“衛星氣象學”混合式教學實踐探討

關吉平　廖麒翔　何明元　龍智勇　李浩

[摘 要] 在線教學是當前及今后教學改革的大勢所趨，基于雨課堂和MOOC等網絡課堂，對“衛星氣象學”本科課程的混合式教學實踐進行探討，主要包括從網絡平臺的選擇、教學設計理念和內容的重構、混合式教學潛力的挖掘，以及在線課堂面臨的問題及對策等四個方面介紹“衛星氣象學”課程在線教學實踐，并從混合式教學方法中發現了一些問題，提出了部分解決辦法，為今后本課程在線教學的完善和改進奠定基礎，也為其他課程的在線教學改革提供一些參考。

[關鍵詞] 混合式教學;衛星氣象學;在線教學;實踐探討

[作者簡介] 關吉平（1978—），男，山西陽高人，理學博士，國防科技大學氣象海洋學院副教授，碩士生導師，主要從事氣象衛星資料應用的教學科研工作。

[中圖分類號] G642? ?[文獻標識碼] A? ? ?[文章編號] 1674-9324（2021）40-0089-04? ?[收稿日期] 2021-03-12

一、引言

線上教學是依托互聯網學習平臺實施的教學活動，是現代教學與互聯網技術相互融合的成果。近年來，在信息化技術的背景下，以MOOC為代表的線上教學課程得到了深入廣泛的應用，越來越多的人可以通過網絡課程進行在線自主學習[1]。自新冠肺炎疫情暴發以來，2020年上半年許多院校廣泛采用了線上線下混合的教學方式，避免了課時的延誤。在疫情防控期間積累的實踐經驗，包括在線教學的教學方式、表現形式和技術支持，可以為以后一段時間的在線教育提供一些創新性思路[2]。

“衛星氣象學”是我院面向多個本科專業開設的一門專業性強、涉及面廣的課程，共30學時。它是衛星遙感與氣象學交叉的一個學科分支，是研究衛星遙感的原理與方法、衛星資料在氣象中的應用理論和方法的科學。該課程所涉及的主要內容為衛星遙感原理、衛星圖像的天氣學分析、衛星資料反演方法及氣象、水文要素的衛星資料分析方法等，是學生今后從事氣象保障的基礎。通過課程組多年的教學實踐表明，其中涉及原理的教學內容，如衛星遙感原理及衛星資料反演方法等，由于難度較大、課時少，學生普遍對其有畏難情緒，且理解不透徹，利用所學理論分析衛星氣象學問題的能力還很弱。對此教學雙方普遍認為，該課程的教學模式與教學理念需要進行改革。本文將此次疫情期間基于各類平臺進行的在線教學改革實踐進行總結，為下一步該課程教學內容、教學形式的改革實施奠定基礎。

二、教學改革實踐的困難

（一）平臺選擇的困難

網上教育平臺眾多，各有其獨特功能和優勢，但在疫情期間都會出現擁堵的現象，導致平臺設置的部分功能無法正常使用。而且，在線教學依賴于教學雙方的網絡速度，若網絡信號差則易導致教學延時，無法及時進行實時溝通互動。因此，不僅需要選擇合適的教學平臺，還要保證良好的信號。

（二）教學方法的選擇

在傳統的面對面教授的課堂上，老師可運用多種提問方式帶動課堂氣氛，通過觀察學生的表現判斷教學效果，從而改變教學內容和方式。在線教學需要良好的網絡和較為安靜的網絡環境，在老師講課期間，學生需要關閉麥克風，老師無法了解對面學生的反應，而且一旦網絡出現延遲，老師更是無法保證課堂效果。因此，如何設計課堂內容，促進學生積極參與，提高課堂趣味是混合教學的關鍵。

三、線上教學平臺簡介

隨著信息技術的發展，網絡在線學習平臺層出不窮，包括智慧樹、MOOC、雨課堂、藍墨云班課、SPOC等。目前，按照課堂的實時性可以將常見的網上學習平臺分為兩類[3]。一類是在線課堂平臺。老師和學生是同時在線上課，在平臺上互動分享，雖然可以實現實時教學，但無法真實了解到學生是否認真，如雨課堂、智慧樹等。另一類是MOOC平臺。學生通過觀看已經錄制好的教學視頻，自主完成老師布置的任務，缺少互動性，如SPOC、MOOC等。為了讓各類學習平臺能發揮作用，課程采用“線上線下”混合式教學模式，線下預習平臺選擇了MOOC，線上教學平臺選取了雨課堂。

MOOC平臺采用提前錄制課程的方式，向學生傳授知識。平臺能記錄學生觀看進度和任務完成度，并可以指定學生在規定時間內完成作業，而且有章節框架，可以導航到指定頁。但平臺內缺乏交流的渠道，只能通過三個討論區進行答疑解惑，不具備實時性，而且無法了解學生的掌握程度。因此，我們選取MOOC平臺作為線下課程的預習平臺。

雨課堂需要學生掃描二維碼進入課堂，老師可以在平臺上發布PPT和音頻。學生在獲得認證后，自動同步課表，而且隨時知道老師上課情況。在上課過程中，如果學生聽不懂課程，可以點擊求助按鈕，向老師求助。在線上，老師也可以清楚地知道學生是否加入課程中，并隨時布置作業，讓學生在限定時間內完成。平臺采取線上成績分析，方便了老師的教學。但是平臺上的教學知識點都是通過PPT直接呈現，無法展示公式推導過程，很難引起學生的思考。因此，線下教學需要彌補線上教學的不足。

四、在線教學實踐

（一）完善網絡平臺的構建

開展在線教學的首要工作是進行教學資源的準備，包括每學期開學前應該完成的本學期教學信息、教學視頻、教學課件、電子化教材的上傳工作。在教學過程中應該逐步實現在線答疑，以及作業的在線提交、在線批改。在線教學的核心是網絡資源，但由于衛星氣象學專業性太強，在互聯網上能夠找到的網絡教學資源寥寥無幾，因此需要課程組加快建立具有我院特色的“衛星氣象學”課程網絡資源。初步以衛星氣象學中的重要知識點為節點，如氣象衛星的軌道及運動規律、可見光云圖的遙感原理及其分析基礎、紅外云圖的遙感原理及其分析基礎、中緯度天氣系統的衛星資料分析、熱帶天氣系統的衛星資料分析、中尺度對流系統的衛星資料分析等為中心設計教學活動，錄制微課上傳到MOOC，作為學生課前預習視頻，化解難點，提高學生課前主動學習的質量，并通過這些節點與其他知識緊密相連，構成完整有效的知識鏈。