何永利 管曉丹

[摘 要] 超星學(xué)習(xí)通是移動互聯(lián)網(wǎng)背景下開發(fā)的混合式教學(xué)工具，具有良好的教學(xué)互動功能，在提高教學(xué)效果方面具有重要作用。以蘭州大學(xué)大氣科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課“物理氣候?qū)W”為對象，針對當(dāng)前存在的問題，基于學(xué)習(xí)通平臺著重改進(jìn)了課前、課堂、課后的教學(xué)環(huán)節(jié)。實踐證明，這種教學(xué)模式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，養(yǎng)成在討論中深入思考的習(xí)慣，較大幅度地提升了教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 物理氣候?qū)W;超星學(xué)習(xí)通;混合式教學(xué);教學(xué)與實踐

[基金項目] 2018年度國家自然科學(xué)青年基金“氣候變暖背景下冬夏季阻塞對北半球中高緯干旱半干旱地區(qū)季節(jié)非對稱性增溫的影響機(jī)制”（41705047）

[作者簡介] 何永利（1988—），男，河北唐山人，博士，蘭州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院講師（通信作者），主要從事半干旱氣候變化研究;管曉丹（1983—），女，吉林通化人，博士，蘭州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院教授，主要從事陸面過程和土壤濕度變化研究。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2021）14-0129-04 ? ?[收稿日期] 2020-12-24

一、引言

互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)融入社會生活的方方面面，深刻改變了人們的生活方式，逐漸成為一種新型的思考方式，“互聯(lián)網(wǎng)+”思維為各行各業(yè)的發(fā)展提供了新思路。目前，慕課、網(wǎng)易公開課、TEDs等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺如雨后春筍般出現(xiàn)，以優(yōu)質(zhì)教育資源、隨時可學(xué)、永不下線等特點吸引了大批學(xué)生觀看學(xué)習(xí)，帶動了教育的深刻變革。2020年春，在突發(fā)的新冠肺炎疫情期間，應(yīng)教育部“停課不停教，停課不停學(xué)”的要求，極大地推進(jìn)了線上教學(xué)的普及程度，各門專業(yè)課的任課教師積極籌備，完成傳統(tǒng)教學(xué)到線上教學(xué)的轉(zhuǎn)變[1]。盡管線上學(xué)習(xí)資源得到極大的豐富，但線上教學(xué)的效果如何，或如何與傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，仍是疫情后任課教師需要深入思考的問題。本文探討利用學(xué)習(xí)通進(jìn)行混合式教學(xué)的實踐和探索。

二、傳統(tǒng)課程教學(xué)中的問題

“物理氣候?qū)W”多采取傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，采用提問和討論的教學(xué)方式，課堂互動不足，課程反饋不及時?！按蠹衣犆靼琢藛幔俊薄坝腥魏尾欢牡胤诫S時打斷我”，教師往往通過詢問的方式，或者觀察學(xué)生面部表情的方式了解教學(xué)效果，需要憑借多年經(jīng)驗或者事后才能得到課堂反饋[2]。但是大多數(shù)學(xué)生不敢或不習(xí)慣打斷教師講課反饋自身的疑問，帶著疑問繼續(xù)聽課，不利于學(xué)生完全理解課程內(nèi)容，打擊學(xué)習(xí)積極性，降低課堂效率。

其次，目前傳統(tǒng)的課堂教學(xué)多采用PPT課件講授與板書結(jié)合的形式，對于重點和難點內(nèi)容，比如厄爾尼諾與南方濤動（ENSO）的形成機(jī)制，教師通過板書講解，但教授過程僅此一次，無法重復(fù)，學(xué)生如果在課堂沒有跟上教師的節(jié)奏，課后無法完整回憶出教師的講授過程，不利于學(xué)生通過反復(fù)學(xué)習(xí)，深入理解重點內(nèi)容。

三、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢與弊端

超星學(xué)習(xí)通平臺充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，針對教學(xué)的課前預(yù)習(xí)、課堂講授、課后練習(xí)等環(huán)節(jié)進(jìn)行改造，構(gòu)建以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式，克服傳統(tǒng)教學(xué)模式的痛點，主要優(yōu)勢可以歸納為以下三點。第一，重復(fù)學(xué)習(xí)，反復(fù)講解。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)極大地解放了學(xué)生和老師的時間和空間限制[3]。教師將學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)資料、講解視頻上傳至學(xué)習(xí)通平臺，學(xué)生可以隨時隨地自主地通過網(wǎng)絡(luò)訪問這些資源，針對教學(xué)重點和難點反復(fù)學(xué)習(xí)，將難點真正吃透，提高學(xué)習(xí)效果。第二，教學(xué)資源豐富，增加教學(xué)形式。相比于傳統(tǒng)課堂教師的口頭傳授，板書推演，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)引入了更多的多媒體資源，例如通過精心制作的“ENSO現(xiàn)象形成的機(jī)制”小視頻，可以直觀地讓學(xué)生理解深奧的形成機(jī)理，而且形象的視頻資源更利于長時間的記憶。此外，學(xué)習(xí)通平臺還提供了測試、練習(xí)、討論等環(huán)節(jié)，每一名學(xué)生都可以針對自己不理解的部分進(jìn)行討論、反饋，使得教學(xué)更具有個性化。第三，完善過程性評價。以往考核中，期末考試成績約占最終成績的70%～80%，缺少過程性的評價體系[4]。依靠學(xué)習(xí)通平臺，可以全程掌握學(xué)生在學(xué)習(xí)過程的表現(xiàn)，通過對考勤、預(yù)習(xí)情況、測試情況、討論表現(xiàn)等量化指標(biāo)進(jìn)行綜合評估，可以更好地反映學(xué)生真實的學(xué)習(xí)情況。

但是經(jīng)過疫情期間的考驗，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的弊端也充分表現(xiàn)出來[5]，主要包括以下幾個方面。首先，缺少深度學(xué)習(xí)。講授視頻主要是以瀏覽為主，無法確保學(xué)生處于注意力高度集中的狀態(tài)，難以真正的思考實質(zhì)問題，影響教學(xué)效果。而課堂教學(xué)中，教師能夠?qū)崟r地看到學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的反應(yīng)，便于進(jìn)行深度的交流。面對面的教學(xué)環(huán)節(jié)仍然是知識傳授，點燃靈魂無法替代的部分。其次，長時間使用屏幕對學(xué)生的視力造成傷害。學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，如果每門課都采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式，勢必導(dǎo)致屏幕使用時間過長，對學(xué)生的視力產(chǎn)生不可逆的傷害。再次，對學(xué)生的自律性有較高要求。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式要求學(xué)生在規(guī)定的時間段內(nèi)（例如本學(xué)期內(nèi)）完成該課程的學(xué)習(xí)。如果沒有老師在關(guān)鍵時間節(jié)點檢查學(xué)習(xí)情況，很可能由于懶惰心理或自律性較差，在考試前集中突擊學(xué)習(xí)，降低學(xué)習(xí)效果。

四、基于超星學(xué)習(xí)通的混合式教學(xué)模式的構(gòu)建

基于以上考慮，結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)各自的優(yōu)點，合理安排教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行混合式教學(xué)是未來教學(xué)改革的主流趨勢。筆者針對蘭州大學(xué)“物理氣候?qū)W”課程開展了超星學(xué)習(xí)通的混合式教學(xué)實踐，教學(xué)對象為蘭州大學(xué)大氣科學(xué)專業(yè)2017級兩個教學(xué)班，共計97人。

（一）完善課前、課堂和課后教學(xué)環(huán)節(jié)

基于學(xué)習(xí)通平臺，在課前階段，教師可以將預(yù)設(shè)問題、PPT課件、講授視頻和測試題、討論題提前推送給學(xué)生，以問題吸引學(xué)生主動思考，同學(xué)通過自主預(yù)習(xí)，對課堂內(nèi)容有初步了解，并對學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生興趣。以“氣候穩(wěn)定性”教學(xué)主題為例，課前預(yù)習(xí)題目為“未來我們會移居火星嗎？”“在溫室氣體排放增多情景下，當(dāng)前氣候是否穩(wěn)定？”“如果氣候會發(fā)生突變，何時會發(fā)生？”等。預(yù)設(shè)問題在課前兩天推送給學(xué)生，便于學(xué)生提前通過閱讀教材，網(wǎng)絡(luò)搜索相關(guān)資料，積極思考問題的答案。

打造探究式課堂教學(xué)。課堂討論是混合式教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)最大的差別。經(jīng)過網(wǎng)上自主學(xué)習(xí)后，學(xué)生對簡單易懂的內(nèi)容已經(jīng)初步掌握，課堂教學(xué)則側(cè)重于教學(xué)重點和難點的講解，同時以討論的形式，使得學(xué)生能夠進(jìn)行深入的思考。此外，學(xué)習(xí)通平臺也為課堂教學(xué)準(zhǔn)備了大量的活動庫，包括投票、選人、搶答、主題討論、隨堂練習(xí)等。通過答題測試，了解學(xué)生對基礎(chǔ)知識點的掌握情況，及時對掌握情況較差的知識點進(jìn)行補(bǔ)充講解。

在課后總結(jié)階段，學(xué)生可以利用學(xué)習(xí)通平臺提交作業(yè)，發(fā)起討論，將學(xué)習(xí)過程中遇到的問題或教學(xué)建議反饋給教師。教師及時批改作業(yè)，并利用統(tǒng)計功能了解學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況，便于及時調(diào)整教學(xué)方案。對于重點理論的講授，教師可以將提前找好的優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻，或親自錄制的教學(xué)視頻，上傳到學(xué)習(xí)通平臺。

（二）利用教學(xué)視頻，解決棘手的教學(xué)難點問題

上一次教學(xué)模式改革是從單純的板書教學(xué)升級到PPT演示與板書結(jié)合的教學(xué)方式，大大地豐富了課堂內(nèi)容，提高了課堂效率，而這一次教學(xué)模式的升級是將抽象知識轉(zhuǎn)化為視頻、動畫、圖片等多媒體教學(xué)資源，根據(jù)自身需求隨時通過網(wǎng)絡(luò)自行學(xué)習(xí)，而課堂成為教師與學(xué)生深入思考和討論的場所[6]。目前蘭州大學(xué)的很多虛擬仿真教學(xué)實驗項目已經(jīng)啟動，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）的幫助下，在未來學(xué)生可以通過沉浸其中的方式學(xué)習(xí)。例如，在學(xué)習(xí)碳循環(huán)時，學(xué)生可以以一個碳原子的視角，追隨碳原子的一生，了解整個碳循環(huán)過程。精心制作的電子教學(xué)視頻資源，具有通俗易懂，重復(fù)學(xué)習(xí)的特點，對以往教學(xué)中難以理解的動力學(xué)理論具有很好的教學(xué)效果，給學(xué)生更為直觀、更易于理解的學(xué)習(xí)方式。即便在學(xué)生工作以后，如果需要對某塊知識進(jìn)行復(fù)習(xí)和應(yīng)用，這樣的教學(xué)資源也是一種極大的便利。

（三）改進(jìn)課程評估體系

以往課程作業(yè)常常通過手寫方式提交，由課程助教或教師批改，工作量大且不易統(tǒng)計學(xué)生掌握情況，通過學(xué)習(xí)通平臺提交作業(yè)，批改作業(yè)，可以及時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，快速，高效。同時，通過簽到活動獲得的數(shù)據(jù)可以反映出勤情況，測試活動的成績可以作為平時成績的重要參考，數(shù)據(jù)可靠，公平公正。

課程評估主要以考勤、課程作業(yè)和期中期末考試成績?yōu)橐罁?jù)，采用終結(jié)性的形成性評價方式，很難對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出來的學(xué)習(xí)動機(jī)和情感態(tài)度，以及學(xué)習(xí)方式等動態(tài)表現(xiàn)進(jìn)行測量和評價。因此，大學(xué)考試中總存在考前突擊背書，臨時抱佛腳的現(xiàn)象，對學(xué)生真實的學(xué)習(xí)情況缺乏客觀的過程性評價指標(biāo)[7，8]。學(xué)習(xí)通平臺通過課上限時答題，與學(xué)生深入探討未知問題，更能培養(yǎng)學(xué)生“主動學(xué)習(xí)、深入思考”的科研品質(zhì)。而這個環(huán)節(jié)的答題情況更能客觀反映學(xué)生的學(xué)習(xí)理解能力，可酌情加入課程評估體系。

（四）融入課程思政元素

進(jìn)行潛移默化的課程思政教育是教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)。任課教師在設(shè)計教學(xué)方案時，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，將課程思政元素通過案例的形式將正能量傳遞給學(xué)生。在“物理氣候?qū)W”的教學(xué)實踐中，添加的課程思政元素主要包括以下幾個方面：一是在授課過程中從歷史朝代更替與氣候變化的聯(lián)系出發(fā)，讓學(xué)生了解氣候變化對國家發(fā)展和社會進(jìn)步所產(chǎn)生的影響，培養(yǎng)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生有從事氣候變化研究并對國家發(fā)展做出貢獻(xiàn)的使命感;二是通過介紹全球杰出團(tuán)隊的科研成果和科研經(jīng)歷，讓學(xué)生學(xué)習(xí)最前沿的知識，認(rèn)識到科研環(huán)境自由平等公正的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的科研誠信，從根本上杜絕學(xué)術(shù)不端現(xiàn)象;三是通過老一輩科研工作者敬崗愛業(yè)，學(xué)成歸國和堅守奮斗的先進(jìn)事跡，培養(yǎng)學(xué)生愛國、敬業(yè)、誠信的品格。

五、將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維融入專業(yè)學(xué)習(xí)

本科教育是我國人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，其不僅是為相關(guān)領(lǐng)域培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)扎實的科研人才，也需要為社會培養(yǎng)出能夠?qū)I(yè)知識與社會需求相結(jié)合的專業(yè)人才。因此，如何在教學(xué)過程中，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維融入專業(yè)學(xué)習(xí)，也是教學(xué)改革的重要方向之一。傳統(tǒng)教學(xué)模式，缺少思維意識的引導(dǎo)，更注重理論知識的傳授，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣減弱，教學(xué)質(zhì)量欠佳。相比之下，混合式教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)品質(zhì)具有先天的優(yōu)勢。開放的課堂討論給學(xué)生更自由的氛圍，更活躍的思維，而在這樣環(huán)境下培養(yǎng)的學(xué)生，通常具有更強(qiáng)的創(chuàng)新精神。

從學(xué)科本質(zhì)來講，“物理氣候?qū)W”課程屬于基礎(chǔ)學(xué)科，應(yīng)用方面較為欠缺。但在《京都議定書》《巴黎協(xié)議》等一系列國際協(xié)定的出臺，使得世界各國認(rèn)識到全球變暖帶來的氣候變化風(fēng)險，如何制定氣候變化適應(yīng)政策和如何減少溫室氣體排放等問題，都需要將氣候?qū)W的最新研究成果應(yīng)用于解決實際問題。這些具有針對性和時效性的應(yīng)用場景，更能引起學(xué)生的興趣，非常適合混合式教學(xué)的課堂討論。經(jīng)過深入的思考、討論，可以孵化出創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的初步想法。以海洋環(huán)流內(nèi)容為例，實驗班的同學(xué)在討論過程中，認(rèn)識到全球變暖導(dǎo)致海洋熱浪頻發(fā)，而海洋熱浪對海洋環(huán)境和漁業(yè)產(chǎn)生重大影響。從而萌生出利用衛(wèi)星實時觀測資料建立海洋熱浪的識別和預(yù)警系統(tǒng)，為減少漁業(yè)損失提供幫助。但目前，高校舉辦的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動仍然與本科教學(xué)聯(lián)系較少，混合式教學(xué)的改革可以打破這樣的僵局，促進(jìn)應(yīng)用與理論的結(jié)合，從而培養(yǎng)出社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的人才。

六、教學(xué)成果的對比分析

為了檢驗教學(xué)改革方案的效果，對2017級兩個教學(xué)班進(jìn)行對比試驗，其中普通班，仍然采用傳統(tǒng)方式進(jìn)行教學(xué)，實驗班則采用混合式教學(xué)，通過對比期末成績情況（詳見表1），評估混合式教學(xué)改革方案的真實效果。

普通班學(xué)生共計50人，平均分為81.3分，其中90分以上14人，80～89分段17人，70～79分段12人，60～69分段5人，60分以下2人。實驗班學(xué)生共計47人，平均分為86分，其中90分以上18人，80～89分段19人，70～79分段7人，60～69分段3人，60分以下0人。

上述結(jié)果表明混合式教學(xué)對各分段的同學(xué)都有較好效果，特別是實驗班沒有不及格的同學(xué)。而且實驗班的成績更集中在80分以上，該分?jǐn)?shù)段學(xué)生人數(shù)約占77%，比普通班（62%）高出15%。從期末考試情況看，混合式教學(xué)方式對各分段的學(xué)生都有一定程度的提高，但對80分以上分段的同學(xué)，效果更好。通過綜合分析，認(rèn)為該現(xiàn)象的形成原因有二。一是混合式教學(xué)方式對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和自律性有較高的要求。因為混合式教學(xué)要求在課堂討論之前，學(xué)生自主學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識，并積極思考課前發(fā)布的問題。這些準(zhǔn)備工作需要花費(fèi)大量的時間，如果學(xué)生沒有及時完成課前準(zhǔn)備，在課堂討論環(huán)節(jié)，難以深入理解課堂討論的內(nèi)容，學(xué)習(xí)效果欠佳。二是混合式教學(xué)為師生提供了更多深入交流的機(jī)會。傳統(tǒng)教學(xué)模式中教師僅僅通過課堂提問了解學(xué)生的掌握情況，而且提問環(huán)節(jié)在課堂時間中的占比極少。而混合式教學(xué)模式，要求學(xué)生在課堂上與老師進(jìn)行討論，提問者從不同角度提問，老師和其他同學(xué)都會擴(kuò)展視野，積極思考答案。這種經(jīng)過自身思考得到的知識，比通過教師講授直接獲得的知識，理解地更透徹，記憶也更深刻。總體上，此次基于學(xué)習(xí)通的混合式教學(xué)成果較為理想，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況有所提高，且與自律性和自學(xué)能力成正比。

七、結(jié)束語

基于超星學(xué)習(xí)通對物理氣候?qū)W進(jìn)行的混合式教學(xué)改革實踐，結(jié)合了傳統(tǒng)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)點，取得了較好的教學(xué)效果，以全新的體驗完善課前、課堂和課后的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過預(yù)設(shè)情境問題，激發(fā)學(xué)生求知欲，自主學(xué)習(xí)，通過課堂激烈討論，培養(yǎng)深入思考的科研品質(zhì)。同時，利用虛擬現(xiàn)實等新技術(shù)制作優(yōu)秀的電子教學(xué)視頻資源是學(xué)習(xí)氣候動力理論的寶貴資源，也為虛擬仿真教學(xué)改革項目和學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目提供了廣闊的舞臺。在信息化浪潮中，大學(xué)教師應(yīng)積極進(jìn)行混合式教學(xué)探索，順應(yīng)時代潮流，真正培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，踐行教育理論的現(xiàn)代化。

參考文獻(xiàn)

[1]趙明，許玉榮，楊玉.基于超星學(xué)習(xí)通有機(jī)化學(xué)在線教學(xué)體會[J].廣東化工，2020，47（16）：185-186.

[2]徐盛夏.教學(xué)方式與時俱進(jìn)：“雨課堂”教學(xué)[J].教育現(xiàn)代化，2016（35）：191-192.

[3]陶玉杰.基于超星學(xué)習(xí)通的數(shù)學(xué)分析課程智慧課堂建設(shè)[J].通化師范學(xué)院學(xué)報，2020，41（8）：122-125.

[4]葉麗霞.基于學(xué)習(xí)通和釘釘?shù)木€性代數(shù)混合式教學(xué)實踐與探索[J].計算機(jī)時代，2020（9）：106-108.

[5]劉峰舟，王瀚，張敏，等.“超星學(xué)習(xí)通”在航空航天臨床醫(yī)學(xué)理論教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].醫(yī)學(xué)教育研究與實踐，2020，28（5）：820-824.

[6]胡明，董守華，潘冬明，等.基于雨課堂的大學(xué)通識課教育課程的教學(xué)研究與實踐——以中國礦業(yè)大學(xué)“透視地球”課程為例[J].蘭州教育學(xué)院學(xué)報，2018，34（12）：80-82.

[7]高凌飚.關(guān)于過程性評價的思考[J].課程.教材.教法，2004（10）：15-19.

[8]汪兵兵，凡廣偉，王旦旦，等.基于程序性知識的“拋錨式翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的應(yīng)用研究——以高校文獻(xiàn)信息檢索課為例[J].高等理科教育，2019（3）：121-125.

Research on the Mixed Teaching of Physical Climatology Based on Superstar Learning App

HE Yong-li， GUAN Xiao-dan

（School of Atmospheric Sciences， Lanzhou University， Lanzhou， Gansu 730000， China）

Abstract： The Superstar Learning App is a mixed teaching tool developed under the background of mobile Internet. It has good teaching interactive functions and plays an important role in improving teaching effect. Taking Physical Climatology， the basic course of atmospheric science of Lanzhou University， as the object， and aiming at the existing problems， this study improves the teaching links before， during and after class based on this learning platform. Practice has proved that this teaching model can stimulate student's enthusiasm for learning， develop their habits of thinking thoroughly through discussion and greatly improve the quality of teaching.

Key words： Physical Climatology; Superstar Learning; mixed teaching; teaching and practice