高校開展線上教學的探討
——以“土木工程測量”課程為例

楊江濤 李雅素 李曉明 李利敏

（1.西北農林科技大學水利與建筑工程學院，陜西楊凌 712100； 2.西北農林科技大學資源環境學院，陜西楊凌 712100）

自新冠肺炎疫情（以下簡稱“疫情”）以來，為了貫徹落實教育部關于在疫情期間“停課不停學、停課不停教”的要求，全國高校在極短時間內組織了有史以來規模最大、上線課程最多、覆蓋人員最廣的線上教學。這雖是疫情倒逼的應急之舉，但也是高?！盎ヂ摼W＋教育”改革成果的一次集中展示和檢驗。

隨著MOOC（massive open online course，大型開 放 式 網 絡 課 程）、SPOC（small private online course，小規模限制性在線課程）等線上線下混合教學的發展，我國高校在教學資源、教學平臺、教學模式研究、師資隊伍、教學技術支持等方面均有了長足的進步，為在線教學提供了保障［1］。但是，由于線上教學平臺的功能、教師信息化能力、學生適應性等均存在差異［2］，所以目前的在線教學還存在一定程度的困難，面臨著教學缺乏臨場感、師生缺乏互動、線上教學考核機制不完善以及學生的注意力容易分散、無法通過集體學習相互交流促進、學習缺乏監督等急待解決的問題。因此，為了保證在線教學效果，高校教師應該根據課程標準、學生在線學習的認知規律、信息技術工具的特點及線上教學的其他特點等，對課程進行教學設計［3］。

目前，線上課程的教學設計沒有可參照的范式和相對固定的套路，這不僅使線上教學無章可循，而且導致部分教師對線上教學產生畏難情緒，尤其是畏懼直播，只是采取“QQ傳資料＋答疑”或“使用MOOC上的資源＋答疑”等形式開展教學。針對這種情況，筆者結合多年的線上教學經驗，在認真進行學情分析、積極重構線上課程教學體系的基礎上，根據線上教學特點，對“土木工程測量”課程的教學設計進行了優化和完善；同時，大力建設符合線上課程教學要求的教學資源，積極探索為線上課程教學質量提供保障的過程考核模式，以期促進在線教學效果的提高，并為開展在線教學的教師提供參考。

一、認真進行學情分析，積極重構線上課程教學體系

在“土木工程測量”開課前，通過QQ、釘釘（ding talk）、雨課堂（rain classroom）、藍墨云班課（blue cloud class）等在線教學平臺的教師助手、投票、討論區等工具，并輔以問卷調查、測試等方式，對學生的學習狀態、已修課程情況等進行調研。在對調研結果進行認真梳理和分析的基礎上，根據多年線上教學的經驗和學科的邏輯關系，對“土木工程測量”課程第1、2章原有的課程教學結構進行重構，設計了結構串講、任務練習、合作討論、答疑提升等4個階段，以適應在線教學的特點。詳見圖1所示。

圖1 “土木工程測量”在線課程第1、2章的教學結構體系

（一）結構串講注重精講和適當留白，調動學生學習的內在動機

在線教學過程中，教師無法使用監督手段將學生約束在同一空間，學生的注意力比在實體教室學習更加容易轉移，所以需要教師在組織線上教學時充分調動學生學習的內在動機。因此，在重構“土木工程測量”課程第1、2章的教學結構時，結構串講（presentation）的設計既要注重精講又要適當留白。首先，將各章節知識串聯成一個連貫的框架，向學生展示知識的推演過程、專業思維的發展歷程、學科問題的專業背景等。其次，在利用“PPT＋騰訊QQ群課堂”進行在線講授時，要給學生留出足夠時間去理解概念，引導學生對原理性問題進行探究和思考。很多教師在實踐中已經意識到：自己在課程教學中清晰講授某個知識點與所有學生理解這一知識點之間并沒有必然聯系；自己在課程教學中未涉及某個知識點與大多數學生通過課外自學掌握這一知識點之間也沒有必然矛盾。由此可見，從知識傳授效率的視角考慮，在相同學時、高效率講授的基礎上，要進一步提升學習效果、活躍學生的思維水平，就必須以犧牲部分教學內容的講授為代價，就必須加強教學活動的組織和師生間的互動［4］。

（二）充分利用線上教學平臺，指導學生完成練習任務

練習（assimilation）是獲得技能的唯一渠道。因此，在重構“土木工程測量”課程教學結構時，要充分利用藍墨云班課、SPOC平臺，以頭腦風暴、小組作業等形式布置由概念理解、計算操練到原理運用、綜合分析等難度遞增的練習任務，并輔以相關的圖文影音資源幫助學生完成練習任務。以“水準測量”章節為例，概念理解的練習任務可以布置學生以頭腦風暴的形式進行“運用課本的專業名詞表達水準測量的完整過程”“水準儀功能探索”等活動，計算操練的練習任務可以設計為“閉合水準路線計算”“高程放樣計算”等活動，原理運用的練習任務可以設計為“水準測量兩種測站的應用情境”“路線校核的三種應用情境”等討論活動；綜合分析的練習任務可以設計為“四等水準內外業觀測計算的若干錯誤點”等練習題，讓學生進行分析判斷并提出改正的方法。

（三）組織在線合作學習和討論，引導學生深入學習

多數線上教學平臺自帶討論區，教師可在藍墨云班課平臺或QQ群，以問卷調查、答疑討論等形式收集學生在線上聽講或任務練習中遇到的問題，并在此基礎上提煉出共性問題，然后引導學生互相釋疑。因此，在重構“土木工程測量”課程教學結構時，教師可以凝練出一些不僅具有討論價值而且還具有開放性、思考性、爭議性或歧義性等特點的問題，并圍繞這些問題組織學生開展合作（cooperative）學習。例如，就“按等級水準測量規范要求制定的項目條款是為了抵消哪些誤差的產生”的問題，組織學生共同討論。合作學習不僅可以促使學生理解知識的深層內涵，還可以激發學生學習的熱情。所以教師還可以通過提供拓展性學習資料，鼓勵學生自行完成“跨河等級水準測量的實施方法及精度提高方案”等高難度的學習任務，啟發學生進行縱深方向的討論。

（四）開展直播答疑和總結，提升學生線上學習質量

在重構“土木工程測量”課程教學結構時，針對學生在練習階段和討論階段遇到的問題，設置了總結（conclusion）提升線上教學環節。首先，讓學生將需要解決的疑問上傳到教學平臺，教師再結合練習和討論中總結出的共性問題，按照課程的難點和重點對教學內容進行歸納總結，并繪制思維導圖。其次，通過在線上直播答疑，提升學生的思維層次和對學科知識的理解層次，幫助學生建立學科知識結構，培養學生發現問題的意識和解決問題的能力。

此外，在課后，教師可以利用教學平臺上傳一些課程學習的補充資料或課外小知識。例如，在“緒論”講授結束后，為學生推送“李建成院士26年完成大地水準面精度三級跳”微課視頻。這不僅有助于學生理解大地水準面、旋轉橢球面、精化大地水準面之間的演化關系以及明確使用不同儀器設備的依據，進一步豐富學生的知識，還可以引發學生思索，激發學生學習測量學的興趣。

二、根據線上教學特點，優化和完善課程教學設計方案

教學設計是指根據課程標準的要求和教學對象的特點，將教學諸要素有序安排，確定合適教學方案的設想和計劃，一般包括教學目標、教學重點難點、教學方法、教學步驟與時間分配等環節。教學設計的質量決定著教學效果。這就要求在完成學情分析和重構線上課程教學體系之后，還要針對線上教學的特點優化和完善課程教學設計［5］。因此，根據線上教學的要求，在優化和完善“土木工程測量”課程教學設計方案時，首先應重點關注學生的學習活動，即提出明確的學習目標，估算學生在學習活動中需要花費的時間，并在此基礎上為學生提供明晰的任務清單；其次應為學生的每個學習活動提供必要的反饋。最后，通過優化和完善，形成“土木工程測量”課程“6－3－5－3－5”（即6個教學環節、3個教學階段、五星教學法、3種教師角色、5種線上教學平臺信息化教學工具）在線教學設計方案，如圖2所示。

圖2 “土木工程測量”課程“6－3－5－3－5”在線教學設計方案

（一）線上課程教學6個環節的腳本設計

在優化和完善“土木工程測量”課程教學設計方案過程中，按照課內80分鐘、課下40分鐘繪制時間軸，排列知識點，編寫課程導入（bridge in）、目標強調（objective outcome）、調查問 卷（pre－assessment）、互動教學（participatory learning）、單元后測（post－assessment）、總結反饋（summary）等6個教學環節的教學腳本。這對沒有受過信息化教育技術訓練、只是根據自己面授課的經驗進行線上教學的教師來說，可以通過豐富教學資源、組織教學活動、加強教學評價等有效改進調查問卷、互動教學、單元后測（即“3P”）等短板環節，從而解決教學短板導致的知識碎片化、重點不突出以及知識點間邏輯關系不緊密等問題，并在改進“3P”的基礎上促進其余教學環節的完善。

（二）線上課程教學3個階段的教學方案設計

在優化和完善“土木工程測量”課程教學設計方案過程中，按課程開始、課程進行中、課程結束等3個階段設計合適的教學案例，建議每15分鐘左右設計一個知識點的教學案例，并在PPT課件上標注階段圖示，從而在一定程度上實現錯峰授課。在課程開始階段，應以生動活潑、喜聞樂見的形式導入教學內容。例如，以“虎門大橋也浪起來了”為案例，說明大橋水平垂直位移觀測的方法。在課程進行中階段，可穿插開展互動討論，由教師提供討論思路、進行總體布局，由學生動手演繹、在線展示并開展小組競爭，從而提高學生線上教學的參與度。在課程結束階段，應要求學生將課堂筆記及課后反思上傳到平臺，讓學生間互相評閱，使學生不僅是作業完成者還承擔著評價者的角色。這樣，不僅能夠激勵學生更加積極地完成教學任務，還能夠喚起學生參與教學評價的主動性和學習興趣［6］。此外，還可通過定期舉行最美筆記評選活動，促進學生在線認真聽講、積極參與、主動學習。

（三）以五星教學法組織線上課程教學的方案設計

五星教學法的實質是將具體的教學任務（教事實、概念、程序或原理等）置于循序漸進的實際問題解決情境中來完成，強調教學原理與教學過程的統一、激發動機的情境創設、學生主體的參與性等。五星教學法的實施有利于改進在線教學、多媒體教學或者E－learning學習中只重視信息呈現、忽略有效教學特征的弊端。因此，在優化和完善“土木工程測量”課程教學設計方案過程中，設計了圍繞五星教學法“聚焦問題”“激活舊知”“試證新知”“應用新知”“融匯貫通”等5個主要要素組織線上課程教學的方案。

在該方案中，教學資源與教學活動是2個基本要素，缺一不可。只有教學資源沒有教學活動會使學生缺乏學習動機，只有教學活動沒有教學資源會使學生產生畏難情緒。因此，圍繞“聚焦問題”組織線上課程教學，要通過實際情境提出問題、交代學習任務、形成任務序列，從而方便學生快速進入學習狀態，進而激發學生的學習興趣、學習動力和信心。圍繞“激活舊知”組織線上課程教學，要通過測驗了解學生已經具備的知識背景，然后利用學生已有的知識幫助其學習新知識，從而使學生有參與感，激發學生的求知欲，促進學生對新知識的吸收。圍繞“試證新知”組織線上課程教學，要根據課程內容通過展示論證新知識給予學生適當的學習指導，而不能僅僅是陳述要學習的內容。圍繞“應用新知”組織線上課程教學，要根據教學目標通過開展練習為學生提供階梯狀的任務序列，使學生通過完成任務獲得滿足感；同時，通過設計相關討論題目促進學生反思和提高，使學生最終能夠靈活創造、探索運用新知識。圍繞“融匯貫通”組織線上課程教學，要使學生通過講授或展示成果加深對知識的理解。正如學習金字塔理論和布魯姆理論所指出的，學生只有講授出來，獲得的知識才最深刻。

（四）線上課程教學中教師所承擔3種角色的設計

在網絡時代、信息社會，教師必須由獨白者轉變為對話者，需要將學習主動權交還學生。因此，教師的職責已不再是單純的傳道授業，教師必須由傳統的單一“教學”角色轉變為“多面手”角色。因此，在優化和完善“土木工程測量”課程教學設計方案過程中，為了使教師將更多的時間和精力用于教學設計、教學活動組織、教學過程監控以及答疑解惑和學習評價，對教師所承擔的資源搜集者、整理者和提供者，教學活動的設計者和指揮者，課后線上實時活動的引導者和實施者等3種角色進行了設計，要求教師根據課程進展的不同階段，合理進行角色轉換，激發學生學習的自主性，引導學生理解知識、掌握技能，最終達成相應的教學目標?？傊?，教師將越來越傾向于成為一個顧問、一個幫助發現矛盾焦點的人、一個可以交換意見的參與者、一個學生學習經歷的陪伴者和學習成效的激勵者，而不只是傳授現成真理的人。

（五）線上課程教學平臺5種信息化教學工具的使用設計

要提高線上教學效率，就要加強學生與信息技術工具之間的操作交互、學生與教學要素之間的信息交互。因此，在優化和完善“土木工程測量”課程教學設計方案時，教師可以通過QQ群課堂平臺的隨堂小測驗、線上小組作業互評、學習經驗值獎勵、搶答或點名提問、設立最后期限等5種信息化教學工具組織開展系列的互動式教學活動，啟發學生的思考，幫助學生破解難點、疑點問題，強化學生對重點內容的理解和應用，激發學生的學習動機，提高課堂效率和教學效果。

三、大力建設符合線上課程教學要求的教學資源

利用在線直播平臺將課堂直接移植到線上，是最接近教師和學生習慣的一種簡單、成熟的在線教學模式。但是，線上教學畢竟不同于線下教學，教師在線上授課過程中無法通過肢體語言與學生交流，也無法通過觀察學生的神情狀態了解學生吸收知識的程度，所以傳統的現場教學資源并不都適用于線上課程教學。

無論采用多么先進的教學平臺、教學方式和手段，教學效果的好壞主要還是取決于教學內容是否具有完整性、豐富性和系統性。為了滿足學生線上自主學習的需要，教師必須設計并制作適合線上教學平臺傳播的、符合學生線上自主學習認知規律特點的在線教學資源。因此，在“土木工程測量”課程在線教學實踐過程中，應突出展現直播教學資源的優勢。因為直播教學近似于課堂教學，教師和學生相對比較容易適應。在直播教學中，教師可以通過簽到、提問、投票、小測驗等在線教學平臺提供的小工具檢查出勤率，強化對學生學習過程的管理；同時，由于學生長時間坐在屏幕前聽課容易疲勞，所以教師在直播教學中可以把握課程節奏，適當穿插教學活動，調節在線課堂氣氛。此外，教師可以采用平臺插件、Camtasia軟件等對直播過程進行錄制，為后期的視頻教學資源建設及學生回看等儲備素材。

四、積極探索為線上課程教學質量提供保障的過程考核模式

為了保證在線課程教學質量和教學效果，必須建設與之相匹配的過程考核模式［7］。因此，在“土木工程測量”課程在線教學實踐過程中，應遵循“以評促學”主導思想，設計全方位覆蓋“課前、課中、課后”的“過程性考核評價體系”。其中，學生在課前階段觀看教學視頻時長、完成課前任務進度、自測情況等學習行為會被教學平臺詳細記錄，教師可以將這些學習大數據作為教學評價的基礎；在課中階段，教師可以借助學習平臺的交互功能，積極組織學生開展討論、測試、問卷調查、搶答等教學活動，并將教學平臺記錄下的這些學習大數據作為評判學生學習成效的有效依據；在課后階段，教師可以在學習平臺發布作業、思考題、練習任務、拓展任務等，幫助學生鞏固所學內容、開拓視野，還可以在每周或每章節教學結束后，進行一次隨堂測驗，直接檢驗教和學的效果。

此外，還可以充分利用教學平臺提供的各種功能模塊或輔助教學的小工具，為學生達到預期的學習效果提供保障。教師通過分析教學平臺記錄的學生學習行為和學習過程大數據，能及時有效并有針對性地調整教學策略，精準幫扶“學困生”，還可以動員“學優生”為“學困生”提供幫助。例如，實時對學生經驗值進行排名，在課程網站上不定期展示優秀的學生作業、問題解決方案、學生的討論和提問內容等。這樣，一方面可以激勵認真學習的學生，另一方面可以形成隱形競爭環境，給學生造成一定的同伴壓力。再如，運用教學平臺的實時反饋功能使學生能及時查看自己在學習過程中完成各項任務的情況，從而促進學生不斷進行反思和改進。這有助于提高學生的學習成效。

實踐證明，在對學情調研結果進行認真分析的基礎上重構線上課程教學體系、優化和完善課程教學設計方案、開展直播授課和建設為線上課程教學質量提供保障的過程考核模式等，調動了學生的積極性，使其順利地完成教學目標；解決了線上教學時空隔離造成的臨場疏離感問題，提升了知識傳授效率。但是，大規模在線教學是一種新的嘗試，教學過程中遇到各種突發情況在所難免，教師只有做好相應的預案，采用多種形式提供教學資源和開展教學，才能確保線上教學的正常進行；只有不斷改進和創新課程的教學設計，才能確保教學質量和學習效果。

總之，線上教學是一項系統工程，需要從各個層面整體推進。新冠肺炎疫情給社會和高校教育教學的運行帶來了重大挑戰，也給線上教學的發展創造了良好的機遇。而線上教學的發展既激發了教師教學創新的激情，又鍛煉了教師教學創新的能力，并有效地促進了高等教育的教學變革。因此，教師需要重新審視教育的本質、信息技術與教學的關系，通過教學實踐的不斷嘗試、教學經驗的不斷積累，推動課程教學真正走向線上線下互動的新時代。