基于MOOC+ZOOM 在线研讨式教学设计与实践

胡士强 余文胜 吕新颖

上海交通大学航空航天学院，上海 200240

受新冠肺炎疫情影响，2020 年上海交通大学（以下简称“我校”）本科生通识核心课程机器的征途：空天科技采用了MOOC 和ZOOM 在线互动研讨的组合教学模式。该课程已于2017 年在超星尔雅和中国大学MOOC平台先后上线，课程主要知识点和内容基本包含在慕课中，三年来全国选修该MOOC课程的学生已超过2万人。原定的线下教学安排是：学生课前观看MOOC 视频，同时思考研讨话题；课堂上教师在简要串讲知识点后，重点针对研讨话题进行分组讨论；教师带领学生实时互动，并在讨论过程中启发学生的思维，让学生对知识点的认识得到升华。此次将线下研讨内容转移到线上教学，面临的挑战主要有以下两点：一是担心师生在线上的交互性和活跃度受限，令以兴趣为驱动的学生感觉缺少了课堂上师生的面对面实时互动研讨，缺少了沉浸式交流时的思想碰撞和启迪氛围；二是学生分散在全国各地，针对研讨话题，提前分组离线讨论准备不充分，从而影响线上直播时交互的研讨效果。针对这些问题，结合我校通识核心课程机器的征途：空天科技的研讨式教学要求，依托超星尔雅MOOC 平台，我们开展了对MOOC+ZOOM 在线直播教学的重新设计与实践探索，通过具体的教学活动进行多维度教学数据采集和分析，这种教学模式取得了良好的教学效果。

一、基于ADDIE模型的MOOC+ZOOM教学模式设计

（一）基于MOOC+ZOOM 的教学模型设计

教学设计中最常用的开发系统模型是ADDIE 模型，包括分析、设计、开发、实施、评价五个阶段。基于MOOC+ZOOM 的ADDIE 模型主要包含“MOOC”“同学”“ZOOM”和“教师”四个要素。

1.课前MOOC+ZOOM 需求分析

课前需求分析是在线教学活动的首要环节，重点考虑学生需要掌握的知识点内容、MOOC 视频素材裁剪、开放式研讨话题的准备以及ZOOM 直播主题确定和课堂直播时各段时间的分配等。

2.MOOC+ZOOM 教学活动设计

基于课前需求分析，开展教学活动系统设计。MOOC+ZOOM 在线教学活动设计主要包括以下几方面。（1）课前教学公告，依据教学计划安排确定在线教学内容、设计在线教学公告材料，如组建课程教学微信群、在MOOC 平台公告栏发布教学安排等。（2）ZOOM 在线直播教师和助教分工，主讲教师负责按教学计划开展直播教学活动；课程助教负责按主讲教师要求进行学生分组、参与直播讨论区学生讨论并及时回答问题，保证ZOOM 平台和直播设备的正常使用等。（3）在线教学活动设计，包括MOOC 平台视频播放进度控制、ZOOM 平台直播教学计划、教师课堂讲授PPT、直播平台小组研讨话题设计及拓展阅读资料分类设计等。

3.MOOC+ZOOM 教学资源开发

基于前期教学活动设计，进行教学材料等教学资源的开发，主要包括准备发布在平台上的教学公告、教学材料结构化、MOOC平台视频剪辑材料、ZOOM 平台上用于课堂讲授的PPT 以及用于直播平台小组研讨话题导读和其他拓展分析资料等。

4.MOOC+ZOOM 在线教学实施过程

在完成相关准备工作的基础上，按照预定计划实施开展教学活动，主要包含如下步骤。（1）课程前——通过MOOC 平台发布公告、授课视频、核心知识点PPT 等，供学生在课前进行学习。组建微信群作为教师与学生的交流平台，帮助学生解答相关问题。学生依据教学公告提前自主学习MOOC 教学视频，提前围绕开放性问题进行思考和准备。（2）课程中——教师提前进入ZOOM 直播平台，调试相关影音设备，完成课前点名，按照既定教学内容开展直播教学，通过ZOOM 平台进行小组讨论与互动交流。ZOOM 平台的师生互动交流，可以提高学生的学习效率和兴趣，促进学生对知识的深度理解和掌握。（3）课程后——教师结合知识点布置课后思考题，并提供课外阅读材料。师生可通过MOOC 平台互动讨论区展开交流讨论，从而加深学生对知识点的理解和认识。

5.MOOC+ZOOM 在线效果评价

MOOC+ZOOM 在线教学效果评价的目的是要达到“以评促教”“以评促学”的效果。2020 年春季学期在线教学结束后，将从师生互动次数、分组讨论内容及活跃度、讨论效果与参与组数等进行效果反馈及数据统计，并依据学生对核心知识点的掌握情况形成数据分析表，从而评估学生学习的成效，促使教师改进教学方法，提升学生的学习效果。

（二）机器的征途：空天科技教学设计实践

1.教学对象

2020年春季学期选修机器的征途：空天科技的学生共50人，来自全校的工科、理科、人文社科和生农医药等多个专业，90%为大一或大二的学生。按原定线下课程的教学目标和教学大纲，该通识课程将重点在价值引领、知识获取和创新思维训练等方面进行教学设计，主要包含课堂讲授、课堂讨论互动、课堂启发训练、课程集体作业等环节。

2.教学目标

课程融入课程思政教学理念，落实价值引领培养目标。项目组利用ZOOM 视频平台，将课程思政引入教学互动环节，通过共享屏幕等方式，让学生共同分享“科学家的小故事”，再现了科学家发现灵感、执着追求和研制过程中的曲折历程，极大地提高了学生的讨论兴趣。在具体互动讨论环节，重点结合“钱学森与航空航天”“921工程三部曲”“中国的大飞机之路”等话题，共同分享科学家在航空航天领域的创举和探索的艰辛之旅，激发学生的爱国热情和专业兴趣，为学生未来投身祖国空天事业播下种子。

要注重文理渗透，体现“新工科”综合创新教学模式。由于课前学生观看了MOOC 视频，有些知识性内容可适当减少讲解，可以利用ZOOM 平台开展更多的互动性交流和讨论。本次在线教学探讨的重点就是围绕开放性话题展开，如星际移民的技术方案、小行星附着探测、21世纪几次局部战争和当今社会的警示与思考等，充分体现了理工文管农生医药等各学科的相互交叉，充分发挥各自的特长与优势。

3.教学设计

机器的征途：空天科技在线教学设计的基本思路是：课前充分利用已有的MOOC 课程，让学生通过观看剪辑视频，了解相关航空航天知识，建立基本概念；在课中充分利用ZOOM 视频平台，开展启发式在线研讨交流，从而保证学生的参与度和活跃度，提高互动教学效果；在课后结合学校已有的Canvas 教学辅助平台进行作业收集、公告发布及在线答疑，从而保证在线教学的效果。

在课中的研讨互动环节中，我们期望通过导入“科学家的小故事”，描述空天飞行器及其信息系统的工作过程；通过VR 技术，参观相应的航空和航天专业实验室，将讲解的内容与实验室设备逐步对应，加深学生对系统工作过程的理解；利用虚拟仿真实验室开展实践教学，通过虚拟制作、飞行、分析遥控无人飞行器系统，使学生暂时不去深究系统的工作原理和技术设计指标，而通过直观的感受和认识，加深对空天飞行器及其信息系统的理解和认识。

课程教学安排如下：24 学时在线直播教学，包括空天科技起源与现状、飞行环境与飞行原理、飞行器结构与动力推进、飞行器机载设备与地面测控、航空飞行器与信息系统、航天飞行器与信息系统、空天飞行器与GNC 技术；6 学时虚拟实践教学，主要包括制作、飞行与无人机操纵、航空机载电子系统与飞机模拟驾驶；集体设计与实践，包括开放性作业（课堂讨论3学时），其中课堂讨论包含百年“星际旅行”“科幻小说”和“地球保护神”三个主题。

2020 年春季，机器的征途：空天科技课程的互动交流情况详见表1。

4.教学效果分析与评估

本课程教学研究的主要特色在于，充分发挥MOOC平台和ZOOM 视频平台在线研讨的优势，实现优势互补，加之利用上海交通大学已有的Canvas教学辅助平台承担公告发布、课程作业收缴、个别问题的非实时答疑等功能，从而完整地构建了MOOC+ZOOM+Canvas 三平台联动的新教学模式，即课前知识学习（MOOC 平台）、课中直播互动研讨（ZOOM 平台）、课后作业答疑（Canvas平台）的在线教学新模式。其教学效果主要体现在以下几方面。

（1）可以显著提升师生的互动与交流。MOOC 的优点在于能够改变教师的授课模式，让更多的学生从中受益。但由于MOOC 课程的单向广播式教学导致教师与学生交互、讨论延迟，教师对学生的问题无法及时回应。而ZOOM 直播平台可以让学生通过会议室模式和远程视频会议室的方式，更直接、更方便地与教师交流互动，师生讨论的效率与频次得到大幅提高。基于ZOOM 直播平台的教学方式可以使教师及时了解学生对知识的掌握程度，从而让教师引导学生更有效地利用MOOC 平台进行学习。

（2）可以促使MOOC 内容及时更新。目前MOOC 平台上教学内容主要包括：教学视频、拓展材料、讨论话题、单元习题等，其中教学视频制作与上线周期长，内容更新与迭代缓慢。对于需要交互与实时在线讨论的启发式话题，则不适合制作成固化的教学视频。教师可通过ZOOM 直播平台将拓展主题内容作为研讨直播主题，利用直播平台讲解核心知识点，以保证同步最新知识，从而及时促进慕课内容的迭代更新。

（3）能提升教育教学质量。MOOC 作为在线教学的新模式，对学生自主学习能力要求较高，由于慕课学习的约束力不强，很多学生难以坚持到底。为了提高慕课在线教学的效果，机器的征途：空天科技通识核心课程授课借助成熟的慕课平台，并结合ZOOM 视频直播平台，再辅以Canvas非实时答疑平台。为了提高师生的互动和信息交互，应对大规模在线课程的网络拥堵和网络不稳定等问题，我们组建了“2020 春季空天科技课程群”。组建该群的目的在于促进教师和学生的互动交流、学生间的学习心得分享与分组讨论交流。MOOC+ZOOM 直播+Canvas 自学+微信群的模式有利于学生与教师、课程交流小组间进行交流与讨论，从而完成小组讨论、小组大作业等在线学习任务。通过2020年春季学期课程的运行效果以及学生的实时反馈可以看出，这种多平台混合教学模式有效整合了各平台的优势，实现了各平台的深度融合，有效激活了学生学习的主动性和学习热情，学生课后学习效率得以提高。同时，学生在ZOOM 直播平台的发言频率也大幅增加，这培养了学生的发散性思维和综合解决问题的能力，达到提升学生学习兴趣的目的，最终实现了教学目标。这种多平台混合教学模式对于提升学生教育教学质量具有重要意义。

三、结论和价值

本文基于MOOC+ZOOM 直播平台，对机器的征途：空天科技通识课程进行了在线研讨式教学设计与教学实践，探索了疫情期间通识课程的在线教学新模式，积累了相关经验，主要包括以下几方面。

1.构建MOOC+ZOOM 在线教学模式，将课程知识点分解为10～15 分钟的短视频，充分利用学生的碎片化时间，让学生了解基本知识；同时利用ZOOM 直播平台进行开放式问题分组讨论和师生在线交流，保证在线的实时交互性。

2.基于ZOOM 平台的研讨式直播教学激发了学生的学习热情和主动性，克服了MOOC 教学单一“灌输式”造成的学生只能被动接受所学知识的缺点。引入基于ZOOM 直播平台的在线分组讨论与师生实时互动交流，为探索培养具有专业知识、人文素养和批判性思维能力的高素质人才提供了有效路径。

3.MOOC+ZOOM 在线研讨式教学可以有效解决单纯基于MOOC 在线单向传授型教学中无法实现的主动式学习、启发式研讨交流的问题。

4.在线开放式问题研讨式教学过程中，学生能够结合研讨话题充分利用网络终端设备，实时获取相关知识，深度探讨交流相关话题。这个过程能加深学生对交流问题的认识，让学生利用更多的时间进行发散式思考、创新式思考，这为课程培养目标达成提供了很好的实现途径。

基于MOOC+ZOOM 直播平台的在线研讨式教学模式是一种能够在当今知识获取多元，强调开放式问题探讨以及师生启发式互动交流的前提下，培养学生具有团队意识、创新思维的有效在线教学模式。