關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提升線上教學(xué)質(zhì)量
——“自動(dòng)控制原理”課程線上教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

白圣建， 于瑞航， 徐婉瑩

(國(guó)防科技大學(xué) 智能科學(xué)學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410073)

0 引言

線上直播教學(xué)不同于常規(guī)教學(xué)，至少在教學(xué)過(guò)程的信息交互層面上被“降維”了。在常規(guī)課堂，教師可以通過(guò)肢體動(dòng)作、語(yǔ)態(tài)神態(tài)、眼神交流等多種方式與學(xué)生互動(dòng)，這在線上教學(xué)過(guò)程中變得非常困難，即使采用視頻互動(dòng)也難以達(dá)到面對(duì)面交流的效果。因此，如果直接將現(xiàn)實(shí)課堂直接“搬”到虛擬網(wǎng)絡(luò)空間，教學(xué)效果會(huì)受到較大影響。文獻(xiàn)[1]指出，線上教學(xué)不同于面授課堂，需要有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)[2]介紹了疫情背景下廈門(mén)大學(xué)線上教學(xué)實(shí)踐,指出線上教學(xué)則更側(cè)重于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，教師要當(dāng)好指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的示范者，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)和個(gè)性化學(xué)習(xí)。文獻(xiàn)[3]對(duì)廣東省16所高校師生線上教學(xué)情況進(jìn)行調(diào)查后指出，線上教學(xué)需要重新組織、設(shè)計(jì)適宜的教學(xué)方案，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率。文獻(xiàn)[4]對(duì)疫情背景下全國(guó)334所高校的在線教學(xué)調(diào)查表明，線上教學(xué)不但改變了教學(xué)內(nèi)容、 教學(xué)方式，還改變了整個(gè)教學(xué)過(guò)程，高校教師需要因應(yīng)這種變化提高教學(xué)質(zhì)量。文獻(xiàn)[5]進(jìn)一步指出，疫情背景下的應(yīng)急線上教學(xué)，由于沒(méi)有掌握在線教學(xué)的方法，導(dǎo)致部分課程提供給學(xué)生的在線學(xué)習(xí)體驗(yàn)并不佳，進(jìn)而影響了教學(xué)質(zhì)量。因此，相較于常規(guī)課堂教學(xué)，線上教學(xué)需要因地制宜重新設(shè)計(jì)，其中，如何在線上教學(xué)過(guò)程中有效“抓住”學(xué)生、提升學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)[6]，使其對(duì)教學(xué)內(nèi)容保持專(zhuān)注，是需要特別關(guān)注的問(wèn)題。

1 劃分教學(xué)片段，重組教學(xué)內(nèi)容

線上教學(xué)不同于學(xué)生們追劇或觀看娛樂(lè)主播，任務(wù)式的知識(shí)學(xué)習(xí)很難持久激發(fā)“網(wǎng)絡(luò)原住民”們的興趣。直接面對(duì)屏幕，加之沒(méi)有常規(guī)課堂的各種約束，學(xué)生通常很難保持長(zhǎng)久的注意力。如果直接采用常規(guī)教學(xué)設(shè)計(jì)，學(xué)生難免出現(xiàn)“神游”。為此，我們參照大部分MOOC課程的做法，將教學(xué)內(nèi)容按照知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重組，盡可能劃分成15分鐘以內(nèi)的多個(gè)教學(xué)片段(Section)，并在這些片段之間設(shè)置3-5分鐘的“片隔時(shí)間”(SectionBreak)。

教學(xué)片段的內(nèi)容圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)展開(kāi)，與常規(guī)課堂的教學(xué)內(nèi)容相比，剝離了一些需要鋪陳的內(nèi)容，但將其以微課或微視頻的形式置于課外學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。因此，在線上教學(xué)過(guò)程中，每個(gè)教學(xué)片段都真奔主題，抓住核心知識(shí)點(diǎn)講深講透，并以在線測(cè)試收尾，檢查學(xué)習(xí)效果。為了提高課堂效率，我們還把典型習(xí)題講解錄制成微視頻，供學(xué)生課下對(duì)照學(xué)習(xí)和檢查。

教學(xué)片段之間的“片隔時(shí)間”中，設(shè)計(jì)的內(nèi)容和形式較為豐富，例如控制工程案例拓展、控制思維的哲學(xué)辨析、控制領(lǐng)域最新進(jìn)展、先修知識(shí)趣味回顧等，又或者播放學(xué)生點(diǎn)播的歌曲，或由某個(gè)學(xué)生簡(jiǎn)短交流讀書(shū)心得等，學(xué)生可以在這段時(shí)間將視線脫離屏幕，進(jìn)行自由活動(dòng)、放松身心，為后續(xù)學(xué)習(xí)積蓄專(zhuān)注力。

以“自動(dòng)控制原理”課程的“PID控制器簡(jiǎn)介”教學(xué)內(nèi)容為例，如表1所示，在對(duì)教學(xué)內(nèi)容、學(xué)情、教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，我們將線上教學(xué)流程劃分為課前、課上和課后三個(gè)階段。如表2所示，在線上教學(xué)階段，我們將45分鐘的教學(xué)內(nèi)容劃分為3個(gè)教學(xué)片段(Section)、2個(gè)片隔時(shí)間(Section Break)段，并通過(guò)課后拓展啟發(fā)學(xué)生開(kāi)展更深入的思考。

2 融合媒體資源，豐富呈現(xiàn)形式

多媒體課件是現(xiàn)代課堂教學(xué)的基本工具，其中演示文檔的使用率最高。文字、圖片、視頻、動(dòng)畫(huà)等是常見(jiàn)的組成要素。通常情況下，教學(xué)內(nèi)容如果能夠配合除文字以外的多媒體資源，展示度會(huì)更好，也更容易吸引學(xué)生的注意力。

表1 “自動(dòng)控制原理”課程線上教學(xué)分析與設(shè)計(jì)示例

表2 “PID控制器簡(jiǎn)介”教學(xué)內(nèi)容線上教學(xué)設(shè)計(jì)

“自動(dòng)控制原理”課程知識(shí)點(diǎn)繁多，加之線上授課時(shí)將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了片段化處理，為避免學(xué)生“只見(jiàn)樹(shù)木，不見(jiàn)森林”，我們制作了完整的課程知識(shí)點(diǎn)思維導(dǎo)圖，并以圖片或視頻的形式提供給學(xué)生，課程進(jìn)展到了哪里，知識(shí)導(dǎo)圖就點(diǎn)亮到那里。

“自動(dòng)控制原理”課程涉及的計(jì)算比較多，內(nèi)容也較為抽象。控制系統(tǒng)仿真軟件能夠輔助計(jì)算，是實(shí)現(xiàn)抽象內(nèi)容具象化的得力工具。為提高仿真演示的流暢度，我們將算法編寫(xiě)運(yùn)行和動(dòng)畫(huà)演示制作成大量視頻[7]，并實(shí)錄了課程實(shí)驗(yàn)演示視頻[8]。在教學(xué)過(guò)程中，將理論講解與這些視頻相結(jié)合，豐富教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)形式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

音頻的合理使用也會(huì)讓在線教學(xué)過(guò)程增色不少。例如在上下課時(shí)加入鈴聲，課間引入音樂(lè)，在課上的表彰環(huán)節(jié)、教學(xué)片段切換環(huán)節(jié)等引入特定音效，都可以讓網(wǎng)絡(luò)課堂變得有儀式感，也更加生動(dòng)活潑，能夠提升屏幕前學(xué)生們的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

教師出鏡直播與授課演示文檔有效融合也能夠有效增強(qiáng)線上授課的“帶入感”。我們采用雨課堂提供的錄屏直播與出鏡直播功能，將教師肢體動(dòng)作與教學(xué)課件相融合，并采用觸寫(xiě)筆在推送給學(xué)生的電子屏幕上書(shū)寫(xiě)標(biāo)記，學(xué)生可以獲得類(lèi)似于常規(guī)課堂的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

此外，筆者還錄制了大量習(xí)題分析與講解微視頻、MATLAB控制工具箱教學(xué)微課等數(shù)字化教學(xué)資源，發(fā)布在釘釘網(wǎng)盤(pán)或Bilibili網(wǎng)站，供學(xué)生在課外開(kāi)展泛在學(xué)習(xí)，并通過(guò)手機(jī)雨課件[9]定向推送包含MOOC課程在內(nèi)的多樣化教輔資料。

3 引入多種手段，增強(qiáng)課堂互動(dòng)

為增強(qiáng)線上教學(xué)的交互性，我們引入了多種手段，包括將現(xiàn)有授課雨課件進(jìn)行改造升級(jí)，大量增加在線實(shí)時(shí)答題、問(wèn)卷調(diào)查投票等環(huán)節(jié)，收集學(xué)生的學(xué)情數(shù)據(jù)；還在教學(xué)過(guò)程中，采用隨機(jī)點(diǎn)名、獎(jiǎng)勵(lì)紅包、作業(yè)分享、彈幕交流等形式，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂互動(dòng)，這都給師生帶來(lái)不一樣的教學(xué)體驗(yàn)。

為增進(jìn)師生間的實(shí)時(shí)音視頻互動(dòng)，筆者還采用“雨課堂+騰訊會(huì)議雙直播”的方式開(kāi)展了線上專(zhuān)題研討課，通過(guò)屏幕共享、視頻互動(dòng)、輪流主講的形式讓每一名學(xué)生都當(dāng)上“網(wǎng)絡(luò)主播”，隔空展開(kāi)討論，這也是一次非同尋常的教學(xué)體驗(yàn)。師生、生生之間多元化互動(dòng)交叉進(jìn)行，構(gòu)成一個(gè)多維度的網(wǎng)絡(luò)課堂，從而有效地推動(dòng)學(xué)生開(kāi)展沉浸式學(xué)習(xí)。“自動(dòng)控制原理”課程線上教學(xué)實(shí)踐表明，參與教學(xué)互動(dòng)的次數(shù)遠(yuǎn)高于線下教學(xué)；同時(shí)，教學(xué)互動(dòng)也不再局限于“前排”學(xué)生，學(xué)生覆蓋面顯著增大。

4 結(jié)語(yǔ)

疫情下的線上教學(xué)整體提升了我國(guó)高校教師的信息化教學(xué)素養(yǎng)，線上線下融合式教學(xué)將會(huì)成為新常態(tài)。在此背景下，如何為學(xué)生打造一個(gè)適用于泛在學(xué)習(xí)的線上教學(xué)生態(tài)是需要進(jìn)一步思考的問(wèn)題。一方面，短小精悍的個(gè)性化微課資源不可或缺，其內(nèi)容需要與課堂教學(xué)形成互補(bǔ)，便于隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)；另外，實(shí)時(shí)高效的知識(shí)分享與互動(dòng)社區(qū)也應(yīng)當(dāng)具備，思想觀點(diǎn)的無(wú)差異碰撞能夠在這里發(fā)生。歸根結(jié)底，良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)是促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、個(gè)性學(xué)習(xí)的倍增器，也是信息化條件下的融合式教學(xué)應(yīng)當(dāng)關(guān)注的問(wèn)題。