基于數(shù)字學(xué)習(xí)空間在線課堂模式在高校教學(xué)中的應(yīng)用研究

王昕 陳劍波 呂靜 曲明璐

摘 ?要：“互聯(lián)網(wǎng)+”對(duì)高等教育教學(xué)管理體制和教育教學(xué)理念帶來了革命性的變化，探索在線課程建設(shè)路徑與模式，是傳統(tǒng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必須反饋。文章以《空調(diào)工程》在線課程設(shè)計(jì)為例，對(duì)數(shù)字學(xué)習(xí)空間環(huán)境下的高校在線課程模式的構(gòu)建展開研究，包括課程構(gòu)架設(shè)計(jì)、線上線下耦合設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)設(shè)計(jì)、以及學(xué)習(xí)過程反饋大數(shù)據(jù)分析設(shè)計(jì)。文章以7級(jí)程度量表調(diào)查278名學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)和教學(xué)效果的評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)給予較高或高的評(píng)價(jià)，新的課程設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容和方法提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)了學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：工科專業(yè);在線課程;自主式學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)過程評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2020）22-0059-03

Abstract： "Internet+" has brought revolutionary changes to the teaching management system of higher education and education teaching concept. Exploring the path and mode of online course construction is the necessary feedback for the training of traditional engineering professionals to adapt to the development of the new economy. Taking the online course design of "air conditioning engineering" as an example， this paper studies the construction of online course mode of colleges and universities under the digital learning space environment， including course framework design， online and offline coupling design， teaching content network embodiment design， and the design of big data analysis of learning process feedback. In this paper， 278 students' evaluation of curriculum design and teaching effect was investigated with a seven-level scale. The results show that students give high or high evaluation to the curriculum design， and the new curriculum design， teaching content and method improve students' interest in learning and promote students' personalized learning.

Keywords： engineering major; online course; autonomous learning; learning process evaluation

為順應(yīng)新時(shí)代的科技革命與產(chǎn)業(yè)革新，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)應(yīng)用快速擴(kuò)張，對(duì)應(yīng)用工程領(lǐng)域全程化提升提出了新需求，對(duì)具備工程背景高等教育專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新課題。未來新興產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的是實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)能力強(qiáng)的復(fù)合型人才，不僅需要在專業(yè)學(xué)科上業(yè)務(wù)精深，還需具備“學(xué)科融合”的行業(yè)特征;不僅能運(yùn)用已有技能去解決傳統(tǒng)問題，也有能力學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù)去解決新問題。經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)提出的新定位為高等教育提供了發(fā)展的契機(jī)[1-3]。

在線課程正是在這樣的社會(huì)發(fā)展背景下應(yīng)運(yùn)而生的一種新的教學(xué)模式。是通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)呈現(xiàn)課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)活動(dòng)的教學(xué)模式。如何在線課程設(shè)計(jì)中發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，補(bǔ)傳統(tǒng)課程的短板，如何利用數(shù)字空間掛鉤課程教學(xué)知識(shí)點(diǎn)與行業(yè)企業(yè)焦點(diǎn)，補(bǔ)充學(xué)生在工程倫理、綜合素養(yǎng)與知識(shí)結(jié)構(gòu)方面的欠缺，是在線課程建設(shè)亟需討論的教學(xué)關(guān)鍵問題[4]。

一、傳統(tǒng)課程教學(xué)的弱勢(shì)

（一）“非智能化”課堂教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生課程學(xué)習(xí)求知欲不強(qiáng)

傳統(tǒng)教學(xué)，教師臺(tái)上講授，學(xué)生臺(tái)下被動(dòng)接受，濃厚的學(xué)習(xí)氛圍難以形成，師生之間、學(xué)生之間的互動(dòng)嚴(yán)重缺乏，無法帶動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。以《空調(diào)工程》為例，專業(yè)課程原理性強(qiáng)，平面課堂的授課方式導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程的興趣點(diǎn)低，如果不在教學(xué)模式上突破，勢(shì)必影響教學(xué)效果，教學(xué)目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)?！爸悄堋笔切聲r(shí)代的特征，利用電子技術(shù)更新教學(xué)模式，對(duì)于本科教育適應(yīng)新時(shí)代學(xué)生的認(rèn)知要求非常必要。

（二）傳統(tǒng)課堂課時(shí)受限，學(xué)生難以“身臨其境”，阻礙學(xué)生建立課程整體知識(shí)體系

仍以《空調(diào)工程》為例，立體化設(shè)備與工程實(shí)例與平面化的課堂教學(xué)方式之間的矛盾特別明顯。教師需利用較多課時(shí)講解設(shè)備組成、拆裝及運(yùn)行，但平面課堂教學(xué)環(huán)境下，學(xué)生仍難以理解設(shè)備部件間的鏈接關(guān)系，對(duì)建筑本體的陌生感導(dǎo)致學(xué)生對(duì)建筑空調(diào)系統(tǒng)與設(shè)備更加難以“身臨其境”，很難在課堂時(shí)間以內(nèi)熟練掌握知識(shí)點(diǎn)。久之，學(xué)生對(duì)于課程學(xué)習(xí)的積極性也逐漸淡化，失去學(xué)習(xí)信念感。

（三）“看重成績”的考核模式難以反映學(xué)習(xí)過程

評(píng)教模式考試成績分?jǐn)?shù)占主導(dǎo)位置，難以體現(xiàn)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)過程。在線課程實(shí)施中，應(yīng)充分發(fā)揮在線課程教學(xué)過程的數(shù)據(jù)反控機(jī)制，通過大量學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析，及時(shí)了解掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況與水平，精準(zhǔn)定位，高效教學(xué)。

二、在線課程設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)分析

協(xié)作式在線課程是當(dāng)前在線教育的主要形式，注重學(xué)習(xí)者在協(xié)同合作中形成專業(yè)認(rèn)知，以混合學(xué)習(xí)、交互影響距離及在線協(xié)作學(xué)習(xí)為理論依據(jù)。

（一）混合學(xué)習(xí)理論

充分利用在線學(xué)習(xí)和面對(duì)面教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，將在線學(xué)習(xí)和面對(duì)面教學(xué)混合在一起的新的學(xué)習(xí)方式[5]。在設(shè)計(jì)在線課程形式時(shí)，首先營造混合學(xué)習(xí)空間，規(guī)劃線上線下學(xué)習(xí)時(shí)間，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源實(shí)效性，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)推進(jìn)真實(shí)互動(dòng)，彌補(bǔ)在線學(xué)習(xí)孤獨(dú)感;其次，利用在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，支持學(xué)生自定學(xué)習(xí)步調(diào)方式，鼓勵(lì)個(gè)性化學(xué)習(xí);最后，為學(xué)習(xí)者提供實(shí)踐指導(dǎo)?；旌蠈W(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的在線課程教學(xué)，重在引導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)需求的關(guān)注，對(duì)于提高學(xué)習(xí)效果的助力作用很明顯。

（二）交互影響距離理論

提出遠(yuǎn)程教育的結(jié)構(gòu)有兩個(gè)維度、三個(gè)變量。兩個(gè)維度是交互距離和自主學(xué)習(xí)，指學(xué)習(xí)者與教師之間的心理與交往的距離及學(xué)習(xí)者積極主動(dòng)控制調(diào)節(jié)自己的學(xué)習(xí)。三個(gè)變量是對(duì)話、結(jié)構(gòu)和自主性?！皩?duì)話”是指師生之間通過互動(dòng)交流，解決疑惑;“結(jié)構(gòu)”是指教學(xué)設(shè)計(jì)在允許的范圍內(nèi)可改變調(diào)整的程度，包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)價(jià)等;“自主性”是學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)程的自我控制程度，即學(xué)生在確定學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)方法之后，對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)展的自我調(diào)整和把控。

（三）在線協(xié)作學(xué)習(xí)理論

以社會(huì)建構(gòu)主義、協(xié)作和知識(shí)建構(gòu)為理論基礎(chǔ)的課程設(shè)計(jì)理論。在線協(xié)作學(xué)習(xí)理論主張立足于社會(huì)交互和協(xié)作的教學(xué)法，是優(yōu)質(zhì)教育、知識(shí)建構(gòu)分享和社會(huì)進(jìn)步的關(guān)鍵，強(qiáng)調(diào)教師或支持人員幫助學(xué)習(xí)者開展討論和協(xié)作的重要性，其核心是同伴討論。在線協(xié)作學(xué)習(xí)理論的關(guān)注點(diǎn)是學(xué)生的學(xué)習(xí)觀點(diǎn)，以及在觀點(diǎn)交互基礎(chǔ)上產(chǎn)生的新觀點(diǎn)。在線平臺(tái)是一個(gè)觀點(diǎn)交流互動(dòng)的平臺(tái)，但目前一些課程只是簡(jiǎn)單地把教學(xué)知識(shí)點(diǎn)放到在線平臺(tái)上，學(xué)生協(xié)同交流的學(xué)習(xí)環(huán)境還需要更多教學(xué)設(shè)計(jì)的研究與探討。

三、構(gòu)建數(shù)字學(xué)習(xí)空間環(huán)境下在線課程模式

文章以《空調(diào)工程》為例，闡述其在線課程設(shè)計(jì)與實(shí)施的具體過程，探討工科人才培養(yǎng)過程中在線課程設(shè)計(jì)與創(chuàng)建的模式與路徑，需把握如下關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)與實(shí)施：

（一）以學(xué)生為中心

提出“以學(xué)生為中心”，需要在《空調(diào)工程》課程建設(shè)中實(shí)現(xiàn)以教師為中心的教學(xué)向以學(xué)生為中心的教學(xué)轉(zhuǎn)變：

1. 四引培育

在學(xué)生進(jìn)行課程學(xué)習(xí)過程中，教師需要按照教學(xué)規(guī)律，插播“互動(dòng)直播見面課”，并完成 “引發(fā)興趣”、“引起思考”、“引入行業(yè)”、“引進(jìn)角色”的教學(xué)任務(wù)。

教師的教學(xué)任務(wù)變更為學(xué)期內(nèi)的若干次直播見面課。將《空調(diào)工程》在線課堂視頻分為5個(gè)主要環(huán)節(jié)：緒論、基本概念知識(shí)點(diǎn)、空調(diào)系統(tǒng)、行業(yè)熱點(diǎn)&聚焦前沿、工程應(yīng)用&專業(yè)交叉。學(xué)生在線完成了“緒論”這部分的視頻學(xué)習(xí)后，安排直播見面課，教師深入地講解專業(yè)行業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展，激發(fā)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)課程的興趣，繼而完成第二環(huán)節(jié)的在線自主學(xué)習(xí)，第二環(huán)節(jié)結(jié)束后，進(jìn)行第二次見面課，達(dá)到引發(fā)思考的目的，帶動(dòng)學(xué)生逐步深入學(xué)習(xí)到專業(yè)學(xué)習(xí)的第三環(huán)節(jié)。

2. 自主學(xué)習(xí)

鼓勵(lì)與培養(yǎng)學(xué)生快速準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)能力。學(xué)生需要根據(jù)自身?xiàng)l件和特點(diǎn)，快速且準(zhǔn)確地掌握課程知識(shí)點(diǎn)，形成適合自身的學(xué)習(xí)方法，實(shí)現(xiàn)“個(gè)性化”學(xué)習(xí)。

（二）反向設(shè)計(jì)

反向設(shè)計(jì)是“新工科”教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的一個(gè)核心理念。以《空調(diào)工程》為例而言，反向設(shè)計(jì)是從需求開始，由需求決定培養(yǎng)目標(biāo)。這時(shí)“需求”既是教學(xué)起點(diǎn)又是教學(xué)終點(diǎn)，從而保證教育目標(biāo)與結(jié)果的一致性。

1. 對(duì)話

引入設(shè)計(jì)工程師、綠建咨詢師的視角，與行業(yè)掛鉤，彌補(bǔ)短板。從職場(chǎng)人的視角切入，尋找課程知識(shí)點(diǎn)與行業(yè)關(guān)注熱點(diǎn)焦點(diǎn)的關(guān)聯(lián)，注重課程教育與行業(yè)企業(yè)現(xiàn)狀掛鉤，補(bǔ)充高校學(xué)生在專業(yè)素養(yǎng)、綜合素質(zhì)與知識(shí)結(jié)構(gòu)方面的短板。

2. 知曉

掌握課程教學(xué)要求的知識(shí)點(diǎn)?！犊照{(diào)工程》則是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)課程。掌握課程教學(xué)要求的知識(shí)點(diǎn)，是培養(yǎng)富有創(chuàng)新能力的專業(yè)人才必要條件。

3. 面向

課程內(nèi)容的設(shè)置與規(guī)劃，關(guān)注土木類、機(jī)械類學(xué)生學(xué)選。好的課程需要兼顧知識(shí)傳承、學(xué)生素質(zhì)和能力培養(yǎng)兩方面，適當(dāng)從通識(shí)課程的視角設(shè)置課程內(nèi)容，吸引更多土木類、機(jī)械類學(xué)生選學(xué)課程。

（三）基于大數(shù)據(jù)的考核反饋評(píng)價(jià)過程

持續(xù)改進(jìn)是“新工科”教學(xué)評(píng)價(jià)必須遵循的另一個(gè)核心理念?！犊照{(diào)工程》的教學(xué)評(píng)價(jià)是在課程、教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中使用的系統(tǒng)評(píng)價(jià)活動(dòng)，要求評(píng)價(jià)者把教學(xué)過程看作是一個(gè)整體系統(tǒng)，而這個(gè)整體系統(tǒng)包括許多子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)之間相互聯(lián)系影響。

課程借助在線平臺(tái)強(qiáng)大的記錄數(shù)據(jù)的功能，用數(shù)據(jù)描述學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)軌跡，在線課程考核由如下部分組成：

1. 彈題

在線視頻播放過程中，插播題目，以題目集中學(xué)生注意力。學(xué)生完成題目的用時(shí)、正誤都由在線平臺(tái)記錄數(shù)據(jù)。

2. 章測(cè)試及期末測(cè)試

學(xué)生在章節(jié)學(xué)習(xí)完成之后，需完成相應(yīng)的章測(cè)試題目，成績通過后，方可繼續(xù)下一章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生完成題目的用時(shí)、正誤都由在線平臺(tái)記錄數(shù)據(jù)。

3. 學(xué)情分析

每位學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、在線討論次數(shù)、在線視頻觀看頻率、見面課互動(dòng)等學(xué)術(shù)，都由在線平臺(tái)記錄數(shù)據(jù)，以數(shù)字描述學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡。

4. 見面課

學(xué)生見面課的出勤率、互動(dòng)表現(xiàn)等由在線平臺(tái)記錄數(shù)據(jù)。

四、在線課程教學(xué)效果

文章編制了在線課程教學(xué)效果量表，量表為七級(jí)程度量表，分別代表程度很低、低、較低、適中、較高、高和很高。在課程教學(xué)結(jié)束后向?qū)W生發(fā)放278份調(diào)查表，回收278份。采用SPSS20統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)量表指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從調(diào)查問卷的統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析，如表1所示，學(xué)生對(duì)在線課程的適應(yīng)程度，對(duì)在線課程教學(xué)內(nèi)容的理解程度均較高，對(duì)課程具有較高的興趣度，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生的交流表達(dá)能力、提出問題和解決問題的能力得到了顯著提高。

此外，2018年1月1日至11月30日，學(xué)生登錄次數(shù)16221次。雙休日、節(jié)日登錄5872次。超過50%的登錄是在17時(shí)之后。問卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明在線課程促進(jìn)了學(xué)生課余自主學(xué)習(xí)。

目前，中國已成為名副其實(shí)的工程教育大國，但人才培養(yǎng)的教育模式仍較為傳統(tǒng)。高等教育，尤其是工程教育必須要跟上產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)與需求，助力新工科發(fā)展，對(duì)接新興產(chǎn)業(yè)，培養(yǎng)新型人才，以滿足新形式發(fā)展對(duì)人才的亟需。才能支撐未來工程新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)的需求。借助新工科建設(shè)的契機(jī)，構(gòu)筑工程人才培養(yǎng)新模式的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)大批高素質(zhì)的新興工科人才，才能實(shí)現(xiàn)中國從工程教育大國向工程教育強(qiáng)國的歷史性轉(zhuǎn)變。

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