工程流體力學(xué)課程“微課視頻+線上直播”教學(xué)模式設(shè)計(jì)

李 彬 霍元平 王貞濤

（江蘇大學(xué)能源與動力工程學(xué)院 江蘇·鎮(zhèn)江 212013）

0 引言

“工程流體力學(xué)”是動力類專業(yè)的核心技術(shù)基礎(chǔ)課程，同時也是其他工科專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課程之一。流體力學(xué)的發(fā)展，對動力類工程技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展起到了重要的推動作用，因此其教學(xué)與學(xué)習(xí)效果直接對流體力學(xué)知識的掌握與應(yīng)用的影響深遠(yuǎn)。[1]流體力學(xué)課程的教學(xué)目的主要是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力，要求教學(xué)內(nèi)容明晰，知識點(diǎn)突出。[2]現(xiàn)代社會已經(jīng)進(jìn)入信息化和數(shù)字化時代，目前國內(nèi)外眾多高校均在積極開展“線上教學(xué)”課程的建設(shè)。信息環(huán)境下的在線資源是高等教育與現(xiàn)代信息技術(shù)融合的產(chǎn)物，是高等教育發(fā)展的重要措施。相對于傳統(tǒng)“線下教學(xué)”模式，如何設(shè)計(jì)高效“線上教學(xué)”模式是提高流體力學(xué)課程教學(xué)效果的關(guān)鍵。

1 流體力學(xué)課程在線學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

慕課（Massive Open Online Course，簡稱MOOC）的提出與推廣，對傳統(tǒng)“線下教學(xué)”模式產(chǎn)生了巨大的挑戰(zhàn)。[3]MOOC以視頻為主，其有交互功能，通過互聯(lián)網(wǎng)平臺提供學(xué)習(xí)機(jī)會，旨在擴(kuò)大知識傳播范圍。MOOC具有開放、免費(fèi)、移動的優(yōu)點(diǎn)，催生了新的“學(xué)習(xí)革命”，但在引入高等學(xué)校教學(xué)過程中存在很多不足和待完善之處。MOOC在教學(xué)過程中，主要存在以下5個問題：教學(xué)質(zhì)量無法保證；不利于人才綜合素質(zhì)的培養(yǎng)；影響教師積極性；影響學(xué)生自控和自主學(xué)習(xí)能力；社會認(rèn)可度不足。MOOC線上資源信息量巨大，學(xué)生學(xué)習(xí)針對性差，容易造成學(xué)習(xí)的盲目性，影響學(xué)習(xí)效果。由于不同地區(qū)、不同專業(yè)類型高校培養(yǎng)學(xué)生的模式和理念不同，流體力學(xué)授課側(cè)重點(diǎn)也會有差異，因此采用同樣的MOOC資源并不能達(dá)到教學(xué)過程的最佳效果。另外，由于不同學(xué)校和專業(yè)采用的流體力學(xué)教材也存在差異，例如筆者所在的江蘇大學(xué)采用的是本校流體力學(xué)教研室編著的教材，在現(xiàn)有的MOOC資源中并沒有一一對應(yīng)的教學(xué)材料。因此，針對不同專業(yè)、采用不同教材的學(xué)生，教師自制相應(yīng)的教學(xué)“微課視頻”上傳超星泛雅等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺供學(xué)生觀看，并通過企業(yè)微信等社交平臺“線上直播”解讀視頻及課程側(cè)重點(diǎn)及難點(diǎn)可以解決上述問題，提升教學(xué)效果。

2 流體力學(xué)課程“微課視頻+線上直播”教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

2.1 理論課程

（1）課前——設(shè)計(jì)并創(chuàng)建教學(xué)微課視頻。根據(jù)不同專業(yè)類型院校流體力學(xué)課程教學(xué)大綱，分析哪些教學(xué)內(nèi)容可以通過學(xué)生觀看“微課視頻”完成，哪些教學(xué)內(nèi)容需要通過“線上直播”講解和討論完成。根據(jù)授課專業(yè)的側(cè)重點(diǎn)，找到相應(yīng)的課程核心內(nèi)容，錄制教學(xué)微課視頻。將課程分解為若干個連續(xù)的微課視頻，每個視頻的長度盡量控制在10-15分鐘，并添加相應(yīng)的動畫或者實(shí)物視頻，力爭為每一個知識點(diǎn)都找到最容易接受和理解的表現(xiàn)形式，以方便集中學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，提升教學(xué)效果。合理設(shè)計(jì)、靜心錄制教學(xué)視頻是“線上教學(xué)”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，知識點(diǎn)需要盡量細(xì)化，并發(fā)揮案例教學(xué)的作用，有助于學(xué)生高效消化課程重難點(diǎn)。在微課視頻的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一些課前思考題及隨堂測驗(yàn)題目，有助于加深學(xué)生對微課視頻中知識點(diǎn)的印象，并對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程起到的督促與檢查的作用。教學(xué)視頻在課前上傳超星泛雅平臺，并發(fā)布授課PPT、課前思考題，供學(xué)生預(yù)習(xí)。

（2）課中——直播教學(xué)及課堂討論。課程開始前5分鐘，在超星泛雅平臺發(fā)布“簽到”活動，獲取學(xué)生出勤率數(shù)據(jù)信息，并獲取課前思考題完成情況信息，將相應(yīng)量化數(shù)據(jù)計(jì)入最終考核成績。課程教學(xué)中，首先總體介紹本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，通過聯(lián)系生活中的實(shí)例尋找切入點(diǎn)，引入相關(guān)知識點(diǎn)，并播放教學(xué)微課視頻。視頻播放過程中，為了確保學(xué)生集中注意力，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容隨機(jī)設(shè)計(jì)思考題并提問，增加視頻播放過程中與學(xué)生的交流次數(shù)。視頻播放結(jié)束后，通過企業(yè)微信直播功能將視頻中的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行梳理、小結(jié)，對于較難理解的公式推導(dǎo)過程，在直播過程進(jìn)行詳細(xì)講解。其次，根據(jù)課程內(nèi)容的重難點(diǎn)設(shè)置測驗(yàn)環(huán)節(jié)，并根據(jù)學(xué)生回答情況調(diào)整“線上直播”過程中的側(cè)重點(diǎn)，著重對觀看完微課視頻后仍未掌握的知識點(diǎn)展開講解，提高授課效率。再次，“線上直播”過程中，充分開展課堂討論，查缺補(bǔ)漏，并準(zhǔn)備一些有深度的學(xué)習(xí)內(nèi)容和問題進(jìn)行知識擴(kuò)展。在此環(huán)節(jié)中，鼓勵教師將科研實(shí)例融入到課堂教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生從流體力學(xué)相關(guān)知識點(diǎn)的角度去思考和解決實(shí)際問題的能力，實(shí)現(xiàn)教育心理學(xué)中的“正向遷移”。筆者發(fā)現(xiàn)，近幾年，江蘇大學(xué)能源與動力工程學(xué)院學(xué)生申請并獲授權(quán)專利項(xiàng)數(shù)和發(fā)表論文篇數(shù)逐年遞增，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新思維能力得到了明顯提高。這種“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式有助于提高學(xué)生對流體力學(xué)知識的應(yīng)用能力，達(dá)到學(xué)以致用的效果。[4]

（3）課后——檢測學(xué)習(xí)情況。通過設(shè)計(jì)課后作業(yè)，方便教師了解學(xué)生對“微課視頻”教學(xué)內(nèi)容的掌握情況以及“線上直播”課堂討論后知識的內(nèi)化程度。學(xué)生將課后作業(yè)提交至超星泛雅學(xué)習(xí)平臺，教師在平臺完成作業(yè)批改，并將相應(yīng)量化數(shù)據(jù)計(jì)入最終考核成績。另外，教師通過超星泛雅平臺或者企業(yè)微信群進(jìn)行課后答疑，使學(xué)生在課前、課中、課后都可以隨時隨地獲得問題的及時反饋，使教學(xué)過程真正做到“來源于學(xué)生而又服務(wù)于學(xué)生”。

2.2 實(shí)驗(yàn)課程

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式中學(xué)生并沒有充足的時間深入思考相關(guān)流體力學(xué)知識，導(dǎo)致學(xué)生不能很好的將理論與實(shí)踐聯(lián)系起來。因此，針對實(shí)驗(yàn)教學(xué)，“微課視頻+線上直播”教學(xué)模式同樣適用。首先，實(shí)驗(yàn)教師將實(shí)驗(yàn)原理部分制作成“微課視頻”上傳超星泛雅平臺，學(xué)生可以反復(fù)觀看，確保學(xué)生掌握涉及的理論知識點(diǎn)。指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)思考題，并通過超星平臺發(fā)布，學(xué)生的答題信息通過量化后計(jì)入實(shí)驗(yàn)成績。其次，實(shí)驗(yàn)教師通過“線上直播”演示整個實(shí)驗(yàn)操作過程，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由學(xué)生記錄，據(jù)此撰寫實(shí)驗(yàn)報告并通過超星平臺提交。最終，指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)報告情況及思考題答案準(zhǔn)確程度給出實(shí)驗(yàn)成績。

2.3 課程考核

期末考核采用“線上考試”的形式，具體形式如下：考前15分鐘由教師創(chuàng)建ZOOM會議室，學(xué)生實(shí)名更改備注并打開攝像頭，確保雙手及面部都能進(jìn)入畫面。打開攝像頭的同時需要共享桌面，以防個別學(xué)生通過上網(wǎng)查詢答案。考前5分鐘，網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂作業(yè)區(qū)發(fā)布考試試卷，學(xué)生在共享屏幕的狀態(tài)下下載試題并開始答題，學(xué)生需要全程在攝像頭注視下完成考試。考試結(jié)束，學(xué)生停止答題，并在10分鐘內(nèi)完成答卷拍照、按試題順序整合為一個Word文件等工作，上傳至網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂作業(yè)提交窗口。整個交卷過程仍然要求學(xué)生在攝像頭注視下完成。

流體力學(xué)課程最終成績由平時成績（30%）、實(shí)驗(yàn)成績（10%）、隨堂測驗(yàn)（10%）及期末考試成績（50%）組成。其中，平時成績由出勤率（15%）、課后作業(yè)（50%）和在線學(xué)習(xí)情況（35%）組成。出勤率滿分100分，每缺席一次扣10分；缺席超過三分之一者取消考核成績，不得補(bǔ)考。在線學(xué)習(xí)情況根據(jù)超星泛雅平臺提供的學(xué)生課前、課中和課后學(xué)習(xí)完成度排序，前10%：100分、30%：90分、50%：80分、80%：70分、100%：60分。

3 結(jié)語

“流體力學(xué)”是動力類專業(yè)的核心技術(shù)基礎(chǔ)課程，同時也是其他工科專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課程之一。MOOC具有開放、免費(fèi)、移動的優(yōu)點(diǎn)，但在引入高等學(xué)校教學(xué)過程中存在很多不足和待完善之處。另外，由于不同學(xué)校和專業(yè)采用的流體力學(xué)教材也存在差異，在現(xiàn)有的MOOC資源中并沒有一一對應(yīng)的教學(xué)材料。因此，針對不同專業(yè)、采用不同教材的學(xué)生，提出了教師自制教學(xué)“微課視頻”，并通過“線上直播”解讀視頻及課程側(cè)重點(diǎn)及難點(diǎn)，從而提升教學(xué)效果的模式。理論課程和實(shí)驗(yàn)課程均通過上述模式開展，并給出了“線上考試”的實(shí)施方案。“微課視頻+線上直播”的教學(xué)模式有望在流體力學(xué)教學(xué)、教改、教材等方面取得良好的效果。