李世民， 孔凡珺， 張潮海， 吳淑群， 江 軍

(南京航空航天大學 自動化學院， 南京 211106)

受新冠肺炎疫情影響，全國各地原定的春季開學時間被一再推遲。1月29日，教育部提出“停課不停學”的倡議，鼓勵學校積極利用線上平臺，確保學生宅家的同時學習進度不落后，學習質(zhì)量不下降[1]。

南京航空航天大學作為一所全國重點高校在第一時間響應了教育部號召，多次組織學校教職工開展會議，就“線上教學”可能會遇到的問題和解決方法展開討論，最終制定了符合我校實際情況的教學方案，確定于2月24日開啟“線上新學期”。

本文從偏理論的工科課程線上教學存在的問題入手，以“工程電磁場”的教學為例，針對其提出“多位一體”的教學方式，為偏理論的工科課程線上教學的新型教學模式提供借鑒[2-3]。

1 偏理論工科課程線上教學的困境

1.1 課程難度較大

偏理論的工科課程與其他類型的課程相比難度較大，內(nèi)容相對深奧，學生理解起來有一定困難，且在學習的過程中有時會遇到很多難以獨立解決的問題。同時，這類課程通常都存在一個數(shù)學公式繁多的共性特征。以“工程電磁場”為例，它作為電氣類專業(yè)的必修基礎課程，包括靜電場、恒定電場、恒定磁場和時變電磁場等的基本方程及其邊值問題，還涉及電氣工程中典型的電磁場問題等內(nèi)容，課程內(nèi)容的復雜性和抽象性給線上教學帶來了很大難度[4-5]。

1.2 客觀條件限制

由于疫情期間全國中小學及高校開展線上教學的時間相對集中，因此很多網(wǎng)絡教學平臺會出現(xiàn)登陸失敗、播放不流暢等問題。與此同時，教師上課直播設備的清晰度和網(wǎng)絡的通暢程度也將影響課程的教學效果和進度。學生是否擁有可以清晰地觀看直播，完成和上傳作業(yè)的智能設備以及是否有足夠的流量或?qū)拵俣戎С终n程學習等都會對教學質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。

1.3 線上教學經(jīng)驗有限

線上教學與傳統(tǒng)線下教學模式相比，不管是課程內(nèi)容的設置，還是教學過程、方式的設計都有很大區(qū)別，這給習慣了傳統(tǒng)線下教學模式的授課教師帶來了全新的挑戰(zhàn)，不僅要設計出能夠保證課程學習順利進行的教學方案，還要兼顧相關(guān)平臺的熟練操作，掌握多種線下教學不曾涉及的教學工具。

1.4 學生主觀原因

大學生作為一個自由度很強的群體，這種線上開展長時間直播學習的教學形式很難達到和在校學習一樣的教學質(zhì)量。從以往的線上教學經(jīng)驗來看，很多學生對線上教學存在僥幸心理，雖然直播平臺端顯示其狀態(tài)“在線”，但實際思維并未“在線”，課后也很難做到自主預習，高效復習。因此，根據(jù)學生的興趣，采用多種手段推進疫情期間偏工科課程(例如“工程電磁場”課程)的教學正常進行十分必要。

在短時間內(nèi)大面積開展線上教學并不是一件易事，雖然很多教師曾經(jīng)有過線上教學的經(jīng)驗，但面對一些偏理論類的工科課程，如何合理、高效地利用現(xiàn)有的設備、平臺和資源，提高教學效率，保證教學質(zhì)量仍是一個值得思考的問題。

2 “多位一體”教學及實施方法

本節(jié)以“工程電磁場”為例，說明疫情期間偏工科課程的“多位一體”線上教學的具體實施方法。“工程電磁場”是電氣工程及其自動化專業(yè)的必修基礎課程，它涉及“高等數(shù)學”“微積分”“數(shù)學物理方法”等課程的綜合應用能力，對學生的整體思維能力要求很高，具有一定的教學和學習難度。

“多位一體”的教學方式主要分為課前、課堂、課后三個階段，如圖1所示，通過課前、課堂、課后三階段的“三角形”循環(huán)來達到調(diào)動學生學習積極性，保證學生學習效果的教學目的。

圖1 “多位一體”的教學方式框圖

2.1 課前階段

“多位一體”的教學方式課前階段的主要內(nèi)容為：

(1)課前布置預習任務，通過在作業(yè)平臺設置與預習任務相關(guān)的題目檢查學生預習效果。

(2)通過查看預習作業(yè)中各知識點正確率，以詢問課代表或者投票的方式等多種渠道收集學生的疑難點和困惑知識點，了解學生知識薄弱處，在講授新課時有針對性地對這些知識點進行盡可能詳盡的講解。

2.2 課堂階段

“多位一體”的教學方式課堂階段的主要內(nèi)容為：

(1)采用課前五分鐘簽到的方式，盡可能保證每節(jié)課到課人數(shù)。上課過程中也可不定時發(fā)布實時簽到，查看實時在線的學生人數(shù)，避免學生懈怠應付或者未參與課堂情況的產(chǎn)生。

(2)通過騰訊會議等直播方式在講授新課的同時著重把握課前已了解到的疑點、難點，對重點知識點進行回顧，采用視頻或動畫等多種方式進行重點、難點解析解答。根據(jù)錄課平臺作業(yè)分數(shù)的統(tǒng)計情況，對學生的問題做到總體把握，細節(jié)剖析，在直播時有針對性地進行重點習題的講解，及時了解學生的課程掌握度。

(3)在授課過程中采用獎勵的方式進行提問或者習題的解答，增加師生互動，保證學生的課堂參與度，提高學生的課程興趣度。

2.3 課后階段

“多位一體”的教學方式課后階段的主要內(nèi)容為：

(1)以布置作業(yè)的形式監(jiān)督學生，并通過網(wǎng)絡平臺實時反饋學生的學習效果。對作業(yè)完成度較好，正確率較高的學生給與一定的分數(shù)獎勵，以起到提高積極性的作用；對于應付作業(yè)的學生可以采用直接打回作業(yè)的方式，以達到端正態(tài)度的效果。

在布置作業(yè)的同時，對作業(yè)的形式和內(nèi)容也進行了新的設計。例如，對于解題步驟繁多、難以僅憑鍵盤輸入完成的作業(yè)，學生可以先用紙筆記錄，再通過圖片等附件形式上傳，方便教師批改的同時也簡化了學生提交作業(yè)的步驟；可以設置英文詞匯的填空題引導學生回顧ppt的學習；可以將上一章節(jié)典型知識點以選擇題的方式進行作業(yè)布置，強化學生對公式的記憶，加深對這類較難課程的理解。

設計全新的作業(yè)形式和內(nèi)容可以有效避免學生作業(yè)的雷同化，有助于教師掌握學生對課程真實的理解程度，有針對性地進行備課和調(diào)整教學內(nèi)容設置。

(2)建立QQ、微信群便于課后師生交流，收集學生對于課程的意見及建議，師生共同營造良好、高效的課堂環(huán)境。

(3)通過超星學習平臺錄制短視頻以方便學生學習，將每節(jié)課程時間控制在20分鐘以內(nèi)，內(nèi)容圍繞核心知識點展開。在錄制過程中需注意保證ppt上以板書形式留有痕跡，且要根據(jù)課程難易，在合理的位置給學生提供短暫的思考時間。對于自覺性不高的學生，劃定時間周期以督促學生在規(guī)定周期內(nèi)完成階段性學習任務，最大程度確保學生都達到預期的學習效果。

(4)上傳課程直播回放以供學生課后自主復習，對課堂上未徹底理解的問題進行回顧，根據(jù)自身需求有針對性性地對難點、重點進行二次學習，以養(yǎng)成自主學習的習慣，為其他學科的學習形成良好學習習慣和基礎。

學生課前做好預習，授課教師有針對性進行備課，在課堂上師生互動，采用多種方式保證上課效率，提高學生學習積極性，課后借助信息化平臺把握學生對課程的掌握程度，為學生提供多種途徑復習，加深記憶理解。同時，設計作業(yè)的形式和內(nèi)容保證學生獨立完成作業(yè)，有助于學生在平時的學習中打好基礎，防止出現(xiàn)考試突擊，成績不理想的情況。

這種“多位一體”的教學方法在課前、課堂、課后三個階段形成了一種良性循環(huán)，以“三角形”的結(jié)構(gòu)保證“工程電磁場”課程教師授課和學生學習的順利進行。

3 “多位一體”教學方式的效果

根據(jù)對南京航空航天大學電氣工程及其自動化專業(yè)的本科生的調(diào)查研究結(jié)果可以看出,部分學生對待平時課堂的態(tài)度散漫，對是否能真正掌握課程知識并不在意，只求考試及格，修夠?qū)W分[6]。

但是經(jīng)過這次疫情期間的線上教學發(fā)現(xiàn)學生在學習過程中對待課程的態(tài)度有了很大的轉(zhuǎn)變。在傳統(tǒng)線下教學中，授課教師很難便捷、迅速地獲得學生課程掌握度的動態(tài)信息，但在智能學習平臺的幫助下，采用“多位一體”的教學方法，能對學生的實時學習情況有全方位的了解，有助于提高授課教師的課堂教學效率，也有助于端正學生學習態(tài)度，形成自覺、主動學習的良好習慣。

同時，采用“多位一體”教學方式后，可以明顯發(fā)現(xiàn)學生的課堂參與度有所提升，這種教學方式有利于形成一種激發(fā)學生積極參與課堂學習的機制，實現(xiàn)最優(yōu)的學習效果。

好的課堂一定是有著深厚師生情感的課堂[3]?！岸辔灰惑w”的教學方式使學生和授課教師的互動次數(shù)明顯增多，師生互動不再局限于課堂，學生也可以在QQ、微信群組等線上平臺上向授課教師提出疑問，得到幫助，溝通情感。這種教學方式不僅有助于授課教師及時調(diào)整教學方式和教學內(nèi)容，更有助于構(gòu)建良好的師生關(guān)系。

4 結(jié)語

本文從偏理論的工科課程線上教學存在的問題入手，以“工程電磁場”的教學為例，對課程難度、客觀條件、教學經(jīng)驗、學生自身這四方面存在的問題進行討論，針對這些問題提出“多位一體”的教學方式，將偏理論的工科課程教學分為課前、課堂、課后三個階段，構(gòu)成一個“三角形”良性循環(huán)，通過多種方式鼓勵學生參與課堂，實時監(jiān)督學生學習，有針對性地進行教學設計和調(diào)整，為今后偏理論的工科課程線上教學的新型教學模式提供了很好的借鑒。

這次疫情期間組織的線上教學不僅是為了保障學生“停課不停學”的明智之舉，更是未來探索線上線下聯(lián)合教學模式的經(jīng)驗積累，有助于形成良好的師生關(guān)系，對疫情過后建設真正受學生歡迎、對學生有益的教學模式也有很重要的意義。