基于超星学习通的系统仿真与应用完全线上教学模式研究

周丰婕 （厦门大学 嘉庚学院，福建 漳州 363105）

ZHOU Fengjie (Xiamen University Tan Kah Kee College, Zhangzhou 363105, China)

0 引 言

传统的线下教学模式是大部分课程教学所采用的方式，教师在台上讲课，学生在台下听课做笔记，完成课后作业，复习巩固。甚至为了避免学生上课玩手机，影响听课效率，不少高校还利用“手机袋”的方式，实施无手机课堂——进教室前上交手机的活动。但是，由于今年新冠疫情的影响，导致各地师生无法正常返校上课，在教育部“停课不停学”的指导思想下，如何快速有效地将传统教学模式转向完全线上的教学模式，是各高校和教师们当前要面临的问题。因此，在移动互联网发展迅速的今天，教师应该尽量利用移动互联的优势，设计合适课程的线上教学模式。

本文的研究是在新冠疫情的背景下展开的，因此主要以完全线上教学模式为主来研究。主要针对系统仿真与应用这门专业基础课，结合课程特点和学生的学情，探索具体的教学实践过程，提出教学反思，给其他线上教学的类似课程提供些许参考。

1 课程特点和传统线下教学的问题分析

系统仿真与应用这门课程不仅是物流管理和物流工程本科专业的核心选修课，而且也是管理科学与工程研究生专业的核心选修课。它的目的是培养学生的系统和逻辑思维，通过对系统的流程梳理、数据的收集与处理，将实际问题转化为仿真模型，以此来评价系统、优化系统或者是设计新的系统。学生通过本课程的学习，将所学习的专业理论与知识融会贯通，通过团队合作，能掌握基本的制造业生产现场或仓储配送中心等实际物流相关系统的建模与仿真。此外，在企业的实际运营过程中，系统仿真建模的相关应用不胜枚举，实用性很强，也可以为企业节约不少试错成本。

1.1 课程特点

（1） 操作性强。本课程属于技能型的课程，实操性较强，如果只是理论灌输，学习效果并不好，因此大量实践部分的内容需要在计算机上完成。

（2） 逻辑性强。本课程涉及的建模和仿真部分逻辑性较强，知识点较多，需要大量的操作练习来掌握和巩固知识点。

（3） 课程需应用到多门学科知识。由于是针对系统的仿真，本课程需要有多门学科知识作为基础铺垫方能开展学习，其中包括《系统工程》、《运筹学》、《统计学》、《计算机基础》、《仓储与配送管理》等学科的内容。

1.2 问题分析

（1） 学生学习的能动性不足。传统的线下教学学生学习的能动性不足，除了每周上课学习，课后不愿意花太多的时间复习。原因主要有两点：一是寄期望于上课过程中老师的填鸭式灌输知识，希望老师手把手的教会他们。二是课程内容无法再现，已讲的知识点，如果上课没有及时掌握，课后也无法操作和练习。加上教材也是以理论为主，较少涉及完整的建模过程，与传统的理论课有明显的差异。因此，没有足够的巩固和复习，导致一周后再学新的知识点，已经遗忘之前的知识点，就需要不断重复的回顾，导致课堂效率低下。

（2） 学生缺乏自我发现问题和解决问题的精神。传统线下教学学生面临模型报错的时候，无一例外都是寻求教师的帮助，缺乏自我发现问题和解决问题的精神，更多是依赖教师的面对面指导。

（3） 学生灵活运用能力较差。仿真建模的学习，有不少学生主要停留在模仿操作上，同样的知识点不能灵活地应用在别的模型中。

（4） 学情的反馈不及时。传统的线下教学，主要是以提交作业的形式来进行学生学习情况的检查，即使是当堂课完成的作业，往往是到下一周再反馈上一周学习的情况，不能达到实时反馈的效果，知识点巩固不够及时。

以上所提及的四点问题，除了教材问题比较特殊外，其余的三点也是其他课程在传统线下教学会面临的共同问题。

2 基于学习通的完全线上教学模式研究

通过以上的课程特点和问题分析，结合线上教学的特点，对基于学习通的完全线上教学模式进行研究，主要从课程设计、课堂把控、课后巩固三个角度展开。

2.1 课程设计

传统线下教学模式下的课程设计，不同课程间的差异不大，主要是根据课程大纲展开每一周的教学内容，完成相应的教学目标。而完全线上教学的课程设计是整个课程的灵魂，并且不同类型的课程差异比较大。

（1） 理论性较强的课程

如物料管理这类专业必修课，依然主要以教师为主导，教师讲授新课，学生巩固练习。但是区别于传统线下教学模式最重要的是，可以利用超星学习通平台，在平台上建立该课程的课程门户，在该课程的目录页，重新设置完整并细致的章节框架，将每个知识点进行详细的拆解并录播上传，并且在完成每个知识点的后续辅以测验或者随堂作业来实时反馈学生的学情。具体流程如图1 所示。

图1 理论性课程的课程设计流程图

在课程设计的流程步骤中，有几点特别需要注意：图1 的步骤②拆分知识点要做到比教材的小节更为细致，步骤③录播上传是为了掌握不好的学生可以重复学习——这是线下教学没办法做到的，此外，录播的视频要设置为“任务点”，并且用“闯关模式”发放给学生——学生必须完成前面的小节才能进行下一小节的学习，是对学习进度的把控。步骤⑤测验和随堂作业设置成答题完毕就可以查看答案，有助于及时反馈学生的学习情况，让学生及时更正错误。

综上，这种方式的优势在于：知识点的拆解，让学生对课程的整体框架有更深入的认识；录播可以让知识点再现，随时复习；小测和练习的答案在答题结束就可查看，及时纠错和巩固。

（2） 实操性较强的课程

如系统仿真与应用这门课，线下教学是面对面的传输知识，发起的问题可以当面的交流沟通，线上教学完全依靠完整的课堂设计来督学。本文结合巴特勒学习模式，以基础的排队系统建模与仿真为例，从设置情境入手，激发学生的学习动机，从而组织教学。类似于翻转课堂的模式，教师适当引导，学生为主体自主学习，教师最后总结归纳。具体流程如图2 所示。

图2 实操性课程的课程设计流程图

首先，设置情境。如图2 的步骤②，利用学习通中的“活动——主题讨论”功能，发起课堂讨论。让学生思考，在平时的生活中，有哪些是属于排队系统，不同的排队系统有什么差别。设置情境的目的在于能从生活经验出发，让学生身临其境去体会模型描述， 这样有助于后续建模仿真的流程梳理和数据收集。

其次，激发动机。完成了流程梳理，接着要将流程中所涉及的对象用仿真软件的实体和元素设计出来。如图2 的步骤③，教师通过对比ATM 机的排队系统和超市收银系统，引发学生思考，在现实生活中，ATM 机属于机台，而超市收银员属于人，那么在仿真软件中该如何选择对应的实体来表现？该部分可以采用录播的模式，属于建模仿真的模型描述和理解的引导。将内容上传至学习通的章节内容中，设置为“任务点”并且设置为“闯关模式”。简短的引导后，可以通过学习通的“章节测验”来把控，即图2 的步骤④，设置“未达到及格分数将自动打回重做”，这样能让学生切实掌握知识点后再往下学习。

最后，组织教学和应用新知。组织教学主要涉及课堂教学内容和课堂把控，教学内容主要依赖学生对前半学期完成的建模仿真的理论基础和各个仿真软件基础模块的理解，以及对每个模型描述的解读，自发的完成模型，如图2 的步骤⑤。该步骤至关重要，也是区别于线下教学最大的一点。学生自主建模的时间不予干预，留足够的时间给学生思考，可以适当避免上述提到的“学生缺乏自我发现问题和解决问题的精神”的问题。由学生自我总结遇到的问题，提交到“主题讨论”汇总，如果有其他学生能解答出来回复的，系统会累计积分，教师也需要把控，避免为了积分随意回复。教师在本步骤的作用是，适时提示重点，根据讨论区的问题总结难点，操作难点可以采用学习通的直播方式给学生解答，即图2 的步骤⑥。以上方式可以给与学生足够的思考空间，并作为小老师解答其他同学的问题，也是将新知应用的过程，而不只是简单停留在模仿操作层面。

2.2 课堂把控

传统线下教学的课堂把控无外乎是以点名、提问、互动等形式为主，线上教学特别依赖于学生的主观能动性，即便是告知学生，参与互动可以加平时分，一般的班级互动人次也很难超过班级人数的50%。因此，线上教学最大的区别在于，如何有效地利用超星学习通的平台调动学生的积极性和能动性，更好地参与到课程中来。学习通中的“活动”模块，是一枚利器。通过有效地设计相应的“签到、主题讨论、随堂练习、抢答、选人”，让学生尽可能的参与其中。

可以实行以下几种方式：（1） 要求“主题讨论”的回复，不能有重复的答案，这样就会激发学生积极思考。（2） 针对重要的知识点设计“选人”回答，回答正确加分，回答错误要扣分。由于“选人”是有随机性的，这样让学生有一定的学习压力，形成内驱力，能够认真学习而不是浑水摸鱼。（3） 适当设置“抢答”次数，可以把不在学习状态的学生拉回来。（4） 设置“随堂练习”的时效，要求学生必须当堂完成，督促学生及时完成学习任务。（5） 加大平时分的比重，将“活动”模块的比例加大，调低期末考试的比例，避免平时不学习，到期末临时抱佛脚的现象出现。这样让学生有意识的多参加课堂活动，更好地把控课程的学习过程，而不只是期末考试的学习成绩。

此外，应该把学习通的“统计”模块高效地利用起来，通过查看学生的任务点观看时长、完成时间、总成绩排名等找到优秀学生和问题学生，适时的鼓励和谈话，达到有效的课堂把控。

2.3 课后巩固

巴特勒学习模式除了以上提及的设置情境、激发动机、组织教学、应用新知以外，还有检测评价、巩固练习、拓展与迁移。评价和巩固可以通过两种方式进行，第一种是学习通的“考试”模块，从“题库”中随机或自选题目进行考试，来评价学生的掌握程度。这种方法的优势是，如果建立“题库”的时候有设置完成的答案和解析的，后续可以公布答案和解析给学生作为参考。第二种是学习通章节内容中的“章节测验”，依然如上文所设置“未达到及格分数将自动打回重做”。这种方式的优势是，学生如果无法达到要求的水平需要再复习再答题，如此反复达到巩固知识的目的。两种方式可以穿插进行，也可以根据章节内容来选择合适的方式。

最后，可以通过附加题的方式来拓展，可以利用网络资源，比如利用仿真论坛的基础建模测试题来考察学生知识灵活运用的能力。一般建议附加题不用“考试”或者“章节测验”的模块来进行，因为这两种方式要设置标准答案，而附加题一般属于知识拓展，建模仿真的答案不唯一。建议用“活动——随堂练习”的方式，设置一周的答题时效，这种方式可以由教师通过给积分的方式激励学生。

3 教学反思和总结

最后，通过以上关于完全线上教学模式的研究，提出几点教学反思和总结。第一，完全线上教学要尽量利用好线上教学资源，这是线下教学所没有的优势，理论课程可以利用时事热点拓展案例教学，实践课程可以利用相关论坛的拓展实操模型；第二，完全线上教学要适时适量的通过各种信息化手段完成教学督学，尽量调动学生主观能动性；第三，完全线上教学要利用好信息化手段及时反馈学生的学情，有针对性的跟踪学生的学习。