蔣超

（武漢科技大學(xué)理學(xué)院，湖北武漢 430081）

教育部于2020年2月4日下發(fā)了《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》，我校積極響應(yīng)教育部意見，組織部署教師根據(jù)本學(xué)期課堂教學(xué)任務(wù)，按照“一專業(yè)一方案”的原則制定公共課本科教學(xué)具體方案，基于課程特點調(diào)整教學(xué)形式和教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)先完成理論教學(xué)，采用多種線上教學(xué)形式開展課堂教學(xué)。本文以超星泛雅平臺為例介紹大學(xué)物理在線開放課程的建設(shè)方案，供參考。

一、在線教學(xué)平臺以及教學(xué)模式的選擇

為選定合適的教學(xué)方案，教學(xué)團(tuán)隊預(yù)估，應(yīng)對大規(guī)模在線授課將會給平臺帶來巨大的數(shù)據(jù)壓力，幾百萬甚至幾千萬大中小學(xué)生以在線的方式進(jìn)行實時高質(zhì)量互動，必將給平臺帶來堵塞、卡頓等技術(shù)故障。商業(yè)化平臺在服務(wù)器負(fù)載方面有優(yōu)勢，高校本科教育除了需要完成知識傳遞即時性，還需要進(jìn)行教學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計以備后期進(jìn)行針對性教學(xué)，實現(xiàn)知識傳遞的有效性。因此，在面向高校的教學(xué)平臺中，根據(jù)課程的特點及平臺服務(wù)能力、穩(wěn)定性考慮，我們選用了超星泛雅平臺。

超星泛雅平臺是由超星公司開發(fā)的集教學(xué)互動、資源管理、課程資源建設(shè)、教學(xué)成果展示、教學(xué)管理評估于一體的新一代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，主要包含網(wǎng)絡(luò)教學(xué)門戶、教學(xué)資源庫、學(xué)習(xí)空間、慕課課程建設(shè)、教學(xué)互動平臺、教學(xué)管理評估、質(zhì)量工程、移動學(xué)習(xí)等8大模塊，為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提供全方位支持。超星平臺的優(yōu)勢就是將超星數(shù)字圖書館海量的圖書、期刊、報紙等知識庫進(jìn)行了整合，可為教師建課和學(xué)生學(xué)習(xí)提供大量的教學(xué)拓展參考資料。

網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)模式大致可以劃分為“錄播”和“直播”兩種，疫情突然，筆者及教學(xué)團(tuán)隊中大部分教師都身處外地，軟硬件條件匱乏，缺乏直播課程環(huán)境。在學(xué)生端，部分同學(xué)也存在網(wǎng)絡(luò)條件差等客觀條件不足以支撐實時在線雙向互動學(xué)習(xí)的情況。因此，我們選擇了相對并不實時的錄播方式，同時輔以QQ群在線答疑和不定期直播答疑。

二、大學(xué)物理在線課程的建設(shè)方案

（一）建設(shè)思路

我們設(shè)計的在線課程模板，按照教學(xué)、測試、練習(xí)、溝通四個方面去組織教學(xué)活動。

表1 在線課程框架

（二）課程框架實現(xiàn)與實例

教學(xué)：教學(xué)團(tuán)隊在線集體備課，針對教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃課程講授內(nèi)容及方式，制作教學(xué)PPT，修改潤色講稿后，分工錄制教學(xué)視頻。與課堂教學(xué)對應(yīng)，每段視頻時間控制在30min左右，時長略短于課堂教學(xué)，但有效信息量更大。利用互聯(lián)網(wǎng)資源，增加趣味物理演示視頻。在教學(xué)視頻后附加拓展內(nèi)容，針對課程中重難點，提供相關(guān)論文或材料加深學(xué)生理解與應(yīng)用。

測試：精選典型問題，導(dǎo)入習(xí)題庫，可發(fā)布給學(xué)生課堂練習(xí)、進(jìn)行章節(jié)測驗等，實時檢驗學(xué)習(xí)效果，可反復(fù)練習(xí)，并查看習(xí)題解答。

練習(xí)：對應(yīng)教學(xué)內(nèi)容，將傳統(tǒng)課堂教學(xué)中作業(yè)部分以pdf發(fā)放給學(xué)生，學(xué)生完成后以拍照形式上傳提交作業(yè)，教師在后臺實現(xiàn)批改反饋。

溝通：溝通與互動是在線教學(xué)的難點與痛點，我們認(rèn)為，積極主動以各種方法完成與學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上的溝通與互動，錄播課同樣能達(dá)到不遜于課堂教學(xué)的效果。我們的課程體系將溝通互動分為基于平臺和基于QQ群的兩大類，超星平臺提供了多種互動模式，簽到、隨機點名、話題討論、學(xué)習(xí)小組等，可在教學(xué)過程中靈活穿插使用。前期我們團(tuán)隊中每位教師都分別建立了對應(yīng)班級的教學(xué)QQ群，群內(nèi)對應(yīng)自己所帶班級學(xué)生，同時也有教學(xué)團(tuán)隊所有教師成員，可以實現(xiàn)一位教師在線，管理所有教學(xué)QQ群，面向所有同學(xué)，經(jīng)過合理分配在線時間，真正做到隨時答疑。同時利用騰訊的在線文檔功能，讓提問的學(xué)生填寫問題答疑表，教師回答后，每位同學(xué)都可以反復(fù)查看，避免相同問題反復(fù)回答。在群內(nèi)開展教學(xué)討論后，可以編寫總結(jié)文檔供查看。直播課堂大多采用單師或者雙師制，我們的這種方案從某種意義上實現(xiàn)了“多師”制教學(xué)，既滿足了學(xué)生的實時答疑，又提高了教師的工作效率。

我們以“牛頓運動定律”這次課的建設(shè)來具體闡述：牛頓運動定律是最基本的物理學(xué)原理，雖然從中學(xué)就開始了解和學(xué)習(xí)，但并不一定講清楚、弄明白，要加深學(xué)生對“牛頓運動定律”的理解，必須要對其內(nèi)容有準(zhǔn)確講解[1]。經(jīng)過集體討論備課，我們編寫如表2指導(dǎo)性教案。教師及學(xué)生端的課程全過程：

表2 牛頓運動定律指導(dǎo)教案

1.在平臺發(fā)布討論話題：什么是力？引導(dǎo)學(xué)生討論從中學(xué)就非常熟悉的物理概念，在現(xiàn)教材中是如何給出并描述的，以及關(guān)于力的概念的延伸。

2.在教學(xué)對應(yīng)時間段發(fā)布簽到任務(wù)，學(xué)生從客戶端登錄簽到，觀看教學(xué)視頻進(jìn)行基礎(chǔ)內(nèi)容學(xué)習(xí)。課程視頻由教學(xué)團(tuán)隊討論設(shè)計優(yōu)化，相應(yīng)內(nèi)容講解清楚，幫助同學(xué)理解掌握。

3.學(xué)習(xí)視頻中關(guān)鍵位置插入問題考核學(xué)生理解，回答正確繼續(xù)觀看教學(xué)視頻。

4.教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)完畢后在平臺完成預(yù)先設(shè)置測試，可多次反復(fù)回答，直至正確。并查看正確題解。

5.學(xué)生進(jìn)入討論群，提出學(xué)習(xí)過程中的問題，教師回答共性問題，并記錄在群文檔供查詢。

6.教師在群內(nèi)提出問題考核，同學(xué)對內(nèi)容的理解及能否正確應(yīng)用。本次課程后教師在群里問了學(xué)生一個問題，牛頓第二運動定律中力、質(zhì)量、加速度三個物理量用你自己理解后的語言，哪個是最容易表達(dá)清楚的，同學(xué)們開始認(rèn)為是力，后來認(rèn)為是質(zhì)量，經(jīng)過反復(fù)追問，同學(xué)發(fā)現(xiàn)可能最好理解和表述的物理量反而是加速度，而力和質(zhì)量的概念，還有更多值得去深挖的地方。進(jìn)一步聯(lián)系到運動學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)加速度在不同的慣性參照系中具有同樣的數(shù)值，為牛頓力學(xué)的絕對時空觀做了一個鋪墊。最后留下一個新的問題，讓感興趣且學(xué)有余力的同學(xué)進(jìn)一步思索在現(xiàn)代物理體系中我們究竟是如何定義力和質(zhì)量的[2]。

7.通過吸引同學(xué)參與討論，引導(dǎo)愿意思考的學(xué)生閱讀提供的參考論文。

8.在超星平臺發(fā)布作業(yè)及提交的截止時間，督促學(xué)生及時完成知識的鞏固。

9.預(yù)估多數(shù)同學(xué)完成了相關(guān)練習(xí)作業(yè)后，發(fā)布作業(yè)講解視頻供學(xué)生對照鞏固。

10.在總結(jié)了討論話題，并給出了相應(yīng)思路后，在討論群內(nèi)上傳了一段快速行駛的小車在水面不下沉的視頻，繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生討論、思考，為下節(jié)課有關(guān)動量、動量守恒內(nèi)容做鋪墊。

回顧這樣一次完整的教學(xué)過程，我們雖然采用的是錄播形式，但是每個環(huán)節(jié)都有和學(xué)生互動，并不比直播方式少。對比線下課堂教學(xué)時，我們即便可以直接在課堂提問，但限于時間關(guān)系，以及同學(xué)的心理因素，學(xué)生的參與度其實并不高。而在線互動，給學(xué)生留下了足夠的思考時間，也讓學(xué)生勇于發(fā)言，積極參加。可見，只要設(shè)計得當(dāng)，線上互動溝通形式更加靈活，并可以取得良好的效果。

三、關(guān)于在線教學(xué)的思考

在線教育經(jīng)過二十余年的發(fā)展，經(jīng)歷了數(shù)字化教育、互聯(lián)網(wǎng)+教育、移動+教育、智能+教育（AI+教育）等發(fā)展階段。在線教育行業(yè)的發(fā)展與信息技術(shù)的普及和滲透密切相關(guān)：在互聯(lián)網(wǎng)尚未起步階段，主要通過投影儀、錄像帶等硬件設(shè)備來提升學(xué)習(xí)效率，豐富教學(xué)形式；隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及滲透，遠(yuǎn)程教育模式開始廣泛應(yīng)用，以學(xué)校為單位的遠(yuǎn)程教學(xué)試點快速涌現(xiàn)；互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量的不斷提升，使得滿足學(xué)生個性化需求的社區(qū)、網(wǎng)校等新的在線教育形式層出不窮；移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶動了MOOC、移動課堂等新的教學(xué)形式；人工智能等前沿技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，則帶來了精準(zhǔn)教學(xué)、在線教育平臺的蓬勃發(fā)展。

“教育+互聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展規(guī)律是融合而不是顛覆，在線教育和線下教育是互補而不是互斥。筆者一直在關(guān)注如何在教學(xué)中應(yīng)用在線平臺實現(xiàn)混合式翻轉(zhuǎn)課堂，通過此次實際搭建大學(xué)物理在線課程，個人覺得可以從兩個方面展望在線教育的發(fā)展趨勢。

（一）教師對技術(shù)的期待

人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)持續(xù)促進(jìn)“教育+互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展，相關(guān)技術(shù)研發(fā)將持續(xù)助力教育行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展?？萍寂c教育融合持續(xù)加深，科技重構(gòu)了學(xué)習(xí)體驗，通過硬件和軟件的結(jié)合可以增強課程內(nèi)容的可視化程度；通過記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過程，形成學(xué)習(xí)特征曲線，可以推進(jìn)個性化學(xué)習(xí)；通過在線學(xué)習(xí)增加各種元素構(gòu)建學(xué)生良好的學(xué)習(xí)體驗。大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)、增強現(xiàn)實技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、在線課程模式等正在進(jìn)一步迭代在線教育的形式，促使其更加高效、智能且個性化。

（二）技術(shù)對教師的要求

技術(shù)提供了便利，而教師也需具備如下的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能力。

教學(xué)設(shè)計能力：規(guī)劃完整有效的教學(xué)單元，包括確定合理的教學(xué)目標(biāo)、整合有效的教學(xué)內(nèi)容和選擇合適的教學(xué)方法三方面。教學(xué)目標(biāo)立足培養(yǎng)目標(biāo)，目的是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)；教學(xué)內(nèi)容則根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、專業(yè)需要、學(xué)生的基礎(chǔ)等進(jìn)行取舍；最后還要選取合適教學(xué)方式實現(xiàn)對學(xué)生的引導(dǎo)。

幫助學(xué)生使用教學(xué)平臺的能力：如何下載安裝登錄及熟練使用教學(xué)平臺，合理分配網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時間，鼓勵參與網(wǎng)絡(luò)討論交流等。

加強互動的能力：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的異地異時性，對教師與學(xué)生互動的能力提出了較高要求。互動主要包括討論，通過引導(dǎo)性問題鼓勵學(xué)生參與討論，討論過程中適時調(diào)節(jié)討論氣氛、控制討論進(jìn)程；可根據(jù)學(xué)生興趣、專長分組進(jìn)行討論，也可讓學(xué)生自己組織討論；教師可從生活中、網(wǎng)絡(luò)中發(fā)掘有趣的內(nèi)容或者是熱門話題，將其融入討論，更高的要求是能將最新的學(xué)術(shù)研究動態(tài)帶入討論。互動也可以是開展提問、布置作業(yè)、測驗、考試等活動，用以檢測教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，互動還可以是對學(xué)生行為的評價。合理的評價不僅能促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)，也可以促進(jìn)教師有效教學(xué)。評價內(nèi)容包括通過簽到了解學(xué)生出勤，通過平臺統(tǒng)計資料了解學(xué)生是否按時完成了課程，通過測試數(shù)據(jù)了解學(xué)生是否真正掌握知識點，有無進(jìn)步。

運用先進(jìn)技術(shù)的能力：相比于傳統(tǒng)教學(xué)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對教師運用先進(jìn)技術(shù)的能力有更高的要求，前面所述的各種技術(shù)手段都可以根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容應(yīng)用以提升教學(xué)效果。

可見，對教師網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能力的要求層層遞進(jìn)，構(gòu)成了一個不可分割的整體，單個教師要想完成整個在線課程的建設(shè)是相當(dāng)困難的，只有通過分工合作，打造一個成熟的教學(xué)團(tuán)隊，才有可能構(gòu)建出色的在線課程。