新冠感染疫情反复背景下在线教学研究——以机械原理课程为例

王君玲，冯龙龙，姜迎春，宋 健，郭安宁，魏美鑫

（1.唐山学院 河北省智能装备数字化设计及过程仿真重点实验室，河北 唐山 063001；2.沈阳农业大学，沈阳 110866）

线上教学是信息化条件下高等院校教育教学的重要手段，是高校课程教育改革的热点，是通过计算机互联网，或是通过手机无线网络，在一个网络虚拟教室进行网络授课、学习的方式，让教师与学生在网络上形成一种授课与学习的互动。目前，我国开设有多种线上课程平台，如中国大学MOOC、爱慕课、MOOC 中国和超星学习平台等，应用课程平台不仅降低了学习成本，还使学习不再受到时间和空间的限制，满足了学习者“随心所欲”学习的现实需要，非常适合线上课程教学模式。随着新冠感染疫情在世界的快速蔓延，客观上为在线教学应用和发展提供了条件，世界各国高校纷纷出台措施实施在线教学计划，国内高校也开展形式多样的在线课程教育。尽管在线教育在高等工程教育中早已得到应用（如慕课、私播课、在线公开课等），但疫情背景下高等工程教育在线教育产生了新的问题与挑战。目前，在线教育是疫情背景下“停课不停学”的最优解决方案。本文以机械原理课程为例，针对疫情背景下在线教育的特点及存在问题，对教学资源提供模式、学习模式、考核评价机制、学习效果和学习心理等维度进行具体阐述。并对教学过程中产生的问题提出解决方案及建议。

一 疫情反复背景下高等教育在线教学特点

疫情反复背景下的高等教育在线教学有如下特点。①开展的规模化。以往在线教育通常只在一门或几门课进行试点。规模化开展在线教育相对单点开展产生了新的问题。从学习平台角度分析，学习平台面对大规模的在线学习人数，对平台的可靠性、稳定性要求较高。在学生角度，对于一天内多科目连续的长时间在线学习，学生的视力、学习效果、心理状态的变化等问题值得关注。②在线教学的全面化。以往应用最广泛的在线教育模式为在线公开课、慕课、私播课等形式。特别是私播课，部分面对面的课堂教学会参与到课程的学习过程中。基于网络教学平台的混合教学模式应用时间较久，也有成熟的实施模式，但在线教育贯穿教学全过程的报道较少。疫情背景下贯穿教学全过程的在线教学使得在线教育的应用更加深入，学生从选课到取得学分，全程均没有面对面的课堂讲授。同时以往的在线教育中，实验类课程内容很少，课程实验部分的在线教学实践经验较少。③不可替代性。疫情背景下的“停课不停学”为在线教育的全面开展提供契机。暂时没有一种教学模式可以替代线上教育。④学习心理问题。全学期、全课程的线上学习，容易使学生产生学习心理问题。学者研究表明大学生居家在线学习存在注意力失焦行为。

疫情背景下在线教育总体实施模式为：教学资源提供、学习过程和考核评价。

二 教学资源提供模式

教学资源的选择对在线教学至关重要。疫情背景下在线教学的教学资源提供模式主要有直播、线上资源、直播+线上资源（图1）。直播多采用腾讯课堂、钉钉会议、QQ 群直播等方式。直播模式互动性好，但是由于学生学习参考资料较少，这种模式下学习、复习不便。在线上教学实践中，一些教师选取本质上跟慕课一致的教学资源提供模式。学生学习过程中，所有的教学资源均来自成熟的慕课或校内建设的在线课程资源。这种模式教学资源较为成熟，优点是教学视频质量较好、学习模式比较成熟，但缺点是学习监督缺失、弃学率高、互动性差。为克服前两种模式的缺点，本课程选用直播+线上资源模式。由于处于疫情阶段，多数学生并没有教材作为参考资料进行学习，为方便学生复习及提高学习效果，在线上资源选择上，选取了具有教材功能的云教材APP 作为线上资源提供模式。直播方式选取QQ 群直播。问卷调查显示：相比仅直播、仅线上教学模式，78%的同学更喜欢直播+线上资源的教学资源提供模式。

图1 教学资源模式

三 学习过程及考核评价

（一）学习过程

机械原理作为机械类专业的专业基础课，主要研究机械中机构的结构和运动。课程为48 学时，3 学分。授课专业为机械设计制造及其自动化，人数75 人。课前教师通过QQ 群进行课程预习通知，学生利用云教材APP进行课前预习，课前阶段教学过程与传统的教学模式没有差异。但在课中，教师不再进行面对面教学，而是通过视频方式教学，学生是通过屏幕获取知识。教师按照课表时间进行直播，为增加互动性、提高学习效果。每次直播的时间不应按照传统课堂45 分钟，应控制在30分钟以内。直播时通过随机提问的方式进行考勤检查。值得注意的是：尽管授课教师认为线上教学效果不如传统课堂教学，但是54%的学生更喜欢线上教学。说明与以往相比，学生对线上教学认可度逐渐提升。课后阶段，学生通过云教材APP 进行复习，在QQ 群发布、接收作业（图2）。

图2 课程的学习过程

（二）考核评价机制

合理的考核评价机制对促进学习起到不可或缺的作用，考核评价体系的构建遵循多元化考核指标、过程性评价的原则，并且为了更好地达到促进和培育自主学习能力打基础。

疫情背景下的在线教学对考核评价机制提出了新的需求。与传统考核评价方式相比，在线教学考核难点在于如何保证成绩公平性、平时成绩合理性。为此，加强学习过程考核，对考核的每项内容进行创新，使其能够满足疫情背景下的评价需求。在考核模式转变中，由传统课堂中随堂提问、课后作业、期末考试变成直播连线、网上答题、在线考试等新形式。

改变总成绩中平时成绩与期末考试成绩的占比，总成绩组成及各项所占分数如图3 所示，与以往传统考核相比，平时成绩由30 分提升到50 分，更加注重学习过程考核，每一项都有可量化的指标点。平时成绩最终形成量化可视表格，可供学生单独查询。

图3 成绩组成

作业情况主要考核课下作业完成次数和质量。每次作业要求学生首先以纸质版形式完成作业，然后以拍照形式发送群内，提交时间有限制，未能在规定时间期限提交作业的视为未完成，计为0 分。将每次作业按照评分标准进行打分，总成绩/应提交次数×30%即为作业成绩。

出勤情况主要是考核直播课堂学生出勤质量。直播课前、课中、课后都有签到，每次直播后，教师统计未参加学习情况，课代表负责记录，并在课程群内公示学生出勤情况，将出勤率换算为分值计入考核成绩。

平时表现主要考核学生直播课堂参与互动、线上答疑互动和课后开放题目（例如寻找急回机构应用实例）参与情况，对每个学生的互动及参与情况进行量化给分。

实验主要考核学生对实验内容的完成质量。疫情背景下对不能利用实验室仪器设备到还需完成全部实验内容，对师生都是一个新的挑战。针对机构运动简图绘制实验，教师布置学生找身边的机构实例来完成，并做成动画演示；齿轮范成原理实验要求学生通过自制动画仿真形式完成，所有动画都必须提供原始文件。根据完成质量给出分值。

对于传统的期末考试，在线教学实践中很多课程由笔试试卷形式改为设计报告、在线考试。在线考试又分为在线开卷考试、在线闭卷考试。在线考核评价机制中，若采取开卷考试形式，学生成绩区分度较小，将不能真实反映学生学习效果，机械原理课程为专业基础课，课程要求学生理解、掌握的知识点较多，因此采用在线闭卷考试形式。在线闭卷考试过程中，存在考试平台答题过程中不能输入公式、图片等弊端，不同学生的网络和电脑硬件等客观条件不同，主观题更容易出现抄袭、不能按时上传提交等情况。为保证成绩公平性，本课程考核全部采用客观题形式（单选、多选）。与以往考试客观题不同的是，为了增加客观题题目难度，教师特意设置了复杂题目（一些题目需要计算、绘图才能得出选项）。每个同学的试卷题序及选项顺序均由计算机随机选取且题量较大，这是一种能有效防止学生作弊的创新的期末考核形式。

四 学习效果及学习心理分析

根据表1 可知，与传统教学相比，29%的同学选择在线教学教学效果优于或略优于传统教学。这表明，尽管学生喜欢在线教学，但是也认同传统教学方式有更好的教学效果。影响学习效果的因素主要是学习平台、学生、教学方法。学生对不同学习平台的喜好程度影响学生学习积极性，进而影响学习质量。现阶段学习平台的资源提供模式主要有视频+习题、视频+教材、视频+教材+习题。调查显示，69%的同学选择“视频+教材+习题”，学生更喜欢内容形式丰富的学习方式。在线学习过程中，学生的学习效果受个体自控力影响。同时，一天长时间线上学习易使学生产生焦虑，从而影响学习效果。在学习过程中，20%的学生没有看手机内与学习无关的资源，超半数同学在学习过程中产生过难以抑制想利用手机做其他与学习无关的事，这给线上学习提出新挑战：手机既是学习的主要工具，又是使学习分心的主要诱惑。相比以往在线教学中，接收端主要为电脑，调查显示，仅10%的同学只通过电脑学习在线课程，多数同学通过“手机+电脑”的方式进行学习。显而易见，手机越来越成为人们日常生活中的必备工具，手机正从影响学习向一种知识获取的重要媒介转变。手机在在线学习中起重要作用。长时间、高强度的在线学习给学生带来了焦虑问题。66%的学生在学习过程中感到过焦虑，27%的学生确定有额外的焦虑。焦虑原因主要是因疫情情况不明朗及学习压力产生的烦躁。学习压力为焦虑的主要原因。相对于看电子产品、减少学习时间，47%的同学认为户外运动是缓解压力的最好办法。在以后的教学或是返校后，应加强学生自信培养、增加体育锻炼、进行自我总结以便减轻在线学习带来的压力。同时值得注意的是，疫情对在线学习的发展起到了客观促进作用，39%的同学明确表示疫情结束后会继续利用APP 进行在线学习，40%的同学偶尔会使用。

表1 调查问卷情况%

五 结束语

新冠感染疫情的流行、反复，对高等教育提出了新的挑战。高等学校结合实际情况均在2020 年春季学期开设了在线教育课程。本文结合机械原理课程在线教学实践分析了在线教学特点。研究了教学资源提供模式，总结了考核评价模式并对学生进行了调查问卷研究。提出了“直播+云教材”的资源提供模式、新的在线考核评价机制。手机端正逐渐替代电脑成为主要的信息接收端。同时对在线学习过程中学生心理问题进行了分析，并提出户外运动是缓解在线学习焦虑问题的主要手段。研究结果将为在线教学提供参考。同时，疫情反复背景下的在线教学经验为后疫情时代提升学习效果提供了参考。