“節能技術”課程完全線上教學的實踐與思考

劉 亮 賀 超 張志萍 趙淑蘅 焦有宙

（河南農業大學 機電工程學院<生物質能源河南省協同創新中心>，河南 鄭州450002）

0 引言

2020年年初，受突發新型冠狀病毒肺炎疫情影響，各地高校紛紛延期開學。1月27日，教育部及時印發《關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》，要求做到“停課不停學，停課不停教”[1]。各高校積極響應，充分利用各種線上教學平臺、校外各級精品課程資源或校內自建課程資源，開啟“完全線上”教學模式[2]。節能技術是能源與動力工程專業一門非常重要的綜合選修課程，專業性很強，如何利用線上教學實現教學質量等同甚至高于線下教學，對教師和學生都是一個巨大的挑戰。筆者在超星學習通平臺、騰訊QQ群以及微信群等智慧教學工具的支持下，順利完成了教學活動的實施，不僅彌補了學生不能到校學習的損失，同時也為通過網絡將高校教育全面惠及社會進行了一次有效的嘗試。

1 完全線上教學模式

疫情期間，教師無法和學生面對面交流溝通，利用網絡工具進行完全線上教學成為師生們必然的選擇。但是，完全線上教學并不等于搬家式的課堂直播。一方面，是由于受到當前網絡設施條件的限制，如果全國學校均采用直播形式，勢必造成網絡擁堵、卡頓等狀況[3]，影響教學質量；另一方面，高質量的在線教學不僅需要滿足基本的視聽要求，還需要從教育的本質出發[4]，合理規劃在線教學應用模式。由于在家庭環境中學習缺乏與教師和同學之間的交互影響，線上教學方式需要充分利用各種已有資源如超平學習通平臺、優秀網絡視頻、教學團隊自建課程資料等，巧妙設置課程環節等方式，設計出高效并且符合學習規律的完全線上教學模式。筆者結合“節能技術”課程以往“線下線上融合”的混合教學模式以及課程團隊已建教學資源，在疫情期間做出相應調整，呈現一個“完全線上”的遠程教學模式。

1.1 課前準備工作

首先是教師在教學內容方面，根據教學大綱、教學目標以及人才培養計劃，梳理清楚各章節的邏輯關系以及各個章節的重點和難點知識。緒論部分關于節能技術的重要意義主要是聯系生活實際設置開放性問題，如“校園節能潛力與措施”、“家庭節能措施”、“節能與減排的關系”等，引發學生的興趣和主動討論；對于理論難點“節能基本原理”部分，則通過回顧工程熱物理、能量有效利用等課程中涉及部分知識點，讓學生充分體會理論知識在實際工程中的指導作用。對于“通用節能技術”、“通用節能設備”等核心內容主要是結合實際工程、工藝或設備，通過視頻、圖像等資料展現能量分布與變化狀況，輔助學生更好的理解與掌握。同時，為了加強互動交流，采用碎片化教學模式，適度減少課堂教學內容。其次，在課程資料的準備方面，對于基礎知識選用國家規劃教材開展，對于拓展知識在素材選擇時除了貼近專業背景外，還要適當涉及交叉學科，適應培養復合型人才的需要。此外，通過介紹我國大型能源裝置和重大能源項目的介紹情況，增強學生的愛國情操，將教學與課程思政目標有機融合。在資源平臺方面，充分利用學校已整合的超星學習通平臺、微信與QQ等智慧教學平臺，提前通知學生掌握平臺使用方法并進行演練。

對于學生而言，課前準備主要包括兩方面：一是掌握通超星學習通平臺的使用方法，并通過其提前預習課程任務；二是要自主完成部分知識的學習與傳遞。為了提高學生的積極性，將翻轉課堂引入線上教學，讓學生帶著任務去學。主要是將課程中相對較為簡單的部分分成專題，學生自由分組并選擇對應的專題任務，通過搜索資料、小組討論、制作PPT與匯報短視頻等進行成果分享，提升學生動手解決問題的能力與團隊合作精神。

1.2 課中具體實施

課中學習環節主要是由教師串講、學生翻轉課堂匯報和師生互動構成。為了便于學生復習與討論，同時結合學生意愿，教師串講和學生翻轉課堂匯報采用提前錄播視頻然后在課堂上集中觀看的方式。教師串講視頻和學生翻轉課堂視頻由教師上傳至學習通對應分組區域，方便學生觀看討論。同時采用超星學習通的簽到、討論、布置作業等功能提高效率，并通過在QQ課堂群里“隨機選人”回答問題，調動學生學習積極性的同時，又能了解學生的聽課情況。

以“隔熱保溫技術”章節為例，課前五分鐘在學習通發起“簽到”，并在QQ群通知學生觀看串講視頻，理解蒸汽輸送、電站換熱設備等工程應用中隔熱材料與節能的關系，掌握保溫材料的選用原則以及材料使用厚度的核算方法等。教師在學習通平臺實時查看學生聽課進度，觀看期間如果學生有任課問題可以在QQ群提問，教師隨時在線答疑。視頻播放結束后，教師總結課程知識點，并在QQ群里發布討論話題，組織學生進行討論。教師串講環節之后，進入學生翻轉課堂環節，由匯報組學生對選擇的專題內容進行匯報，其他組進行提問與點評，同時匯報組同學解答相關提問，并由教師進行補充完善。

1.3 課后復習與測評

為了鞏固課堂知識同時檢查學生在線學習的效果，在學習通平臺發布隨堂作業與測試。布置作業時主要使用單選題、判斷題、填空題的方式考察大部分知識點；對于知識點延伸部分，則采用簡答題形式，答案不唯一，由教師人工批改點評。對于教師完成題目講解后還不能理解的，通過QQ單獨進行討論解答，并將討論內容進行整理，發至課程QQ群供學生自主查看。而在作業批改環節則利用學習通的作業互評工具，讓學生也參與評測過程，進一步加深對相關知識的了解。對于學生線上學習綜合成績的評定，主要是通過學習通后臺自動統計各項學習指標來完成，如學生的作業分數、進入課程次數、閱讀課程資源次數、在線時長、學習錄播視頻時長等。

2 完全線上教學存在的問題與對策

完全線上教學方式突破了傳統教學在時間和空間上的限制，實現了疫情期間“停課不停學，停課不停教”的基本要求，但也存在一些問題需要克服與改進。

首先，是全國學校集中式的開展網課，導致各大教學平臺出現擁堵、卡頓等情況影響學習體驗與效果。針對這些情況，一方面各大教學平臺以及高校應該加強基礎設施建設、采取錯峰限流等措施。另一方面，教師應該做好備案，可提前將錄課視頻上傳至QQ群、微信群等以備需要。

其次，完全線上教學對學生的獨立學習能力提出了較高的要求，可能會出現個別學生有所謂“掛機”現象。針對這種情況，建議將翻轉課堂引入線上教學，提高學生的學習興趣及自主學習能力，使學生圍繞學習任務開展學習，以任務的完成結果檢驗和總結學習過程。

最后，對于完全線上教學，學生可能隨時通過聊天工具與教師交流，加大教師工作量。對于這種情況可以聘請優秀學生作為助教協助整理問題，提高教學效率。

3 總結

此次新冠疫情對教育事業產生了巨大影響，但同時也為促進教育發展提供了契機。短期來看，疫情打亂了春季開學計劃，線上授課作為一種應急手段可以基本保障教學活動的開展，促使學生恢復正常學習狀態。雖然高質量的線上教學設計、教學方法以及教學能力在短期內仍難以達到，并且還受到通信網絡條件限制的限制，存在卡頓、掉線等技術難題。但長期來看，隨著5G時代與人工智能時代的來臨，疫情結束之后進一步加強網絡化教學力度，開展線上線下混合教學將成為常態，作為教師應積極向“線上線下”雙師角色轉型，在未來的課堂中充分利用智慧教學工具，積極推動課程教學改革，高質量地完成教學任務。