加強師生互動實現“實質等效”

蔣超

（武漢科技大學理學院，湖北武漢 430081）

教育部于2020年2月4日下發了《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》，我校積極響應教育部意見，組織部署教師根據本學期課堂教學任務，按照“一專業一方案”的原則制定公共課本科教學具體方案，基于課程特點調整教學形式和教學內容，優先完成理論教學，采用多種線上教學形式開展課堂教學。本文以超星泛雅平臺為例介紹大學物理在線開放課程的建設方案，供參考。

一、在線教學平臺以及教學模式的選擇

為選定合適的教學方案，教學團隊預估，應對大規模在線授課將會給平臺帶來巨大的數據壓力，幾百萬甚至幾千萬大中小學生以在線的方式進行實時高質量互動，必將給平臺帶來堵塞、卡頓等技術故障。商業化平臺在服務器負載方面有優勢，高校本科教育除了需要完成知識傳遞即時性，還需要進行教學數據的統計以備后期進行針對性教學，實現知識傳遞的有效性。因此，在面向高校的教學平臺中，根據課程的特點及平臺服務能力、穩定性考慮，我們選用了超星泛雅平臺。

超星泛雅平臺是由超星公司開發的集教學互動、資源管理、課程資源建設、教學成果展示、教學管理評估于一體的新一代網絡教學平臺，主要包含網絡教學門戶、教學資源庫、學習空間、慕課課程建設、教學互動平臺、教學管理評估、質量工程、移動學習等8大模塊，為網絡教學提供全方位支持。超星平臺的優勢就是將超星數字圖書館海量的圖書、期刊、報紙等知識庫進行了整合，可為教師建課和學生學習提供大量的教學拓展參考資料。

網絡課程的教學模式大致可以劃分為“錄播”和“直播”兩種，疫情突然，筆者及教學團隊中大部分教師都身處外地，軟硬件條件匱乏，缺乏直播課程環境。在學生端，部分同學也存在網絡條件差等客觀條件不足以支撐實時在線雙向互動學習的情況。因此，我們選擇了相對并不實時的錄播方式，同時輔以QQ群在線答疑和不定期直播答疑。

二、大學物理在線課程的建設方案

（一）建設思路

我們設計的在線課程模板，按照教學、測試、練習、溝通四個方面去組織教學活動。

表1 在線課程框架

（二）課程框架實現與實例

教學：教學團隊在線集體備課，針對教學內容規劃課程講授內容及方式，制作教學PPT，修改潤色講稿后，分工錄制教學視頻。與課堂教學對應，每段視頻時間控制在30min左右，時長略短于課堂教學，但有效信息量更大。利用互聯網資源，增加趣味物理演示視頻。在教學視頻后附加拓展內容，針對課程中重難點，提供相關論文或材料加深學生理解與應用。

測試：精選典型問題，導入習題庫，可發布給學生課堂練習、進行章節測驗等，實時檢驗學習效果，可反復練習，并查看習題解答。

練習：對應教學內容，將傳統課堂教學中作業部分以pdf發放給學生，學生完成后以拍照形式上傳提交作業，教師在后臺實現批改反饋。

溝通：溝通與互動是在線教學的難點與痛點，我們認為，積極主動以各種方法完成與學生在網絡上的溝通與互動，錄播課同樣能達到不遜于課堂教學的效果。我們的課程體系將溝通互動分為基于平臺和基于QQ群的兩大類，超星平臺提供了多種互動模式，簽到、隨機點名、話題討論、學習小組等，可在教學過程中靈活穿插使用。前期我們團隊中每位教師都分別建立了對應班級的教學QQ群，群內對應自己所帶班級學生，同時也有教學團隊所有教師成員，可以實現一位教師在線，管理所有教學QQ群，面向所有同學，經過合理分配在線時間，真正做到隨時答疑。同時利用騰訊的在線文檔功能，讓提問的學生填寫問題答疑表，教師回答后，每位同學都可以反復查看，避免相同問題反復回答。在群內開展教學討論后，可以編寫總結文檔供查看。直播課堂大多采用單師或者雙師制，我們的這種方案從某種意義上實現了“多師”制教學，既滿足了學生的實時答疑，又提高了教師的工作效率。

我們以“牛頓運動定律”這次課的建設來具體闡述：牛頓運動定律是最基本的物理學原理，雖然從中學就開始了解和學習，但并不一定講清楚、弄明白，要加深學生對“牛頓運動定律”的理解，必須要對其內容有準確講解[1]。經過集體討論備課，我們編寫如表2指導性教案。教師及學生端的課程全過程：

表2 牛頓運動定律指導教案

1.在平臺發布討論話題：什么是力？引導學生討論從中學就非常熟悉的物理概念，在現教材中是如何給出并描述的，以及關于力的概念的延伸。

2.在教學對應時間段發布簽到任務，學生從客戶端登錄簽到，觀看教學視頻進行基礎內容學習。課程視頻由教學團隊討論設計優化，相應內容講解清楚，幫助同學理解掌握。

3.學習視頻中關鍵位置插入問題考核學生理解，回答正確繼續觀看教學視頻。

4.教學內容學習完畢后在平臺完成預先設置測試，可多次反復回答，直至正確。并查看正確題解。

5.學生進入討論群，提出學習過程中的問題，教師回答共性問題，并記錄在群文檔供查詢。

6.教師在群內提出問題考核，同學對內容的理解及能否正確應用。本次課程后教師在群里問了學生一個問題，牛頓第二運動定律中力、質量、加速度三個物理量用你自己理解后的語言，哪個是最容易表達清楚的，同學們開始認為是力，后來認為是質量，經過反復追問，同學發現可能最好理解和表述的物理量反而是加速度，而力和質量的概念，還有更多值得去深挖的地方。進一步聯系到運動學的相關內容，發現加速度在不同的慣性參照系中具有同樣的數值，為牛頓力學的絕對時空觀做了一個鋪墊。最后留下一個新的問題，讓感興趣且學有余力的同學進一步思索在現代物理體系中我們究竟是如何定義力和質量的[2]。

7.通過吸引同學參與討論，引導愿意思考的學生閱讀提供的參考論文。

8.在超星平臺發布作業及提交的截止時間，督促學生及時完成知識的鞏固。

9.預估多數同學完成了相關練習作業后，發布作業講解視頻供學生對照鞏固。

10.在總結了討論話題，并給出了相應思路后，在討論群內上傳了一段快速行駛的小車在水面不下沉的視頻，繼續引導學生討論、思考，為下節課有關動量、動量守恒內容做鋪墊。

回顧這樣一次完整的教學過程，我們雖然采用的是錄播形式，但是每個環節都有和學生互動，并不比直播方式少。對比線下課堂教學時，我們即便可以直接在課堂提問，但限于時間關系，以及同學的心理因素，學生的參與度其實并不高。而在線互動，給學生留下了足夠的思考時間，也讓學生勇于發言，積極參加。可見，只要設計得當，線上互動溝通形式更加靈活，并可以取得良好的效果。

三、關于在線教學的思考

在線教育經過二十余年的發展，經歷了數字化教育、互聯網+教育、移動+教育、智能+教育（AI+教育）等發展階段。在線教育行業的發展與信息技術的普及和滲透密切相關：在互聯網尚未起步階段，主要通過投影儀、錄像帶等硬件設備來提升學習效率，豐富教學形式；隨著互聯網的普及滲透，遠程教育模式開始廣泛應用，以學校為單位的遠程教學試點快速涌現；互聯網用戶數量的不斷提升，使得滿足學生個性化需求的社區、網校等新的在線教育形式層出不窮；移動互聯網的發展帶動了MOOC、移動課堂等新的教學形式；人工智能等前沿技術在教育領域的應用，則帶來了精準教學、在線教育平臺的蓬勃發展。

“教育+互聯網”的發展規律是融合而不是顛覆，在線教育和線下教育是互補而不是互斥。筆者一直在關注如何在教學中應用在線平臺實現混合式翻轉課堂，通過此次實際搭建大學物理在線課程，個人覺得可以從兩個方面展望在線教育的發展趨勢。

（一）教師對技術的期待

人工智能、大數據等技術持續促進“教育+互聯網”發展，相關技術研發將持續助力教育行業創新發展。科技與教育融合持續加深，科技重構了學習體驗，通過硬件和軟件的結合可以增強課程內容的可視化程度；通過記錄學生學習過程，形成學習特征曲線，可以推進個性化學習；通過在線學習增加各種元素構建學生良好的學習體驗。大數據技術、人工智能技術、增強現實技術、虛擬現實技術、在線課程模式等正在進一步迭代在線教育的形式，促使其更加高效、智能且個性化。

（二）技術對教師的要求

技術提供了便利，而教師也需具備如下的網絡教學能力。

教學設計能力：規劃完整有效的教學單元，包括確定合理的教學目標、整合有效的教學內容和選擇合適的教學方法三方面。教學目標立足培養目標，目的是促進學生學習；教學內容則根據教學目標、專業需要、學生的基礎等進行取舍；最后還要選取合適教學方式實現對學生的引導。

幫助學生使用教學平臺的能力：如何下載安裝登錄及熟練使用教學平臺，合理分配網絡學習時間，鼓勵參與網絡討論交流等。

加強互動的能力：網絡教學的異地異時性，對教師與學生互動的能力提出了較高要求。互動主要包括討論，通過引導性問題鼓勵學生參與討論，討論過程中適時調節討論氣氛、控制討論進程；可根據學生興趣、專長分組進行討論，也可讓學生自己組織討論；教師可從生活中、網絡中發掘有趣的內容或者是熱門話題，將其融入討論，更高的要求是能將最新的學術研究動態帶入討論。互動也可以是開展提問、布置作業、測驗、考試等活動，用以檢測教學效果，促進學生學習，互動還可以是對學生行為的評價。合理的評價不僅能促進學生有效學習，也可以促進教師有效教學。評價內容包括通過簽到了解學生出勤，通過平臺統計資料了解學生是否按時完成了課程，通過測試數據了解學生是否真正掌握知識點，有無進步。

運用先進技術的能力：相比于傳統教學，網絡教學對教師運用先進技術的能力有更高的要求，前面所述的各種技術手段都可以根據具體教學內容應用以提升教學效果。

可見，對教師網絡教學能力的要求層層遞進，構成了一個不可分割的整體，單個教師要想完成整個在線課程的建設是相當困難的，只有通過分工合作，打造一個成熟的教學團隊，才有可能構建出色的在線課程。