李志梁 陳 亮 王天瑜
(中原工學院,河南 鄭州 450007)
針對“程熱力學與傳熱學”課程,傳統教學模式存在諸多不足,而線上教學具有諸多優勢,同時存在一定的局限性。為此,OOTS模式(即Online and Offline Teaching Services模式)是指將線上和線下服務、指導結合在一起,有效地整合線上優質教學資源、指導和線下指導、實踐,使學生在新的模式下能夠獲得更好知識體驗感的一種新型教學模式,能較好地規避了彼此不足,從教學生態環境構建、教學素材選取及分配、教學方法和手段有效組合三方面研究基于OOTS模式的高校“程熱力學與傳熱學”課程融合型教學模式,可以充分利用線上線下教學優勢,解決實際課時量有限問題的同時,充分激發學生學習興趣,提高“程熱力學與傳熱學”的教學效果。
線下教學即傳統的教學模式,以理論授課及相應實驗教學為主,“程熱力學與傳熱學”中傳熱學部分涉及大量理論推導,教師與學生面對面授課,觀察學生的學習狀態,針對難點及時了解到學生接收情況,同時對學生學習形成一定的約束力,有較強的督促作用,即便學生學習主觀能動性略差,也能取得較好的教學效果。
1.2.1 課后輔導交流不便
線下教學,在上課期間優勢較為明顯,“程熱力學與傳熱學”的理論性較強,知識點繁雜,課后輔導溝通,尤為重要,但線下模式課后輔導、重難點溝通有較大的限制。例如,大學里學校規模較大,辦公區域與教學區域的分離,面對面溝通需要花費更多時間,溝通交流顯得不便,特別針對簡單的知識點,比如牛頓冷卻公式中,溫差計算是壁面溫度減去流體溫度還是流體溫度減去壁面溫度,這個問題一兩句話就能解釋清楚,如果線下解答,過程所費時間遠遠多于解疑所用時間,極為不便。
1.2.2 學習效果反饋不及時
雖然線下教學有較強的督促作用,但是,僅僅能保證學生有學習的形,不能反映學生是否具備學習的神,在線下及時把握學生的學習狀態,需要花費大量時間,在課堂上并不具有可操作性,比如,為反映學生掌握情況,需要輔助相應的隨堂練習,若想掌握每個學生的情況,需要占用大量時間。
1.2.3 課上擴展時間局限性較強
“程熱力學與傳熱學”基礎理論性較強,學習過程較為枯燥,但生活中及工業生產中諸多實例及現象都與其相關,更能提起大家的興趣,然而教學學時的限定,在課堂上,通過音頻、視頻資料,介紹大量實例,從而激發學生的學習興趣,時間上又不允許。
2.1.1 教學效果反饋及時
通過雨課堂等一些線上教學軟件或程序,可以設置預習課件,掌握學生瀏覽情況以及答題情況,了解學生的課前預習質量;課中可以穿插一些習題,此類教學平臺能及時給出正確率、答題與否等學生作答情況,及時料及學生掌握情況,能夠通過學生實際狀況,把握課程進度;課后在線布置作業,學生在線上直接提交作業,更能及時了解學生完成進度及質量,有針對性地進行答疑。
2.1.2 課后溝通交流更為便利
線上教學實現了教學組織的可移動性,教師可以在學校、也可以在家里實現網上教學,甚至可以將課堂帶到現場或者相關環境內,通過鏡頭提高學生的興趣、突出教學內容的實用性。而學生則可以實現隨時隨地學習,不需要固定的地點,宿舍、家里、教室甚至交通工具上都可以實現學習,同時時間的便利性,因為特殊情況,不能及時參加課堂學習,平臺云端將課堂內容進行儲存,可是隨時進行瀏覽,同時,可以實現片段化學習,利用碎片時間進行學習,線上教學真正實現教學和學習的便捷性。
2.1.3 豐富教學內容,激發學生學習興趣
由于2020年疫情影響,教育部為全國高校免費開放大量的網上優質課程及其他教學資源,同時組織20多個在線課程平臺,雨課堂、企業微信、釘釘等等,為教師組織網上教學提供極大的便利。另外,除這些平臺及教育資源外,一些公眾號、自媒體都會針對某一學科進行一些科普類作品,這些都是極好的網絡資源,特別是針對一些理論較強的內容,是很好的范例性素材。線上教學充分利用網上的一切優質資源,通過充分取舍,教師可以將更合適的資源,隨時分享給學生,全方位激發學生的學習興趣,提升教學效果。
線上教學,老師和學生處于不同的空間,不需要面對面,雖然較為方便,但是缺乏面對面的管控,學生更為自由,更容易出現上課思想跑毛的情況,從而影響學習效果。同時,無法時時了解學生的學習狀態,對于學生掌握情況存在一定的障礙。
社會性生態環境包括,自然環境、社會環境和規范環境,因此,針對“程熱力學與傳熱學”教學的生態環境主要由物理環境、社會環境和規范環境構成。其中,物理環境指進行教學活動所需的各種軟件和硬件資源,比如教學場所、教學用具、媒體設施等;社會環境指由校內的社會、心理、文化因素構成的心理萬花環境體系,包括課堂氛圍、師生關系等;規范環境指教學過程中的模式、行為準則,比如教學模式、教學理念策略及管理,主要是用來維護教學秩序。在“程熱力學與傳熱學”教學中,生態環境各要素相互作用,相互聯系,構成“程熱力學與傳熱學”教學生態環境。
通過多媒體教室的設置,與“程熱力學與傳熱學”相關內容實物、實驗的展示,使學生能夠明確學習內容在實際中的應用,增加學習興趣,優化“程熱力學與傳熱學”教學的物理環境。借助網絡資源,收集“程熱力學與傳熱學”在本專業應用的圖片、視頻,同時可以鼓勵學生介紹與之相關的實例并進行介紹,以此來優化“程熱力學與傳熱學”教學的社會環境。此外,加強教學特別是線上教學的監督管理,設置相應的獎懲措施,實施于教學內容、效果的考察中,將線上線下教學融合起來,構建“程熱力學與傳熱學”教學生態環境。
在線上線下教學模式中,“程熱力學與傳熱學”教學素材更為豐富,教學選取相關的教學素材更加方便,同時由于內容紛雜,實例多樣,也會帶來一些困難。在選取教學素材是,可以參考以下幾個原則:
3.2.1 教學素材的選取需體現專業特色
合適的實例對于理論教學能極大增強學生的學習興趣,但是不同專業有其差異性,選取具有本專業特色的教學素材,在增強學生興趣的同時,深入學生對專業認知,為以后專業知識的學習提供一定幫助,比如傳熱學部分中熱傳導、熱對流及熱輻射在煤礦井下發火點的預測提供理論基礎。
3.2.2 教學素材的選取應融入思政教育
大學階段的思想政治教育在大二、大三尤為重要,這個時期處于一位學生的關鍵時期,在這個時期,學生心態平靜,學習主動性最強,同時需要逐步思考大學畢業之后道路的選擇,在這一時期需要對學生進行正面的引導,將思政教育融于課程,有助于學生建立正確的三觀。“程熱力學與傳熱學”正是這一階段開設的專業基礎課。比如,通過學習能源種類和轉換關系,使學生明白當前我國能源現狀及面臨問題,促使對能源問題的思考,增強學生保護能源、節約能源的意識,激發為解決我國能源問題而努力學習的愛國熱情。
教學手段是指教師用以傳授知識的物質媒介和物質條件,是教師進行教學活動必不可少的輔助用具。在混合式教學模式中,由于線上教學模式的融入,可以引入慕課、微課及回放等方式,同時,根據實際情況運用更多的教學手段。
在OOTS教學模式中,教師可以采用更加多種多樣的教學方式。“程熱力學與傳熱學”這類基礎課程學習具有較強的理論性,學習過程容易乏味、興趣不高,而網絡媒體提供了豐富的素材。首先,充分利用網絡素材,理論聯系實際,增強學生學習興趣。另外,為培養學生研究問題、解決問題的能力,可以利用提出問題的方法,引導學生分析、討論、總結,一起研究問題的解決辦法,變被動學習為主動學習。此外,還可以采用分組教學法,將3~5位學生分為一組,每組分配一定量的重難點,讓每組成員合作完成重難點分析、討論、PPT制作、講解,同時其他小組對講解小組進行打分,調動每位學生學習的積極性。
通過借助網絡環境構建“程熱力學與傳熱學”教學生態環境,從體現專業特色、融入思政教育等方面選取教學素材,同時合理分配在線上線下教學中,線上教學的同時引入慕課、微課及回放教學方式,線下教學引入主動學習、分組討論等教學方法以此構建有效的“程熱力學與傳熱學”課程融合型教學模式,經過教學實踐,線上教學與線下教學優勢互補,屬于合理的教學模式。