《鍋爐原理》在線課程建設與教學實踐

摘 要：在線教育將互聯網與教育進行跨界融合，改變了教育行業教學模式和體制創新。《鍋爐原理》在線課程建設和教學實踐，彌補了線下教學很難開展的教學和管理環節，提高了課程的教學管理效果。

關鍵詞：在線教學;課程建設;實踐效果;鍋爐原理

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A

近年來隨著互聯網到移動互聯網的快速發展，創造了跨時空的生活、工作和學習方式，使知識的獲取方式發生了根本變化。教與學可以不受時間和地點條件限制，知識獲取渠道靈活與多樣化，促進了在線教育的蓬勃發展[1]。在線教育將互聯網和教育進行跨界融合，通過信息技術改變了教育行業的教學、管理和評價體系。不僅提高了教育業務的效率，還提供了不同的實施環境，優化了流程和模式，帶來了教育行業的教學、管理與服務體制的創新[2-3]。

網絡資源共享的在線開放課程是高校精品課程建設項目的重要組成部分，是高等院校教學質量和教學改革工程的重要內容[4]，在線開放課程建設可推動高校優質基礎課程和專業課程的共享共建，促進高校轉變傳統的教育教學理念，改革教學內容，更新教學模式，改變課程評價考核機制，提高人才培養質量[5]。

1 《鍋爐原理》在線課程建設

《鍋爐原理》是能源動力專業的基礎課程之一，涉及燃燒學、傳熱學、工程熱力學和流體力學等多門課程的理論知識，是一門綜合性很強的課程。近幾年高校為推進教育教學改革，充分利用信息技術提高教學質量，促進教學模式的變革，構建完整的教學生態環境，推出線上課程的教學建設，實現線上和線下教學的融合。這對老師提出了極高的要求，也帶來了很大的壓力。

在線課程建設需要根據教學各環節的內容全面展開，包括在線教學平臺、教學制作軟件、在線教材、授課資料、作業庫、題庫和班級管理等內容。

1.1 在線教學軟件的選用

在線教學軟件包括在線網絡教學平臺、在線直播授課軟件、課程錄屏軟件、在線答疑軟件、在線考試軟件等。本課程在線網絡教學平臺選用的是超星學習通教育軟件，軟件平臺由學校網站統一提供，并且在學校系統上建立了課程管理系統，教師和學生只需注冊和登錄，就能進入學習通系統，選擇課程后，進入課程管理系統。

超星學習通在線教學平臺能同時面向手機、平板電腦和臺式電腦使用，非常便捷。同時提供電子書和期刊等資料的自助查詢、瀏覽和下載功能;課程管理系統包括教案、章節、資料、通知、作業、考試、討論和統計等分類管理頁面，以及授課班級和教師團隊的管理頁面，可查閱學生信息、聯系方式和選課情況等。因此，超星學習通教學平臺基本能滿足課程教學各環節的管理需求。

課程錄屏軟件選用oCam錄屏軟件，這是一款免費屏幕截圖、錄像、音頻錄制的軟件，這款軟件的安裝和使用很方便，非常適合教師一邊在電腦上播放課件，一邊進行課程內容的講解和課程的錄制。

在線直播授課軟件有多種，如騰訊課堂、丁丁課堂、云朵課堂等，我選用了騰訊課堂。軟件安裝非常方便，手機或電腦可以快速進入課堂，直播課堂的頁面上老師可以查看學生的到課情況，完成簽到和信息交流，老師還可以通過語音和視頻與學生對話;軟件可以播放PPT、電子文檔、錄好的動畫視頻等，另外授課過程中老師可以借助界面上的畫圖工具進行簡單的繪圖，但繪圖功能較弱。騰訊直播授課網絡速度較快，基本沒出現過網卡現象，且所授課程的視頻全部保留在系統里，課后可以下載內容和觀看回放。

本課程采用QQ建立了課程學習群，隨時可以上傳通知、授課資料、解答學生疑問等。另外采用騰訊會議，組織師生進行小組討論，通過界面共享可以在線觀看文檔，視頻或語音對話進行問題探討。另外超星學習通和騰訊會議都可以用于在線課程考試。

1.2 在線教學資料建設

課程的在線教學資料建設包括教學大綱、教案、PPT、錄屏、作業庫、試卷庫和教材等。課程的教學大綱是2020年按專業認證要求重新制定的，教材選用陳剛主編的《鍋爐原理》，其特色是有關“燃燒污染控制及新型燃燒技術”的相關內容介紹得很翔實，非常符合國家對傳統能源設備節能環保內容的教學要求。參考教材有清華大學出版社出版的《熱能工程基礎》，其對各類鍋爐及其應用的介紹較為詳盡，且煤粉爐爐膛傳熱計算一章在內容的邏輯性上優于其他教材。樊泉桂主編的《鍋爐原理》編寫精練而翔實，利于學生對整體鍋爐的把握和理解。

《鍋爐原理》教案是根據新版教學大綱重新制訂的，教案包括各章節的知識點、概念、重點和難點。授課PPT制作中，采用Flash制作鍋爐系統動態演示圖，形象地展示出系統構成及其工作過程，加深了學生對過程的直觀認識和理解。對于設備結構和工作原理的介紹，采用三維仿真建模，多角度展現設備的外形和內部結構，加深學生對設備的深刻認識，便于更好地理解設備的工作原理。

針對每節課的知識點、要點和難點編寫預習作業和課后作業庫。預習作業是指課前布置的作業，是針對授課內容的基礎知識點和相對容易自學的內容編寫的，用于學生預習后檢查基礎知識的掌握程度，因此，預習作業一般不難，題型多為單選題、判斷題和簡答題等類型;課后作業主要針對每節課的重點和難點內容進行制題的，多采用多選題、分析題、論述題和計算題等形式，目的是鍛煉學生的思考能力、分析能力和綜述能力等，并考核學生的掌握程度。另外，每節課通過預習作業和課后作業的布置，讓學生養成課前預習和課后復習鞏固的良好學習習慣，提高自學能力和聽課效果。單元內容學完后，編寫單元考題，用于學生自檢單元內容的掌握程度。

針對課程期末考題，我們編寫了考題庫，主要采用填空題、單選題、多選題、判斷題、論述題和畫圖題等題型把課程主要知識點、重要概念、系統構造、工作原理、特性變化等重要內容以不同題型編寫成考題。其中，論述題主要考查學生的綜合分析歸納能力，分數占比20%左右;畫圖題考核學生對系統和主要設備的構成、工作機理的理解，分數占比20%左右;而多選題和判斷題主要考查學生對易混淆概念的分析辨識能力和理解深度，占分40%。填空題和單選題主要考核學生對基本知識點的掌握程度，分數占比20%。結課試題庫也可以從作業庫中選擇合適的題目并修改制成。

1.3 線上考試及成績評定內容建設

在線考試內容建設包括在線考試軟件、監考方案、考試要求、在線考試實施方案等。成績評定內容建設包括成績評定的內容構成、每項成績的給定和分值占比。本課程結束時的在線考試采用超星學習通和騰訊會議的組合方案，超星學習通可以查看學生是否參加考試和考試期間是否一直在線，但無法監視到學生的真實狀況，采用騰訊會議軟件，學生通過安裝攝像頭，教師在電腦上可以觀看到學生本人及其電腦屏幕的狀態，觀察其是否在考試期間獨自答題。針對考試要求，學生在考試期間不能下線超星學習通系統，否則認為其考試結束或有其他不允許的考試行為。

學生的成績評定內容主要根據超星學習通系統自帶的統計功能，結合課堂表現、期末考試成績綜合給出。學習通系統可以提供的學生的平時學習情況、作業、單元考核和期末成績等。其中，課程學習和上課表現分值占比10%，作業和單元考試分值占比30%左右，期末考試占60%左右，主要是倡導學生平時要認真學習，加強課前預習和課后復習，養成好的學習態度和習慣，所以平時各項成績的總分值占比提高到40%左右。

2 在線教學實踐及效果

鍋爐原理授課學時44課時，授課次數22次，每次為兩課時。學習通系統提供的電子教材為車得福編寫的《鍋爐》，同時為學生開通了中國大學MOOC課程，常州大學制作的《鍋爐原理》在線課程，作為同步輔助教程。

2.1 課前教學環節實踐

鍋爐原理在線課程首先進行了課程教案的建設，教案是按照章節內容的關聯性合理規劃授課內容順序，形成教案目錄，每次課程教案包括PPT內容介紹、本次課的知識點、重點、難點和關鍵詞的介紹，便于學生對每堂課內容的把握。上課前，請學生在線查閱教案，下載PPT，借助PPT和教材自學相關內容，之后在線完成本課的預習作業，預習作業一般會提前一天發布，到授課結束時自動關閉，預習作業的題目數量控制在10～15道題之間，且系統可以自動評閱學生成績，給出每道題的正確率，便于老師分析學生的掌握情況，為授課講解提供指導。

2.2 線上授課環節實踐

作為教師，會提前15分鐘進入騰訊課堂，并通過QQ群發給學生課程碼，然后打開PPT或演示視頻等相關文檔，上課前兩分鐘，學生在系統上自動簽到，老師偶爾也會點名;授課開始后，要求學生靜音狀態，教師一邊演示PPT，一邊講解授課內容;當需要與學生互動時，打開上臺鍵，老師提問，學生就可以回答問題。課間休息時，一般會播放一小段輕音樂，舒緩一下氣氛，或者回答學生的問題。課堂結束時，老師布置課后復習作業等。

2.3 課后復習答疑環節實踐

課后作業主要是鞏固復習作用，以多選題、分析題和論述題的形式居多，考查學生對重點及難點內容的深入理解程度，以及獨立分析、綜合思考和綜述能力等。課后作業一般在授課結束后發布，到下堂課開課前截止，課后作業控制在10道題左右。課后作業完成后學生可以線上查看完成情況，并給三次修正機會，目的是促進學生對一些難點問題的深度思考和提供改進的機會和作業成績;理想的成績能促進學生快速接納線上作業的模式。課后作業大多是系統自動評閱，少數采用學生評閱方式，這樣的作業主要是擴展題或開放題。

課后針對較難的知識點還會組織學生開展小組討論，學生通過騰訊會議展開問題探討，并給出討論結果和成員成績。另外在QQ課程群里我隨時可以解答學生的各種疑問。線上答疑很方便，不受時間、地點和學生性格的限制，而線下教學模式中，一般外向的學生愿意多跟老師溝通，但內向的學生直接找老師溝通的較少，因此，線上教學中采用QQ交流問題的學生人數明顯增多。這有利于老師掌握學生的學習情況和存在的問題，也便于合理給出學生的平時成績。

2.4 成績評定環節實踐

成績評定由平時成績、實驗成績和期末考試成績構成，其中平時成績占比35%，實驗成績占5%，期末成績占60%。平時成績包括上課簽到、自學情況、交流溝通、上課表現、預習作業和課后作業的完成情況，小組討論成績、單元考核成績等。平時成績中的自學情況、作業成績和單元考核成績可以直接由系統調出，加權核算得到。本課程因平時作業量較大，為鼓勵學生的學習勁頭，作業成績占平時成績的90%。期末考試也采用線上考試，成績自動評閱，其中填空題老師重新核查，避免系統閱讀錯誤。整體看，2020年能動4個班125名學生中95%的學生平時成績都在90分以上，低的也在80分以上。期末考試成績較為理想。全年級本課程的平均分達到81分。

2.5 線上教學效果及評價

在線教學實踐的整體效果，可以從在線課程教學資料的完成情況，學生自學、授課、作業、考試成績，學生評價、督導和專家聽課評價、教師自身教學評價等多渠道反映整體線上教學的效果。課程開展過程中，學校和學院督導進入課堂聽課，線下進行授課質量調查。教學各個環節的學生評價如下，如“每次上課前都能把資料及時上傳”“課前安排預習作業，看慕課，課后安排鞏固作業”“課前發布作業通知，課后進行作業提醒，批改作業很及時”“騰訊課堂進行直播授課比自己看PPT效果好得多”“課前老師對我們的作業情況進行了解，在課堂上進行答疑”“每節課都有簽到”“老師通過QQ群與大家交流，直播時也會有答疑環節”“即使是在課外時間，老師也總是很認真地在回答學生們的各種問題，對待學生十分親切，對待教學工作十分有熱情，感謝老師對我們的付出”，課程結束后，線上教學的總評價成績為97分，總評為優秀。

因此，互聯網時代， 在線課程適合在網絡上進行大范圍的傳播，突破了時空的限制，極大促進了優質教學資源的共享和利用，縮小了不同地區教學資源不均衡的差距。同時在線課程建設作為一種新型的信息化教學手段，提高了教師的信息化教學能力。

結語

線上教學模式較線下教學模式有其獨特優勢，比如課程所有資料學生都可以在線查閱和下載，便于對課程整體內容的把握，以及線上各教學環節的開展，同時可以督促學生養成課前預習和課后復習的良好學習習慣，強化學生的學習過程，提高課程的學習效果，也易于老師對學生平時成績的管理和考核。線上授課因無黑板可以使用，對教師PPT的制作效果要求很高，PPT里要求運用多種信息技術制作和展示相關內容，線上授課的不足在于教師很難觀察到學生的聽課情況，也較難采用互動模式。線上作業庫可以為學生提供大量的題庫，便于學生自學，又大大減輕了教師的批閱負擔，還利于教師分析學生知識點的掌握程度。總之，線上教學有效完善了線下教學中的很難開展的教學環節和管理方式，采用線上教學和線下授課結合方式，會取得更好的教學效果，大大提高教學效率。因此，建設適合網絡傳播和教學活動、內容質量高、教學效果好的優質在線開放課程更切合學生的需求，也大大提高了教學質量。

參考文獻：

[1]洪慧.“互聯網+”背景下高校在線課程的建設路徑探析[J].科教導刊，2020（15）：153-156.

[2]王麗輝.在線課程建設原則和方法實踐[J].科技資訊，2019（3）：101-103.

[3]趙海賓.基于云課堂平臺的在線課程建設與教學應用研究[J].河北交通教育，2019，16（2）：1-3.

[4]馮鵬，何鵬，魏彪.基于“雨課堂”的新型課堂教學資源共享模式研究[J].新課程研究，2019（01）：3-5.

[5]董奇偉.在線開放課程建設思考[J].新教育時代·教師版，2018（47）：53-55.

基金項目：2020年南京工業大學教改項目，項目名稱：《鍋爐原理》在線課程的建設與實踐。

作者簡介：蘇磊（1969— ），女，博士，南京工業大學副教授，能源與動力專業教師。