動力工程測試技術課程遠程在線教學實踐

李小民 孫昆峰 曹侃

摘要：受新冠疫情影響，新學期對動力工程測試技術課程采用了遠程在線教學形式。結合在線教學特點和教學計劃，對授課內容進行了分塊設計，各區塊包括授課環節和討論環節。最終順利完成了教學計劃，學生學習參與度和出勤狀況較好。要求學生課前瀏覽待授知識點并閱讀行業規范，利于激發學生學習熱情及自學能力提升。在線教學軟件還可得到答題討論狀況的定量數據，對探討適合線下線上混合式教學的教學方法等非常重要。

關鍵詞：遠程在線教學;線下線上混合式教學;教學方法;自學能力

2019年底突發的新冠肺炎疫情，教育部于2020年2月發文指導普通高等學校在線教學的組織與管理工作。在2019-2020學年第二學期的教學過程中，中原工學院能源與環境學院采用企業微信的會議模塊和超星直播客戶端等遠程在線教學軟件，嚴格按照教學大綱和教學日歷，保質保量完成了能源與動力工程專業動力工程測試技術課程的遠程在線教學任務。

一、遠程在線教學中存在的主要問題

遠程在線教學是特殊背景下產生的全新教學形式，與傳統的線下教學形式差異較大。第一，遠程在線教學不同于傳統線下教學鮮活的師生面對面授課形式，而是分別面對電腦屏幕或手機屏幕，直播窗口小，師生互動頻率低，教學內容在師生之間傳遞的流暢性、連貫性等受到影響，雙方對此均需一個角色適應過程，該問題在最初幾次課尤其明顯。第二，受限于師生教學環境變化、部分時段網絡狀況不佳等因素的影響，學生要么主觀上輕視在線課堂學習，精力難于集中;要么掉線重連頻繁，聽課連貫性與學習效果大打折扣，教師監控頻率也相應增加，結果造成實際教學進度多滯后于原教學計劃。第三，遠程在線教學與慕課堂、教育云服務等一般線上教學過程不同。一般線上課程，為避免填鴨式教學和學生死記硬背應付考試，以學生為中心進行課堂設計，強調教師安排課前學習任務，學生課前通過視頻掌握基本知識，然后在MOOC討論區提出疑問并進行師生討論…。此時，學生以興趣為出發點開展學習，學習目標相對模糊，課程學習內容完成及測試等無嚴格的時間要求。相對來講，遠程在線教學有學校出臺的、嚴格的專業培養計劃和教學大綱約束，教學目標明確，授課時段預先設定好的教學內容在遠程在線教學過程中的實時調整空間有限，難于實現與傳統授課形式的實質教學效果等價。

二、遠程在線教學實施

中原工學院能源與環境學院上課班級采用QQ群形式組織，班長負責建群、學生課前提醒通知，學習委員負責課前人數清點、平時作業收發和書面形式收集學生的學習疑點并與教師協調集中答疑時間。平時作業提交采用PDF格式，利于批改反饋作業完成質量，使學生明確學習不足的部分。授課采用企業微信的會議模塊和超星直播軟件客戶端，前者信號流暢、音質好，可保證教學的流暢性和連貫性，教學清晰性好，后者便于組織學生實時答題討論并迅速得到答題討論狀況的定量數據，利于正確評估教學容量和學生工作記憶容量之間的匹配合理性、課程教學結構的邏輯性的優劣，進而為遠程在線教學過程中實時調整教學方法、控制教學節奏等提供依據。遠程在線教學過程中，為正確匹配教師的教學容量與學生的工作記憶容量，每次授課時間為2節，每節課時長為45分鐘，節間休息10分鐘。考慮到在線教學過程中無法根據學生表隋等直接判定學生聽課狀況，且網絡狀況不佳還會造成教師授課、學生聽課不連貫，故根據教學大綱和教學日歷，并結合知識點屬性及知識點之間的邏輯關系，對每次授課內容和教學結構進行了重新設計。

（一）課前準備

課前要求學生瀏覽教材和課程PPT后，針對性地重點閱讀行業規范中的課程相關部分，使學生可直觀了解課程的重要性和學習重點，以激發學生的學習熱情。教學清晰度是確保教學效果的關鍵，與教學過程中的教學流暢性、連貫性、教學容量、師生互動、教學結構等因素有關。有鑒于此，在課前準備階段僅要求學生瀏覽教材內容和課程ppt，僅能夠了解待講授內容的關鍵知識點、主要專業概念和行業術語。這些知識點、專業概念和行業術語對學生來講是陌生的、抽象的，往往由于對其缺乏直觀和具體的理解，結果造成聽課被動盲目。對此，要求學生在了解這些教學內容的前提下，重點閱讀行業規范中與其相關的部分，這樣不僅利于學生鞏固以前所學的專業知識，還可使學生通過閱讀規范對講授的知識點、專業概念和行業術語建立直觀具體的認識，進而提高聽課的針對性和主動性。

（二）課程實施

遠程在線教學的教學環境、網絡狀況均會嚴重影響教學清晰度，故其授課節奏、教學方法、教學結構均需重新調整。首先，考慮到學生遠程在線學習環境變化引起的聽課專注度降低，對每次授課內容按照知識點數量和知識點之間的邏輯關系進行了分塊處理。為避免分塊造成授課內容的過渡碎片化，每次授課內容大致涵蓋4—5個知識點。如，在第四次課熱電偶測試技術中，結合教學大綱和教學日歷將其劃分出熱電偶的工作原理、熱電偶基本定律、熱電偶分度表的使用、熱電偶參考端的溫度恒定與補償等4個知識點，具體課堂安排見表1。其次，基于遠程在線教學特點和教學計劃安排，每個知識點講授均分成以老師為主的講授過程和以師生相互作用為主的討論過程。在教學結構上，每個知識點的授課時長和討論時長應結合知識點的專業屬性進行分配，如，在第四次課的教學過程中，第一個知識點是熱電偶的工作原理。從專業角度來看，該知識點的原理性較強，故選用講授法闡述了熱電偶的概念、熱電偶熱電勢的形成原因和熱電勢溫度之間的依變關系，占用時長大約10分鐘。該知識點的討論時長也設置為10分鐘，討論過程中重點就熱電偶參比端的溫度恒定措施進行了討論。討論過程中，學生發言踴躍，不僅使學生切實認識到熱電偶參比端溫度恒定對測溫精確度的重要影響，還有效鞏固了以前工程熱力學課程所學的知識，對冰水混合物和三相點有了更具體的理解。除此之外，在該知識點討論過程中，還對第+知識點熱電偶基本定律的引入進行了介紹，使學生充分理解這兩個知識點的邏輯關系和不同的工程應用價值。再有，教學過程中借助Ex-eel軟件的隨機函數進行學生隨機點名加入討論，這不但利于教師避免由偏好點名學生參與討論，還可督促學生聽課和有效避免學生因非面對面授課而發生溜課。再次，熱電偶分度表的使用知識點具有較強的工程實用性，故將其講授時長安排為5分鐘，而討論時長提高到10分鐘。討論過程中，除了采用隨機點名學生參與討論外，還結合超星直播軟件客戶端組織學生進行實時在線答題討論，答題準確率等結果數據的量化迅速準確。

（三）課后考核

課后考核旨在督促學生鞏固課程內容和知識點的具體化應用，包括書面作業和下次課預習兩個部分。平時作業由課代表組織收發，作業提交形式采用PDF文件格式，利于批改反饋作業完成質量，并及時了解學生的學習不足，為改進教學方法和教學結構調整提供依據。下次課預習部分僅要求學生瀏覽下次課主要內容知識點即可，而重點放在詳細閱讀行業規范中的授課相關部分，使學生直觀感受待授課內容的重要性和需要重點學習的部分，不僅利于激發學生的學習熱情，還可有效提升學生自主查閱資料的能力和自學能力。

三、教學效果分析

課堂考勤方面，除第五次課的授課過程中一位同學生病請假外，其余時間學生出勤率達到100%，全程未發現學生溜課行為。這表明采用軟件進行隨機點名，既可避免教師從個人偏好出發指定學生參與討論，使其他學生的參與積極性降低，還使點名更具隨機性，從而減少學生對溜課行為的僥幸心理。從課堂答題討論情況來看，答題討論過程中，師生互動強烈、學生參與積極性高。從作業完成質量來看，作業準確率高，良好率達80%，優秀率達10%，沒有不及格的情況發生。從課代表收集的學生反饋意見來看，結合行業規范有針對性地進行課程學習，可使學生在課前充分了解待講授內容的工程價值，進而有效激發學生的學習熱情及自學能力的提升。從校內專家聽課反饋意見來看，專家對課程教學進度和教學質量總體認可。

四、結語

2019年底突發的新冠肺炎疫情，使我們第一次對遠程在線教學有了切身體會。通過在線教學軟件進行遠程在線教學，可以充分利用教學軟件相關功能，統計數據準確可靠，利于教師合理安排教學進度、準確把控授課節奏和合理選擇教學方法。充分了解線上教學的規律特點，對教師結合自身特點，探索選擇適合線下線上混合式教學的教學方法非常重要。在遠程在線教學過程中，要求學生課前預先瀏覽教學內容，并重點閱讀行業規范中與教學內容相關的部分，利于提高學生自主查閱資料的能力和自學能力的提升。