章劍波,廖成竹,李慧麗,葉 飛
(南方科技大學,廣東 深圳 518055)
在信息高速化傳播、自媒體與多媒體并行的當代,人們獲取資訊的能力和媒介都在發生層出不窮的變化。高校的教育在這個時代也發生著一系列的自我變革。“互聯網+高等教育”越來越能得到教育界的重視,并且越來越普遍走入尋常百姓的眼里,只要條件允許,人們不需要進入校園也能獲得所需要的知識。這有利于中國實施提高全民素質的變革要求。
同樣的,在“互聯網+高等教育”下的高校實驗教學,也需要邁出重要的一步,通過不懈的努力,進一步推廣高校實驗課程。MOOC(Massive Open Online Course)作為2012年國際上推出的具有鮮明互聯網特色的概念,結合實驗教學進行新一輪革新嘗試,具有非常重要的意義。
一般情況下,高校的實驗教學模式是學生課前自行預習,課上實驗教師集中講解,學生分組實驗操作設備并記錄實驗數據,課下自行完成實驗報告并按時提交,學期末得知自己的實驗成績。在此過程中存在以下幾個問題。
學生在上實驗課之前,只能看指導書,看不到設備和操作,所以只能通過實驗指導書進行實驗原理學習,自行理解實驗原理,繪制實驗流程或者操作順序等。這種模式要求下,學生的實驗興趣度不高,也有學生甚至直接將指導書抄錄一遍交差完事,他們普遍認為老師上課時會再講一遍,到時候再聽便可。這樣就失去了設置實驗預習環節的意義。在這種情況下,大部分實驗教師的做法是實驗開始前進行隨機抽查提問,但收效甚微。
實驗課程一般分為理論部分和實驗部分。對于理論部分,大部分實驗課(綜合設計性實驗除外)是對相應理論課程的印證和擴展。學生在相關理論課程上已經聽過,實驗課程前的描述基本目的是讓學生回憶理論課上內容,在實驗過程中留意相應事項。實驗操作部分才是實驗課程的重中之重。但無論是搭建設備、操作儀器,亦或者是調節參數,在整個實驗過程中的步驟都一定不少。實驗教師從頭到尾的演示下來,一般都將超過20 min。盡管部分認真的同學能夠做好記錄,但是在實際操作過程中仍然會因為第一次接觸設備而發生錯誤。
由于高校有著教學評估的環節,一般要求實驗報告回收保存。學生在實驗報告批改后,只能短時間內進行查看和提問,一般是集中答疑或者課間詢問,然后實驗報告就將被收歸學校保存。在這種情況下,學生完成實驗所獲得的效果欠佳,并且沒有后續推廣和提升。
微視頻是MOOC 的主要表現形式,每個視頻的長度一般不超過8 min,并且以一兩個知識點的講解為主,這樣觀看者比較容易接受。在視頻文件旁輔以文字提示說明,觀看者甚至能夠做到精確定位,節省尋找時間。一般的視頻素材相較于文字素材更能夠吸引讀者,以白話文形式給讀者講解知識點,更能夠讓讀者理解吸收。如果將實驗過程錄制成若干個微視頻,學生通過觀看視頻完成實驗預習,能夠比看文字預習記得更加牢靠。視頻素材如果通過平臺統一整理,可以長時間保存,方便讀者隨時隨地通過電腦或者手機進行查閱,這種打破時間與空間限制的優越性是其他方法無法比擬的。
傳統的線下實驗過程中實驗教師需要向學生演示設備的操作、設備參數的設置以及數據的記錄處理等,一般耗時較長,學生也不能完全掌握并記牢。使用線上MOOC 指導線下操作,隨時查看實驗教師的線上指導操作并完成線下實驗。既節省實驗時間,又能夠做到及時對比,從與實驗教師的操作對比中發現自己的不足,提升自身的實驗技能。
一些門戶平臺除了可以將MOOC 視頻進行整合編輯,還能夠做到互動、反饋和跟進。比如能夠在視頻播放間加入彈題,隨時通過客觀題的形式提醒讀者對重點知識點的重視,也可以在知識點視頻或者章節結束后進行做題鞏固。在平臺學習過程中可以通過課程討論區與實驗教師進行隨時交流,交流的方式可以包含文字、語音或者短視頻,這樣能夠做到隨時的信息反饋。在實驗結束后,同學可以將實驗報告拍照上傳到平臺上,待實驗教師批改后,同學可以隨時查看實驗成績或實驗評語,也可以與實驗教師討論交流,甚至可以預約再次實驗等。
一般的,作為一個教育資源整合平臺,有著自己的操作規范,當平臺設計完成后要求使用者進行培訓后才能夠操作平臺,這就要求使用者先熟悉操作指南。但在日常生活中,學生所接觸的軟件及平臺操作多不勝數,每增加一個就得增加學生的操作負擔,也就是學生需要多記憶一個操作。隨著平臺數量的增加,學生額外學習的壓力就越大。
實驗MOOC 有一個很大的弊端,就是實驗MOOC 的適用環境受到高校的制約。同樣的專業名稱每一個高校都可能有,如材料科學與工程,其專業的配套實驗名稱也可能一樣,如材料科學與工程基礎實驗。但受限于高校專業方向的側重不同,實驗的內容可能天差地別。如偏向冶金方向的學校基本不會開設高分子的實驗。在這種情況下,各個高校的實驗MOOC 很難進行相互學習應用。又或者只能作為補充學習資料,而不會在線下進行操作。
高校的實驗課程設置一般是根據教學大綱中的教學達成度指引進行的。如材料科學與工程基礎實驗中的材料拉伸實驗,有的高校側重于不同材料實驗力學曲線的分析比較,而有的高校則側重于利用拉伸實驗分析同種材料經過不同加工方法后的力學性能。這樣在微視頻中就會有所側重而導致實驗MOOC 不能廣泛推廣。如果需要做到面面俱到,則會耗費較大的人力物力,投入與產出不成比例。
實驗MOOC 作為高校實驗課程改革的一個方向,值得從業者的不斷探討。一方面可以在實驗內容上進行大眾化方向的改革,也就是將實驗的內容或表現形式偏向生活,用生活中的現象或者工具來完成部分實驗,給人以更深刻的印象。另一方面,可以將整個實驗產分成不同的部分,如理論部分、實驗操作部分、數據處理部分,每個部分依據知識點分切成若干微視頻,輔以文字說明方便實驗者的精確定位。同時,也可以多校聯合完成實驗MOOC 的制作,即每個學校將同一實驗的特色部分進行制作,并整合在一起,實驗者可以在閑暇時間瀏覽微視頻,以達到“知識全覆蓋”的高度。相信MOOC 的引入能夠給實驗施教者一個更為廣闊的嘗試天地,推動實驗教學達到一個更新的高度。