初文華,張 健,張 碩,葉旭昌,員 慶
(1.上海海洋大學(xué) 海洋科學(xué)學(xué)院,上海 200306;2.大洋漁業(yè)資源可持續(xù)開發(fā)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200306;3.國家遠(yuǎn)洋漁業(yè)工程技術(shù)研究中心,上海 200306)
互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展,為學(xué)生提供了優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源,疫情期間的在線學(xué)習(xí)使得學(xué)生在能夠很好適應(yīng)線上教學(xué)模式的同時(shí)也提升了學(xué)生自身數(shù)字化的學(xué)習(xí)能力。但在線學(xué)習(xí)缺乏教師的深度參與,而單一的線下學(xué)習(xí)又不能滿足學(xué)生差異化的需求,因此線上線下混合教學(xué)模式成為教學(xué)改革的重點(diǎn)。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”思維驅(qū)動(dòng)教學(xué)創(chuàng)新,各學(xué)科都進(jìn)行了線上線下混合教學(xué)模式的實(shí)踐與探索,以期實(shí)現(xiàn)更好的教學(xué)效果。實(shí)踐證明,通過師生合作,采取線上線下混合的教學(xué)模式,能夠促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新改革、提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也使得課程上師生互動(dòng)更加頻繁,教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)步提升?,F(xiàn)在課堂教學(xué)已逐步實(shí)現(xiàn)從內(nèi)容到形式的創(chuàng)新,從傳統(tǒng)的以“教為中心”走向互動(dòng)參與的以“學(xué)為中心”的新范式,混合教學(xué)模式能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的有效利用,未來混合教學(xué)模式將成為教育模式的主流,助力我國教育事業(yè)邁向新的發(fā)展階段。
海洋工程水力學(xué)課程是為海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,主要講授海洋漁業(yè)相關(guān)的水力學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)及其應(yīng)用,該課程在海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程體系中起著承接基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)的作用。通過該課程的學(xué)習(xí),幫助學(xué)生掌握水力學(xué)的基本概念與基本理論,為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程打下扎實(shí)基礎(chǔ);培養(yǎng)學(xué)生具備海洋漁業(yè)相關(guān)水力計(jì)算的基本技能與解決實(shí)際工程問題的初步能力;引導(dǎo)學(xué)生深刻理解與認(rèn)識(shí)水力學(xué)在漁具設(shè)計(jì)與使用乃至海洋漁業(yè)等各方面的重要意義,樹立專業(yè)榮譽(yù)感與職業(yè)素養(yǎng);為海洋漁業(yè)相關(guān)領(lǐng)域培養(yǎng)一批具備扎實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。
疫情期間,傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式一夜之間被在線教學(xué)所替代,也讓我們意識(shí)到在線教學(xué)模式將在今后逐漸成為高等教育的重要發(fā)展方向。而作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課,由于部分教學(xué)內(nèi)容的局限,完全的在線教學(xué)模式并不是最好的選擇,線上線下混合教學(xué)則能達(dá)到更好的教學(xué)效果。因此,對(duì)于海洋工程水力學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)亦將隨之有所提高,在以往教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,課程的線上線下混合教學(xué)模式建設(shè)過程中還將更加注重對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)過程等多個(gè)方面的選擇與設(shè)計(jì),力求讓學(xué)生對(duì)于抽象晦澀的專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容產(chǎn)生更多的學(xué)習(xí)興趣,提高其學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性。
課程采用線上線下混合式教學(xué)方法,課程共48 學(xué)時(shí),其中線上13 學(xué)時(shí),線下35 學(xué)時(shí)。線上教學(xué)部分,除了將授課內(nèi)容以錄播的形式上傳到線上教學(xué)平臺(tái)之外,還有針對(duì)性地在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上為學(xué)生引入流體力學(xué)、工程流體力學(xué)等國家級(jí)精品課程的網(wǎng)絡(luò)資源內(nèi)容及水力學(xué)相關(guān)的一些在線講座,供學(xué)生課后擴(kuò)展學(xué)習(xí)。學(xué)生除了要在線上完成相應(yīng)的在線課程資源學(xué)習(xí)之外,還要完成線上分組討論、作業(yè)提交、問卷調(diào)查等相應(yīng)的線上課堂活動(dòng)。
線下教學(xué)主要使用自制PPT 進(jìn)行講授;課外習(xí)題以計(jì)算題為主,習(xí)題量以每章4~8 題為宜;教師在批改過程中,要對(duì)學(xué)生作業(yè)中較為普遍的問題進(jìn)行課堂解答;個(gè)體錯(cuò)誤則在作業(yè)中予以更正。此外,充分利用亞洲最大的漁具動(dòng)水槽——上海海洋大學(xué)漁具動(dòng)水槽實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)優(yōu)化。同時(shí)利用課程答疑輔導(dǎo)的時(shí)間,組織課堂上有科創(chuàng)興趣的學(xué)生在漁具動(dòng)水槽實(shí)驗(yàn)室開展相關(guān)的大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐。
進(jìn)一步完善課程的線上線下混合考核方式,加強(qiáng)對(duì)線上學(xué)習(xí)過程的考核。課程總評(píng)成績(jī)=40%×線上考核成績(jī)+60%×線下考核成績(jī),其中線上考核成績(jī)包括了線上課程資源學(xué)習(xí)完成情況10%、課堂活動(dòng)完成情況10%、線上作業(yè)完成情況10%、線上討論互動(dòng)10%;線下考核主要采用閉卷方式,考試范圍應(yīng)涵蓋所有講授及自學(xué)的內(nèi)容,考試內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)課程內(nèi)容體系,能客觀反映出學(xué)生對(duì)本門課程的掌握程度。加強(qiáng)與完善試卷庫與試題庫的建立并使其規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化,同時(shí)上傳到泛雅平臺(tái),以供學(xué)生平時(shí)有針對(duì)性地學(xué)習(xí)與自我檢查之用。
作為一門典型的專業(yè)基礎(chǔ)課程,海洋工程水力學(xué)以往的課堂教學(xué)內(nèi)容主要以概念與公式講授為主,教師在課堂上以PPT 演示結(jié)合板書講解的傳統(tǒng)授課形式,可以讓學(xué)生在課堂教學(xué)過程中跟隨授課教師的思路及時(shí)對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)與掌握。然而當(dāng)教學(xué)模式改為線上之后,師生面對(duì)面的板書講解開展起來十分不便,傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容則僅剩下PPT 演示的部分。對(duì)于抽象的專業(yè)理論與公式,PPT 演示顯然變得愈發(fā)晦澀與難以理解,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性得不到提高。為了改善這一狀態(tài),針對(duì)線上課程的授課特點(diǎn),授課教師在教學(xué)內(nèi)容上設(shè)計(jì)了一系列的改革措施。
對(duì)于課程的重點(diǎn)內(nèi)容,仍以課程教學(xué)大綱為本,通過進(jìn)一步梳理課程教學(xué)內(nèi)容體系和與前后課程的關(guān)系,提煉課程教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn),并主要采用PPT 講解錄屏的形式開展。而每一章節(jié)相關(guān)內(nèi)容的開展,都在課程開始前,結(jié)合相關(guān)專業(yè)的實(shí)際應(yīng)用,以視頻資料、課前思考、討論等形式發(fā)送給學(xué)生,為課堂教學(xué)內(nèi)容的開展做好鋪墊,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,第三章流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)的內(nèi)容,在課程開始前通過多媒體手段為學(xué)生引入“漁具作業(yè)過程的受力與作業(yè)效率”這樣一個(gè)相關(guān)的實(shí)例,讓學(xué)生對(duì)于本章所學(xué)內(nèi)容在專業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用有一定的了解,從而對(duì)即將開展的課程內(nèi)容產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生帶著疑問與思考能夠更加投入地進(jìn)入后續(xù)PPT 講解視頻的觀看與學(xué)習(xí),主動(dòng)性與學(xué)習(xí)效率將得到提高。此外,線上課程除包含平時(shí)線下課程的講解內(nèi)容之外,還為學(xué)生精心挑選了相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)示范課程視頻、實(shí)驗(yàn)演示視頻、電子教材等豐富的課程資源供學(xué)生課后延伸學(xué)習(xí)之用。
理想的情況下,線上教學(xué)的開展采用直播的形式是最為接近傳統(tǒng)課堂教學(xué)效果的,然而由于網(wǎng)絡(luò)條件的限制,每次授課都采用在線直播的形式開展難以實(shí)現(xiàn)。為了保證教學(xué)過程的順利穩(wěn)定進(jìn)行,海洋工程水力學(xué)課程的在線教學(xué)過程選擇采用PPT 演示錄屏+實(shí)時(shí)線上互動(dòng)的形式開展,力求最大程度提高課堂教學(xué)質(zhì)量。而采用這種方式來實(shí)現(xiàn)課程的線上教學(xué)過程,最關(guān)鍵的因素之一就是要提前設(shè)計(jì)好每次課程內(nèi)容的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)并告知學(xué)生。
每堂課前利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)或課程微信群發(fā)布課程相關(guān)復(fù)習(xí)及預(yù)習(xí)信息,讓學(xué)生對(duì)即將開展的在線教學(xué)內(nèi)容有一定的熟悉和了解,有助于課堂教學(xué)內(nèi)容順利進(jìn)行。課程的線上教學(xué)內(nèi)容講解部分主要采用PPT 錄屏的形式,錄制好的視頻上傳到泛雅平臺(tái),同時(shí)視頻根據(jù)不同的知識(shí)點(diǎn)設(shè)置了不同的章節(jié)內(nèi)容與任務(wù)點(diǎn)。到了規(guī)定的上課時(shí)間,學(xué)生按照教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì),登陸教學(xué)平臺(tái)相應(yīng)的章節(jié)內(nèi)容完成指定的任務(wù)點(diǎn)即可。同時(shí)在教學(xué)平臺(tái)中對(duì)在線教學(xué)內(nèi)容設(shè)置了視頻可拖拽功能,以供學(xué)生在課上學(xué)習(xí)與課后復(fù)習(xí)時(shí)可針對(duì)自身情況隨時(shí)暫?;蚍磸?fù)觀看。此外,為了能夠在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到困難與疑惑時(shí)可以隨時(shí)完成答疑解惑,在學(xué)生完成在線學(xué)習(xí)任務(wù)點(diǎn)的過程中,授課教師在課程微信群中始終保持在線狀態(tài),隨時(shí)了解學(xué)生對(duì)于所學(xué)知識(shí)存在哪些疑惑與不解之處,針對(duì)學(xué)生提出的問題,在線上為學(xué)生及時(shí)答疑解惑,使學(xué)生能夠邊學(xué)習(xí)邊消化,及時(shí)掌握該學(xué)習(xí)階段所應(yīng)掌握的知識(shí)點(diǎn),同時(shí)為下一階段知識(shí)點(diǎn)的開展打下良好基礎(chǔ)。
在線教學(xué)任務(wù)點(diǎn)的完成并不是一次課的結(jié)束,每節(jié)課后授課教師會(huì)采用泛雅平臺(tái)、微信平臺(tái)、騰訊會(huì)議等多種形式開展調(diào)查問卷、學(xué)習(xí)體會(huì)、問題討論等師生互動(dòng),促進(jìn)學(xué)生對(duì)于課堂教學(xué)內(nèi)容的理解鞏固,同時(shí)也進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
對(duì)于課程的考核,以往海洋工程水力學(xué)課程的期末考核方式都是閉卷筆試,主觀題和計(jì)算題占試題的大半比例。而對(duì)于在線教學(xué),針對(duì)課程需要通過計(jì)算題考核學(xué)生對(duì)實(shí)際問題的解決能力,同時(shí)結(jié)合疫情期間的特殊條件,課程最終采用泛雅平臺(tái)在線考試系統(tǒng)主觀題+線下筆試客觀題+騰訊會(huì)議監(jiān)考相結(jié)合的期末考核方式,確保學(xué)生能夠在公平公正的情況下完成對(duì)課程學(xué)習(xí)情況的考核;同時(shí)針對(duì)線上教學(xué)的特點(diǎn),最終成績(jī)的計(jì)算增加了平時(shí)過程學(xué)習(xí)的考核比例。
海洋工程水力學(xué)課程在講授專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),更加注重引導(dǎo)學(xué)生深刻理解與認(rèn)識(shí)所學(xué)專業(yè)在漁具設(shè)計(jì)與使用乃至海洋漁業(yè)等各方面的重要意義,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐漸樹立專業(yè)榮譽(yù)感;引導(dǎo)學(xué)生了解水力學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)在海洋漁業(yè)漁具設(shè)計(jì)與使用中的重要指導(dǎo)意義,培養(yǎng)其認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)工作態(tài)度與職業(yè)素養(yǎng);通過對(duì)自己今后即將從事專業(yè)工作內(nèi)容與意義的了解,逐漸樹立職業(yè)使命感與責(zé)任感,為其今后從事專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)工作和進(jìn)行深入科學(xué)研究打下正確的思想基礎(chǔ);引導(dǎo)學(xué)生以實(shí)現(xiàn)海洋強(qiáng)國夢(mèng)為己任,努力把自己發(fā)展成為有責(zé)任、有擔(dān)當(dāng)、專業(yè)技能過硬的新時(shí)代高素質(zhì)人才。
拖網(wǎng)漁具的水動(dòng)力性能是影響拖網(wǎng)漁具作業(yè)效率的關(guān)鍵因素,對(duì)于提高捕撈效率,改善作業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有著顯著的作用。因此對(duì)于拖網(wǎng)漁具水動(dòng)力性能的研究,在拖網(wǎng)漁具設(shè)計(jì)中,有著非常重要的意義與作用,將直接影響到漁具的漁獲效率和經(jīng)濟(jì)性。
第三章水動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)的內(nèi)容,在課程開始前通過多媒體手段為學(xué)生引入“拖網(wǎng)漁具作業(yè)過程的水動(dòng)力性能與作業(yè)效率”這樣一個(gè)相關(guān)的實(shí)例,讓學(xué)生對(duì)于本章所學(xué)內(nèi)容在專業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用有一定的了解,從而對(duì)即將開展的課程內(nèi)容產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,從而促進(jìn)課堂教學(xué)內(nèi)容的高效順利開展;后續(xù)相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容開展,也都將在課程開始前,結(jié)合相關(guān)專業(yè)的實(shí)際應(yīng)用,為課堂教學(xué)內(nèi)容的開展做好鋪墊,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)在課堂教學(xué)過程中,通過例題的引入,為學(xué)生講解如何利用本章節(jié)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)解決課堂開始時(shí)所提出的實(shí)際問題,做到首尾呼應(yīng),同時(shí)加深學(xué)生對(duì)于所學(xué)知識(shí)的理解與掌握。
1.首先提出問題——現(xiàn)代漁業(yè)中,在世界各地拖網(wǎng)仍是主要作業(yè)方式之一,產(chǎn)量接近世界海洋捕撈總產(chǎn)量的45%以上,部分國家的拖網(wǎng)漁獲量甚至占到70%。長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐表明,拖網(wǎng)作業(yè)機(jī)動(dòng)靈活,能積極追捕魚群,適應(yīng)性強(qiáng),有較高生產(chǎn)效率。作業(yè)范圍也十分廣泛,不但可用于捕撈魚類,也能用于捕撈頭足類、貝類和甲殼類等;不但可用于捕撈棲息水深只有幾米、幾十米的捕撈對(duì)象,也能用于捕撈棲息水深達(dá)到數(shù)千米的深海品種。那么大家知不知道功能如此強(qiáng)大的拖網(wǎng)漁具,決定它作業(yè)效率的最重要的因素之一是什么?帶著這個(gè)問題,我們一起來進(jìn)入今天這節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容——體動(dòng)力學(xué)基本原理。從而引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,為后續(xù)相關(guān)內(nèi)容的理解與展開奠定基礎(chǔ)。
2.多媒體演示結(jié)合板書的方法,詳細(xì)介紹并引導(dǎo)學(xué)生共同推導(dǎo)恒定總流的能量方程,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步講授采用能量方程推導(dǎo)文丘里管流量計(jì)測(cè)量流量的原理,讓學(xué)生對(duì)這兩個(gè)方程可以有一個(gè)由淺入深的理解過程,同時(shí)對(duì)課程開始時(shí)提出的第一個(gè)問題作出有效的回答。
3.多媒體演示結(jié)合板書的方法,詳細(xì)介紹并引導(dǎo)學(xué)生共同推導(dǎo)恒定總流的動(dòng)量方程,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步講授采用該方程求解相關(guān)水動(dòng)力學(xué)問題的基本解題步驟,讓學(xué)生對(duì)該方程可以有一個(gè)由淺入深的理解過程。
4.引導(dǎo)學(xué)生共同進(jìn)行繞流問題與水流沖擊問題的相關(guān)計(jì)算,加深學(xué)生對(duì)本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容——恒定總流的能量方程與動(dòng)量方程及其解題步驟的理解與掌握。
5.總結(jié)本次課程的全部?jī)?nèi)容,突出強(qiáng)調(diào)課程中的重點(diǎn)與難點(diǎn),加強(qiáng)學(xué)生的理解與掌握。
海洋工程水力學(xué)的先修課程為高等數(shù)學(xué)和工程力學(xué),要求具有熟練的數(shù)學(xué)分析及靜力學(xué)基礎(chǔ)、動(dòng)力學(xué)的運(yùn)算能力,材料力學(xué)慣性矩及平面圖形性質(zhì)的計(jì)算技能等。通過該課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)中涉及的相關(guān)水力學(xué)計(jì)算問題具有明確的基本概念及分析方法,掌握基本計(jì)算能力,并為學(xué)習(xí)后續(xù)漁具力學(xué)等相關(guān)專業(yè)課打下必要的基礎(chǔ)。
通過此次課程建設(shè),系統(tǒng)地梳理了海洋工程水力學(xué)課程的教學(xué)體系,理順課程在前后課程中的關(guān)系。根據(jù)學(xué)生前期所學(xué)課程的理論基礎(chǔ),適當(dāng)選擇本門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容及難易程度;同時(shí)針對(duì)學(xué)生后續(xù)所學(xué)相關(guān)專業(yè)課程的需求,有針對(duì)性地完善課程教學(xué)內(nèi)容、突出課程教學(xué)重點(diǎn),為后續(xù)課程打下更為扎實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)結(jié)合線上線下混合的全新教學(xué)模式,提高學(xué)生對(duì)課程的參與度及教師對(duì)課程教學(xué)過程的把控,達(dá)到完善課程教學(xué)體系、提高課程教學(xué)質(zhì)量的目的。
從課程目標(biāo)達(dá)成度分析及期末總成績(jī)分析來看,海洋工程水力學(xué)課程在教學(xué)效果上還是有一定成效的。無論是學(xué)生過程學(xué)習(xí)的參與度還是在線考試的成績(jī),均取得了較為理想的效果,期末總成績(jī)平均分83.4 分,通過率100%。而通過對(duì)學(xué)生的問卷調(diào)查反饋來看,學(xué)生對(duì)于海洋工程水力學(xué)課程一學(xué)期的在線學(xué)習(xí)表示學(xué)有所獲,在水力學(xué)方面學(xué)到了一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。同時(shí)在課程思政教育方面,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到水力學(xué)理論不僅在海洋漁業(yè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用,而且在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的其他領(lǐng)域,如城市建設(shè)、交通運(yùn)輸、環(huán)境工程等諸多領(lǐng)域也是所需應(yīng)用的重要理論基礎(chǔ),進(jìn)一步加強(qiáng)了學(xué)生的專業(yè)榮譽(yù)感,同時(shí)也更加深刻認(rèn)識(shí)到所學(xué)專業(yè)理論基礎(chǔ)的重要性,為其今后從事相關(guān)專業(yè)工作打下重要的思想基礎(chǔ)。
對(duì)于一門理論性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課來說,在線教學(xué)在內(nèi)容與形式上無疑是存在著較多的困難與挑戰(zhàn)的。在此次建設(shè)過程中,海洋工程水力學(xué)課程對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課程的在線教學(xué)建設(shè)從課程內(nèi)容、教學(xué)過程、課程考核等各個(gè)方面進(jìn)行了初步的嘗試和探索,也在面對(duì)困難和解決困難的過程中摸索到了一定的經(jīng)驗(yàn)。從第一學(xué)期在線教學(xué)的教學(xué)效果來看,有針對(duì)性的課程內(nèi)容選擇與設(shè)計(jì)、合適的教學(xué)方法都能夠在一定程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性,學(xué)習(xí)質(zhì)量較以往傳統(tǒng)的課堂教學(xué)并沒有下降。但同時(shí),在課程在線教學(xué)的建設(shè)過程中也發(fā)現(xiàn),仍然存在一些問題需要進(jìn)一步探索與解決,例如學(xué)生課后作業(yè)完成的獨(dú)立性考核、學(xué)生課堂參與度的有效考核等,這些都將在今后的在線教學(xué)建設(shè)中繼續(xù)進(jìn)行研究與探索。