高 玨

(常熟理工學院電氣與自動化工程學院，江蘇 常熟 215500)

2020年初COVID-19疫情突發(fā)并呈蔓延趨勢，教育部要求學生延遲返回學校，對于疫情期間各高校的教學組織與管理給出了指導性意見，提出“停課不停教、停課不停學”[1]。傳統(tǒng)的課堂教學無法正常開展，各大高校紛紛采用網(wǎng)絡(luò)平臺進行在線教學[2-3]。在線教學作為臨時的應(yīng)急舉措面臨諸多問題[4-6]：選取哪種平臺、采用什么樣的形式授課；如何貫徹教學大綱規(guī)定的課程目標，將傳統(tǒng)課堂的教學內(nèi)容、教學方法、課程考核網(wǎng)絡(luò)化；如何引導學生積極主動的學習，保障在線學習的效果。教學面臨嚴峻挑戰(zhàn)的另一面是教學改革的契機，線上與線下結(jié)合的復合式教學順應(yīng)時代發(fā)展的大趨勢，疫情倒逼著授課模式的提前升級[7-8]。本文以疫情期間講授的《化工儀表及自動化》課程為例，圍繞線上教學的開展進行探討。

1 線上教學的組織與實施

1.1 線上教學體系設(shè)計

《化工儀表及自動化》課程是應(yīng)用化學和食品工程等專業(yè)本科生專業(yè)選修課程，理論32學時和實驗8學時，是化工專業(yè)學習和掌握工業(yè)生產(chǎn)過程的控制系統(tǒng)設(shè)計、分析和應(yīng)用的一門實踐性很強的主干技術(shù)專業(yè)課程。培養(yǎng)學生完成生產(chǎn)過程自控工程設(shè)計的能力，讓學生系統(tǒng)掌握控制理論知識，提高分析、綜合、創(chuàng)新的能力，為從事化工儀表及自動化設(shè)計方面的工作打下堅實的基礎(chǔ)。

綜合考慮學生的自主學習能力、教師網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力、教學目標及教學內(nèi)容，制定了疫情期間“釘釘+云班課”的線上教學模式，使用云班課平臺發(fā)布課程資源和任務(wù)、進行練習與測試，采用釘釘直播進行授課和互動。課程的教學體系設(shè)計如圖1所示，教學實施包括課前準備、課內(nèi)講授、課后鞏固三個教學環(huán)節(jié)，課內(nèi)教學不能僅僅是教師的全程講授，要注重引導和互動、豐富教學手段。教學環(huán)節(jié)設(shè)計的合理性、連續(xù)性和系統(tǒng)性，是激發(fā)學生自主學習、保證教學質(zhì)量的關(guān)鍵。

圖1 線上課程的教學體系結(jié)構(gòu)圖

1.2 線上教學實施

開課前一周建好釘釘群和云班課，上傳課程大綱、考核方案、導論課件和視頻、電子教材等課程資料，安排一次直播測試課，提早讓學生體驗和適應(yīng)課程。課前準備環(huán)節(jié)發(fā)布當次課教學任務(wù)，布置思考題進行課堂互動，引導學生通過在線閱讀課件、觀看視頻、查找資料等方式學習課程內(nèi)容、提升自主學習能力。課堂教學環(huán)節(jié)可以由課前留的思考題切入，鼓勵學生展開討論甚至辯論，將思維快速引入課堂。重點和難點要精心設(shè)計和細致講解，同時用電子白板書寫演示方便課后回看。在知識點講授中間可以穿插快速搶答、難題挑戰(zhàn)、頭腦風暴、課內(nèi)測試等環(huán)節(jié)，調(diào)動學生的積極性，強化知識點記憶，提升學習效果。課后鞏固環(huán)節(jié)要理解和掌握線上教學的各個知識點，能夠靈活運用到實際場景中。除了布置檢驗知識點掌握情況的傳統(tǒng)作業(yè)外，還可以采用線上提交仿真作業(yè)、技術(shù)調(diào)研報告、方案設(shè)計小論文等形式。提交截止時間和作業(yè)容量要把握好，否則會提升學生對作業(yè)的抵觸情緒。

以實際授課第三章“被控過程”部分內(nèi)容為線上教學實施的案例，教學任務(wù)是讓學生理解被控過程特性，掌握過程特性對控制品質(zhì)的影響，課前任務(wù)是觀看重要知識點“放大系數(shù)的影響”和“時間常數(shù)的影響”的微視頻，思考“由泵抽水的水槽對象是怎么樣的被控過程”。課程設(shè)計如表1所示，由課前思考問題的討論引出基礎(chǔ)知識點并進行案例分析，重點知識點講授經(jīng)過精心設(shè)計，教學手段除了基本概念的講解還包含了MATLAB建模、實際案例分析并穿插多種形式的互動，通過知識點回顧和考察環(huán)節(jié)促使學生對課程的重點和難點形成螺旋式記憶。

表1 “被控過程”部分內(nèi)容的教學設(shè)計

課程涉及到大量的自動化儀表，疫情影響下無法進入實驗室對儀表設(shè)備進行認知和操作。針對這種情況，課程組通過Flash制作了部分典型儀表和控制系統(tǒng)的案例，以較為生動和直觀的形式提升學生的興趣、改善實踐類項目的線上教學效果。圖2為課程典型的生物質(zhì)發(fā)酵罐示例，設(shè)計了基本原理和認識裝置模塊讓同學理解發(fā)酵罐的構(gòu)成和控制系統(tǒng)基本原理，實驗操作界面和數(shù)據(jù)處理界面讓同學們線上實踐生物質(zhì)發(fā)酵系統(tǒng)的溫度，pH值，溶解氧濃度控制過程，自測練習界面進行課前預習考察和課后知識點的鞏固。

1.3 課程考核

課程考核以課程目標的達成為導向，結(jié)合在線教學的實際情況，合理、客觀和綜合的評價學生在線學習的效果。主要考核三方面的內(nèi)容：(1)課程參與度，占總分的25%，包括出勤、資源學習時長、互動討論等。(2)課程平時考察，占總分的30%，包括當堂測試、頭腦風暴、課后常規(guī)作業(yè)和仿真作業(yè)等。(3)課程綜合考察，占總分的45%，包括課程大作業(yè)、線上期末考試等。

2 線上教學分析與思考

要保證課程的線上教學效果，關(guān)鍵還在于全程追蹤學生平時的學習過程。云班課平臺可以統(tǒng)計每位學生的參與度和測試成績等形成如圖3所示的在線學習報告，通過這樣一種反饋機制能夠及時掌握學生學習表現(xiàn)和效果，從而對教學及時的動態(tài)調(diào)整、針對性的提優(yōu)扶差。通過在線的投票問卷調(diào)查了解到，學生對于“釘釘+云班課”的教學模式反響較好，學習積極性有顯著提升，課程目標的達成度與往屆班級比較也略有上升，達到了預期的教學效果。

在線上教學實施過程中，也發(fā)現(xiàn)了幾個突出的問題： (1)學生自我管控的問題，表現(xiàn)在部分學生未進行課前的資源學習而只是混經(jīng)驗，在上網(wǎng)課期間做與課程無關(guān)的事情，有效學習時間不足，學習效率低下。(2)教師監(jiān)控與評價的問題，由于疫情的突發(fā)性，線上教學組織的經(jīng)驗不足，教師在學習監(jiān)管的掌控，學習效果評價的尺度等方面還有很大的欠缺。 (3)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持的問題，直播授課對網(wǎng)絡(luò)的硬件環(huán)節(jié)要求非常高，在大量學生同時線上學習時，出現(xiàn)流量不足、視頻卡頓、無法登錄、無故退出等現(xiàn)象，要提前做好應(yīng)急的預案。上述問題有待多輪線上教學實踐后，根據(jù)實際情況逐步、持續(xù)的改進。

3 結(jié) 語

為了貫徹疫情期間的“停課不停教、停課不停學”，本文對以《化工儀表及自動化》課程為例，對線上教學的組織、實施和考核等方面展開討論。綜合考慮學生與教師實際情況、制定了“釘釘+云班課”的線上教學模式。教學實施過程中發(fā)現(xiàn)精心設(shè)計的教學方案，以引導式和互動式教學方式為主導，穿插多種教學活動，能夠充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)交互的優(yōu)勢極大地提升學生的學習興趣。從考核評價結(jié)果看，課程目標的達成度較為理想，達到了預期的教學效果。今后要多調(diào)研兄弟高校的線上教學，展開教學方法、組織管理、考核機制等方面的交流，借鑒經(jīng)驗在實踐過程中完善疫情下的《化工儀表及自動化》線上教學體系。