东北大学采矿学国家精品在线开放课程建设与实践*

顾晓薇　胥孝川　王青　邱景平　刘亚男

摘  要：慕课（MOOC）作为一种新的翻转在线课堂模式，打破了原有既定的教育教学模式，充分体现了教师设课、学生选课的开放性以及学生分析、探索、实践、质疑、创造的独立自主

2010年，比尔·盖茨曾在世界经济合作与发展论坛（Techonomy Conference）上谈到网络技术发展时，认为：“未来五年，网络将成为最好的学习平台，年轻人可以不用进学校也能接受教育”。2012年，作为大型网络课程——慕课（Massive Open Online Courses，MOOC），进入了人们的视野，引起了远程教育、开放教育、资源共享以及教育公平等企业、媒体和研究机构的广泛关注，更让教育工作者看到了“高等教育的春天”，《纽约时报》将2012年定为MOOC元年[1-3]。MOOC体现出了课设的开放性和学生学习的自主能动性，其不受时空限制的特点对传统课堂教学模式和手段产生了强烈冲击[4-6]。随后微课[7]、微课程[8]、快课[9]、SPOC[10]等接踵而来。

在新的时代变革和新经济大潮背景下，采矿工业正朝着绿色开发、深部开采、智能采矿方向拓展，矿业人才培养更应适应矿业经济全球化、一体化发展，以及“一带一路”倡议下对新工科人才的要求，紧随国际潮流，输送出具有创新性、复合型的卓越新工科国际人才。目前，国内具有矿业类学校达50余所，然而关于矿业方面的在线课程却很少[11-14]。因此，适应新经济背景下的新工科采矿工程专业课程体系改革和创新人才培养模式改革势在必行。

一、东北大学采矿学国家级慕课建设

东北大学采矿工程专业作为全国采矿高校的引领专业，一直重视本科教学改革，其中采矿学课程涵盖了金属矿床露天开采、金属矿床地下开采、凿岩爆破、井巷工程、岩石力学、资源经济学等内容，对应该课程的教材《采矿学》先后获得国家“九五”“十一五”和“十二五”规划教材建设，并荣获国家级教学成果二等奖1项。采矿学课程由归国教授、省级教学名师、现场经验丰富的教师等组成教学团队，精心设计教学案例，组织教学安排，革新教学手段和改进教学方法，教学效果显著，被教育部评为国家级精品课程。2012年，教育部印发《精品资源共享课建设工作实施办法》通知，支持建设5000门国家级精品资源共享课，并重点开展国家精品课程转型升级国家精品资源共享课的建设工作，东北大学采矿学课程组迅速开展共享课建设工作[15]。2012年，慕课建设伊始，东北大学采矿学课程组，在顾晓薇教授的带领下，第一时间投入到慕课的学习和建设中，成为全国矿业类高校进行慕课建设的先行者[16]。

（一）了解和學习慕课的特点及课堂技巧

一个完整的上线慕课主要包括几个大的部分：（1）课程介绍，包括视频介绍、授课目标、课程大纲、预备知识、证书要求以及辅助课程学习资料;（2）发布课程学习通知，包括课程考核方式、课程发放安排、设置讨论区结构等;（3）课程建设，包括制作课程视频、上传课件、添加章节教学案例设计、配置单元作业和单元测验、建设习题库等。其中第（3）部分属于慕课建设的核心内容，需要注意几个问题。一是要注意视频制作的时长和质量，一般来说，慕课视频时长控制在7-8分钟最好，因为学习者是面向全社会人员，在校学生有固定的时间和地点学习知识，但是社会人员往往是利用业余时间学习，比如坐地铁、挤公交的时候，短视频有利于学习者在短暂的时间内学习一个完整的知识点;同时，视频制作过程中要考虑镜头的灵活切换和设计形象的动画或者三维模型，这样可以避免学生长时间学习的视觉疲劳。二是教学内容的设计，由于视频时长的限制，慕课教学内容不能像课堂教学一样对知识点进行拓展和扩充，进行详细的案例剖析等，所有需要授课老师对原有教学内容进行精简设计，既保证教学内容的完整性又能满足慕课建设的要求，所以对老师的语言组织能力和疏离知识点的逻辑思维等有很高要求。三是章节学习内容的配套作业设计，主要包括单元测验和单元作业，一方面客观题数量要足，可以作为习题课的储备，另一方面主观题要灵活，能够有效调动学生的创新思维能力。另外，在慕课教学过程中，一定要注意课程讨论区的互动，及时答疑，同时可以通过设计一些专业前沿问题引导学生思考和讨论。

（二）国家级MOOC建设内容

由于积累了多年的网络课程建设经验和资源共享课程建设成果（图1和图2），尤其是MOOC建设的特点及课堂技巧已经掌握，在进一步进行国家级MOOC建设过程中，需要做的就是进一步学习翻转课堂教学、完善网络素材和革新教学内容，具体做法如下：

图1 采矿学网络课程建设

图2 采矿学精品资源共享课

1. 对部分已录视频进行翻转和再加工，满足慕课建设要求（图3）。MOOC建设对视频的基本要求是：以每一个知识点为一个短视频，保证学习者可以随时在较短时间内完成一个知识点的学习;视频要清晰，配上字幕;对抽象问题制作动画进行立体说明，做到翻转和抓住学生心理，达到提高学习者学习兴趣的目的。视频制作加工过程中，注意PPT、动画设计、文字以及教师出境的时机和时长，尽量延长学生注意力集中的时间，缓解学生的视觉疲劳。

2. 补录部分视频，扩充内容丰度。教学内容要紧跟国际矿业趋势，不断更新数据和知识前沿。形成区分度教学视频，部分视频用于研究教学，适合从事科研工作的学术型人才，内容以理论探讨和科研问题为牵引，组织教学设计;部分教学用于工程实践教学，适合从事一线工作的应用型技工，教学内容以现场视频录制和实验操作录制为主（图4）。新增视频进一步挖掘课程思政元素，将专业知识讲授与人才素质培养深度结合，加强学生的人生观、价值观、工程伦理等的培养。

3. 加强互动教学。MOOC教学手段的优势在于可以方便求学者随时随地学习，充分利用业余时间，但是缺少课堂教学具有的师生真实互动环节。在课堂上，老师可以对一个知识点展开论述，但是MOOC对视频特点的要求，致使老师对学生的思维拓展受限。因此，需要建立一个完善的讨论区随时与学生进行交流讨论，加强互动（图5）。互动内容可以是老师引导提问，也可以是学生对课堂内容的咨询，也可以是社会工作者结合工程实际提出的问题，所有人都可以参与讨论。

4. 进一步完善习题和测验，调整网络学习环境。习题和测试是督促学生学习和检验学生学习效果的必要手段。改变题型和变化出题方式，不断丰富试题库。对原有网络学习环境进行改进，增加拓展学习区和资料下载区等（图6）。加强开放题型的设置，逐步引入工程案例及科研问题，锻炼学生解决实际问题的能力以及培养学生的创新精神。每个在线教学环节都配有相应的单元测验以及单元作业，通过单元作业和单元测验检验学生对章节知识的掌握情况。单元测验题型主要为客观题，由单选题、多选题、判断题以及填空题组成;单元作业题型主要为简答题。客观题成绩由系统自动评分，主观题成绩由两部分构成，一部分为学生互评，另一部分为教师根据学生具体答题情况进行批改，根据学生作答的全面与否分数由0至5分不等，两者平均成绩作为主观题最终成绩。课程结束前的期末考试试题由主观题和客观题构成，试题所考知识点涵盖整个学期所学内容。综合成绩评定方式如下：平时作业（10%）、课堂出勤（5%）、上机实验（15%）、期中考试（20%）、期末考试（50%）。

5. 探索雨课堂软件使用与MOOC网络教学平台联合使用。基于手机客户端和微信通讯软件，推送课件和习题，实时跟踪学生学习进展和学习效果，实现随时随地遥控监管所有学生的学习状态（图7）。

二、东北大学采矿学国家级慕课实践

东北大学采矿学课程共完成慕课视频制作181个，涵盖了采矿学课程所有的教学内容，知识点数为150余个，全部教学内容实现翻转教学。每一个教学视频都给出了教学大纲，包括学习目标、学习重点、难点以及学习内容提要等，并设计相应的案例分析，让学生可以学以致用;配套单元测验和单元作业，检验学生的学习效果;设计讨论区，加强互动，引导学生积极探索和思考问题的能力;考虑到慕课教学视频的精简特点，在每一个教学内容后面都添加了辅助拓展学习资料，便于部分学生进一步扩展学习。此外，为了支持课程教学或学习过程，我们制作了包括实验操作演示视频、金属矿床露天开采三维动画课件、金属矿床地下开采三维动画演示课件等辅助教学资源（图8）;建立了虚拟仿真教学实验中心和仿真实验平台（图9）。

视频授课主讲教师中，包括教授6名，副教授2名，讲师1名，其中辽宁省教学名师2名，东北大学教学名师2名，东北大学最受欢迎老师2名。教学团队拥有多年实践经验的归国教授，也有教学经验丰富的青年骨干，为本课程教学水平起到了保障作用;同时，课程内容紧跟国际矿业发展前沿、课程结构体系设计合理，教学中灵活运用多种先进教学方法，实行参与式、启发式、讨论式和研究式教学，注重对学生知识运用能力的考察。

经过4年建设，采矿学MOOC已经面向全国上线了8个学期（每年两个学期），选课人数近15000人。采矿学MOOC内容涵盖露天开采、地下开采、爆破、井巷工程、车辆调度、生态复垦、资源评估和经济评价等主要专业知识内容;每年春季针对本校大三学生开课，开课时间为3月-7月，并连续申请线上线下混合式教学模式，充分发挥线上线下相结合的翻转课堂教学优势，要求学生需要在MOOC平台实名注册，MOOC平台的章节开放时间与课堂教学内容协调一致，保证课堂讲授之前，学生能够通过MOOC平台事先预习并完成课前练习题，课堂讲授之后，学生在MOOC平台上进行课后测验;部分课程内容完全实行MOOC教学，即MOOC平台自学的内容，课堂不再重点讲解，学生可以在课堂上针对自学内容提问或者在平台上提问。逐步实现了线上线下相结合的教学模式，达到翻转课堂教学的目的。由于该门课程是采矿专业的核心课程，所以也鼓励部分大一大二的学生注册学习，提前接触专业知识，大四即将毕业的学生，也可以注册再学习，辅助本科毕业设计和毕业论文;同时引导低年级学生在平台多提问题，高年级学生辅助答疑，加强不同年级间学生的交流互动。目前，该门慕课建设已被评为国家精品在线开放课程。

三、结束语

网络教学的全面推广，对传统课堂教学产生了巨大冲击，以MOOC为首的优质精品资源共享的建设打破了学习者的时空限制，是实现跨区域教学资源公平共享的重要体现。课堂教学与网络教学联合开展，实施线上线下混合式教学将进一步推动教学改革，有利于多方位、全能型人才培养。同时注意在网络课程建设过程中，一定要摒弃粗制滥造，加强教师的思想道德观约束，避免误导言论随课堂视频传播;可以通过习题练习、讨论区设置、案例分析、拓展资料学习等补充网络教学视频时长限制。希望东北大学采矿学慕课建设经验能给其他高校采矿专业及工程类专业在实施教学改革及教学方法创新方面提供一些参考和思路。

参考文献：

[1]Daniel J. Making Sense of MOOCs： Musings in a Maze of Myth， Paradox and Possibility[J]. Journal of Interactive Media in Education， 2012（3）：321-323.

[2]DANIEL J. Making Sense of MOOCs： Musings in a Maze of Myth， Paradox and Possibility[J].Journal of lnteractive Media in Education，2012（3）：321-323.

[3]lnge DE Waard， Apostolos Koutropoulos， Nilg On Ozdamar Keskin， et al. 探索MOOC教學方法在mLearning中的运用[J].中国远程教育（综合版），2012（5）：23-29.

[4]管思怡.基于慕课的高校教学研究综述[J].海南广播电视大学学报，2016，65（4）：113-116.

[5]赵延燕.基于微课和慕课的大学英语混合式教学模式研究[J].教育理论与实践，2018，38（26）：59-60.

[6]王文禮.MOOC的发展及其对高等教育的影响[J].江苏高教，2013（2）：53-57.

[7]胡铁生.“微课”区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究，2011（10）：63-67.

[8]吴严超.福建电大开展首届微课程教学大赛[J].福建广播电视大学学报，2012（5）：103.

[9]李昕光，王红梅，崔淑华.基于快课的“汽车评估”课程教学改革研究[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2015（6）：12-13.

[10]康叶钦.在线教育的“后MOOC时代”——SPOC解析[J].清华大学教育研究，2014，35（1）：85-93.

[11]郭英剑.“慕课”在全球的现状、困境与未来[J].高校教育管理，2014（4）：41-48.

[12]杨月梅.“慕课”平台在高等数学教学中的应用[J].教育探索，2015（8）：140-142.

[13]邓琼芬.慕课时代下地方高校教学改革探析[J].嘉应学院学报（哲学社会科学），2016，34（1）：81-83.

[14]王青，顾晓薇，邱景平，等.以学生能力为核心的工程专业教学改革与教学方法创新[J].教育教学论坛，2016（17）：85-86.

[15]王青，顾晓薇，胥孝川，等.东北大学采矿学国家精品课程转型升级国家精品资源共享课建设与实践[J].教育教学论坛，2016（10）：121-123.

[16]顾晓薇，沈峰满，滕超，等.东北大学资源共享课建设与实践[J].教育教学论坛，2016（18）：117-118.

性。目前国内具有矿业类学校达50余所，然而关于矿业方面的在线课程却很少。东北大学采矿学课程经过多年的线上线下建设，先后被评为国家精品课、国家精品在线开放课程、辽宁省精品资源共享课。

关键词：采矿学;国家级慕课;教学模式;实践教学

中图分类号：G642       文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2021）16-0013-06

Abstract： As a new flipped online classroom model， MOOC has broken the original established education and teaching model， and fully reflected the openness of teachers in course design and students in course selection， as well as the independence of students in analysis， exploration， practice， questioning and creation. At present， there are more than 50 mining schools in China， but there are few online courses about mining. After years of online and offline construction， the course of mining of Northeastern University has been rated as national quality course， high-quality resource sharing course of Liaoning province and national-level MOOC.

Keywords： Mining; national-level MOOC; teaching mode; practice teaching