提高線上教學質量的實踐與思考

張紅梅 王威翰

【摘要】利用互聯網進行線上教學的模式突破了傳統線下面對面教學在特殊時期難以實現的瓶頸，借助互聯網還可以充分利用各種資源以豐富授課內容和形式，具有明顯的優越性。然而，進行線上教學時教師通常不能及時有效地掌控課堂，教學質量難以保證。本文基于騰訊會議軟件平臺，以《傳感器與信號調理》課程為例，針對線上教學所存在的問題，結合該課程線上教學的實踐，分別從課前、課中和課后的整個教學過程，探討了提高線上教學質量的方法，構建了一種基于線上直播、線上線下相結合的教學模式。實踐表明，采用該模式，拓展了教學的時間和空間，充分調動了學生自主學習的熱情，培養了學生主動思考和進行創新的能力，取得了良好效果。

【關鍵詞】線上教學? 教學質量? 實踐? 思考

【Abstract】The mode of using the Internet to carry out online teaching breaks through the bottleneck that traditional face-to-face teaching is difficult to achieve especially during a special period， and can make full use of various resources to enrich the content and forms of teaching， which has obvious advantages. However， the advantages and disadvantages of online teaching coexist. Teachers usually cannot control the classroom in time and effectively， and the quality of teaching is difficult to guarantee. Based on the Tencent conference software platform， taking the “Sensors and Signal Conditioning” course as an example， this paper explored ways to improve the quality of online teaching from the entire teaching process before， during and after class， and constructed a teaching model based on online live broadcast and a combination of online and offline. Practice has shown that the adoption of this model has fully stimulated students enthusiasm for self?learning， cultivated students ability to actively think and innovate， and achieved good results.

【Keywords】online teaching; teaching quality; practice; thinking

【中圖分類號】G642.0 ? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）10-0138-03

隨著互聯網等技術的迅速發展，教學模式也隨之發生著變化。利用互聯網，借助各種學習平臺支撐，進行線上教學的方式具有非常多的優越性，如低成本;方便靈活，不受時間和地域等限制;資源豐富、授課方式多樣等。尤其在面對突發的重大事件時，線上教學更是發揮了重要的作用。2020年的一場新冠肺炎（COVID-19）疫情蔓延全球，迫使許多高校不得不以線上教學的形式開展教學工作。從本質上講，這種應急的遠程線上教學是暫時采用的替代方案，通常缺少嚴謹系統的遠程教與學設計，難以保障學習成效。從長遠來看，應急線上教學必將走向系統、常態化的在線教學[1]。從面授課堂轉型為線上教學，這一教學模式的轉變，需要將“以學生為中心”的教學理念與互聯網自身的“交互性”結合，在新教學理念的指導下有針對性地進行教學設計[2]。為此，研究在線教學方法，提高線上教學質量，探索形成人才培養的新模式具有現實和長遠意義。

隨著信息技術、人工智能等的迅速發展，傳感檢測技術在各行業中的作用也愈加重要。《傳感器與信號調理》是高等工科院校自動控制類、電子信息類等專業的一門理論與實踐并重的專業必修課程，課程涵蓋知識面廣，涉及的內容多且更新快。以下結合《傳感器與信號調理》課程線上教學的實踐，來分析提高線上教學質量的途徑，以促進人才培養的創新。

1.線上教學平臺的選取以及教學內容設計

1.1 教學平臺選取

據統計，我校教師在2020年新冠肺炎疫情期間為實現“停課不停學、停課不停教”的號召，主要采用了騰訊會議、騰訊課堂或珞珈在線（學習通）等軟件平臺開展了線上直播教學，不同的平臺其特點也有所不同，例如騰訊會議性能穩定、可隨時讓學生打開攝像頭和麥克風實現與學生的隨時互動，也可讓學生適時地共享其屏幕，師生可方便地進行討論交流等;而騰訊課堂則具有簽到功能，可方便統計學生上課人數等;珞珈在線（學習通）則具有簽到、直播回放、在線考試等功能。

線上教學平臺的選取應以穩定流暢性能為考慮重點，功能方面的不足可采用兩種平臺結合的方式予以增強。此外，線上教學可借助各種群與學生建立線上線下的交流互動。由于按學校要求上課前每門課程均建立了對應的QQ群等，老師們通常利用QQ群、微信群配合教學平臺應用，這種方式充分體現了線上教學豐富的資源以及使用的方便性。

綜合上面幾種教學平臺，結合疫情期間的實際測試效果，《傳感器與信號調理》課程線上授課采用了騰訊會議軟件平臺直播，同時配合課前建立的課程QQ群進行課程資料上傳及線下互動交流等活動，此外，將珞珈在線（學習通）作為備選平臺。

應用騰訊會議軟件平臺授課時教師根據教學計劃中具體上課時間可預定會議，亦可快速發起會議，只需提前將會議號等信息發送到課程群中，學生可通過電腦或手機等終端設備很便捷地加入到遠程會議（遠程課堂）中。教師通過開啟屏幕共享功能可與學生同步觀看課件，結合語音或視頻直播的形式即可進行線上教學，語音實時授課可保證更好的流暢度。上課期間根據需要，教師與學生可在平臺進行即時的語音互動，同時也可通過聊天窗口進行文字溝通。此外，還可對上課內容進行錄制，方便學生課后復習。

1.2 教學內容設計

教學內容設計是確保教學質量的前提和關鍵，線上教學應針對課程具體特點并充分考慮線上教學特點，合理設計教學內容。按我校自動化專業的本科生培養方案，《傳感器與信號調理》屬于雙語教學課程，課程教材選用的是RAMON PALLAá S-ARENY 和JOHN G. WEBSTER編著的《Sensors and Signal Conditioning》英文原版教材，該教材是信息技術和電氣工程學科國際知名教材，結構體系完整，內容涵蓋了本課程教學目標所要求的主要內容。相比中文教材，英文教材內容一般比較繁多，設計教學內容時應充分考慮到實際課時，結合英文教材特殊情況，適當將一些章節內容歸納整合進行講授，各部分學時安排上既應考慮到授課內容的系統性又要突出重點。《傳感器與信號調理》課程課堂教學計劃課時為40學時，教學內容及課堂學時分配如圖1所示，其中實驗部分為12學時，單獨安排。

為讓學生理解和掌握本課程的知識點并達到在實際中靈活應用，應根據該課程教學目標和要求設計教學內容。本課程教學目的是使學生掌握傳感檢測基本理論、各種常見傳感器基本工作原理及其相應信號調理電路以及常見傳感器的工程應用。通過本課程的學習，學生應達到以下要求：

（1）掌握有關傳感器以及測量的一些基本概念，深刻理解傳感器在測量系統中的應用及其作用;掌握測量誤差的一些基本理論，熟悉常見誤差的基本處理方法;（2）重點掌握常見傳感器的結構、特點、工作原理及其相應的信號調理電路;（3）掌握常見物理量、化學量等的傳感檢測技術;并能結合本專業背景，熟悉傳感檢測技術在實際工程中的一些應用。

在上述原則下，課堂教學內容設計以傳感器及其相應的信號調理電路為主線展開，同時兼顧前續和后續課程的設置，將其中的部分內容合理分解到其他課程中去。如教材第八章，Digital and Intelligent Sensors部分，考慮到后續開設有《智能儀器》課程，該部分內容將不做重點講解。針對每章具體內容，授課時應結合本專業的背景以及多數學生今后所可能從事的工作情況等，對其中的部分內容有所側重。例如教材第六章Self-generating Sensors中，熱電偶部分涉及知識點較多，同時熱電偶也是工業上普遍應用的一類測溫傳感器，該部分內容為重點講授內容。由于英文教材中熱電偶測溫電路部分涉及很少，在講授時可補充增強熱電偶測溫電路分析等內容。此外，將相關科研成果引入課堂，貫穿于教學過程，結合實際工程應用中的具體問題進行深入討論和分析，從而激發學生學習熱情，促使學生更好、更深層次地理解和掌握該課程的重要知識點，提高學生分析和解決實際問題的能力。

2.課前資料的準備

課前資料包括教材、參考書、教學大綱、授課PPT等，這些材料是保證課程順利執行和確保教學質量的首要資料，尤其在采用遠程線上授課時。授課教師應將這些材料盡可能提前準備充分，并分發給學生，以便于學生課前熟悉授課內容及要求等，提前做好上這門課程的準備。此外，這些材料在后續的授課過程中以及學生鞏固復習中也起著重要作用。

《傳感器與信號調理》課程由于采用的是雙語教學，課程資料課前到位就顯得更為重要。在授課之前課程的電子教材、參考書、授課PPT、教學大綱等資料均發給學生參閱。學生通過課前預習可以更好地進入在線的課堂，更順利地掌握所學知識，同時這些資料也便于學生課下復習鞏固。

在利用網絡進行線上授課的時候，前提是要能連上網絡，我們很難保證在整個授課過程中每位同學的網絡信號都是良好的，當網絡信號差甚至短時連不上網時，可以讓同學們參照當天要講授的內容進行自主學習，并進行后續的輔導答疑。在這個過程中，上述資料起到非常重要的作用。同時，也克服了同學們由于網絡中斷所產生的焦急情緒。

為避免網絡臨時中斷的情況，教師可以事先錄制相關課程內容的視頻文檔，并根據需要有選擇地發送給學生，不建議課前毫無選擇地全部發給學生。學生可以根據自己的實際需要，對部分內容課后進行重學鞏固，以便更好地掌握所學知識。然而，這樣做也存在弊端，如課后重新學習是以時間為代價的，而且很容易使學生產生依賴的心理，導致在線上課時懶散自由、聽課效率不高。鑒于此，線上教學方式建議仍以實時在線講解為主，促使學生在上課時緊跟教師思路，積極參與課堂活動，實踐證明該方式可達到甚至超過線下面對面授課的效果。

3.線上課堂時間的安排

課堂時間的把握與授課教師對該門課程內容的熟練程度及長期的授課實踐經驗密切相關，不同于線下授課，線上授課的課堂時間往往更難以掌控，這就需要教師事先根據教學目標和要求，將授課內容進行合理分解到每堂課。比如一節45分鐘的課堂可以大體這樣安排：2～5分鐘簡要回顧上次課核心內容;35～40分鐘講解本堂課程核心知識;3～5分鐘總結本堂課重要內容及答疑。線上授課課堂時間具體安排需要教師根據自己講解的進度以及本節課程內容的重要程度合理把握，能夠根據實際情況適時調整，包括調整講課語速、適時增加必要的討論等。有時難免會出現一節課按計劃安排的內容已講完，但還有空余時間，這時就可根據實際情況進行課堂討論、答疑、習題練習及作業講解等。

4.授課方式

線上授課時教師很難及時了解當前的學生聽課狀態，為提高學生的學習興趣和課堂參與度，應充分將學生的積極主動性激發出來，確保教學質量。為此教師可通過精心設計課堂教學內容，將難點分解，以引導提問、互動討論等方式逐一剖析知識點，這樣可以充分發揮學生的積極主動性，促使學生最大可能參與到課堂中來。此外，對于需要補充的課外拓展知識以及工程應用部分等可以問題、任務、專題等形式布置下去，學生可自由組成小組，通過線下查閱資料準備報告PPT，然后再在課堂上分組呈現出來，然后由教師組織學生就此進行交流討論，并進行點評，同時教師進一步總結、補充和加強相關知識點。實踐證明，線上教學采用這種方式時充分激發了學生的主動學習興趣，調動了學生的學習熱情，加深了學生對知識的理解和應用。這種教學方式頗受學生歡迎，一個專題下來，學生時常還有一種意猶未盡的感覺，達到了良好的效果。

為豐富授課形式，還可采用多種形式的線上授課方式，對有些和實際工業應用關聯緊密的內容，可讓學生觀看有關該應用的精選教學視頻案例，然后再針對其中的具體問題輔以必要的分析講解和討論。

5.課程考核評價方式

課程考核評價結果一方面反映了教和學的效果，同時也是客觀分析教學質量的依據之一，線上教學課程考核方式可采取多種方式相結合的綜合評估模式，例如課堂簽到、線上討論互動及線下學習情況、分組任務完成情況、作業完成情況以及期末測試等，由于線上數據的收集，對學生的課程評價都能夠進行定量分析[3]，各項權重可根據實際情況賦值。期末測試根據課程性質可采用靈活的方式，比如課程報告、開卷考試等。測試內容盡量涵蓋課程主要內容，同時突出重點需要掌握的內容，并充分考慮到線上考試特點，避免學生抄襲。

以《傳感器與信號調理》課程為例，課程評價內容及權重如表1所示，每項均按滿分100分進行賦分，最終成績取各項加權和。

6.其他方面

通常線上教學對于操作性比較強的實驗環節來說不容易實施，針對這一問題，可采用線上線下相結合的方式，條件允許時進行實際的線下實驗以確保教學效果。同時，教師在線上教學過程中可以適當播放一些實際操作的視頻，并以問題啟發式誘導學生深入，逐漸掌握實驗技能。同時可以增強綜合性實驗設計的研究，教師以問題為導向促使學生進行自主研究[4]，從中培養學生的探索精神和創新能力。教師也可基于實際實驗室設備，開發一些相應的網絡實驗，或從長遠發展來看，建立遠程網絡實驗室，以生動形象的實驗場景呈現給學生，學生進行網絡實驗時，如同身臨其境，并可以通過遠程操作實驗設備來完成實驗任務，從而達到實驗教學的目的。

7.小結

線上教學突破了傳統課堂教學模式的瓶頸，有助于培養學生較為全面的自主學習能力，具有明顯的優越性，但同時由于缺少教師的面對面指導和課堂紀律約束，如何保證線上教學質量值得思考。本文結合《傳感器與信號調理》課程線上教學的實際情況，給出了提高線上教學質量的一些方法。由于線上教學存在諸多不可控性，結合更多線上課程教學實踐，探討更加有效的線上教學方法仍值得進一步繼續深入研究。在條件許可的情況下，采用線上線下混合式教學是一種較為推薦的模式。

參考文獻：

[1]穆肅，王雅楠. 轉“危”為“機”：應急上線教學如何走向系統在線教學[J]. 現代遠程教育研究，2020，32（3）：22-29.

[2]李蕉，熊成帥. 從技術到理念：抗疫背景下線上教學的再出發[J]. 中國大學教育，2020（5）：61-67.

[3]傅城州.線上線下混合式教學與精準評價方法[J]. 電腦與信息技術，2020，28（3）：80-82.

[4]唐艷妮，李雪琴，趙云芳等.疫情中的大學物理實驗線上教學探索[J]. 物理實驗，2020，40（5）：31-35.

作者簡介：

張紅梅，女，教授，主要從事信號檢測及處理、水下組合導航定位技術等方面的教學和科研。

王威翰，男，研究生在讀。