“太陽電池技術”課程在線教學的探討

謝佳樂 楊萍萍 馬廣興

[摘 要] 2020年春季學期受新冠肺炎疫情的影響，高校紛紛全面推行在線教學，為在線教學實踐和在線課程建設提供了發展機遇。但是，部分專業課程缺乏在線教學資源，教師和學生沒有在線教學經驗，面臨諸多實際操作的問題。“太陽電池技術”課程在線教學過程中，總結出了一套從課程建設到在線教學，以及在線評價的有效方案，可以達到“標準不降低、效果不打折”，有效地推動了在線教學過程中信息技術與教育教學深度融合，以及教學方式與學習方式的改革創新。

[關鍵詞] 在線教學;課程建設;教學評價;教學效果

[基金項目] 2018年度國家自然科學基金青年科學基金項目“超薄二維納米材料修飾赤鐵礦光陽極及光解水性能和表界面研究”（21703150）

[作者簡介] 謝佳樂（1987—），男，河南濮陽人，理學博士，西南石油大學光伏產業技術研究院和新能源與材料學院特聘副研究員，碩士生導師，主要從事低維納米材料在光電催化方面的應用研究;楊萍萍（1989—），女，四川德陽人，理學博士，西南石油大學光伏產業技術研究院和新能源與材料學院助理研究員，碩士生導師，主要從事柔性儲能器件方面的研究;馬廣興（1987—），男，河南漯河人，法學碩士，西南石油大學光伏產業技術研究院辦公室副主任，科員，主要從事思想政治教育與高校學生黨建研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）07-0157-04? ? [收稿日期] 2020-03-09

新型冠狀病毒感染肺炎（COVID-19）疫情發生以來，在全球多個國家和地區呈快速蔓延態勢[1]。為切實防控疫情傳播，按照“停課不停教、停課不停學”要求，高等學校在2020年春季學期開展了大規模、成建制的在線教學，對運用信息化手段推進教育教學改革具有重大意義[2]。目前，2020年春季學期在線教學已經完成，實踐過程中暴露出一些問題，同時，也有很多有益的經驗值得學習交流。本文將結合作者“太陽電池技術”在線教學實踐進行闡述和討論。

一、在線課程建設

（一）在線課程建設的挑戰

1.優質信息匱乏。網絡信息資源非常豐富是網絡的典型特征之一，但對于專業課程而言則存在信息過于混雜，且優質資源匱乏的嚴重問題。以“太陽電池技術”課程為例，網絡上沒有系統和專業的公開課，涉及具體內容更是存在錯誤，如晶體硅的制造工藝。

2.課程形式單一。在線課程展現形式較為單一，多為慕課或直播授課。由于受到傳統課堂教學的影響，在線課程的教學多是將線下教學直接搬到網絡，導致學生學習興趣減弱，無法保持持續的學習動力[3]。未來，這將制約在線課程健康有序地發展。

3.知識產權保護難。知識產權保護是在線課程建設的重要挑戰，也是維護課程資源良性循環的必要條件。由于網絡的便捷性，通過復制或者下載即可實現教育資源的傳播，而不尊重原創者的知識產權。同時，也存在網絡監管困難和個人信息泄露的風險。

（二）在線課程建設的對策

1.加強原創優質課程資源。在線課程應具有交互性、協作性、發展性和情景型的特點，也需滿足多樣化的學生需求。因此，課程資源的優質創作是在線課程建設的重要保證。課程資源的表現方式應該多樣化，以學科、知識點和學生的特點作為出發點，以學生喜聞樂見的方式呈現。如PN結原理采用動畫+講解的方式呈現，便于學生理解具體的物理過程，取得了良好的教學效果。

2.錘煉優秀的課程建設團隊。在線課程建設除了要求教師具備專業素養之外，還要求教師掌握信息呈現手段與技術的素養。教師應該在信息選擇、獲取、存儲、再創造和傳播等方面加強培訓和鍛煉，使自己具有較強的課程開發能力。與此同時，學校或者學院配備一名以上的技術開發者，實現與專業教師的深度合作，有助于課程更具有吸引力和傳播度。

3.完善法律和資源整合。對于在線教育資源而言，既具有公益性，又需要知識產權的保護。應當完善知識產權和網絡安全的法律制度，保護課程開發者的合法權益。同時，應當發展一些行之有效的網絡技術，避免在線教育資源的不當使用和傳播，可參考影視版權的保護措施。另外，教育部作為國家主管教育的最高機構，應當對在線課程實現有效的監管，規范網絡平臺和個人的行為，維護在線課程的良好運行。此外，可以建立整合各網站的課程資源，形成權威的專業資源庫，便于課程開發、共享、管理和學生的學習，以及課程安全的維護。

二、在線教學

（一）在線教學的主要問題

1.硬件和技術的問題。授課平臺或網絡硬件不能很好地滿足師生的需要，出現如直播卡頓、掉線等問題;在線教學軟件設計不完善，教學功能開發不夠，需要師生安裝2～3個軟件來相互補充，增加了師生操作復雜程度。教師在線教學設備欠缺，無法滿足教學過程的良好展現，如智慧教室匱乏、居家教學無法進行板書、實驗課難于在線教學等。此外，受疫情影響，學生未及時拿到紙質教材，課程資料不足，僅能通過課件進行學習。部分學校在線教學調查結果表明，65%的教師和約50%的學生認為“網速和穩定性差”“教學平臺功能不全或穩定性差”[4]。

2.學生參與度問題。在線教學臨場感缺失，師生互動、授課節奏不易把握，學生的積極性難于調動;同時，學生在家庭環境下精力容易分散，聽課效率不高，教師無法判斷學生的上課狀態，部分學生過分關注群聊天內容而忽略課堂授課內容。學生進行課前預習和課后學習的參與度低，自主學習的主動性低;課堂小組討論缺少實現條件，面對電腦屏幕，缺少交流的氛圍。“太陽電池技術”課程在線調查結果顯示，僅有15%左右的學生可以堅持課前預習和課后學習的習慣，約12%的學生會積極參與在線的課堂互動環節。

3.情感交流的問題。在線教學過程中師生可以便捷地通過聊天工具、彈幕等多種形式進行交流和溝通，表面上似乎情感交流更多，但并未收到很好的效果。這主要是因為這種交流方式效率較低，屬于非即時的社交行為，很難有效地實現情感交流。筆者認為，該問題是在線教學與傳統教學最突出的差異，例如春季學期結束后，學生很難有印象深刻的課堂交流。

4.學習的問題。由于受到網絡硬件或網速的影響，多數教師采用直播授課+在線答疑+小組討論的綜合方式，這就對學生自主學習能力提出了更高的要求。學生在屏幕另一端在線學習，其自我管理難度更大，會被網絡信息或外部環境所侵擾。以實際授課情況來看，學生缺少主動學習的積極性，對于探究性課后作業多數沒有很好地思考和作答。學生更喜歡被動聽課，而不是做主動的參與者，更適應沒有主動思考的課堂授課。

5.教學設計的問題。在線教學不是課堂教學的復制，教師需要轉變教學觀念、教學習慣、教學方法，適應在線教學模式。在線教學學生學習注意力易于分散，教學設計上應該形象、簡潔地呈現知識點。以“太陽電池技術”在線授課經驗來看，通過前半節課將主要學習內容講清楚效果最好;為了更加易于學生學習，可以結合視頻動畫的方式講解。在線教學的突出優勢是：授課內容可以被記錄下來，并且師生可以通過“回放”反復觀看學習或發現教學過程的問題。

（二）問題解決路徑

1.教師教學能力提升。提高教師的信息技術水平，不斷進行在線技能的培訓。課程平臺提供優質的課程資源及功能齊全、界面友好的軟件，與專業教師合作將信息技術與教學有機融合，發揮在線教學的最大效能。以教師團隊為組織，優化教學設計，以學生喜聞樂見的方式制作簡短、精準、專業的教學視頻，利于學生短時間掌握知識點，以及便于在手機端觀看。

加強教研活動，不斷提升在線教學的技能，促進教學效果，提高教學質量。按學科建立交流群可以實時分享線上教學經驗，老教師和新教師互幫互學，解決線上教學的困難。學校也可以梳理優秀的在線教學案例，通過公眾號或專題教研活動進行推廣，共享教學經驗。

2.學生主體性強化。在線教學是“以學生為中心”的教學活動，教師是引導者、合作者和監督者。為強化學生的主體性，教師應當提出具體的學習任務和明確的學習要求，規范自主學習紀律，加強學習過程的監督和評價。建議采用任務驅動的方法激發學生的內在動力，對任務的目標、內容、形式、產出、評價都做出明確的安排，且任務最好貼近學生的生活實際。例如：在“太陽電池技術”課程中，安排學生根據實際尋找工具測量當地的大氣質量，最后可根據學生分布繪制出我國各地大氣質量的變化情況，激發學生的興趣。此外，利用在線平臺記錄的學習數據科學判斷學生的學習努力程度和效果，逐步培養學生主動參與學習的積極性，避免“不學習、無學習、假學習”的現象。

3.混合學習解情感困局。在線教學和課堂教學各有不同的特點和優勢，未來教學應該是混合式教學，學生進行混合式學習，這樣使得師生交流密切，學習又相對靈活。知識點的講解通過在線教學視頻學習實現，教師更多地開展更具交互性、復雜的課堂活動，或者開展針對性的教學輔導。混合式教學可以很好地兼顧教學的深度與廣度，線上教學資源豐富，線下師生共同研討，幫助學生深入認識問題的本質，促進學生獨立思考的能力，以及合作、溝通等高層次技能[5]。

4.注重課程思政教育。發揮課程立德樹人的作用，需要提高教師對課程思政的認識，明確教書育人是教師的首要責任[6，7]。尤其是處于疫情期間的在線教學，需要關注學生由于疫情導致的安全焦慮，以及其他情緒和心理問題。巧妙地把課程思政融入在線教學過程中，多向學生傳遞正能量的“抗疫”事跡，激發學生的愛國熱情。教學行為是人與人之間的連續的直接的互動，屬于社交行為的一種。建議采用常用社交工具（如微信、QQ、討論區等）接收學生的反饋和情感表達，便于指導學生學習過程中的疑惑，及時了解學生學習生活情況，也便于學生之間相互交流。

三、在線評價

（一）在線評價的主要問題

1.過程數據收集不完整。在新冠肺炎疫情期間應急采用在線教學方式，導致許多平臺或軟件功能沒有很好地契合教學過程的需要，或者教師教學資源不足以迅速轉化為線上資料。從而，造成學生在線學習和教師教學的過程數據無法收集完整，如課前預習和課后學習時間、參與討論情況等。這將削弱在線教學的大數據分析優勢，限制精準地提升在線教學質量。

2.評價內容設置不合理。從教學過程來看，評價對象主要是學生和教師，具體評價內容包括課前準備、學習過程、交流體驗、教學設計、教學組織和課后管理等[8]。以本次春季學期使用的“騰訊課堂”為例，可以發現對于課前準備、交流體驗和課后管理等缺乏必要的評價，需要在未來的優化過程中增加。超星學習通平臺在這些方面進行了很好的設計和功能組織，但是建好一門課程需要教師團隊花費大量的時間和精力，不便于在疫情期間作為應急之舉。

3.在線測試中的問題。2020年春季學期大量課程進行了在線結業考核，形成了一套有效的在線考核方案，如視頻監考、在線試題命制與發放等。但是，也在考試過程中暴露出一些問題，如發現有考生利用聊天工具傳遞答案，或監控視頻出現黑屏無法正常監考等。使用超星學習通進行在線測試中，簡答題和計算題等需要書寫在答題紙并拍照上傳。雖然考試過程可以監控考生切換頁面次數，但無法有效地區分是否在拍照上傳。在線測試中，視頻監考時常出現黑屏或卡頓現象，以及部分學生面臨突然停電、環境干擾、中途掉線等突發情況。

（二）問題解決的策略

1.課程平臺完善功能與硬件。由于高校課程的復雜性和不斷發展變化性，在線教學平臺應研發多樣化在線教學解決方案，為高校選擇資源和技術服務提供便利。課程平臺與師生一道針對不同評價對象及教學過程，設計多種便捷方式開展過程考核，諸如搶答、互動、出勤、測試等都可以計入最終成績。在線閉卷考試方式仍是在線考核應該主要采用的方式，課程在線考試應當提前進行演練，調試硬件設備和攝像頭角度，使師生熟悉操作并發現問題，制定多種突發情況的應急解決方案，如突遇停電、中途離開等。在線閉卷考試對于如何防范學生作弊也需要進一步在技術上發展，筆者認為可以手寫輸入以避免切換軟件作弊。此外，還要促進平臺內不同模塊間的信息互通，架起教學雙方無縫銜接的溝通橋梁。

2.教師團隊完善課程內容設置。教師團隊選擇合適的課程平臺并完善課程的內容對于有效的在線評價至關重要。然而，該項工作非常煩瑣、耗時，需要進行集體的課程設計創作，包括知識點講解視頻、預習任務通知、活動設計、調查問卷、話題討論等。另外，利用學習分析技術和大數據手段，對學生學情進行個性化診斷與分析，并推薦個性化學習資源。僅就在線測試來看，試題的命制應該著重啟發學生的思考，利于培養學生的創造能力，多設置開放性的試題，提高學生的分析問題和解決問題的能力。

四、教學監督與保障

（一）學校監督與保障

疫情防控期間的大規模在線教學對各高校而言都是前所未遇的特殊情況，對高校治理能力提出了考驗。為確保“標準不降低、效果不打折”，教務處應負責統籌全校教學資源，協調教學各項具體事務，根據具體情況適時調整和發布相關的教學安排，協調教學評估處、網絡與信息化中心等相關部門開展有關在線教學的培訓、指導和技術支持。能夠及時有效地將教學信息傳達和反饋，保障教學需求和技術服務支持對接暢通，并對在線教學期間學生的學習狀況進行跟蹤，及時了解、發現和解決師生在教學和學習中的問題，保證在線學習與線下課堂教學質量實質等效。調查發現，學生的出勤率在95%以上，通過教學教案和課件檢查及聽課督導，教師教學準備情況較好[9]。未來，應建立一套完善的在線教學質量評價體系，從教學目標、教學內容、教學組織、教學技術、教學效果等多個維度進行測評，涵蓋全課程、全周期、全員的監控督導體系，并實現長效的教學質量提升機制。

（二）家庭監督與保障

在線教學離不開家長的支持與配合。學生居家學習，家庭的學習環境與學校學習環境迥異，學生學習容易受到家庭環境的干擾。因此，教師尤其是輔導員應當借助班級微信群，積極爭取家長的參與，讓他們及時了解教學的安排并指導他們創設專注學習的家庭環境和情感支持，同時，也采集和傳遞來自家長的意見，根據家長反饋不斷調整教學進度與安排。最終，確保教的行為能夠對學的行為起到真正的促進作用。但是，需要避免過多地把任務轉移給家長，避免增加額外不必要的負擔。

參考文獻

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[2]劉強.教育部：利用網絡平臺，“停課不停學”[N].農民日報，2020-02-01（2）.

[3]樂傳永，許日華.高校在線教學的成效、問題與深化[J].教育發展研究，2020，40（11）：18-24.

[4]陳武元，曹葒蕾.“雙一流”高校在線教學的實施現狀與思考[J].教育科學，2020，36（2）：24-30.

[5]劉振天.一次成功的沖浪：應急性在線教學啟思[J].中國高教研究，2020（4）：7-11.

[6]高國希.教師課程思政意識與能力的提升[J].教育研究，2020（9）：23-28.

[7]林丹丹.新時期高校課程思政建設的優化路徑研究[J].教育教學論壇，2020（21）：61-62.

[8]許鄧艷，王瑩.基于MOOC的大學英語教學評價與改進[J].職業技術教育，2020，41（17）：67-71.

[9]胡小平，謝作栩.疫情下高校在線教學的優勢與挑戰探析[J].中國高教研究，2020（4）：18-22.

Discussion on the Online Teaching of Solar Cell Technology Course

XIE Jia-lea，b， YANG Ping-pinga，b， MA Guang-xinga

（a.Institute of Photovoltaics， b. College of New Energy and Materials， Southwest Petroleum University， Chengdu， Sichuan 610500， China）

Abstract：? In the spring semester of 2020， affected by the COVID-19 epidemic， colleges and universities had carried out online teaching in an all-round way， which provided a development opportunity for online teaching practice and online course construction. However， some professional courses were short of online teaching resources. Teachers and students did not have online teaching experience and faced many practical problems. In the online teaching process of the Solar Cell Technology course， a set of effective programs from course construction to online teaching and online evaluation were summarized， which could meet the requirements of the education standards and achieve satisfactory teaching effects. The teaching experience can effectively promote the deep integration of information technology and education and teaching in the online teaching process， as well as the reform and innovation of teaching methods and learning methods.

Key words： online teaching; course construction; teaching evaluation; teaching effect