高校專業課程慕課建設實踐

舒守娟　朱佩君　劉瑞

【摘要】作為近年來新生的教育形式，慕課（MOOC）正受到社會的廣泛關注。慕課浪潮對高校課程尤其是有一定難度和深度的專業課程提出了更高的要求。天氣變化和人類的生產生活、經濟社會可持續發展息息相關。為普及氣象專業知識，及提高人們對天氣變化的認知，本教學團隊針對氣象類專業課程進行了教學體系、課程內容、教學形式等方面的深入思考，對該課程慕課建設的諸多環節和要素進行實踐探索，最終建設的《天氣學》課程在中國大學MOOC平臺成功上線并已完成兩個周期的運行，效果良好，累計學習人數達一萬一千多人。作為中國大學MOOC平臺天氣學領域的首門MOOC課程，積累的建設經驗可供其他專業課程借鑒和參考。

【關鍵詞】慕課 MOOC 高校專業課 建設

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）50-0237-02

一、引言

慕課的概念是2008年由加拿大學者再其網絡課程的教學實踐中被首次提出的[1]，它是大規模網絡式開放課程（Massive online open course，MOOC）的中文提法。在國外慕課浪潮的席卷下，我國從2013年開始推廣慕課建設。目前我國慕課建設規模已居世界前茅[2， 3]。從現實來看，慕課確實有其本身的優勢，如資源豐富、授課靈活、交互性強、覆蓋面廣等特點[4]，造成了一定的社會影響，改善了教育資源分布不均帶來的教育差異問題，同時也引發了教育部門和機構對傳統教學方法、教學模式的反思和改革。但是，由于慕課本身的缺陷，如知識碎片化和網絡知識傳播生硬等原因，在建設慕課，尤其是具有一定難度和深度的專業課程慕課時，有許多方面需要深思和探索。天氣變化和人類的生產生活、經濟社會可持續發展息息相關。為了普及氣象專業知識，及提高人們對天氣變化的認知，本文從氣象類專業課程出發，探索這類慕課建設的方式方法，對相關問題進行了深入思考和反復探索，總結了一些經驗，以期為其他專業慕課的建設和發展提供參考。

二、氣象類專業課慕課建設的現狀

我國高等教育極大關注MOOC，教育部于2013年適時啟動、大力支持“985”工程高校率先建設和推廣使用中國大學MOOC課程。經過短短幾年的發展，我國慕課建設取得巨大成就。不但建設出諸如“中國大學MOOC平臺”，“學堂在線”和“智慧樹”等一批集中大量優質課程的優秀慕課平臺，很多高校引入慕課課程，并對慕課學習合格者給予學分認定，而且教育部還對精品在線開放課程進行認定，這些舉措在促進信息技術與教育教學深度融合，推動教育教學改革，提高高等教育教學質量方面起到了很大的推動作用。2017年12月，教育部辦公廳公布了2017年國家精品在線開放課程的認定結果，共有468門本科課程和22 門專科高等職業教育課程入選[5]。

對氣象類課程而言，目前在全國性平臺——中國大學MOOC上開課并運行的慕課課程寥寥無幾，僅有南京信息工程大學開設的《數值天氣預報》和《氣候變化與人類社會》和江蘇海事職業技術學院開設的《航海氣象觀測與分析》。氣象條件是影響人類生產生活的重要環境因素。據世界氣象組織（WMO）統計[6]：1970-2009年間全球共發生的7870次氣象災害事件共造成約186萬人死亡和19540億美元（2011年美元價格）的直接經濟損失。我國受氣象災害影響尤為嚴重，研究[7]表明，近20年我國氣象災害造成的死亡人口和直接經濟損失約占所有自然災害的55%和87%，如果考慮與氣象相關的滑坡、泥石流等次生地質災害，該比例分別增至81%和89%。與洪澇、臺風、干旱和暴雨相關的災害是影響我國的主要氣象災害。然而，與產生重大影響且影響呈上升趨勢的氣象災害現狀不匹配的是，人們對天氣災害及其產生機理認識不足，對其可能影響不夠重視。為了讓氣象更好地為人類的生產生活服務和減少氣象災害造成的人口、經濟的損失，從教育層面上來講，高校應該做好氣象專業學生的培養和面向廣大群眾專業內外的知識普及，可致災天氣學方面的知識尤其重要。目前在所有的全國性平臺上，還未有這方面的慕課課程。因此，本團隊進行了相關的探索和實踐。

三、以《天氣學》為例的慕課建設實踐和經驗

1.慕課的定位及教學目標

高校的理工科專業課往往具有一定的難度，這主要是由于其具有一定的科學深度。對具有一定難度和深度的課程，如何把握呈現出來的效果是建設慕課之前需要思考的。比如，此課程究竟需要把一些重要問題講到什么程度，以怎樣的方式去講？什么樣的講解方式是適合的，哪些問題講，哪些問題不講或略講等之類的問題需要在建設前就想清楚。而在明確這些問題之前，需要知道慕課的對象或學生是來自全國各地五湖四海的各種人員，有學生、老師和其他工作人員，有專業內和專業外人員，即使是同一群體人員，其個人綜合素質也不同。針對來自各行各業的大規模群體，慕課的定位尤為重要。這門課程究竟是主要面向專業內同學開設還是專業內外人員兼可開放學習，即課程定位是專業性深入學習還是知識普及性學習。明確了課程定位之后，才能有針對性地設計教學目標，再根據教學目標設計相應教學內容和選取合適的教學方法等。

對《天氣學》課程，我們考慮到面向的群體大而復雜，而天氣知識的廣度和深度傳遞都很重要和有意義，因此，我們的課程定位同時面向專業內外的同學。對專業外同學，課程定位是普及（重）+深化（輕），一方面擴大他們對天氣學認識的面；另一方面，對一些重要的天氣學理論要幫助他們理解到一定的深度；對專業內同學而言，課程定位是縱深（重）+系統（重），一方面加深他們對天氣學各知識點的理解；另一方面，幫助他們把各知識點系統性地串聯起來，以點形成面，進而培養學生融會貫通和解決問題的能力。

2.教學內容建設

根據前期構想，我們的課程需要在普及、深化和系統方面覆蓋，所以教學內容設計上需要考慮的方面有：（1）要有一部分關于天氣學基礎知識的內容，約占三分之一。這部分內容主要是了解人們身邊常發生的天氣系統及其特點，以及產生的影響，既貼近生活又普及科學知識。為此，我們設計了第一章（主要天氣系統、天氣現象及其國內外認識的發展）、第五章（低緯天氣系統）和第三、四章的部分內容。（2）要有一部分比較重要的、有一定深度的學習資料，約占三分之一。這部分內容主要起到對常見的天氣過程和天氣現象，能夠從理論上或本質上理解和解釋其發生發展的科學原理。對此，我們在重要天氣系統學習環節，如第三章（重要天氣系統鋒面）、第四章（重要天氣系統西風帶高空槽）和第六章（東亞季風及我國的寒潮和暴雨），會借助數學物理方程從數學并結合物理本質兩個角度進行講解。（3）要有少部分內容起到承上啟下并緊密聯系其他章節的內容。為此，我們設計了第二章（地圖投影及天氣圖、大氣運動的基本方程組）和第七章（中尺度天氣學基礎）。另外，設計的第八章（天氣形勢和氣象要素預報、天氣學預報方法）起到一個總結和理論結合實踐的示范作用，介紹如何應用之前所學的天氣學原理進行天氣預報實踐內容在教學團隊。

3.慕課的教學設計——復雜的東西形象化，簡單的東西科學化

基于慕課的幾個關鍵特征[8]，有了明確的定位、目標和教學內容之后，就要進行相應的教學設計，即根據課程目標和教學對象的特點，將教學諸要素有序安排，確定合適的教學方案和計劃，包括教學重難點的分布和講述方法、具體實施步驟與時間分配等。我們的《天氣學》課程主要講述天氣變化的原理，經典理論知識的理解是課程的重點內容，尤其對一些重要的天氣系統如鋒面、氣旋、高空槽、熱帶氣旋以及影響我國的暴雨和寒潮等，需要學生理解和掌握它們發生發展的機理。慕課的特點之一在于學習的碎片化，這符合人類認知的特點，所以對重點內容，需要多設計幾個知識點支撐，對非重點內容，只需要搭配一兩個知識點即可。在講述具有一定難度和理論深度的知識點時，為了讓同學們更好地理解，本課程設計了一些動畫或圖片、具體的例子輔助講解，將復雜的東西形象化；對較易理解的內容，不宜平鋪直敘或照本宣科，而是注重其中的科學性，將簡單的東西科學化，雖然是容易理解的內容，但也要從科學深度上建立兩者之間的聯系。慕課教學已經顛覆了傳統授課方式之“灌輸”，需要發揮學生主動自學的能力，所以形象+科學的設計觀念能夠提高慕課教學的生動性，維持和提高學生的學習興趣。

教學內容確定好以后，在每一內容內，需設計相應的作業題、討論題，同樣針對重要的教學內容，還需要設計考題在單元測試中進行進一步考察。如果發現問題，就及時在討論區或作業區中發帖指出，分析問題或者帶同學們進一步討論。針對作業題，既然面向不同程度的學生，所以作業題需要分出級別。

4.重視互動平臺的建設和維護

MOOC的一個重要的不足之處在于難以維持大部分學生持久的學習動機。教師和學生作為教學的中心，最有效的溝通就是教師和學生之間的對話。任何教學工具的采用，都不能異化成人與機器的對話[9]。本課程目前已經在中國大學MOOC平臺成功運行了兩個周期，總學習人數達一萬一千多人。根據我們前期運行的經驗，影響學生能否堅持學完慕課的一個重要因素就是師生平臺的互動情況。討論區是慕課師生交互的重要區域。教師能在此區域發布一些討論帖，鼓勵和引導學生討論，一方面親自為同學們答疑解惑可以讓學生倍感親切，減弱慕課非面對面授課的生硬感和交流的距離感；另一方面，師生互動可以極大地活躍線上氛圍，從而激勵更多的同學思考和參與討論，形成正向互動，學生的學習熱情被激發，學習的主觀能動性被調動起來，慕課學習質量和效果就大大增強了。針對難以解決實踐教學和技能培養的問題，討論區的探討也能進行一定的彌補。

討論帖的設置和教學內容的知識點相匹配，但通常一個知識點可以設置一到多個帖子的討論，可以是單純知識點的理解，此知識點應用的討論，也可以是相關內容的擴展和引申等，有時可以將現學的理論與身邊正在發生的現象或教師正在做的科研課題和成果相聯系，帶給學生一點成就感、新奇感，進而“點燃”他們的大腦，激勵他們進一步探索。

此外，教師還起到一個監督和提醒的作用。教學團隊應每天上線，參與和學生地互動和討論，并定期發布公告提醒學生課件的開放、單元測試、作業提交的時間節點，出差計劃和考試時間等，以便學生自己安排時間完成學業，增強學生對課程的認可度。

5.學習成績的評價與證書

針對不同程度的學習者，制定不同的作業要求，如專業內同學必須完成附加作業和測試，而專業外同學只需完成一般作業和測試。但最終學習成績按照同樣的打分標準和得分比例給出。本課程中，最后總分的計算比例為：單元測驗占20%，平時單元作業占15%，課程討論的表現占15%，課程結束考試占50%。最終總成績達到60分者，高教社免費發放學習合格證書，成績達到85分者，則發放成績優秀證書。

6.經驗積累和建議

根據其他教師專業課慕課建設實踐經驗[10， 11， 12]，結合本團隊建立的慕課課程，我們積累了如下一些慕課建設的經驗。（1）凝聚教學團隊的力量。任何個人的力量是有限的，個人無法完成包括教學素材準備、教學單元研討、視頻錄制、平臺維護、討論區答疑等的大量工作。組織團隊教師參加慕課建設十分必要，每位教師都應有明確的課程知識單元分工，共同研討教學單元內容，集思廣益，精益求精。各具風格的教師聚在一起，發揮各自優勢，保證了良好教學質量和課程建設的高水平可持續發展。（2）對地科類專業課程，經常會需要顯示中國區域的地圖。這里我們的一個經驗是，如果課程需要在全國性平臺上線或者向社會公開，那么無論在視頻錄制還是在文本材料中，一定要嚴格把關需顯示的地圖。根據我國地圖管理條例，涉及中華人民共和國國界的世界地圖、全國地圖，應當完整表示中華人民共和國疆域。中國區域地圖，只要帶有國界、省界、縣界等應當報送有審核權的測繪地理信息行政主管部門審核，審核通過后取得審圖號的地圖方能使用（或者直接使用國家測繪局發布的已經帶有審圖號的地圖），否則慕課審核將通不過而影響課程上線。（3）激勵措施的建立。可以適時設定一些小獎勵或激勵措施，激勵更多的學習者完成作業和課程。還可以更好地挖掘學生充當主人公的角色作用，如在上一期慕課快要結束時，招募一些學習認真、學得較好的學生擔任下一期慕課的指導者，參與下一期慕課討論區的維護和建設。

四、結語

我國是一個受氣象災害嚴重影響的國家。為了實現新形勢下氣象類人才培養的目標，積極進行教學改革，適用不同個性化的學習需求，本文緊密結合與氣象災害密切相關的天氣學問題，在《天氣學》慕課課程建設上進行了積極探索和實踐，積累的建設經驗可供其他專業課程借鑒和參考。

參考文獻：

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[11]曾志強，翁偉，王琰.計算機類課程慕課建設的幾點思考. 教育教學論壇，2018（33）：198-200.

[12]陳后金，胡健，陶丹，薛健，黃琳琳.“信號與系統”慕課建設實踐.電氣電子教學學報，2018（1）：29-30.