái)由學(xué)校網(wǎng)站統(tǒng)一提供，并且在學(xué)校系統(tǒng)上建立了課程管理系統(tǒng)，教師和學(xué)生只需注冊(cè)和登錄，就能進(jìn)入學(xué)習(xí)通系統(tǒng)，選擇課程后，進(jìn)入課程管理系統(tǒng)。

超星學(xué)習(xí)通在線教學(xué)平臺(tái)能同時(shí)面向手機(jī)、平板電腦和臺(tái)式電腦使用，非常便捷。同時(shí)提供電子書和期刊等資料的自助查詢、瀏覽和下載功能;課程管理系統(tǒng)包括教案、章節(jié)、資料、通知、作業(yè)、考試、討論和統(tǒng)計(jì)等分類管理頁(yè)面，以及授課班級(jí)和教師團(tuán)隊(duì)的管理頁(yè)面，可查閱學(xué)生信息、聯(lián)系方式和選課情況等。因此，超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)基本能滿足課程教學(xué)各環(huán)節(jié)的管理需求。

課程錄屏軟件選用oCam錄屏軟件，這是一款免費(fèi)屏幕截圖、錄像、音頻錄制的軟件，這款軟件的安裝和使用很方便，非常適合教師一邊在電腦上播放課件，一邊進(jìn)行課程內(nèi)容的講解和課程的錄制。

在線直播授課軟件有多種，如騰訊課堂、丁丁課堂、云朵課堂等，我選用了騰訊課堂。軟件安裝非常方便，手機(jī)或電腦可以快速進(jìn)入課堂，直播課堂的頁(yè)面上老師可以查看學(xué)生的到課情況，完成簽到和信息交流，老師還可以通過(guò)語(yǔ)音和視頻與學(xué)生對(duì)話;軟件可以播放PPT、電子文檔、錄好的動(dòng)畫視頻等，另外授課過(guò)程中老師可以借助界面上的畫圖工具進(jìn)行簡(jiǎn)單的繪圖，但繪圖功能較弱。騰訊直播授課網(wǎng)絡(luò)速度較快，基本沒(méi)出現(xiàn)過(guò)網(wǎng)卡現(xiàn)象，且所授課程的視頻全部保留在系統(tǒng)里，課后可以下載內(nèi)容和觀看回放。

本課程采用QQ建立了課程學(xué)習(xí)群，隨時(shí)可以上傳通知、授課資料、解答學(xué)生疑問(wèn)等。另外采用騰訊會(huì)議，組織師生進(jìn)行小組討論，通過(guò)界面共享可以在線觀看文檔，視頻或語(yǔ)音對(duì)話進(jìn)行問(wèn)題探討。另外超星學(xué)習(xí)通和騰訊會(huì)議都可以用于在線課程考試。

1.2 在線教學(xué)資料建設(shè)

課程的在線教學(xué)資料建設(shè)包括教學(xué)大綱、教案、PPT、錄屏、作業(yè)庫(kù)、試卷庫(kù)和教材等。課程的教學(xué)大綱是2020年按專業(yè)認(rèn)證要求重新制定的，教材選用陳剛主編的《鍋爐原理》，其特色是有關(guān)“燃燒污染控制及新型燃燒技術(shù)”的相關(guān)內(nèi)容介紹得很翔實(shí)，非常符合國(guó)家對(duì)傳統(tǒng)能源設(shè)備節(jié)能環(huán)保內(nèi)容的教學(xué)要求。參考教材有清華大學(xué)出版社出版的《熱能工程基礎(chǔ)》，其對(duì)各類鍋爐及其應(yīng)用的介紹較為詳盡，且煤粉爐爐膛傳熱計(jì)算一章在內(nèi)容的邏輯性上優(yōu)于其他教材。樊泉桂主編的《鍋爐原理》編寫精練而翔實(shí)，利于學(xué)生對(duì)整體鍋爐的把握和理解。

《鍋爐原理》教案是根據(jù)新版教學(xué)大綱重新制訂的，教案包括各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)、概念、重點(diǎn)和難點(diǎn)。授課PPT制作中，采用Flash制作鍋爐系統(tǒng)動(dòng)態(tài)演示圖，形象地展示出系統(tǒng)構(gòu)成及其工作過(guò)程，加深了學(xué)生對(duì)過(guò)程的直觀認(rèn)識(shí)和理解。對(duì)于設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理的介紹，采用三維仿真建模，多角度展現(xiàn)設(shè)備的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，加深學(xué)生對(duì)設(shè)備的深刻認(rèn)識(shí)，便于更好地理解設(shè)備的工作原理。

針對(duì)每節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)、要點(diǎn)和難點(diǎn)編寫預(yù)習(xí)作業(yè)和課后作業(yè)庫(kù)。預(yù)習(xí)作業(yè)是指課前布置的作業(yè)，是針對(duì)授課內(nèi)容的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)和相對(duì)容易自學(xué)的內(nèi)容編寫的，用于學(xué)生預(yù)習(xí)后檢查基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度，因此，預(yù)習(xí)作業(yè)一般不難，題型多為單選題、判斷題和簡(jiǎn)答題等類型;課后作業(yè)主要針對(duì)每節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行制題的，多采用多選題、分析題、論述題和計(jì)算題等形式，目的是鍛煉學(xué)生的思考能力、分析能力和綜述能力等，并考核學(xué)生的掌握程度。另外，每節(jié)課通過(guò)預(yù)習(xí)作業(yè)和課后作業(yè)的布置，讓學(xué)生養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)鞏固的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高自學(xué)能力和聽(tīng)課效果。單元內(nèi)容學(xué)完后，編寫單元考題，用于學(xué)生自檢單元內(nèi)容的掌握程度。

針對(duì)課程期末考題，我們編寫了考題庫(kù)，主要采用填空題、單選題、多選題、判斷題、論述題和畫圖題等題型把課程主要知識(shí)點(diǎn)、重要概念、系統(tǒng)構(gòu)造、工作原理、特性變化等重要內(nèi)容以不同題型編寫成考題。其中，論述題主要考查學(xué)生的綜合分析歸納能力，分?jǐn)?shù)占比20%左右;畫圖題考核學(xué)生對(duì)系統(tǒng)和主要設(shè)備的構(gòu)成、工作機(jī)理的理解，分?jǐn)?shù)占比20%左右;而多選題和判斷題主要考查學(xué)生對(duì)易混淆概念的分析辨識(shí)能力和理解深度，占分40%。填空題和單選題主要考核學(xué)生對(duì)基本知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，分?jǐn)?shù)占比20%。結(jié)課試題庫(kù)也可以從作業(yè)庫(kù)中選擇合適的題目并修改制成。

1.3 線上考試及成績(jī)?cè)u(píng)定內(nèi)容建設(shè)

在線考試內(nèi)容建設(shè)包括在線考試軟件、監(jiān)考方案、考試要求、在線考試實(shí)施方案等。成績(jī)?cè)u(píng)定內(nèi)容建設(shè)包括成績(jī)?cè)u(píng)定的內(nèi)容構(gòu)成、每項(xiàng)成績(jī)的給定和分值占比。本課程結(jié)束時(shí)的在線考試采用超星學(xué)習(xí)通和騰訊會(huì)議的組合方案，超星學(xué)習(xí)通可以查看學(xué)生是否參加考試和考試期間是否一直在線，但無(wú)法監(jiān)視到學(xué)生的真實(shí)狀況，采用騰訊會(huì)議軟件，學(xué)生通過(guò)安裝攝像頭，教師在電腦上可以觀看到學(xué)生本人及其電腦屏幕的狀態(tài)，觀察其是否在考試期間獨(dú)自答題。針對(duì)考試要求，學(xué)生在考試期間不能下線超星學(xué)習(xí)通系統(tǒng)，否則認(rèn)為其考試結(jié)束或有其他不允許的考試行為。

學(xué)生的成績(jī)?cè)u(píng)定內(nèi)容主要根據(jù)超星學(xué)習(xí)通系統(tǒng)自帶的統(tǒng)計(jì)功能，結(jié)合課堂表現(xiàn)、期末考試成績(jī)綜合給出。學(xué)習(xí)通系統(tǒng)可以提供的學(xué)生的平時(shí)學(xué)習(xí)情況、作業(yè)、單元考核和期末成績(jī)等。其中，課程學(xué)習(xí)和上課表現(xiàn)分值占比10%，作業(yè)和單元考試分值占比30%左右，期末考試占60%左右，主要是倡導(dǎo)學(xué)生平時(shí)要認(rèn)真學(xué)習(xí)，加強(qiáng)課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，養(yǎng)成好的學(xué)習(xí)態(tài)度和習(xí)慣，所以平時(shí)各項(xiàng)成績(jī)的總分值占比提高到40%左右。

2 在線教學(xué)實(shí)踐及效果

鍋爐原理授課學(xué)時(shí)44課時(shí)，授課次數(shù)22次，每次為兩課時(shí)。學(xué)習(xí)通系統(tǒng)提供的電子教材為車得福編寫的《鍋爐》，同時(shí)為學(xué)生開(kāi)通了中國(guó)大學(xué)MOOC課程，常州大學(xué)制作的《鍋爐原理》在線課程，作為同步輔助教程。

2.1 課前教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)踐

鍋爐原理在線課程首先進(jìn)行了課程教案的建設(shè)，教案是按照章節(jié)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性合理規(guī)劃授課內(nèi)容順序，形成教案目錄，每次課程教案包括PPT內(nèi)容介紹、本次課的知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵詞的介紹，便于學(xué)生對(duì)每堂課內(nèi)容的把握。上課前，請(qǐng)學(xué)生在線查閱教案，下載PPT，借助PPT和教材自學(xué)相關(guān)內(nèi)容，之后在線完成本課的預(yù)習(xí)作業(yè)，預(yù)習(xí)作業(yè)一般會(huì)提前一天發(fā)布，到授課結(jié)束時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，預(yù)習(xí)作業(yè)的題目數(shù)量控制在10～15道題之間，且系統(tǒng)可以自動(dòng)評(píng)閱學(xué)生成績(jī)，給出每道題的正確率，便于老師分析學(xué)生的掌握情況，為授課講解提供指導(dǎo)。

2.2 線上授課環(huán)節(jié)實(shí)踐

作為教師，會(huì)提前15分鐘進(jìn)入騰訊課堂，并通過(guò)QQ群發(fā)給學(xué)生課程碼，然后打開(kāi)PPT或演示視頻等相關(guān)文檔，上課前兩分鐘，學(xué)生在系統(tǒng)上自動(dòng)簽到，老師偶爾也會(huì)點(diǎn)名;授課開(kāi)始后，要求學(xué)生靜音狀態(tài)，教師一邊演示PPT，一邊講解授課內(nèi)容;當(dāng)需要與學(xué)生互動(dòng)時(shí)，打開(kāi)上臺(tái)鍵，老師提問(wèn)，學(xué)生就可以回答問(wèn)題。課間休息時(shí)，一般會(huì)播放一小段輕音樂(lè)，舒緩一下氣氛，或者回答學(xué)生的問(wèn)題。課堂結(jié)束時(shí)，老師布置課后復(fù)習(xí)作業(yè)等。

2.3 課后復(fù)習(xí)答疑環(huán)節(jié)實(shí)踐

課后作業(yè)主要是鞏固復(fù)習(xí)作用，以多選題、分析題和論述題的形式居多，考查學(xué)生對(duì)重點(diǎn)及難點(diǎn)內(nèi)容的深入理解程度，以及獨(dú)立分析、綜合思考和綜述能力等。課后作業(yè)一般在授課結(jié)束后發(fā)布，到下堂課開(kāi)課前截止，課后作業(yè)控制在10道題左右。課后作業(yè)完成后學(xué)生可以線上查看完成情況，并給三次修正機(jī)會(huì)，目的是促進(jìn)學(xué)生對(duì)一些難點(diǎn)問(wèn)題的深度思考和提供改進(jìn)的機(jī)會(huì)和作業(yè)成績(jī);理想的成績(jī)能促進(jìn)學(xué)生快速接納線上作業(yè)的模式。課后作業(yè)大多是系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)閱，少數(shù)采用學(xué)生評(píng)閱方式，這樣的作業(yè)主要是擴(kuò)展題或開(kāi)放題。

課后針對(duì)較難的知識(shí)點(diǎn)還會(huì)組織學(xué)生開(kāi)展小組討論，學(xué)生通過(guò)騰訊會(huì)議展開(kāi)問(wèn)題探討，并給出討論結(jié)果和成員成績(jī)。另外在QQ課程群里我隨時(shí)可以解答學(xué)生的各種疑問(wèn)。線上答疑很方便，不受時(shí)間、地點(diǎn)和學(xué)生性格的限制，而線下教學(xué)模式中，一般外向的學(xué)生愿意多跟老師溝通，但內(nèi)向的學(xué)生直接找老師溝通的較少，因此，線上教學(xué)中采用QQ交流問(wèn)題的學(xué)生人數(shù)明顯增多。這有利于老師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和存在的問(wèn)題，也便于合理給出學(xué)生的平時(shí)成績(jī)。

2.4 成績(jī)?cè)u(píng)定環(huán)節(jié)實(shí)踐

成績(jī)?cè)u(píng)定由平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末考試成績(jī)構(gòu)成，其中平時(shí)成績(jī)占比35%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占5%，期末成績(jī)占60%。平時(shí)成績(jī)包括上課簽到、自學(xué)情況、交流溝通、上課表現(xiàn)、預(yù)習(xí)作業(yè)和課后作業(yè)的完成情況，小組討論成績(jī)、單元考核成績(jī)等。平時(shí)成績(jī)中的自學(xué)情況、作業(yè)成績(jī)和單元考核成績(jī)可以直接由系統(tǒng)調(diào)出，加權(quán)核算得到。本課程因平時(shí)作業(yè)量較大，為鼓勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)勁頭，作業(yè)成績(jī)占平時(shí)成績(jī)的90%。期末考試也采用線上考試，成績(jī)自動(dòng)評(píng)閱，其中填空題老師重新核查，避免系統(tǒng)閱讀錯(cuò)誤。整體看，2020年能動(dòng)4個(gè)班125名學(xué)生中95%的學(xué)生平時(shí)成績(jī)都在90分以上，低的也在80分以上。期末考試成績(jī)較為理想。全年級(jí)本課程的平均分達(dá)到81分。

2.5 線上教學(xué)效果及評(píng)價(jià)

在線教學(xué)實(shí)踐的整體效果，可以從在線課程教學(xué)資料的完成情況，學(xué)生自學(xué)、授課、作業(yè)、考試成績(jī)，學(xué)生評(píng)價(jià)、督導(dǎo)和專家聽(tīng)課評(píng)價(jià)、教師自身教學(xué)評(píng)價(jià)等多渠道反映整體線上教學(xué)的效果。課程開(kāi)展過(guò)程中，學(xué)校和學(xué)院督導(dǎo)進(jìn)入課堂聽(tīng)課，線下進(jìn)行授課質(zhì)量調(diào)查。教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)生評(píng)價(jià)如下，如“每次上課前都能把資料及時(shí)上傳”“課前安排預(yù)習(xí)作業(yè)，看慕課，課后安排鞏固作業(yè)”“課前發(fā)布作業(yè)通知，課后進(jìn)行作業(yè)提醒，批改作業(yè)很及時(shí)”“騰訊課堂進(jìn)行直播授課比自己看PPT效果好得多”“課前老師對(duì)我們的作業(yè)情況進(jìn)行了解，在課堂上進(jìn)行答疑”“每節(jié)課都有簽到”“老師通過(guò)QQ群與大家交流，直播時(shí)也會(huì)有答疑環(huán)節(jié)”“即使是在課外時(shí)間，老師也總是很認(rèn)真地在回答學(xué)生們的各種問(wèn)題，對(duì)待學(xué)生十分親切，對(duì)待教學(xué)工作十分有熱情，感謝老師對(duì)我們的付出”，課程結(jié)束后，線上教學(xué)的總評(píng)價(jià)成績(jī)?yōu)?7分，總評(píng)為優(yōu)秀。

因此，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代， 在線課程適合在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行大范圍的傳播，突破了時(shí)空的限制，極大促進(jìn)了優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享和利用，縮小了不同地區(qū)教學(xué)資源不均衡的差距。同時(shí)在線課程建設(shè)作為一種新型的信息化教學(xué)手段，提高了教師的信息化教學(xué)能力。

結(jié)語(yǔ)

線上教學(xué)模式較線下教學(xué)模式有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，比如課程所有資料學(xué)生都可以在線查閱和下載，便于對(duì)課程整體內(nèi)容的把握，以及線上各教學(xué)環(huán)節(jié)的開(kāi)展，同時(shí)可以督促學(xué)生養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，提高課程的學(xué)習(xí)效果，也易于老師對(duì)學(xué)生平時(shí)成績(jī)的管理和考核。線上授課因無(wú)黑板可以使用，對(duì)教師PPT的制作效果要求很高，PPT里要求運(yùn)用多種信息技術(shù)制作和展示相關(guān)內(nèi)容，線上授課的不足在于教師很難觀察到學(xué)生的聽(tīng)課情況，也較難采用互動(dòng)模式。線上作業(yè)庫(kù)可以為學(xué)生提供大量的題庫(kù)，便于學(xué)生自學(xué)，又大大減輕了教師的批閱負(fù)擔(dān)，還利于教師分析學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握程度?？傊?，線上教學(xué)有效完善了線下教學(xué)中的很難開(kāi)展的教學(xué)環(huán)節(jié)和管理方式，采用線上教學(xué)和線下授課結(jié)合方式，會(huì)取得更好的教學(xué)效果，大大提高教學(xué)效率。因此，建設(shè)適合網(wǎng)絡(luò)傳播和教學(xué)活動(dòng)、內(nèi)容質(zhì)量高、教學(xué)效果好的優(yōu)質(zhì)在線開(kāi)放課程更切合學(xué)生的需求，也大大提高了教學(xué)質(zhì)量。

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基金項(xiàng)目：2020年南京工業(yè)大學(xué)教改項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱：《鍋爐原理》在線課程的建設(shè)與實(shí)踐。

作者簡(jiǎn)介：蘇磊（1969— ），女，博士，南京工業(yè)大學(xué)副教授，能源與動(dòng)力專業(yè)教師。