基于数字学习空间在线课堂模式在高校教学中的应用研究

    王昕 陈剑波 吕静 曲明璐

    

    摘 ?要：“互联网+”对高等教育教学管理体制和教育教学理念带来了革命性的变化，探索在线课程建设路径与模式，是传统工程专业人才培养适应新经济发展的必须反馈。文章以《空调工程》在线课程设计为例，对数字学习空间环境下的高校在线课程模式的构建展开研究，包括课程构架设计、线上线下耦合设计、教学内容网络体现设计、以及学习过程反馈大数据分析设计。文章以7级程度量表调查278名学生对课程设计和教学效果的评价。结果表明，学生对课程设计给予较高或高的评价，新的课程设计、教学内容和方法提高了学生的学习兴趣，促进了学生个性化学习。

    关键词：工科专业;在线课程;自主式学习;学习过程评价

    中图分类号：G642 ? ? ? 文献标志码：A ? ? ? ? 文章编号：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

    为顺应新时代的科技革命与产业革新，云计算、物联网、大数据等技术应用快速扩张，对应用工程领域全程化提升提出了新需求，对具备工程背景高等教育专业人才培养提出了新课题。未来新兴产业经济发展需要的是实践能力强、创新能力强、适应能力强的复合型人才，不仅需要在专业学科上业务精深，还需具备“学科融合”的行业特征;不仅能运用已有技能去解决传统问题，也有能力学习新知识、新技术去解决新问题。经济的高速发展对人才培养提出的新定位为高等教育提供了发展的契机[1-3]。

    在线课程正是在这样的社会发展背景下应运而生的一种新的教学模式。是通过互联网技术呈现课程教学内容与教学活动的教学模式。如何在线课程设计中发挥信息技术的优势，补传统课程的短板，如何利用数字空间挂钩课程教学知识点与行业企业焦点，补充学生在工程伦理、综合素养与知识结构方面的欠缺，是在线课程建设亟需讨论的教学关键问题[4]。

    一、传统课程教学的弱势

    （一）“非智能化”课堂教学方式导致学生课程学习求知欲不强

    传统教学，教师台上讲授，学生台下被动接受，浓厚的学习氛围难以形成，师生之间、学生之间的互动严重缺乏，无法带动学生的主观能动性。以《空调工程》为例，专业课程原理性强，平面课堂的授课方式导致学生对课程的兴趣点低，如果不在教学模式上突破，势必影响教学效果，教学目标难以实现。“智能”是新时代的特征，利用电子技术更新教学模式，对于本科教育适应新时代学生的认知要求非常必要。

    （二）传统课堂课时受限，学生难以“身临其境”，阻碍学生建立课程整体知识体系

    仍以《空調工程》为例，立体化设备与工程实例与平面化的课堂教学方式之间的矛盾特别明显。教师需利用较多课时讲解设备组成、拆装及运行，但平面课堂教学环境下，学生仍难以理解设备部件间的链接关系，对建筑本体的陌生感导致学生对建筑空调系统与设备更加难以“身临其境”，很难在课堂时间以内熟练掌握知识点。久之，学生对于课程学习的积极性也逐渐淡化，失去学习信念感。

    （三）“看重成绩”的考核模式难以反映学习过程

    评教模式考试成绩分数占主导位置，难以体现学生的课程学习过程。在线课程实施中，应充分发挥在线课程教学过程的数据反控机制，通过大量学习数据分析，及时了解掌握学生的学习状况与水平，精准定位，高效教学。

    二、在线课程设计的理论基础分析

    协作式在线课程是当前在线教育的主要形式，注重学习者在协同合作中形成专业认知，以混合学习、交互影响距离及在线协作学习为理论依据。

    （一）混合学习理论

    充分利用在线学习和面对面教学的优势，将在线学习和面对面教学混合在一起的新的学习方式[5]。在设计在线课程形式时，首先营造混合学习空间，规划线上线下学习时间，充分发挥网络资源实效性，利用网络平台推进真实互动，弥补在线学习孤独感;其次，利用在线学习平台，支持学生自定学习步调方式，鼓励个性化学习;最后，为学习者提供实践指导。混合学习理论指导下的在线课程教学，重在引导教师对学生学习需求的关注，对于提高学习效果的助力作用很明显。

    （二）交互影响距离理论

    提出远程教育的结构有两个维度、三个变量。两个维度是交互距离和自主学习，指学习者与教师之间的心理与交往的距离及学习者积极主动控制调节自己的学习。三个变量是对话、结构和自主性。“对话”是指师生之间通过互动交流，解决疑惑;“结构”是指教学设计在允许的范围内可改变调整的程度，包括教学目标、教学方法、教学评价等;“自主性”是学生对学习进程的自我控制程度，即学生在确定学习目标、学习方法之后，对学习进展的自我调整和把控。

    （三）在线协作学习理论

    以社会建构主义、协作和知识建构为理论基础的课程设计理论。在线协作学习理论主张立足于社会交互和协作的教学法，是优质教育、知识建构分享和社会进步的关键，强调教师或支持人员帮助学习者开展讨论和协作的重要性，其核心是同伴讨论。在线协作学习理论的关注点是学生的学习观点，以及在观点交互基础上产生的新观点。在线平台是一个观点交流互动的平台，但目前一些课程只是简单地把教学知识点放到在线平台上，学生协同交流的学习环境还需要更多教学设计的研究与探讨。

    三、构建数字学习空间环境下在线课程模式

    文章以《空調工程》为例，阐述其在线课程设计与实施的具体过程，探讨工科人才培养过程中在线课程设计与创建的模式与路径，需把握如下关键环节的设计与实施：

    （一）以学生为中心

    提出“以学生为中心”，需要在《空调工程》课程建设中实现以教师为中心的教学向以学生为中心的教学转变：

    1. 四引培育

    在学生进行课程学习过程中，教师需要按照教学规律，插播“互动直播见面课”，并完成 “引发兴趣”、“引起思考”、“引入行业”、“引进角色”的教学任务。

    教师的教学任务变更为学期内的若干次直播见面课。将《空调工程》在线课堂视频分为5个主要环节：绪论、基本概念知识点、空调系统、行业热点&聚焦前沿、工程应用&专业交叉。学生在线完成了“绪论”这部分的视频学习后，安排直播见面课，教师深入地讲解专业行业的现状与发展，激发学生继续学习课程的兴趣，继而完成第二环节的在线自主学习，第二环节结束后，进行第二次见面课，达到引发思考的目的，带动学生逐步深入学习到专业学习的第三环节。

    2. 自主学习

    鼓励与培养学生快速准确的学习能力。学生需要根据自身条件和特点，快速且准确地掌握课程知识点，形成适合自身的学习方法，实现“个性化”学习。

    （二）反向设计

    反向设计是“新工科”教学设计应遵循的一个核心理念。以《空调工程》为例而言，反向设计是从需求开始，由需求决定培养目标。这时“需求”既是教学起点又是教学终点，从而保证教育目标与结果的一致性。

    1. 对话

    引入设计工程师、绿建咨询师的视角，与行业挂钩，弥补短板。从职场人的视角切入，寻找课程知识点与行业关注热点焦点的关联，注重课程教育与行业企业现状挂钩，补充高校学生在专业素养、综合素质与知识结构方面的短板。

    2. 知晓

    掌握课程教学要求的知识点。《空调工程》则是建筑环境与能源应用工程专业的一门重要的专业课程。掌握课程教学要求的知识点，是培养富有创新能力的专业人才必要条件。

    3. 面向

    课程内容的设置与规划，关注土木类、机械类学生学选。好的课程需要兼顾知识传承、学生素质和能力培养两方面，适当从通识课程的视角设置课程内容，吸引更多土木类、机械类学生选学课程。

    （三）基于大数据的考核反馈评价过程

    持续改进是“新工科”教学评价必须遵循的另一个核心理念。《空调工程》的教学评价是在课程、教学和学习过程中使用的系统评价活动，要求评价者把教学过程看作是一个整体系统，而这个整体系统包括许多子系统，每个子系统之间相互联系影响。

    课程借助在线平台强大的记录数据的功能，用数据描述学生平时的学习轨迹，在线课程考核由如下部分组成：

    1. 弹题

    在线视频播放过程中，插播题目，以题目集中学生注意力。学生完成题目的用时、正误都由在线平台记录数据。

    2. 章测试及期末测试

    学生在章节学习完成之后，需完成相应的章测试题目，成绩通过后，方可继续下一章节的学习，学生完成题目的用时、正误都由在线平台记录数据。

    3. 学情分析

    每位学生的学习进度、在线讨论次数、在线视频观看频率、见面课互动等学术，都由在线平台记录数据，以数字描述学生的学习轨迹。

    4. 见面课

    学生见面课的出勤率、互动表现等由在线平台记录数据。

    四、在线课程教学效果

    文章编制了在线课程教学效果量表，量表为七级程度量表，分别代表程度很低、低、较低、适中、较高、高和很高。在课程教学结束后向学生发放278份调查表，回收278份。采用SPSS20统计软件对量表指标进行统计分析，从调查问卷的统计结果分析，如表1所示，学生对在线课程的适应程度，对在线课程教学内容的理解程度均较高，对课程具有较高的兴趣度，达到了预期目标。通过本课程学习，学生的交流表达能力、提出问题和解决问题的能力得到了显著提高。

    此外，2018年1月1日至11月30日，学生登录次数16221次。双休日、节日登录5872次。超过50%的登录是在17时之后。问卷调查统计结果表明在线课程促进了学生课余自主学习。

    目前，中国已成为名副其实的工程教育大国，但人才培养的教育模式仍较为传统。高等教育，尤其是工程教育必须要跟上产业发展的趋势与需求，助力新工科发展，对接新兴产业，培养新型人才，以满足新形式发展对人才的亟需。才能支撑未来工程新业态、新产业的需求。借助新工科建设的契机，构筑工程人才培养新模式的先发优势，培养大批高素质的新兴工科人才，才能实现中国从工程教育大国向工程教育强国的历史性转变。

    参考文献：

    [1]姜晓坤，朱泓，李志义.新工科人才培养新模式[J].高教发展与评估，2018（3）：17-24.

    [2]赵继，谢寅波.新工科建设与工程教育创新[J].高等工程教育研究，2017（5）：13-17.

    [3]陆国栋，李拓宇.新工科建设与发展的路径思考[J].高等工程教育研究，2017（3）：20-26.

    [4]梁存良，张修阳，邓敏杰.在线课程中自适应学习单元的构建与设计[J].教学与管理，2018（3）：96-98.

    [5]Ilin，Gulden.Moodle：A Way for Blending VLE andFace-to-Face Instruction in the ELT Context[J].Turkish Online Journal of Educational Technology-TOJET，2013，12（4）：109.