新工科視閾下在線開放課程的建設與思考

王麗雪 齊海群 王春艷

摘要：面向未來的新工科建設，其核心就是培養既能適應現代又能引領未來工程需求的人才。在線開放課程可以實現資源共享、知識重構，對引導學生進行自主學習、培養其終身學習能力具有重要作用。文章以“材料科學基礎”在線開放課程建設為例，對課程建設目標、方案設計及視頻錄制等內容進行探討，并提出關于課程建設的思考，以期將此課程建設成為一門高質量的材料類專業在線開放課程。

關鍵詞：新工科;教學方法;在線開放課程;材料科學基礎

從2016年國家提出“新工科”概念，到“復旦共識”“天大行動”“北京指南”，新工科教育已成為我國工程教育發展的新思維和新方向。新工科教育圍繞“工程教育的新理念、學科專業的新結構、人才培養的新模式、教育教學的新質量、分類發展的新體系”等五個方面進行積極探索，并將建設的重點落腳在新工科專業建設及其人才培養上，更注重培養具有國際視野和全球勝任力、不僅能夠滿足服務并且能夠支撐引領產業行業發展的卓越工程科技人才。為實現這樣的目標，重構課程體系、整合課程資源、創新教學方法勢在必行。

新工科建設強調多學科交叉融合，注重提高學生的學習興趣和過程參與度。在線網絡學習具有資源共享、不受時間空間限制等靈活便捷的優勢，受到越來越多教育工作者的青睞。本文立足于地方應用型本科院校，以“材料科學基礎”課程為例，探討在線開放課程的建設及帶來的思考。

一、在線開放課程建設的意義與特點

當代大學生被稱為“數字原生代”，他們更擅長在網絡空間里尋求信息，更喜歡網絡平臺上游戲化的學習方式，更熱衷于基于網絡的交流互動。因此，逐漸興起了網絡課程建設的浪潮。我國的網絡課程建設經歷了國家精品課程、國家精品開放課程及在線開放課程三個階段，已逐步形成視頻公開課、資源共享課、大規模在線開放課程（簡稱慕課）和在慕課基礎上發展的小規模專有在線課程等多種類型的課程體系，充分體現了現代信息技術與教育教學的深度融合，使“互聯網+”思想在現代教育教學中得到了較好的應用。

慕課作為在線開放課程的代表，體現了“大規模、開放性和網絡化”的特點。截止2018年初，我國已上線慕課課程3 200多門，涵蓋通識教育課、專業基礎課、專業核心課等多種類型。慕課的學習人員除在校學生外還包括社會人員。根據不同的學習人員的特點，慕課可以是單純的線上學習模式，也可以實現翻轉課堂模式。此外，慕課的課程開發、學習參與、考核評定等都可以在網上完成，不受時空限制，學習者可以根據自身情況制定學習計劃、選擇相關課程、構建知識體系。

二、“材料科學基礎”在線開放課程的設計與建設

“材料科學基礎”是材料類相關專業的一門核心課程，涉及較多的材料領域基礎理論，授課內容抽象、理論性強。傳統的板書教學，使教材中眾多的復雜圖示無法準確展現，導致增加教學難度;也會使學生漸失學習興趣，無法獲得較好的學習效果。因此，應基于“智慧樹”網絡平臺，利用現代信息技術，開展“材料科學基礎”在線開放課程建設。課程建設主要包括以下環節：課程設計、視頻錄制、線上資料完善、線上+線下運行，各環節的內容如圖1所示。

（一）課程設計

新工科建設強調多學科交叉融合，重視對學生專業知識內容的拓展，以滿足新經濟發展對新型人才的需求。“材料科學基礎”在進行課程設計時立足于應用型本科院校，秉承“既傳承經典的材料領域基礎知識和理論，又體現新時代材料的發展動向和趨勢，并使課程內容圖文并茂，以充分展現材料科學之美”的原則，對全書內容進行模塊式劃分，并對各部分的目標和內容進行規劃，使學生通過混合式學習，在掌握經典材料科學基本理論基礎上，通過現代信息技術關注材料科學的學科前沿問題，對新材料、新工藝及新技術有所了解，并通過驗證性實驗初步掌握基本的專業實驗技能及實驗數據的整理和分析方法。

（二）視頻錄制

新工科建設要求探索新的人才培養模式，為學生提供更豐富多樣的學習方式和多方位的選擇，便于學生自主學習、個性化學習及終身學習。以網絡視頻的方式授課，可以改變傳統板書模式單一、地點受限的不足，使學習者可以利用碎片化時間進行學習。視頻錄制時間以10-15分鐘為宜，最多不超過20分鐘。因此，應對傳統的教學內容進行重新設計和合理拆分，保證各個知識點的前后銜接，使知識體系完整連貫。經過仔細斟酌，精選了約50個“材料科學基礎”的知識點制作成PPT課件，并在適當的環節添加工程實例和學科前沿內容，使內容更生動易懂。視頻錄制時需注意以下幾點：第一，PPT內容與教師畫面的適時切換，使課程內容、教師畫面及聲音協調一致、自然流暢;第二，可通過特殊方式，如動感人偶等對關鍵知識點進行提示與強調，以增加課程的趣味性;第三，嚴格控制時間，避免知識累述，造成視覺及聽覺疲勞。

（三）線上資料完善

課程網頁的建設包括課程概要、教學團隊介紹、知識點設置、課程內容計劃、課程資料、各種測試題及考評方式設置等方面。網頁內容建設緊密圍繞課程目標，言簡意賅;測試題能夠緊扣知識點，并把握其難易程度。學習者可通過這些資源，在課程學習前了解課程的學習目標、設計原則、知識框架及各個知識點的具體要求，也可以在相應內容學習后通過章節測試、問題討論及期末考核等形式檢驗學習成效，以便于在后續學習過程中進行及時的調整與改進。此外，應在課程資料部分引入“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃、“新材料產業發展指南”等拓展閱讀文件，幫助學生了解新材料的發展現狀及材料產業的發展方向，便于他們對材料領域深入了解，并能夠高瞻遠矚地進行職業規劃，為將來“不僅服務并且能引領未來產業行業的發展”作以積淀。

（四）“線上+線下“運行”？

“線上+線下”的混合教學模式，可以“取兩者之長，補兩者之短”。學生通過對線上視頻的學習，可以了解重要的知識點，對相關內容進行必要的預習和復習，并通過視頻彈題、章節測試和討論完成學習任務。教師可以通過分析學生對測試和討論的完成情況，了解學生的學習動態，并發現存在的問題。在線下階段，可以通過直播互動、小組討論等形式完成教師與學生的面對面溝通，便于教師對難點內容進行個別指導或集體講解，也可以就某些問題進行引導，激發學生的參與熱情，獲得更好的教學效果。同時應加強對線上運行的管理，努力營造出積極參與、和諧進取的良好線上學習氛圍。

三、在線開放課程建設的體驗與思考

在線開放課程涉及教育理念、教學方法、教學模式、考核評價等多方面。通過對“材料科學基礎”在線開放課程的建設，筆者獲得了以下幾點體會與思考。

（一）及時轉變教育理念，組建高素質師資隊伍

至今仍有部分教師對在線開放課程心存擔憂，認為在線開放課程對教師提出了更高的教學水平要求，給教師帶來更多的職業危機，使普通高校的發展更艱難。但通過在線開放課程的運行，其優勢已日益凸顯，且其更能夠拓展知識、豐富學習方式、提高參與度，有利于對新工科人才的培養。因此，高校教師應及時轉變思想，不斷提高自身水平，勇于挑戰自我，合理建設和利用好在線開放課程，以高素質的師資隊伍作為在線開放課程建設的有力支撐。

（二）精心設計教學內容，構建合理的知識網絡

在線開放課程微視頻的錄制以顆粒化的教學內容為前提，而教學內容的顆粒化又受制于微視頻的錄播時間。基于此，在拆分整門課程的知識點時就要進行精心策劃，應拆分出獨立且完整的內容，并注重前后知識的連貫，構建出完整的知識網絡。同時，應在教材知識的基礎上注重對相關知識的拓展，利用網絡空間拓展有限的課堂時間，增加學生的知識積累，開拓學生的視野，引領他們對材料及其產業行業發展的關注，了解相關經濟社會發展對人才的需求，以明確自己努力的方向。

（三）合理利用網絡平臺，制作高質量課程資源

PPT課件應圖文并茂，文字盡量少而精，用圖示或動畫演示晦澀難懂的內容。同時，應與PPT相匹配進行視頻拍攝腳本的撰寫，并應體現教學內容的完整性和連貫性。在視頻拍攝時，無論是選擇學校自建的網絡平臺，還是與學校合作的商用平臺，都要對平臺資源進行合理利用。教師拍攝時應衣著得體、神態自然、語言流暢，應帶給學生課堂授課的親近感，增加學生參與的舒適度。

新技術、新業態、新產業、新模式已成為時代發展的新主題，新理念、新特征、新知識、新模式已成為高等教育的新目標。作為高校教師，應緊隨時代發展，躋身于新工科教育的大潮，不斷探索教育教學的新模式、新路徑。在線開放課程可以實現遠程教育、資源共享、自主選擇，在倡導“多學科交叉融合”的教育背景·下，可以讓學習者進行多樣化選擇，重構其知識體系，有助于培養綜合性、復合型人才。高校教師應深刻理解在線開放課程給現代高等教育帶來的變革，合理利用這種新的教育形態，使其在教育教學中發揮更卓越的貢獻。