基于MOOC+ZOOM 在線研討式教學設計與實踐

胡士強 余文勝 呂新穎

上海交通大學航空航天學院，上海 200240

受新冠肺炎疫情影響，2020 年上海交通大學（以下簡稱“我校”）本科生通識核心課程機器的征途：空天科技采用了MOOC 和ZOOM 在線互動研討的組合教學模式。該課程已于2017 年在超星爾雅和中國大學MOOC平臺先后上線，課程主要知識點和內容基本包含在慕課中，三年來全國選修該MOOC課程的學生已超過2萬人。原定的線下教學安排是：學生課前觀看MOOC 視頻，同時思考研討話題；課堂上教師在簡要串講知識點后，重點針對研討話題進行分組討論；教師帶領學生實時互動，并在討論過程中啟發學生的思維，讓學生對知識點的認識得到升華。此次將線下研討內容轉移到線上教學，面臨的挑戰主要有以下兩點：一是擔心師生在線上的交互性和活躍度受限，令以興趣為驅動的學生感覺缺少了課堂上師生的面對面實時互動研討，缺少了沉浸式交流時的思想碰撞和啟迪氛圍；二是學生分散在全國各地，針對研討話題，提前分組離線討論準備不充分，從而影響線上直播時交互的研討效果。針對這些問題，結合我校通識核心課程機器的征途：空天科技的研討式教學要求，依托超星爾雅MOOC 平臺，我們開展了對MOOC+ZOOM 在線直播教學的重新設計與實踐探索，通過具體的教學活動進行多維度教學數據采集和分析，這種教學模式取得了良好的教學效果。

一、基于ADDIE模型的MOOC+ZOOM教學模式設計

（一）基于MOOC+ZOOM 的教學模型設計

教學設計中最常用的開發系統模型是ADDIE 模型，包括分析、設計、開發、實施、評價五個階段。基于MOOC+ZOOM 的ADDIE 模型主要包含“MOOC”“同學”“ZOOM”和“教師”四個要素。

1.課前MOOC+ZOOM 需求分析

課前需求分析是在線教學活動的首要環節，重點考慮學生需要掌握的知識點內容、MOOC 視頻素材裁剪、開放式研討話題的準備以及ZOOM 直播主題確定和課堂直播時各段時間的分配等。

2.MOOC+ZOOM 教學活動設計

基于課前需求分析，開展教學活動系統設計。MOOC+ZOOM 在線教學活動設計主要包括以下幾方面。（1）課前教學公告，依據教學計劃安排確定在線教學內容、設計在線教學公告材料，如組建課程教學微信群、在MOOC 平臺公告欄發布教學安排等。（2）ZOOM 在線直播教師和助教分工，主講教師負責按教學計劃開展直播教學活動；課程助教負責按主講教師要求進行學生分組、參與直播討論區學生討論并及時回答問題，保證ZOOM 平臺和直播設備的正常使用等。（3）在線教學活動設計，包括MOOC 平臺視頻播放進度控制、ZOOM 平臺直播教學計劃、教師課堂講授PPT、直播平臺小組研討話題設計及拓展閱讀資料分類設計等。

3.MOOC+ZOOM 教學資源開發

基于前期教學活動設計，進行教學材料等教學資源的開發，主要包括準備發布在平臺上的教學公告、教學材料結構化、MOOC平臺視頻剪輯材料、ZOOM 平臺上用于課堂講授的PPT 以及用于直播平臺小組研討話題導讀和其他拓展分析資料等。

4.MOOC+ZOOM 在線教學實施過程

在完成相關準備工作的基礎上，按照預定計劃實施開展教學活動，主要包含如下步驟。（1）課程前——通過MOOC 平臺發布公告、授課視頻、核心知識點PPT 等，供學生在課前進行學習。組建微信群作為教師與學生的交流平臺，幫助學生解答相關問題。學生依據教學公告提前自主學習MOOC 教學視頻，提前圍繞開放性問題進行思考和準備。（2）課程中——教師提前進入ZOOM 直播平臺，調試相關影音設備，完成課前點名，按照既定教學內容開展直播教學，通過ZOOM 平臺進行小組討論與互動交流。ZOOM 平臺的師生互動交流，可以提高學生的學習效率和興趣，促進學生對知識的深度理解和掌握。（3）課程后——教師結合知識點布置課后思考題，并提供課外閱讀材料。師生可通過MOOC 平臺互動討論區展開交流討論，從而加深學生對知識點的理解和認識。

5.MOOC+ZOOM 在線效果評價

MOOC+ZOOM 在線教學效果評價的目的是要達到“以評促教”“以評促學”的效果。2020 年春季學期在線教學結束后，將從師生互動次數、分組討論內容及活躍度、討論效果與參與組數等進行效果反饋及數據統計，并依據學生對核心知識點的掌握情況形成數據分析表，從而評估學生學習的成效，促使教師改進教學方法，提升學生的學習效果。

（二）機器的征途：空天科技教學設計實踐

1.教學對象

2020年春季學期選修機器的征途：空天科技的學生共50人，來自全校的工科、理科、人文社科和生農醫藥等多個專業，90%為大一或大二的學生。按原定線下課程的教學目標和教學大綱，該通識課程將重點在價值引領、知識獲取和創新思維訓練等方面進行教學設計，主要包含課堂講授、課堂討論互動、課堂啟發訓練、課程集體作業等環節。

2.教學目標

課程融入課程思政教學理念，落實價值引領培養目標。項目組利用ZOOM 視頻平臺，將課程思政引入教學互動環節，通過共享屏幕等方式，讓學生共同分享“科學家的小故事”，再現了科學家發現靈感、執著追求和研制過程中的曲折歷程，極大地提高了學生的討論興趣。在具體互動討論環節，重點結合“錢學森與航空航天”“921工程三部曲”“中國的大飛機之路”等話題，共同分享科學家在航空航天領域的創舉和探索的艱辛之旅，激發學生的愛國熱情和專業興趣，為學生未來投身祖國空天事業播下種子。

要注重文理滲透，體現“新工科”綜合創新教學模式。由于課前學生觀看了MOOC 視頻，有些知識性內容可適當減少講解，可以利用ZOOM 平臺開展更多的互動性交流和討論。本次在線教學探討的重點就是圍繞開放性話題展開，如星際移民的技術方案、小行星附著探測、21世紀幾次局部戰爭和當今社會的警示與思考等，充分體現了理工文管農生醫藥等各學科的相互交叉，充分發揮各自的特長與優勢。

3.教學設計

機器的征途：空天科技在線教學設計的基本思路是：課前充分利用已有的MOOC 課程，讓學生通過觀看剪輯視頻，了解相關航空航天知識，建立基本概念；在課中充分利用ZOOM 視頻平臺，開展啟發式在線研討交流，從而保證學生的參與度和活躍度，提高互動教學效果；在課后結合學校已有的Canvas 教學輔助平臺進行作業收集、公告發布及在線答疑，從而保證在線教學的效果。

在課中的研討互動環節中，我們期望通過導入“科學家的小故事”，描述空天飛行器及其信息系統的工作過程；通過VR 技術，參觀相應的航空和航天專業實驗室，將講解的內容與實驗室設備逐步對應，加深學生對系統工作過程的理解；利用虛擬仿真實驗室開展實踐教學，通過虛擬制作、飛行、分析遙控無人飛行器系統，使學生暫時不去深究系統的工作原理和技術設計指標，而通過直觀的感受和認識，加深對空天飛行器及其信息系統的理解和認識。

課程教學安排如下：24 學時在線直播教學，包括空天科技起源與現狀、飛行環境與飛行原理、飛行器結構與動力推進、飛行器機載設備與地面測控、航空飛行器與信息系統、航天飛行器與信息系統、空天飛行器與GNC 技術；6 學時虛擬實踐教學，主要包括制作、飛行與無人機操縱、航空機載電子系統與飛機模擬駕駛；集體設計與實踐，包括開放性作業（課堂討論3學時），其中課堂討論包含百年“星際旅行”“科幻小說”和“地球保護神”三個主題。

2020 年春季，機器的征途：空天科技課程的互動交流情況詳見表1。

4.教學效果分析與評估

本課程教學研究的主要特色在于，充分發揮MOOC平臺和ZOOM 視頻平臺在線研討的優勢，實現優勢互補，加之利用上海交通大學已有的Canvas教學輔助平臺承擔公告發布、課程作業收繳、個別問題的非實時答疑等功能，從而完整地構建了MOOC+ZOOM+Canvas 三平臺聯動的新教學模式，即課前知識學習（MOOC 平臺）、課中直播互動研討（ZOOM 平臺）、課后作業答疑（Canvas平臺）的在線教學新模式。其教學效果主要體現在以下幾方面。

（1）可以顯著提升師生的互動與交流。MOOC 的優點在于能夠改變教師的授課模式，讓更多的學生從中受益。但由于MOOC 課程的單向廣播式教學導致教師與學生交互、討論延遲，教師對學生的問題無法及時回應。而ZOOM 直播平臺可以讓學生通過會議室模式和遠程視頻會議室的方式，更直接、更方便地與教師交流互動，師生討論的效率與頻次得到大幅提高。基于ZOOM 直播平臺的教學方式可以使教師及時了解學生對知識的掌握程度，從而讓教師引導學生更有效地利用MOOC 平臺進行學習。

（2）可以促使MOOC 內容及時更新。目前MOOC 平臺上教學內容主要包括：教學視頻、拓展材料、討論話題、單元習題等，其中教學視頻制作與上線周期長，內容更新與迭代緩慢。對于需要交互與實時在線討論的啟發式話題，則不適合制作成固化的教學視頻。教師可通過ZOOM 直播平臺將拓展主題內容作為研討直播主題，利用直播平臺講解核心知識點，以保證同步最新知識，從而及時促進慕課內容的迭代更新。

（3）能提升教育教學質量。MOOC 作為在線教學的新模式，對學生自主學習能力要求較高，由于慕課學習的約束力不強，很多學生難以堅持到底。為了提高慕課在線教學的效果，機器的征途：空天科技通識核心課程授課借助成熟的慕課平臺，并結合ZOOM 視頻直播平臺，再輔以Canvas非實時答疑平臺。為了提高師生的互動和信息交互，應對大規模在線課程的網絡擁堵和網絡不穩定等問題，我們組建了“2020 春季空天科技課程群”。組建該群的目的在于促進教師和學生的互動交流、學生間的學習心得分享與分組討論交流。MOOC+ZOOM 直播+Canvas 自學+微信群的模式有利于學生與教師、課程交流小組間進行交流與討論，從而完成小組討論、小組大作業等在線學習任務。通過2020年春季學期課程的運行效果以及學生的實時反饋可以看出，這種多平臺混合教學模式有效整合了各平臺的優勢，實現了各平臺的深度融合，有效激活了學生學習的主動性和學習熱情，學生課后學習效率得以提高。同時，學生在ZOOM 直播平臺的發言頻率也大幅增加，這培養了學生的發散性思維和綜合解決問題的能力，達到提升學生學習興趣的目的，最終實現了教學目標。這種多平臺混合教學模式對于提升學生教育教學質量具有重要意義。

三、結論和價值

本文基于MOOC+ZOOM 直播平臺，對機器的征途：空天科技通識課程進行了在線研討式教學設計與教學實踐，探索了疫情期間通識課程的在線教學新模式，積累了相關經驗，主要包括以下幾方面。

1.構建MOOC+ZOOM 在線教學模式，將課程知識點分解為10～15 分鐘的短視頻，充分利用學生的碎片化時間，讓學生了解基本知識；同時利用ZOOM 直播平臺進行開放式問題分組討論和師生在線交流，保證在線的實時交互性。

2.基于ZOOM 平臺的研討式直播教學激發了學生的學習熱情和主動性，克服了MOOC 教學單一“灌輸式”造成的學生只能被動接受所學知識的缺點。引入基于ZOOM 直播平臺的在線分組討論與師生實時互動交流，為探索培養具有專業知識、人文素養和批判性思維能力的高素質人才提供了有效路徑。

3.MOOC+ZOOM 在線研討式教學可以有效解決單純基于MOOC 在線單向傳授型教學中無法實現的主動式學習、啟發式研討交流的問題。

4.在線開放式問題研討式教學過程中，學生能夠結合研討話題充分利用網絡終端設備，實時獲取相關知識，深度探討交流相關話題。這個過程能加深學生對交流問題的認識，讓學生利用更多的時間進行發散式思考、創新式思考，這為課程培養目標達成提供了很好的實現途徑。

基于MOOC+ZOOM 直播平臺的在線研討式教學模式是一種能夠在當今知識獲取多元，強調開放式問題探討以及師生啟發式互動交流的前提下，培養學生具有團隊意識、創新思維的有效在線教學模式。