基于網絡教學平臺的環境監測在線課程建設

湯紅妍 魏學鋒 徐航

摘 ?要 分析以超星學習通平臺為基礎的環境監測在線課程建設的必要性，詳細論述在線課程建設的主要步驟和內容，并對在線教學效果評價方式進行探討，以期為環境監測在線課程的實施提供完整的思路和方法，有效提高教學質量，同時為同類在線開放課程建設提供參考。

關鍵詞 網絡教學平臺;環境監測;在線課程;網絡技術

中圖分類號：G434 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）19-0051-03

0 ?引言

環境監測是高校環境類專業設置的主干專業必修課，主要通過理論學習、實驗操作和實習實踐等環節，培養學生掌握環境中污染因子的監測分析理論與方法、質量控制和保證方法以及實驗操作技能等，是一門實踐性很強的課程，在環境專業本科生培養中占據非常重要的地位。如何增強課程教學效果，激發學生學習的積極性和興趣，一直是從事環境監測課程教學的教師不斷思考和探索的問題[1-3]。

1 ?在線課程建設的必要性

河南科技大學設置的環境監測課程自2003年發展至今，經歷了多次教學改革和實踐[1-3]，如培養計劃的修改和完善、理論和實驗教學學時的合理分配、實驗室開放的有效實施、實驗教材的編制和出版等，教學效果不斷增強，但是仍然存在傳統線下教學無法克服的問題，如信息量和信息維度有限使“以教師為中心”的單向傳輸效果有限，且課堂活躍度和學生思維興奮度難以提高，造成學習作用被弱化的現象。

隨著網絡信息技術的發展和智能手機的普及，遠程教學應運而生，基于Web的在線教學平臺受到廣大師生的歡迎。學生不必受到時間、空間限制，根據自己的需要（科目、章節、難度等）反復學習、反復練習，以加深對所學知識的理解[4]。借助網絡技術與數據庫技術發展的在線教學平臺的運用，可使學生運用網絡資源更加便捷，實時學習信息反饋更加及時，使教師考核學習過程更易實現。因此，環境監測在線課程建設勢在必行，以充分發揮此教學手段的優勢，獲得更好的教學效果。

2 ?在線課程教學平臺的選擇

目前，在線教學平臺很多，如雨課堂、騰訊課堂、騰訊會議、釘釘、學習通、Blackboard和優課聯盟（UOOC）平臺等，每個平臺都有自己的特點和優勢。基于在線平臺使用過程中的便捷性，河南科技大學教師線上教學常用的平臺有三種，分別是雨課堂、釘釘和學習通。

2.1 ?雨課堂

雨課堂是學堂在線與清華大學共同研發的智慧教學平臺，作為一個插件內置在PPT中，其界面與PPT融為一體，教師通過PPT可以開啟語音/視頻直播，不需要改變教學習慣。教師還可通過PPT進行簽到、推題、彈幕、投稿、板書、選人、紅包等教學互動，學生通過微信接收教學任務，消息即時提醒。雨課堂的最新版本v4增加了在線監考功能，主要依靠攝像頭抓拍和切屏提醒。雨課堂使用中存在的主要問題是平臺容量有限，當在線學習人數較多時，登錄不上的現象時有發生。

2.2 ?釘釘

釘釘（DingTalk）是阿里巴巴集團專為中國企業打造的免費溝通和協同的多端平臺，其設置的班級群可以用于學生的網絡在線教學，并在2020年疫情期間得到大中小學生的廣泛使用。釘釘的優勢是具有強大的直播功能，并可記錄學生在線學習時間等信息，平臺容量較大，直播中掉線現象很少發生。此外，可以課前打卡、發通知，課后可隨時觀看直播回放，并可通過家校本布置作業，作業批改信息的統計優勢明顯。釘釘在線學習的劣勢主要表現在兩個方面：一是無專門的課程資料存放模塊，學生預習不方

便;二是缺少專門的考試功能。

2.3 ?學習通

學習通是基于超星微服務架構打造的課程學習、知識傳播與管理分享平臺，是目前高校翻轉課堂和MOOC應用的主要平臺。該平臺建課簡單，內置大量教學資源，可實現分組學習、在線視頻學習、教學互動、在線作業、在線考試、各種統計分析等功能[5]。此外，學習通對主流的直播功能也是支持的，還能和超星泛雅平臺與智慧教室等一系列產品對接，整體的使用功能很強。基于超星學習通海量的教學資源和完備的教學模塊，選用其為環境監測在線課程建設平臺。

3 ?在線課程建設的主要步驟和內容

3.1 ?新建課程

環境監測在線課程建設的第一步是申請開課，即在學習通電腦端用戶登錄后，在首頁申請環境監測，學校的超星管理員審批后即建課成功，并可進行相關課程門戶設置。選擇“編輯本頁”，進入“編輯課程信息”，進行相關設置，主要包括模板選擇、課程封面信息、上傳片花、課程封面、課程相關信息、課程介紹、教師團隊、教學方法、教學條件、教學效果和參考教材等內容。課程封面圖片選用教材封面，以方便學生辨識，其他內容按照教學大綱內容進行設置。

3.2 ?制作和上傳教學資源

學習通為每位教師提供一個150 G大小的云盤，在云盤中可以上傳教學資源，以備教學所需。首先需要制作教學課件，包括PPT課件和視頻文件（PPT課件通過文字和圖片展示教學的主要內容，視頻文件是在PPT課件的基礎上進行錄制的），制作完成后上傳到學習通平臺。

3.2.1 ?編輯課程目錄 ?選擇“首頁”—“目錄編輯”—“同級目錄”或“子目錄”，先建立章節標題，再相應上傳PPT課件和制作的視頻文件，具體章節內容按照學校環境監測課程大綱涉及的章節進行設置。具體章節內容按照學校環境監測課程大綱涉及的章節進行設置，如表1所示。

3.2.2 ?上傳PPT課件 ?按照表1中的章節內容，制作PPT課件。這部分內容較多，但多年的教學積累基本已經完成，目前只需要進一步完善。

3.2.3 ?制作視頻文件 ?這是線上課程建設最重要的一個環節，涉及內容多，工作量非常大。課程大綱設置32學時的理論課和32學時的實驗課程，視頻制作時按照64學時制作，實驗操作穿插到視頻教學中。研究表明，人高度集中注意力連續完成一件簡單枯燥的任務，只能維持20分鐘，因此在制作課程視頻時時間應控制在20分鐘以內，即制作短視頻。按照常規，一節課為1學時（45分鐘），涵蓋教師互動、習題訓練和視頻等三個內容，因此，每節課的視頻總時長設置為30～40分鐘，教學內容分成2～3個知識點，每個知識點制作一個短視頻，時間設為10～15分鐘，具體可按照知識點的多少進行選擇。每兩個短視頻之間設置一道選擇題或判斷題，可以起到突出重點和檢查聽課效果的作用。此外，題目做完才能切換下一個視頻，在這個間斷過程中可以暫停注意力，起到緩解疲勞的作用。

環境監測課程視頻按照64學時制作，如果每個學時錄制三個視頻，共計需要錄制192個視頻，涉及的工作量非常大，難度較高，因此給予的時間要充足。計劃兩年內完成所有視頻的制作和校核工作，第一年初步制作并試用于學生教學，根據教學效果和教學反饋，第二年進行相應修正。

視頻的制作主要采用三種方式：一是在學校提供的視頻教室里進行錄制;二是使用錄屏軟件自行錄制;三是在校內實驗室或洛陽市環境監測站的實驗室進行實地錄制。根據教學內容的特點選擇視頻錄制方式：對于環境標準、監測方法的概述和原理、監測方案的制訂等理論教學內容選用教室錄制和自行錄制，自行錄制可占三分之一左右;對于各個環境指標的測定過程采用實驗室錄制，以最真實的畫面展示整個實驗操作過程。本課程設置的實驗項目如表2所示。

3.2.4 ?設置隨堂測試 ?環境監測課程每一次授課包括兩節課，每一節課涵蓋2～3個知識點，每個知識點出一道測試題，以明確知識點的含義和應用。每一次授課結束時設置一次隨堂測試，包括五道左右的測試題，以強化學生對每個知識點的理解，并可考查學生的聽課效果。隨堂測試題型有單選題、多選題、填空題、判斷題和簡答題可供選擇。

3.3 ?添加課程資料

在“資料”模塊上傳奚旦立主編的《環境監測》（第四版）、中國環境科學出版社出版的《水和廢水監測分析方法》和《空氣和廢氣監測分析方法》（第四版 增補版），以及湯紅妍主編的《環境監測實驗》等電子版教材和電子版參考書，供學生學習或查閱使用。

3.4 ?作業庫和試卷庫的創建

在“作業”模塊創建作業庫。作業按照章節設置，每個章節的主要知識點以不同題目的形式展現出來，包括單選題、多選題、填空題、判斷題、簡答題和計算題六種類型。此外，作業庫還要涵蓋教材上的課后復習題，每一道作業題要設置標準答案。在“考試”模塊選擇“試卷庫”，進入試卷庫創建過程，可選用作業庫中的題目進行隨機創建。

3.5 ?班級管理

在“管理”模塊可進行常規設置，如班級管理、教學團隊管理、助教管理、課程管理、班級分配等。在線課程建設初期首先要創建班級并將學生加入其中，即選擇“班級管理”—“新建班級”，在“班級名稱”中輸入“環境181班”或“環境182班”;其次是添加學生到相應班級，選擇“從學生庫添加”—“選擇院系”—“選擇專業”—“選擇班級”—“選中當前頁”，將系統自動導出的學生名單加入相應班級中，以方便后期管理。

4 ?在線課程教學效果評價

環境監測在線課程建設周期設為兩年，在第一年完成上述內容，然后在本科生教學中開始使用，并在實施過程中記錄、分析和總結存在的問題，對教學效果進行科學合理的評價，在第二年的在線教學中進一步完善相關內容。評價主要從以下幾個方面進行。

4.1 ?課程資料制作方面

課程資料包括PPT課件和視頻課件，評價主要是根據課件制作的完整性和邏輯性，以及視頻課件制作的時長控制和鏡頭切換速度的合理性等[6]。如“COD的測定”在環境監測實驗中占據重要地位，教學中將采用一節課的時間來進行講解，對應的視頻課件應為兩個，一個介紹COD的測定原理，另一個介紹測定操作過程，兩個視頻文件總共不應超過35分鐘。視頻錄制操作過程時顯示基本步驟即可，不必長時間播放某一個操作動作，鏡頭切換的時機尤為重要。

4.2 ?教學互動效果方面

教學互動包括簽到、問卷、搶答、選人、評分、測驗等環節，評價主要針對每一次教學互動的時機是否合理、互動的時長控制、互動的次數、學生的參與度等方面進行。如關于COD測定的課堂測試，可以設置原理方面、操作方面和計算方面的題目，而操作方面的題目更適合隨堂測試，類型可以選用選擇題和判斷題，以降低題目難度，利于學生回答。互動環節實施的最大問題就是時長控制問題，具體要依據教學內容多少進行，如果教學內容多，互動環節少設置，教學內容少，互動環節就多設置。這個需要不斷地實踐和總結經驗，才能把控好。

4.3 ?作業庫完整性方面

作業包括每個章節知識點對應的題目，也包括課后作業題，評價主要針對章節知識點設置題目的完整性、題目的深度和題目的靈活性等方面進行。每個重要的知識點可設置拓展性題目。如COD測定可設置“滴定過程顏色變化不同代表水樣COD濃度高低不同”等綜合性題目，需要仔細思考并熟悉實驗過程和原理才能準確回答，具備一定難度。這種類型題目的設置需要教師不斷思考和不斷完善。

5 ?結語

網絡技術的發展和智能手機的普及，給環境監測課程教學改革帶來新的契機。基于網絡教學平臺的在線課程建設，將為學生提供全新的網絡學習空間和模式，使學生學習環境監測課程的方式更加多樣，學習時間更加靈活，更加便捷，資源也更加豐富，對于提高學生的參與度、調動學生的積極性、實現考核的公平性將發揮重要作用[6]。需要注意的是，在線教學不可能完全取代課堂教學，建議將環境監測課堂教學和在線教學結合起來，形成“課堂教學為主，在線教學為輔”的教學模式，更好地增強教學效果。

參考文獻

[1]湯紅妍，徐航，董鐵有.環境監測實驗獨立設課教學改革探索[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2012（2）：30-31.

[2]湯紅妍，時清亮，羅潔.環境監測課程教學改革研究[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2015（9）：35-36.

[3]湯紅妍，朱書法，王輝，等.環境監測實驗教學新模式探索[J].廣州化工，2016，44（1）：190-192.

[4]李文國.交互式在線教學平臺的設計與實現[D].天津：南開大學，2012.

[5]霍利嶺，呂曉晴，邊玲，等.線上線下混合式教學模式中在線學習平臺的比較研究[J].科學咨詢（教育科研），

2020（7）：60-61.

[6]張彪，楊素勤.關于建設資源環境監測在線開放課程的幾點思考[J].教育教學論壇，2019 （44）：235-236.