基于數字學習空間在線課堂模式在高校教學中的應用研究

王昕 陳劍波 呂靜 曲明璐

摘 ?要：“互聯網+”對高等教育教學管理體制和教育教學理念帶來了革命性的變化，探索在線課程建設路徑與模式，是傳統工程專業人才培養適應新經濟發展的必須反饋。文章以《空調工程》在線課程設計為例，對數字學習空間環境下的高校在線課程模式的構建展開研究，包括課程構架設計、線上線下耦合設計、教學內容網絡體現設計、以及學習過程反饋大數據分析設計。文章以7級程度量表調查278名學生對課程設計和教學效果的評價。結果表明，學生對課程設計給予較高或高的評價，新的課程設計、教學內容和方法提高了學生的學習興趣，促進了學生個性化學習。

關鍵詞：工科專業;在線課程;自主式學習;學習過程評價

中圖分類號：G642 ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：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

為順應新時代的科技革命與產業革新，云計算、物聯網、大數據等技術應用快速擴張，對應用工程領域全程化提升提出了新需求，對具備工程背景高等教育專業人才培養提出了新課題。未來新興產業經濟發展需要的是實踐能力強、創新能力強、適應能力強的復合型人才，不僅需要在專業學科上業務精深，還需具備“學科融合”的行業特征;不僅能運用已有技能去解決傳統問題，也有能力學習新知識、新技術去解決新問題。經濟的高速發展對人才培養提出的新定位為高等教育提供了發展的契機[1-3]。

在線課程正是在這樣的社會發展背景下應運而生的一種新的教學模式。是通過互聯網技術呈現課程教學內容與教學活動的教學模式。如何在線課程設計中發揮信息技術的優勢，補傳統課程的短板，如何利用數字空間掛鉤課程教學知識點與行業企業焦點，補充學生在工程倫理、綜合素養與知識結構方面的欠缺，是在線課程建設亟需討論的教學關鍵問題[4]。

一、傳統課程教學的弱勢

（一）“非智能化”課堂教學方式導致學生課程學習求知欲不強

傳統教學，教師臺上講授，學生臺下被動接受，濃厚的學習氛圍難以形成，師生之間、學生之間的互動嚴重缺乏，無法帶動學生的主觀能動性。以《空調工程》為例，專業課程原理性強，平面課堂的授課方式導致學生對課程的興趣點低，如果不在教學模式上突破，勢必影響教學效果，教學目標難以實現?！爸悄堋笔切聲r代的特征，利用電子技術更新教學模式，對于本科教育適應新時代學生的認知要求非常必要。

（二）傳統課堂課時受限，學生難以“身臨其境”，阻礙學生建立課程整體知識體系

仍以《空調工程》為例，立體化設備與工程實例與平面化的課堂教學方式之間的矛盾特別明顯。教師需利用較多課時講解設備組成、拆裝及運行，但平面課堂教學環境下，學生仍難以理解設備部件間的鏈接關系，對建筑本體的陌生感導致學生對建筑空調系統與設備更加難以“身臨其境”，很難在課堂時間以內熟練掌握知識點。久之，學生對于課程學習的積極性也逐漸淡化，失去學習信念感。

（三）“看重成績”的考核模式難以反映學習過程

評教模式考試成績分數占主導位置，難以體現學生的課程學習過程。在線課程實施中，應充分發揮在線課程教學過程的數據反控機制，通過大量學習數據分析，及時了解掌握學生的學習狀況與水平，精準定位，高效教學。

二、在線課程設計的理論基礎分析

協作式在線課程是當前在線教育的主要形式，注重學習者在協同合作中形成專業認知，以混合學習、交互影響距離及在線協作學習為理論依據。

（一）混合學習理論

充分利用在線學習和面對面教學的優勢，將在線學習和面對面教學混合在一起的新的學習方式[5]。在設計在線課程形式時，首先營造混合學習空間，規劃線上線下學習時間，充分發揮網絡資源實效性，利用網絡平臺推進真實互動，彌補在線學習孤獨感;其次，利用在線學習平臺，支持學生自定學習步調方式，鼓勵個性化學習;最后，為學習者提供實踐指導。混合學習理論指導下的在線課程教學，重在引導教師對學生學習需求的關注，對于提高學習效果的助力作用很明顯。

（二）交互影響距離理論

提出遠程教育的結構有兩個維度、三個變量。兩個維度是交互距離和自主學習，指學習者與教師之間的心理與交往的距離及學習者積極主動控制調節自己的學習。三個變量是對話、結構和自主性?！皩υ挕笔侵笌熒g通過互動交流，解決疑惑;“結構”是指教學設計在允許的范圍內可改變調整的程度，包括教學目標、教學方法、教學評價等;“自主性”是學生對學習進程的自我控制程度，即學生在確定學習目標、學習方法之后，對學習進展的自我調整和把控。

（三）在線協作學習理論

以社會建構主義、協作和知識建構為理論基礎的課程設計理論。在線協作學習理論主張立足于社會交互和協作的教學法，是優質教育、知識建構分享和社會進步的關鍵，強調教師或支持人員幫助學習者開展討論和協作的重要性，其核心是同伴討論。在線協作學習理論的關注點是學生的學習觀點，以及在觀點交互基礎上產生的新觀點。在線平臺是一個觀點交流互動的平臺，但目前一些課程只是簡單地把教學知識點放到在線平臺上，學生協同交流的學習環境還需要更多教學設計的研究與探討。

三、構建數字學習空間環境下在線課程模式

文章以《空調工程》為例，闡述其在線課程設計與實施的具體過程，探討工科人才培養過程中在線課程設計與創建的模式與路徑，需把握如下關鍵環節的設計與實施：

（一）以學生為中心

提出“以學生為中心”，需要在《空調工程》課程建設中實現以教師為中心的教學向以學生為中心的教學轉變：

1. 四引培育

在學生進行課程學習過程中，教師需要按照教學規律，插播“互動直播見面課”，并完成 “引發興趣”、“引起思考”、“引入行業”、“引進角色”的教學任務。

教師的教學任務變更為學期內的若干次直播見面課。將《空調工程》在線課堂視頻分為5個主要環節：緒論、基本概念知識點、空調系統、行業熱點&聚焦前沿、工程應用&專業交叉。學生在線完成了“緒論”這部分的視頻學習后，安排直播見面課，教師深入地講解專業行業的現狀與發展，激發學生繼續學習課程的興趣，繼而完成第二環節的在線自主學習，第二環節結束后，進行第二次見面課，達到引發思考的目的，帶動學生逐步深入學習到專業學習的第三環節。

2. 自主學習

鼓勵與培養學生快速準確的學習能力。學生需要根據自身條件和特點，快速且準確地掌握課程知識點，形成適合自身的學習方法，實現“個性化”學習。

（二）反向設計

反向設計是“新工科”教學設計應遵循的一個核心理念。以《空調工程》為例而言，反向設計是從需求開始，由需求決定培養目標。這時“需求”既是教學起點又是教學終點，從而保證教育目標與結果的一致性。

1. 對話

引入設計工程師、綠建咨詢師的視角，與行業掛鉤，彌補短板。從職場人的視角切入，尋找課程知識點與行業關注熱點焦點的關聯，注重課程教育與行業企業現狀掛鉤，補充高校學生在專業素養、綜合素質與知識結構方面的短板。

2. 知曉

掌握課程教學要求的知識點?！犊照{工程》則是建筑環境與能源應用工程專業的一門重要的專業課程。掌握課程教學要求的知識點，是培養富有創新能力的專業人才必要條件。

3. 面向

課程內容的設置與規劃，關注土木類、機械類學生學選。好的課程需要兼顧知識傳承、學生素質和能力培養兩方面，適當從通識課程的視角設置課程內容，吸引更多土木類、機械類學生選學課程。

（三）基于大數據的考核反饋評價過程

持續改進是“新工科”教學評價必須遵循的另一個核心理念?！犊照{工程》的教學評價是在課程、教學和學習過程中使用的系統評價活動，要求評價者把教學過程看作是一個整體系統，而這個整體系統包括許多子系統，每個子系統之間相互聯系影響。

課程借助在線平臺強大的記錄數據的功能，用數據描述學生平時的學習軌跡，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，以題目集中學生注意力。學生完成題目的用時、正誤都由在線平臺記錄數據。

2. 章測試及期末測試

學生在章節學習完成之后，需完成相應的章測試題目，成績通過后，方可繼續下一章節的學習，學生完成題目的用時、正誤都由在線平臺記錄數據。

3. 學情分析

每位學生的學習進度、在線討論次數、在線視頻觀看頻率、見面課互動等學術，都由在線平臺記錄數據，以數字描述學生的學習軌跡。

4. 見面課

學生見面課的出勤率、互動表現等由在線平臺記錄數據。

四、在線課程教學效果

文章編制了在線課程教學效果量表，量表為七級程度量表，分別代表程度很低、低、較低、適中、較高、高和很高。在課程教學結束后向學生發放278份調查表，回收278份。采用SPSS20統計軟件對量表指標進行統計分析，從調查問卷的統計結果分析，如表1所示，學生對在線課程的適應程度，對在線課程教學內容的理解程度均較高，對課程具有較高的興趣度，達到了預期目標。通過本課程學習，學生的交流表達能力、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，學生登錄次數16221次。雙休日、節日登錄5872次。超過50%的登錄是在17時之后。問卷調查統計結果表明在線課程促進了學生課余自主學習。

目前，中國已成為名副其實的工程教育大國，但人才培養的教育模式仍較為傳統。高等教育，尤其是工程教育必須要跟上產業發展的趨勢與需求，助力新工科發展，對接新興產業，培養新型人才，以滿足新形式發展對人才的亟需。才能支撐未來工程新業態、新產業的需求。借助新工科建設的契機，構筑工程人才培養新模式的先發優勢，培養大批高素質的新興工科人才，才能實現中國從工程教育大國向工程教育強國的歷史性轉變。

參考文獻：

[1]姜曉坤，朱泓，李志義.新工科人才培養新模式[J].高教發展與評估，2018（3）：17-24.

[2]趙繼，謝寅波.新工科建設與工程教育創新[J].高等工程教育研究，2017（5）：13-17.

[3]陸國棟，李拓宇.新工科建設與發展的路徑思考[J].高等工程教育研究，2017（3）：20-26.

[4]梁存良，張修陽，鄧敏杰.在線課程中自適應學習單元的構建與設計[J].教學與管理，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.