加强师生互动实现“实质等效”

蒋超

（武汉科技大学理学院，湖北武汉 430081）

教育部于2020年2月4日下发了《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》，我校积极响应教育部意见，组织部署教师根据本学期课堂教学任务，按照“一专业一方案”的原则制定公共课本科教学具体方案，基于课程特点调整教学形式和教学内容，优先完成理论教学，采用多种线上教学形式开展课堂教学。本文以超星泛雅平台为例介绍大学物理在线开放课程的建设方案，供参考。

一、在线教学平台以及教学模式的选择

为选定合适的教学方案，教学团队预估，应对大规模在线授课将会给平台带来巨大的数据压力，几百万甚至几千万大中小学生以在线的方式进行实时高质量互动，必将给平台带来堵塞、卡顿等技术故障。商业化平台在服务器负载方面有优势，高校本科教育除了需要完成知识传递即时性，还需要进行教学数据的统计以备后期进行针对性教学，实现知识传递的有效性。因此，在面向高校的教学平台中，根据课程的特点及平台服务能力、稳定性考虑，我们选用了超星泛雅平台。

超星泛雅平台是由超星公司开发的集教学互动、资源管理、课程资源建设、教学成果展示、教学管理评估于一体的新一代网络教学平台，主要包含网络教学门户、教学资源库、学习空间、慕课课程建设、教学互动平台、教学管理评估、质量工程、移动学习等8大模块，为网络教学提供全方位支持。超星平台的优势就是将超星数字图书馆海量的图书、期刊、报纸等知识库进行了整合，可为教师建课和学生学习提供大量的教学拓展参考资料。

网络课程的教学模式大致可以划分为“录播”和“直播”两种，疫情突然，笔者及教学团队中大部分教师都身处外地，软硬件条件匮乏，缺乏直播课程环境。在学生端，部分同学也存在网络条件差等客观条件不足以支撑实时在线双向互动学习的情况。因此，我们选择了相对并不实时的录播方式，同时辅以QQ群在线答疑和不定期直播答疑。

二、大学物理在线课程的建设方案

（一）建设思路

我们设计的在线课程模板，按照教学、测试、练习、沟通四个方面去组织教学活动。

表1 在线课程框架

（二）课程框架实现与实例

教学：教学团队在线集体备课，针对教学内容规划课程讲授内容及方式，制作教学PPT，修改润色讲稿后，分工录制教学视频。与课堂教学对应，每段视频时间控制在30min左右，时长略短于课堂教学，但有效信息量更大。利用互联网资源，增加趣味物理演示视频。在教学视频后附加拓展内容，针对课程中重难点，提供相关论文或材料加深学生理解与应用。

测试：精选典型问题，导入习题库，可发布给学生课堂练习、进行章节测验等，实时检验学习效果，可反复练习，并查看习题解答。

练习：对应教学内容，将传统课堂教学中作业部分以pdf发放给学生，学生完成后以拍照形式上传提交作业，教师在后台实现批改反馈。

沟通：沟通与互动是在线教学的难点与痛点，我们认为，积极主动以各种方法完成与学生在网络上的沟通与互动，录播课同样能达到不逊于课堂教学的效果。我们的课程体系将沟通互动分为基于平台和基于QQ群的两大类，超星平台提供了多种互动模式，签到、随机点名、话题讨论、学习小组等，可在教学过程中灵活穿插使用。前期我们团队中每位教师都分别建立了对应班级的教学QQ群，群内对应自己所带班级学生，同时也有教学团队所有教师成员，可以实现一位教师在线，管理所有教学QQ群，面向所有同学，经过合理分配在线时间，真正做到随时答疑。同时利用腾讯的在线文档功能，让提问的学生填写问题答疑表，教师回答后，每位同学都可以反复查看，避免相同问题反复回答。在群内开展教学讨论后，可以编写总结文档供查看。直播课堂大多采用单师或者双师制，我们的这种方案从某种意义上实现了“多师”制教学，既满足了学生的实时答疑，又提高了教师的工作效率。

我们以“牛顿运动定律”这次课的建设来具体阐述：牛顿运动定律是最基本的物理学原理，虽然从中学就开始了解和学习，但并不一定讲清楚、弄明白，要加深学生对“牛顿运动定律”的理解，必须要对其内容有准确讲解[1]。经过集体讨论备课，我们编写如表2指导性教案。教师及学生端的课程全过程：

表2 牛顿运动定律指导教案

1.在平台发布讨论话题：什么是力？引导学生讨论从中学就非常熟悉的物理概念，在现教材中是如何给出并描述的，以及关于力的概念的延伸。

2.在教学对应时间段发布签到任务，学生从客户端登录签到，观看教学视频进行基础内容学习。课程视频由教学团队讨论设计优化，相应内容讲解清楚，帮助同学理解掌握。

3.学习视频中关键位置插入问题考核学生理解，回答正确继续观看教学视频。

4.教学内容学习完毕后在平台完成预先设置测试，可多次反复回答，直至正确。并查看正确题解。

5.学生进入讨论群，提出学习过程中的问题，教师回答共性问题，并记录在群文档供查询。

6.教师在群内提出问题考核，同学对内容的理解及能否正确应用。本次课程后教师在群里问了学生一个问题，牛顿第二运动定律中力、质量、加速度三个物理量用你自己理解后的语言，哪个是最容易表达清楚的，同学们开始认为是力，后来认为是质量，经过反复追问，同学发现可能最好理解和表述的物理量反而是加速度，而力和质量的概念，还有更多值得去深挖的地方。进一步联系到运动学的相关内容，发现加速度在不同的惯性参照系中具有同样的数值，为牛顿力学的绝对时空观做了一个铺垫。最后留下一个新的问题，让感兴趣且学有余力的同学进一步思索在现代物理体系中我们究竟是如何定义力和质量的[2]。

7.通过吸引同学参与讨论，引导愿意思考的学生阅读提供的参考论文。

8.在超星平台发布作业及提交的截止时间，督促学生及时完成知识的巩固。

9.预估多数同学完成了相关练习作业后，发布作业讲解视频供学生对照巩固。

10.在总结了讨论话题，并给出了相应思路后，在讨论群内上传了一段快速行驶的小车在水面不下沉的视频，继续引导学生讨论、思考，为下节课有关动量、动量守恒内容做铺垫。

回顾这样一次完整的教学过程，我们虽然采用的是录播形式，但是每个环节都有和学生互动，并不比直播方式少。对比线下课堂教学时，我们即便可以直接在课堂提问，但限于时间关系，以及同学的心理因素，学生的参与度其实并不高。而在线互动，给学生留下了足够的思考时间，也让学生勇于发言，积极参加。可见，只要设计得当，线上互动沟通形式更加灵活，并可以取得良好的效果。

三、关于在线教学的思考

在线教育经过二十余年的发展，经历了数字化教育、互联网+教育、移动+教育、智能+教育（AI+教育）等发展阶段。在线教育行业的发展与信息技术的普及和渗透密切相关：在互联网尚未起步阶段，主要通过投影仪、录像带等硬件设备来提升学习效率，丰富教学形式；随着互联网的普及渗透，远程教育模式开始广泛应用，以学校为单位的远程教学试点快速涌现；互联网用户数量的不断提升，使得满足学生个性化需求的社区、网校等新的在线教育形式层出不穷；移动互联网的发展带动了MOOC、移动课堂等新的教学形式；人工智能等前沿技术在教育领域的应用，则带来了精准教学、在线教育平台的蓬勃发展。

“教育+互联网”的发展规律是融合而不是颠覆，在线教育和线下教育是互补而不是互斥。笔者一直在关注如何在教学中应用在线平台实现混合式翻转课堂，通过此次实际搭建大学物理在线课程，个人觉得可以从两个方面展望在线教育的发展趋势。

（一）教师对技术的期待

人工智能、大数据等技术持续促进“教育+互联网”发展，相关技术研发将持续助力教育行业创新发展。科技与教育融合持续加深，科技重构了学习体验，通过硬件和软件的结合可以增强课程内容的可视化程度；通过记录学生学习过程，形成学习特征曲线，可以推进个性化学习；通过在线学习增加各种元素构建学生良好的学习体验。大数据技术、人工智能技术、增强现实技术、虚拟现实技术、在线课程模式等正在进一步迭代在线教育的形式，促使其更加高效、智能且个性化。

（二）技术对教师的要求

技术提供了便利，而教师也需具备如下的网络教学能力。

教学设计能力：规划完整有效的教学单元，包括确定合理的教学目标、整合有效的教学内容和选择合适的教学方法三方面。教学目标立足培养目标，目的是促进学生学习；教学内容则根据教学目标、专业需要、学生的基础等进行取舍；最后还要选取合适教学方式实现对学生的引导。

帮助学生使用教学平台的能力：如何下载安装登录及熟练使用教学平台，合理分配网络学习时间，鼓励参与网络讨论交流等。

加强互动的能力：网络教学的异地异时性，对教师与学生互动的能力提出了较高要求。互动主要包括讨论，通过引导性问题鼓励学生参与讨论，讨论过程中适时调节讨论气氛、控制讨论进程；可根据学生兴趣、专长分组进行讨论，也可让学生自己组织讨论；教师可从生活中、网络中发掘有趣的内容或者是热门话题，将其融入讨论，更高的要求是能将最新的学术研究动态带入讨论。互动也可以是开展提问、布置作业、测验、考试等活动，用以检测教学效果，促进学生学习，互动还可以是对学生行为的评价。合理的评价不仅能促进学生有效学习，也可以促进教师有效教学。评价内容包括通过签到了解学生出勤，通过平台统计资料了解学生是否按时完成了课程，通过测试数据了解学生是否真正掌握知识点，有无进步。

运用先进技术的能力：相比于传统教学，网络教学对教师运用先进技术的能力有更高的要求，前面所述的各种技术手段都可以根据具体教学内容应用以提升教学效果。

可见，对教师网络教学能力的要求层层递进，构成了一个不可分割的整体，单个教师要想完成整个在线课程的建设是相当困难的，只有通过分工合作，打造一个成熟的教学团队，才有可能构建出色的在线课程。