MOOCs模式下的教學改革《天氣學》課程的教學體會

呂梅　姜勇強　鄒力　王學忠　胡軼佳

摘要：《天氣學》課程的教學，強調以學生為主體、教師為主導。MOOCs和“翻轉課堂”的有機結合，形成了《天氣學》教學過程的最大變革。通過《天氣學》MOOCs課程的微視頻和“翻轉課堂”的使用，使得學生課前就能完成《天氣學》知識的學習；課堂上采用多種教學模式：批判性思維的訓練、探究性學習方法、啟發式、研究式教學法等的使用，促成學生知識、能力、綜合素質的協調發展。

關鍵詞：MOOCs；“翻轉課堂”；教學模式；教學改革

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）41-0283-02

一、前言

隨著我國高等教育發展規模的不斷擴大，人才培養質量也引起國家和社會的廣泛關注。在21世紀，決定一個國家和民族競爭力的關鍵是創新能力的大小強弱，而創新能力、創新人才的培養，關鍵要靠教育，特別是高等教育[1]。競爭將主要取決于學生能夠運用所學知識創造性地解決問題、發現問題的能力，然而，現行大學教學模式不利于培養學生的創新能力。教學方法是教學活動的基本要素，是增強教學效果和提高人才培養質量的重要手段。現行大學的教學模式：以傳授知識為主要教學目標，而不是知識、能力、綜合素質的協調發展；以課堂講授為主要教學方法，而不是多種教學手段和方法的結合；以教師和教材為中心，而不是以學生為主體、教師為主導；以筆試為主要評估手段，而不是從多個方面全面評估學生。

高等學校教學方法應有以下幾個特點：學生自學能力的培養；學生研究能力的培養；注重學生實踐能力的培養；倡導學生合作精神的培養；強調創新精神的培養[2]，即重視培養學生的學習能力、創造能力、實踐能力、價值觀念、健全人格等。2012年，一場以數字化為特征的教育改革正以燎原之勢席卷而來[3]，這就是“慕課”，2012年因此被稱為“慕課（MOOCs）元年”。MOOCs，是Massive Open Online Courses的英文首字母縮寫，即大規模在線開放課程。MOOCs是一種具有交互功能的、開放式在線學習方式，它是一場學習的革命，MOOCs的教學形式被譽為“印刷術發明以來教育最大的革新”。MOOCs標志著現代教育進入數字化時代，顯示了信息化和大數據的特點，同時可以推進教育公平、提升教育質量[3]。MOOCs的出現，使得傳統的教學方式、學習形態發生根本性改變，知識的傳授方式、學生學習方式和教學組織方式都在發生變化；MOOCs課程建設使得學生的個性化學習、以學生為主體成為可能，才能激發學生的學習興趣、學生的主觀能動性得到發揮；這將引發高等教育理念和教育體系的全面更新和調整[4]。

二、MOOCs模式下《天氣學》知識的學習

MOOCs，其中“M”代表大規模（Massive）；“O”代表開放（Open），指的是學習空間、時間和學習資源的開放；“O”代表在線（Online），指的是教師講授、學生學習、相互之間的討論、作業完成和提交等都是通過網絡在線實現的；“C”是學習課程（Courses），包括教學內容的課程教案和教師的教學設計、課程教學視頻、參考資料和作業。在MOOCs模式下，所學課程、課堂教學、學習進度、互動過程等被完整地、系統地在線實現[3]。《天氣學》課程是綜合運用流體力學、大氣探測學、大氣物理學、動力氣象學等理論，論述大氣中天氣系統和天氣現象的分布、演變規律及其分析方法，并用以制作天氣預報的一門課程。《天氣學》MOOCs課程總體建設目標：按照氣象學本科人才培養方案和課程標準，以國家精品課程《天氣學》為基礎，理論120學時，分2個學期開設課程。通過錄制視頻，《天氣學》建立包括緒論、氣團和鋒、溫帶氣旋、冷空氣活動和冷高壓、副熱帶高壓、大氣環流、熱帶天氣系統、熱帶氣旋、中小尺度天氣系統、季風等章節知識點的視頻資源；配套的習題；提供一套電子教材；課程教學設計、課程教案和課件、教學案例，建設一套開放式MOOCs課程。《天氣學》MOOCs課程項目建成后，實現了優質教育資源的共享，提高資源使用效率，為氣象學專業《天氣學》課程創新教學模式、推動教學方法改革奠定基礎；項目可以為任課教師推進“翻轉課堂”式、研討式、案例式等教學提供教學資源，有利于培養一批高素質教師隊伍；為學生提供自主學習資源，促進學生的合作式學習和個性化學習，實現教學過程從“知識傳授”為主向“知識獲取”為主的轉變，培養學生的創造性，促進學生全面發展。該MOOC課程通過補充相關資源，還可以應用于海洋學、大氣探測學、空間工程等本科專業《天氣學概論》、《天氣學原理》等課程的學習。傳統教學模式，課堂上講授《天氣學》知識、課后完成內化知識（如完成作業、思考題和天氣過程小結等），重在知識傳遞，不重視能力培養。“翻轉課堂”（Flipped Classroom或Inverted Classroom）使得學生課前通過教學微視頻學習《天氣學》教學內容，即知識傳授由信息技術的幫助在課前完成；課堂上教師組織學生討論、答疑互動活動（釋疑、解惑、探究等），知識的內化在課堂上完成。“翻轉課堂”的前提需要借助《天氣學》的MOOCs視頻資料，這種教學模式更能激發學生的參與度，促進知識到能力的內化。借助于數字化和大數據技術，MOOCs和“翻轉課堂”的有機結合，改變了傳統的教學模式，形成了《天氣學》教學過程的最大變革。MOOCs和“翻轉課堂”的出現，不僅僅是改變了空間、時間，需對《天氣學》教學過程進行反思；它把被動灌輸變為主動探索，使得學生對知識的獲取更有針對性；可以體現學生在學習過程中的主體地位，進行個性化、主動學習；在觀看MOOCs視頻資料時，可以根據自己的學習狀況控制學習進度；通過在線老師的幫助，及時解決疑問；基于課前的視頻學習，課堂上老師可以使用多種教學模式，使學生的《天氣學》知識得到更好的內化，獲取知識的能力和學生之間的合作精神等整體素質得以更大的提升。

三、MOOCs模式下多種教學模式的應用

通過《天氣學》MOOCs課程的微視頻，和“翻轉課堂”式教學模式的使用，過去由教師通過課堂講授的關于天氣學的知識，現在可以通過MOOCs系統實施，由優秀教師制作的關于天氣、天氣系統、天氣現象及其發生發展演變規律和預報方法等知識的課件、多媒體教學片、課程網頁在網絡上對學生開放，使得課前就能完成《天氣學》知識的學習；課堂上的教師可以應用多種教學方法培養學生知識、能力、素質的綜合發展為教學目標。下面談一下MOOCs模式下《天氣學》其他教學方法的使用：“探究性學習”方法是從自然、社會和生活中選擇和確定專題進行研究。載客458人的“東方之星”客船2015年6月1日約21時28分，在長江中游湖北監利水域沉沒。這就需要研究當天的氣象條件，是否有強對流如龍卷出現，龍卷是一種強烈的、小范圍的空氣渦旋，水平范圍幾米到幾百米，最大1千米，地面風速在100～200米/秒之間，破壞性很強，生命史幾分鐘到十幾分鐘，滿足一定的氣象條件才可能出現。對于這樣一個令人痛心的專題，組織學生利用氣象觀測進行探究性學習，使得學生在研究過程中主動地獲取知識、應用所學知識解決問題——在這次沉沒事件中是否有龍卷出現？批判性思維的訓練：翻轉課堂的高效運轉，其核心有賴于“批判性思維”，學生學習知識后的提問和討論，這種思維方式是創新型人才所必需的素質；對于長期被動接受知識的學生來說很難做到，他們只接受不思考。在《天氣學》的教學中，學生通過課外搜索學習，發現在赤道（科氏參數為零）也有熱帶風暴出現，他們對熱帶氣旋形成的四個必要條件提出了質疑；但此問題的解決，還需學生進一步的研究性學習。啟發式教學法在《天氣學》中的應用，在教學過程中要做到“不憤不啟，不悱不發”，表明不到學生非常想知道時，教師不要去要求他知道，不到學生經過認真思考想說時，教師不要告訴他結論。目的是激發學生的學習興趣、培養學生的求知欲，學生主體地位明顯、教師位居主導地位。通過教師啟發，綜合利用各種氣象觀測資料，讓學生積極、主動地去發現和探索新的天氣現象和觀測事實，充分運用發現式教學方法，以此提高學生發現問題、分析問題和利用所學知識解決問題的能力，培養其敏銳的觀察力、豐富的想象力、獨特的創造力。《天氣學》的教學，在MOOCs和“翻轉課堂”有機結合的基礎上，做到以學生為主體、教師為主導，采用多種教學模式，配合答疑課、討論課，鼓勵學生走上講臺，促進學生自我學習、小組協作式學習，從而提升學生獨立思考能力、獲取知識能力、創新能力、表達能力、協作能力。

四、結語

由于國家的發展和民族的振興，對21世紀的人才培養提出了更高的要求，培養具有國際競爭力的創新人才成為大學教育發展的主要任務，肩負培養人才使命的高等院校的教育改革勢在必行，大學教學的教學模式和教學方式面臨重塑。當代高等教育正在從“知識為本”走向“綜合素質為本”，即走向知識、能力與情感態度價值觀融為一體的教育。在高等教育的教學改革中，教學方法是實現教學目標、完成教學任務、增強教學效果、提高教學質量的重要手段，直接關系到人才培養質量。教學方法是聯系教師、學生和教學內容三者的橋梁，任何教學內容都是通過一定的教學方法而完成的，采用何種教學模式是教師需要深入思考的問題，作為起“主導作用”的教師需要把握、設計好課程的整個教學過程。

參考文獻：

[1]高新發.改革大學教學模式培養大批創新人才[J].高等教育研究，2000，（6）.

[2]徐輝，季誠鈞.大學教學概論[M].杭州：浙江大學出版社，2004.

[3]陳玉琨，田愛麗.慕課與翻轉課堂導論[M].上海：華東師范大學出版社，2014.

[4]孫華.MOOCs背景下“思想道德修養與法律基礎”課教學改革探索[J].思想教育研究，2014，（2）.