張詠鷗,邵江燕,吳靜萍,劉艾明,李廷秋
(武漢理工大學 船海與能源動力工程學院,武漢 430063)
大規模在線開放課程(Massive Open Online Course,簡寫MOOC)自Dave Cormier 與Bryan Alexander教授2008 年首次提出以來,在全球范圍內得到了廣泛應用,特別是2012 年以來建立了Udacity、Coursera和edx 等多個MOOC 平臺。因這類平臺具有大規模、開放及能夠共享的優質教學資源,在高校等教育機構和相關領域受到了廣泛關注和積極推廣。2013年,Armando Fox 提出小規模限制性在線課程(Small Private Online Course,簡寫SPOC),以小規模的特定人群為對象,通過結合在線資源來實現傳統教育方式的轉變。因該方式針對小規模人群授課,具有較高的靈活性,能夠有效提升高等教育課堂的教學質量。隨著SPOC 的廣泛應用,用戶使用SPOC 學習的效果亟需精準有效的評價體系和指標,相關研究近年來愈發受到關注。
基于學習者視角方面,針對MOOC 和SPOC 的學習效果已建立有各種學習效果評價模型,例如,劉娜[1]從學習者視角出發構建了MOOC 課程質量評價標準。通過對成熟的在線課程質量模型進行分析,得到了在線課程質量的影響因子,構建了MOOC 課程質量評估模型。隨后遵照評價指標構建原則和課程質量模型,確定了學習者視角出發的質量指標維度,并通過專家評價法進一步修訂和完善指標,最終形成評價指標體系。李楊[2]針對目前MOOC 課程學生學習評價方式的不足,從“知識與技能”“過程與方法”“情感態度與價值觀”三維教學目標出發,以大學計算機基礎MOOC 課程為例,基于MOOC 教學模式,使用多平臺進行輔助教學,通過對MOOC 平臺、問卷星及通用考試客戶端系統中的有效學生學習行為數據進行獲取,構建MOOC 環境下學生學習評價指標體系并確定各級評價指標權重,完成在實際教學中的應用與實現。沈欣憶等[3]充分利用在MOOCAP(中國慕課大學先修課程)中學習者的在線行為和數據,通過德爾菲法和專家工作坊等多種方法,建立了MOOCAP 中在線學習和行為的評價模型,具有較好的全面性和系統性。周怡林[4]基于用戶畫像數據,構建了學習者在線學習效果的評價模型。在充分分析使用數據基礎上,提出了考慮學習投入和持久性及媒體資源受歡迎程度的評價指標,同時結合使用者的用戶畫像數據,從不同特征維度對學習者進行刻畫,得到了更加多元化的用戶在線學習評價方法。
在上述評價模型中,研究者主要通過觀察學習者學習行為來評價使用效果,遺憾的是,研究中未能夠考慮學習者自身對這些評價指標的感想和認可度,正如曾奕等[5]提出的主體性缺失問題。
國內近年來開展了少量關于學習者對評價指標認可程度的研究。李林光[6]從中國大學MOOC 平臺上提取了學習者使用過程中評論的課程特征-意見詞作為評價體系的一部分,結合已有教學理論和評價方法形成了一套評價指標體系,并邀請了多名專家和具有豐富使用經驗的學習者給各指標的重要程度打分,得到了一套能夠同時反映專家和學習者觀點的指標權重系數,打分結果顯示專家和學生對于評價指標的認可度并不完全一致。在傳統課程中也有學者對評價指標的學生認可度開展了研究,劉曉瀛[7]對高職藥學專業化學專業基礎課的學業評價指標進行了學生認可度調查分析,針對這門傳統線下教學課程,其課題組通過專家咨詢、期望調查及層次分析法等確定了學生學業評價的一級和二級指標,然而對學生認可度的調查結果顯示,部分指標內容并不能得到學生的認可。何潔等[8]針對在浙江中醫藥大學進行的藥物合成反應課程,從學生認可度方面分析了學生的學業評價體系,并介紹了改革措施與方法。
可以看到,課程設計者與學習者對于不同評價指標的認可度是有差異的,而且這種差異無法從專家評價中得到。其中,學習者作為評價指標的被施方,其對于評價指標的看法不容忽視。同時,由于在線資源主要由教師制作,難以從使用者的角度全面考慮,必然帶來一些設計時的盲區,比如在線資源應以什么樣的形式呈現給學生更能夠得到學生認可的問題。為了解決這些問題,有必要從學習者的角度看待在線課程平臺評價指標使用情況。
本文對武漢理工大學在線課程平臺中的工程流體力學課程進行了混合式教學的探索和實踐,并通過問卷調查的形式探究了學習者對在線課程資源類型及評價指標在工程流體力學教學中的認可度,為這類課程的在線資源建設及評價指標體系構建提供參考。
工程流體力學課程作為工科類專業的主要專業基礎課,在武漢理工大學由筆者所在團隊采取線上線下混合式教學模式開展教學工作。本文中所討論的工程流體力學課程包括船舶與海洋工程專業的船舶流體力學課程、輪機工程專業的流體力學D 課程、能源與動力工程專業的流體力學D 課程及油氣儲運專業的流體力學A課程等。雖然各課程內容重點和難度有所差別,但主講內容均屬于工程流體力學范疇,并采用了相同的教學模式,因此在本文中一并考慮,不同專業的區別也在后文中進行了分析。
船舶與海洋工程專業船舶流體力學課程采取課堂教學和線上自學相結合的教學形式,共64 學時(56 學時理論教學,8 學時實驗),理論教學開課14 周(每周4課時),實驗教學8 學時。能源與動力工程專業流體力學D 課程采取課堂教學和線上自學的教學形式,共32 學時(26 學時理論教學,6 學時實驗),理論教學開課7 周(前6 周每周4 學時,第7 周2 學時),實驗教學6 學時。油氣儲運專業流體力學A 課程采取課堂教學和線上自學的教學形式,共64 學時(58 學時理論教學,6 學時實驗),理論教學開課15 周(前14 周每周4 課時,第15 周2 學時),實驗教學6 學時。
學習過程中學生每周需完成課堂學習,并利用課余時間進行線上資源的自學和在線討論,完成任課教師布置的課后任務。
1.課堂教學
課堂開始前五分鐘為復習階段,梳理前幾節課的主要知識點,回顧本章中的思路和已了解的學習內容。隨后,教師講授本節課的授課內容,對基本概念和知識點進行細致講解,講解過程中穿插例題并邀請學生進行分析,驗證學生的學習效果,同時允許學生相互討論,增強課堂互動氛圍。最后,布置課后作業,使學生通過課后聯系鞏固核心知識點,提高學生靈活應用流體力學相關知識解決問題的能力;發送下次課前預習任務,讓學生完成課前網絡在線學習任務。
學生對課程內容掌握情況的考核評價主要由兩部分組成,一是上課和使用在線資源過程中的評價,一是期末考試成績評價。上課和使用在線資源過程中的評價占考核評價總成績的40%,期末測試成績占課程考核評價總成績的60%。上課和使用在線資源過程中的評價由在線資源學習效果、課堂學生表現及各章課后作業成績三個部分組成,其中在線資源學習效果評價成績占考核總成績的20%,課堂學生表現成績和課后作業成績分別占考核總成績的10%。
2.線上自學
在線課程包括PPT 資源、視頻資源、在線作業、在線測試和在線論壇等。每個知識點都有對應的講解視頻和PPT,便于學生對照學習。課程教學團隊在線下課程中詳細介紹了在線課程平臺的各項功能及和教學內容之間的聯系,并通過將PPT 資源上線、布置在線作業和發布在線自測題等方式加強了學生與在線課程平臺的交集。同時,團隊成員通過更新平臺中視頻資源,在論壇中與學生交流和討論,充分利用自身在流體力學領域的知識積累和了解到的最新科研進展,回答學生學習過程中產生的疑問,幫助學生拓展相關領域視野。各部分項目包括以下幾項。
(1)PPT 資源
通過Powerpoint 的使用,根據教學內容合理的使用和安排圖片、視頻等不同的素材,使得學習者不必僅從單調的語言和文字中獲取知識,能夠接觸不同的表達形式,通過美觀、炫目的平面和動畫設計吸引學習者的注意力,將他們的注意力吸引到教學演示之中。用PPT 來幫助我們突出演示的重點,幫助學習者理解演示的內容,跟上演示的節奏,同時協助營造適宜的演示氛圍,通過感性的視覺信號增強學習者對內容的良好印象。
(2)視頻資源
視頻資源通過采用實時音頻、視頻信息的多媒體文件,使得原本靜止的教學內容變得生動活潑,表現形式直觀且易理解。學習者在看和聽視頻時充分利用了視覺和聽覺來刺激大腦,隨著視頻中的音樂節奏和動作逐漸沉浸在教學內容中,容易形成良好的學習氛圍,同時可以隨時暫停、快進及倒退的資源播放形式確保了學習者能夠根據自身的情況量身定制合理的學習進度,重復回顧難點,快進略過已掌握的內容,提高了學習效率。
(3)在線作業
作業在線提交和批閱模塊是為課后所需練習環節專門設計的交互平臺,教師可通過該模塊發布作業任務。學習者通過查閱和回復該內容完成課后作業,隨后教師在該模塊中對作業進行打分,實現了每次作業的存檔、記錄及完成情況統計,減輕了由收改紙質作業給教師帶來的額外工作負擔,學生的賬號與班級綁定,可輕松獲取班級內的所有作業任務,有效避免課程繁多而造成作業遺忘,提交作業的同時,還可將作業過程中的疑問一并提交,真正實現作業的互動管理。
(4)在線測試
線上課程每隔一段時間都會發布一個小測驗,測試內容為上課相關知識點,題型包括選擇題、填空題、判斷題、簡答題及計算題等。
(5)在線論壇
討論區用于線上交流討論,教師或者學習者均可在論壇討論區發起討論話題和參與話題討論,除教師、助教可以在討論區留言和答疑外,也鼓勵學生互助答疑。
本研究在2019—2020 第二學期的教學實踐基礎上進行了問卷調查,以便了解學生對于不同在線課程資源能否體現學習效果的評價。問卷以五點量表形式呈現,按照符合程度由低到高分別賦予1(不能)、2(不太能)、3(一般)、4(比較可以)、5(完全可以)的分值。調查從在線課程平臺的(1)登錄次數;(2)PPT 資源觀看次數和時長;(3)視頻資源觀看次數和時長;(4)在線作業提交次數和完成情況;(5)在線測試參與次數與完成情況;(6)在線論壇提問、跟帖和回帖次數幾個方面展開,從學生的角度,給出各部分內容能否體現學習效果的評價,并通過樣本的均值和標準差進行分析。
通過調查問卷搜集,共收到有效問卷243 份,其中包括船舶與海洋工程專業問卷114 份(46.9%)、輪機專業78 份(32.1%)、油氣專業15 份(6.2%)、能源與動力工程專業36 份(14.8%)。對資源類型的正態性檢驗和總體評價見表1。

表1 學生對課程資源類型反映學習效果程度的樣本統計量表
總體上看,作業和測試這兩類傳統的教學效果考察手段,雖然改為了在線進行,卻是學生最為認可的能夠體現學習效果的方式。相較而言,在線登錄次數、PPT 資源觀看次數和時長、視頻資源觀看次數和時長及論壇參與程度等與線下教學完全不同的考察手段,學生的認可度相對較低。分析可能由于學生考慮到了考察指標的不合理性,例如資源觀看次數和時長是因人而異的,有的學生認真看一次理解后不需要再看,而有的學生精神不夠集中,看完一次后還需要再看,導致次數和時長的多少與學習效果之間聯系不夠明顯。同時,在線論壇是否能產生學習效果很大程度取決于學生如何使用,以及是否能夠得到及時的回復,提問、跟帖和回帖的次數并不能完全體現學習效果。各項內容具體分析如下。
1.登錄次數
在“我認為在線教學平臺中,系統登錄次數能否體現學習效果”的問題上,總體均值近似為3.06,標準差為1.210,標準誤為0.078,表明學生的選擇較集中,大部分學生認為在線平臺系統登錄次數一般能夠體現學習效果。由表2 可知,不同專業結果與整體結果基本保持一致,能動專業的學生更傾向于登錄次數一定程度上能夠體現學習效果。

表2 不同專業學生對登錄次數反映學習效果程度的樣本統計量表
2.PPT 資源
在“我認為在線教學平臺中,觀看PPT 資源的次數和時長能否體現學習效果”的問題上,總體均值近似為3.22,標準差為1.212,表明學生的選擇分布比較集中,大部分學生認為觀看PPT 資源的次數和時長一般能夠體現學習效果。由表3 可知,不同專業結果與整體結果基本保持一致,能動專業的學生更傾向于觀看PPT 資源的次數和時長一定程度上能夠體現學習效果。

表3 不同專業學生對PPT 資源反映學習效果程度的樣本統計量表
3.視頻資源
在“我認為在線教學平臺中,觀看視頻資源的次數和時長能否體現學習效果”的問題上,總體均值近似為3.22,標準差為1.215,表明學生的選擇分布比較集中,大部分學生認為觀看視頻資源的次數和時長一般能夠體現學習效果。由表4 可知,不同專業結果與整體結果基本保持一致,船舶專業的學生更傾向于觀看視頻資源的次數和時長一定程度上能夠體現學習效果。

表4 不同專業學生對視頻資源反映學習效果程度的樣本統計量表
4.在線作業
在“我認為在線教學平臺中,在線作業的提交次數和完成情況能否體現學習效果”的問題上,總體均值近似為3.98,標準差為0.985,表明學生的選擇分布比較集中,大部分學生認為在線作業的提交次數和完成情況比較能夠體現學習效果。由表5 可知,不同專業結果與整體結果基本保持一致,油氣專業的學生更傾向于在線作業提交次數和完成情況一定程度上能夠體現學習效果。

表5 不同專業學生對在線作業反映學習效果程度的樣本統計量表
5.在線測試
在“我認為在線教學平臺中,在線測試的參與次數與完成情況能否體現學習效果”的問題上,總體均值近似為3.80,標準差為1.096,表明學生的選擇分布比較集中,大部分學生認為在線測試的參與次數與完成情況比較能夠體現學習效果。由表6 可知,不同專業結果與整體結果基本保持一致,油氣專業的學生更傾向于在線測試的參與次數與完成情況一定程度上能夠體現學習效果。

表6 不同專業學生對在線測試反映學習效果程度的樣本統計量表
6.在線論壇
在“我認為在線教學平臺中,論壇提問、跟帖和回帖的次數能否體現學習效果”的問題上,總體均值近似為3.00,標準差為1.238,表明學生的選擇分布比較集中,大部分學生認為論壇提問、跟帖和回帖的次數一般能夠體現學習效果。由表7 可知,不同專業結果與整體結果基本保持一致,輪機專業的學生更傾向于論壇提問、跟帖和回帖的次數一定程度上能夠體現學習效果。

表7 不同專業學生對在線論壇反映學習效果程度的樣本統計量表
上述數據顯示,不同專業之間對最能夠體現學習效果的資源形式觀點不一,這可能是由于不同專業學生間交流不同,以及部分專業統計樣本量較少所致。
基于對工程流體力學在線課程的學生問卷調查,探討了學生對學習效果評價指標的認可程度。結果表明,作業和測試這兩類傳統的教學考察手段,改為在線進行后,仍是學生最為認可的能夠體現學習效果的方式。相較而言,在線登錄次數、PPT 資源觀看次數和時長、視頻資源觀看次數和時長及論壇參與程度等與傳統線下教學完全不同的考察手段,從學生角度而言認可度相對較低。