“資源集成—體驗式—融入式”線上融合教學*

李遠華 曾昭發 韓復興

（吉林大學 地球探測科學與技術學院 吉林長春 130026）

一、教學實踐背景

2020年新型冠狀病毒疫情突如其來，圍繞“停課，不停學”的指導思想，各式各樣的在線教學方法成為研究熱點[1-2]。高校學生是一個龐大的特殊群體，疫情期間各高校在線教學面臨諸多挑戰，有大量學者圍繞教法、資源利用等問題，開展了豐富的研究與探討[3]。此外，隨著數字時代到來，“募課”“網絡課堂”等新形式在網絡課程不斷涌現，加上各類線上教學平臺的不斷發展，線上教學已然成為高校線下教學的有效補充，和常態化教學資源融合的發展方向[4]。當前，融合式教學成為高校教育改革的重要方向之一，主要體現在“線上、線下的融合”“課程資源的融合”“學科之間的融合”“各類教學資源的融合”等方面[5]。但是，在疫情緊迫時期或突發生態事件背景下，高校還要面對正常運轉資源少、教學組織工作量大、條件限制多、學生需要關懷等諸多挑戰。如何有效地開展應急性、長效性和有效性兼備的在線教學工作顯得尤為重要。因此，我們有必要在這些方面不斷探索。

鑒于當時嚴峻的疫情形勢，吉林大學果斷決定自2022年3月8日起將所有課程全部轉入線上教學模式。與此同時，吉林大學地球探測科學與技術學院即刻動員起來，對在線教學工作做出了具體部署，同時，鼓勵教師結合之前的在線教學經驗和身邊的教學資源，努力改善在線教學效果。由此可見，線上教學仍然是高校應對突發生態事件或傳染病疫情的有效手段。

從長春市奧密克戎變異株疫情和國內幾次典型散發疫情來看，高校始終是疫情防控的重點單位之一。在疫情形勢升級期間，各大高校一般都會采取強有力的封閉式管理模式。高校教學工作具有特殊性，主要表現在：大學生課程數量多，課程的上課方式存在較大差異，學生上課交叉情況多；學生集中住宿，在隔離情況下活動范圍有限，人均活動面積就更少；如果出現突發的封寢管控情況，會給線上教學造成更大影響。由此可預見，在疫情突發引發的長期封閉環境下，線上教學會面臨師生心理壓力大和教學條件受限等諸多因素的制約。如何在特殊時期采用恰當的線上教學方法快速進入教學狀態，確保教學質量，保持學生學習狀態和專注度，減輕學生心理壓力，進而保障教學效果，這是一個值得時刻思考的問題！

為此，結合在線教學過程當中遇到的問題和取得的成果認識，以數字教學資源基礎較好的鉆井地球物理勘探和數字高程模型（DEM）等課程為示范，積極開展突發疫情期間的在線教學方法改進實踐，從而為全院在線教學工作積累教學經驗與技術積累，并將逐漸成熟經驗及時分享。其中，在《數字高程模型》教學改革實踐時，采用“資源集成、體驗式和融入式”的融合式在線教學思路開展課程教學。在集成相關教學素材基礎上，通過較有特色的學生體驗式和融入式學習，較大程度地提高了同學們的課程參與度和融入感，有效地減輕了封閉期間學生的學習壓力，取得了不錯的教學效果。

二、在線教學總體思路

數字高程模型是吉林大學地球探測科學與技術學院面向地理信息科學本科專業開設的一門專業基礎課程。針對地理信息科學專業人才培養的需要，數字高程模型課程被定位為技術應用型課程。這門課程具有“技術特點突出、學生操作要求多、需較強理論知識為支撐”的特點，任課教師具有多年教學經驗和較豐富的教學資源積累。因此，選擇數字高程模型作為本次在線教學方法研究的示范課程。

結合課程自身情況，同時考慮在線教學的特殊性，采用如下的思路設計在線教學工作：

（1）資源集成式管理與教學思路：由于教學方式轉入線上，傳統的教室教學模式不能直接硬搬至在線課堂。因此，將線下積累的各類教學資源進行數字化處理，然后通過自主開發的教學資源軟件集成在一起，將視頻、圖片、程序、文本等課程資源進行統一管理和多種形式的調用。同時，將教學要求、課程知識點、學生信息等各教學環節信息也一并整合起來，實現教學信息實時維護，教學資源靈活調用，教學心得及時反饋的教學模式。

（2）體驗式教學思路：首先，針對課程實踐性較強的特點，對于操作性較強或難于理解的教學內容，將線下課程中的部分互動式教學方法轉移至線上。邀請學生通過圖形繪制、圖案主觀填充型、空間計算過程原理手繪等方式進行體驗。目的是通過同學們的動筆式體驗，增加他們對難點問題的主動體驗與操作記憶，并要求學生將這些材料按一定格式整理存檔，并在關鍵問題上加注教師的點評與分析。每當完成一個周期的教學任務后，學生已然擁有一整套核心理論完整和關鍵技術齊全的圖文式分析材料，這有利于他們對課程內容的整體掌握。這種思路可以讓所有同學們都參與到教學活動中，也減少了查考勤的工作量。除了實驗課外，要求同學們當堂完解決完成關學習與操作，有效地減輕了同學們的課外學習負擔。

（3）融入式教學思路：由于疫情特別突然，個別同學們在封閉式管理下情緒難免波動較大，有些甚于出現厭學情緒，碰到稍難的更有可能“崩潰”。因此，將與同學們相關或年輕人關注的當下流行元素加以利用，采用動畫、漫畫、圖片、游戲等方式融入各教學環節之中，可以讓學生產生親切感，還能在“新奇”“幽默”“快樂”與“熟悉”氛圍下主動參與學習。這不僅舒緩了封閉管理的心理壓力，又能幫助他們在無形中接納專業知識。

三、實現手段

1.資源集成與動態管理

當前，“超星學習通”“雨課堂”“釘釘”“騰訊課堂”等在線教學平臺或軟件可以解決教學資源集成和在線教學問題，為高校教師提供了強大的技術支持。為了實現自主性控制和靈活方法調整，在本次教學過程中，采用C+OLEDB數據庫二次開發技術自主研發“ForCourse”綜合教學軟件，用于完成各類教學資源的整合；從實現技術上說，首先，采用相對路徑方法實現單機數據庫的架設，能有效地減少大數據量教學資源在網絡端的加載時間。其次，在數據庫內分別構建“課程信息”“教學信息”“軟件參數信息”等關系型數據表，進而實現對課程說明信息、教學提綱、教學知識點的分類管理，并對教學平臺的字體大小、標題樣式等參數進行個性化設置。然后，通過SQL語句與C語言嵌入式組合，實現各類數據的添加、刪除、修改和查詢等操作。最后，針對圖片、視頻等素材，采用層次文件夾形式進行管理，并通過文件名自動識別與數據庫查詢相結合的方法，實現課程章節與教學素材的自動匹配；從功能上說，該款軟件具備“課程結構管理”“課程資源配置”“綜合在線教學”等功能，不僅能通過程序控制實現對各類教學資源的靈活配置，而且還可以實現在線教學時，通過教學平臺可以對接教學資源，實現自由、靈活的教學素材信息對接；軟件可實現對MP4（視頻）SWF（動畫）JPG（圖片）GIF（動圖）等形式教學資源分布式管理與調用，并為這些資源提供了數據接口，可被其他的教學平臺調用。

當然，現有各種教學軟件能功都較為完善，能滿足大部分教師的教學要求。但是，對于有個性化教學和自主改進需求的教師來說，自主開發教學平臺是個不錯的選擇。

2.體驗式教學的實現方法

與線下教學不同，網絡課堂很難給同學們發放實物材料，學生們也不能方便地打印各類材料，更不能實時地與學生進行深入互動和情景對話。從思路上講，針對難點內容引出核心原理等關鍵環節，精心準備各種教學素材。要求同學們從上課開始，根據老師提供的“題目”或“展示材料”在相應的時間段進行體驗式操作或完成規定動作，讓學生體驗到核心原理的基本思想和發展過程，而不一味地用眼看、用耳朵聽。實際操作流程是這樣考慮的：鑒于疫情期間的特殊性，要求同學們每次課前隨便準備1張近A4大小的紙張，教師通過直播的共享屏幕向學生展示教學素材與思考題，要求學生簡單地繪制原理圖，自主地完成問題分析或表格填寫。然后，利用直播平臺語言提示學生如何思考與自主操作；最后，通過程序控制附加攝像頭向學生展示教師桌面的手部動作，為學生講解關鍵原理與解決思路，和他們一起共同體驗對一個具體問題思考過程，牢牢地抓住學生的注意力，提升學生的學習興趣。具體實現方法是：通過騰訊會議、超星學習通等軟件實現課程的直播，以共享屏幕方式向學生展示教學桌面，然后調用開發的教學平臺，通過嵌入（PPT）或窗體程序方式展示教學素材，利用直播平臺的攝像頭展示教師教學形象，通過C語言控制自主接入的攝像頭，以手部頂端成像方式向學生演示難點問題。

另外，針對一些常識性問題，會要求學生想象自己就站在事件發生時的地形（地理）環境之中，要求他們思考其中的關鍵性問題，并在課程記錄卡上寫下自己的真實想法或根據展示的圖形做答。最后，教師再為大家講解其中的關鍵性問題，幫助他們正確地理解相關問題。

3.融入式教學的實現方法

融入式教學通過如下方式實現：一種方式是圍繞難點和重要知識點，將時下年輕人喜聞樂見的流行元素（如電影、音樂等）融入教學素材之中，提升課程對學生的吸引力與代入感，以提出的問題作為引導，提出學生關注的點，開展引導式討論教學。此外，還在教學材料中，融入了與學生相關的元素，包括學生的實際操作照片、學生作業照片、學生探討問題的照片和視頻等，使得學生看到相關內容就會產生天然的親切感，可有效地提高學生的沉浸感，對于舒緩學生情緒，提高學生課堂注意力、減少學生對難點問題抵觸情緒等方面具明顯效果，特別在連續多日的封閉式管理期間教學更為突出。具體的技術實現途徑是：分析與收集當前對學生有正面影響的流行音樂、視頻等元素；并利用音頻、視頻處理軟件完成后期剪輯和動畫嵌入等工作，從而實現視頻類教學素材的加工；對于圖片素材來說，可以通過收集、手繪和電子繪圖等方式展現教學內容；對于難于理解的知識點，還可以通過Flash動畫、GIF動畫制作等方式加工出教學過程可控動畫素材。

結語

通過在上述方面的思考與教學嘗試，讓每位同學都能有效、全程地參與到線上教學中，有效地幫助他們梳理和理解關鍵知識點；同時，輕松的上課方法和氛圍讓同學們可以放松心態，自覺地加入課程學習中，緊跟教師的上課思路與節奏，還有利于排解疫情期間的部分負面情緒，學生普遍反映效果良好。本文采用的方法具有“平戰結合”特點，上述方法完全可以在線下課堂中完美復制重現，并在課堂中繼續發揮數字化教學的優勢。

（1）通過資源集與自主教學平臺的程序控制，可以實現教學資源的有效整合與靈活展示，可以根據課堂進度、課堂氣氛、學生需求，實時、隨機地調配教學資源，在一定程度上實現了非線性式地課堂教學模式。此外，還可為課程教學資源的不斷積累奠定技術基礎。

（2）本文采用的“體驗式教學”方法，簡單易行，可讓所有學生在課堂時間內全程參與教學過程，同時通過自主式的學習體驗，幫助學生形象化、伴隨邏輯思想地掌握難點知識。同時，也給學生表達思想提供了空間與正能量的限制范圍，也是一種不錯的思政教育方式。

（3）本文采用的“融入式教學”方法，可讓學生感受到自己就在課堂里，能有效地提高學生的專注度，減輕他們的課堂壓力。

然而，疫情期間學生可能缺少相關設備，一些復雜的教學材料也不能由教師代為處理，學生的操作能力有差異，會對教學進度產生一定影響。因此，教師需要提前做好安排，精心設計，盡量不給學生添加額外負擔。

當然，每門課都有自己的特點，每位教師都有自己的風格和特長，上述內容僅供各位同仁參考。我們認為，教學手段確實可以提高教學效果，良好教學設計是前提，合理技術手段與教學方是支撐，對課程專業知識體系正確傳達與科學化表達則是重要基礎。