[摘 要]立足于新冠疫情防控实际情况,借助即时通信手机app、直播等移动互联网产品,依托“智慧职教”专业教学资源库、职教云校级SPOC及优质电子教材,构建了三位一体的高职应用力学“云授课”平台,做到疫情防控期间应用力学课程“停课不停学,线上线下同质等效”。此外,精准分析了高职院校学生的学情,按照学生为中心、OBE成果导向教学理念,选取典型案例开展了任务驱动教学,在保证了学生学习效率的同时,还探索了如何更好地提升“云授课”教学质量的多种举措。

[关键词]移动互联网 高职 力学 云授课

基金项目:2019年度陕西高等教育教学改革研究重点攻关项目“高职交通土建类道路桥梁工程技术特色专业群建设的创新研究与实践”(项目编号:19GG011)。

课题:陕西省高等教育学会疫情防控专项研究课题(课题编号:XGH20379);陕西省教育科学“十三五”规划2018年度课题(课题编号:SGH18V027)。

研究背景

《中国移动互联网发展报告(2019)》表明我国互联网用户从PC端向移动端迁徙已成定局。移动互联网+教育是互联网科技与教育融合的一种创新发展模式,可充分利用移动通信设备的便携性,使学习者有效组织碎片化时间,自主进行知识点的学习,不再受时间和空间的束缚。以移动互联网为依托,高等职业技术教育脱离传统教育“学校+教室+教师+黑板”的模式成为可能。2020年初,新冠肺炎疫情横扫全球,为了有效阻断人员流动,遏制疫情的蔓延,全国的高等学校都积极响应教育部“停课不停学”的号召,要求师生实施居家隔离,全面推开了线上教学。基于移动互联网的云授课是解决疫情防控期间学校教学问题的有效措施,这在客观上推动了课程信息化改革的进程,具有深刻的现实意义。

高职应用力学课程是职业院校道路桥梁工程技术专业的一门专业基础课,是针对高职院校二年级学生的知识层次,侧重工程应用,精选经典力学作为基础内容,以够用为原则开发的职业能力提升课程。内容包括结构计算简图与受力分析、杆件基本变形(轴向拉压、剪切、弯曲、扭转)、静定结构支座反力计算、超静定结构、压杆稳定、影响线等。移动互联网时代,学生的学习生活已经离不开手机app,基于视频直播、慕课等移动互联网平台开展高职应用力学教学,既能利用00后大学生对手机的天然亲切感,提高学生力学计算绘图准确率及学习效率,还可实现高职应用力学教学资源的高度共享,提升力学教学信息化水平。

“云授课”教学模式的研究现状

1.“云授课”的概念、特点

“云授课”是通过共享分布在不同服务器的软件资源、硬件资源和海量信息,基于互联网将学习资源、学习平台、学习终端、学习服务有效整合的高度信息化的授课方式。开展“云授课”时,教师必须使用计算机进行教学资源(视频、音频、课件、文本、图片)的推送、作业发布与批阅、线上考试组织、课堂活动发布与实施等。学生则需要使用智能手机访问发布的教学资源、与教师进行即时互动、提交作业、完成考试等。“云授课”的主要特点是“异地、即时、共享、协同、互动、开放”。开展“云授课”需要一定的软件条件和硬件条件作为支撑。

2.研究与应用现状

高职应用力学课程理论性强、内容抽象,是高职院校学生公认的难学课程之一,信息化教学改革难度较大,目前在高职应用力学课程云授课方面有研究者进行了一些初步的尝试。

柳爱引入了OBE教学理念,通过创新地使用微信实现师生互动,将理论与实践密切结合起来,运用现场案例教学取得了较好的效果。沈震等提出了微课教学作为应用力学传统教学的补充,激发学生学习积极性,达到强化巩固知识的目的。魏星提出了高校应用力学课程教学通过网络平台、班级QQ群、微信群等,鼓励学生在学习过程中互相交流和探讨自己学习过程中遇到的问题。李建华提出基于雨课堂的智慧教学思路,给出了高职应用力学教学改革的具体实施方案,强调教学中以学生为主导,激发学生的主观能动性和学习的兴趣,多培养学生的自主学习能力和协作能力。

目前高职应用力学课程信息化教学改革和研究多侧重于以线下教学为主、线上教学为辅的教学模式,而以线上为主、线下为辅甚至完全脱离线下教学的研究笔者尚未发现相关的报道。此外,已有研究中应用、完善专业教学资源库产品的也不多。

基于移动互联网的高职应用力学课程“云授课”探索

为推进力学课程信息化教学改革,笔者立足于疫情防控特殊情况,借助于多种移动互联网应用产品,以高等职业教育专业教学资源库、慕课产品为支撑,构建了多元化的高职应用力学“云授课”平台,并将其应用于实际教学中,做到了“停课不停学,教学不断线”。

1.“即时通信+职教云+视频直播”“云授课”平台

线下教学同质等效,搭建一个兼顾专业性、时效性的“云授课”平台,实现师生即时沟通与良性互动尤为重要。下面的图1为笔者利用智慧职教职业教育综合解决方案、即时通信手机应用与视频直播软件搭建的高职应用力学“云授课”平台,可满足共享高质量专业教学资源、实现师生互动、异地组织课堂教学等多种需求。

2.智慧职教——职业教育综合解决方案

智慧职教是由高等教育出版社建设和运营的职业教育数字教学资源共享和在线教学服务平台。平台汇聚和运营着省级、校级及企业资源库建设成果(158个国家级职业教育教学资源库、9000余门标准化课程、1200余门职教MOOC,涵盖公共基础课和所有专业大类),为各类资源库的推广和应用提供了有力的支撑。

3.电子教材

防疫期间,考虑到师生居家隔离、手头无纸质版教材的情况,人民交通出版社股份有限公司为响应教育部“停课不停学”的号召、配合各地线上教学的需要,上线开放近千种教材的电子版,供相关本科院校和职业院校师生免费使用。学生在使用前须下载交通教育app,注册、登录后可免费在线阅读。

4.学生智能学习终端

应用力学课程对学生的计算能力要求较高,而高职学生的数学、物理基础普遍较差,以任务为驱动、成果为导向,选择典型学习任务进行教学单元设计,能转变传统高职应用力学课程教学中重概念公理而轻能力训练的弊端,能更有效地提高学生的计算能力及绘图能力,加深他们对概念的理解程度。因此,笔者在“云授课”教学中增大了对学生基本绘图计算能力训练的比例,同时鼓励学生应用智能平板辅助学习,这一做法大大提高了学生的计算能力和绘图能力。

学生根据实际条件准备以下设备来辅助自己的学习。设备:Ipad pro(128g)+pencil一代。软件:电子笔记软件Notability、GoodNotes、Marginnote、Flexcil。电子笔记软件可以替代纸质笔记,梳理每章的知识点,插入PPT,对难以理解的重点和难点部分还可将教师的讲解录音,方便课后自己的复习巩固。电子笔记软件还比较适合看PDF文档,能自动形成思维导图,逻辑性更强。PDF导入Flexcil后会在每一页下方形成一小部分空白,这可用来做笔记。与纸质笔记相比,电子笔记更加方便,也不用担心丢失。

应用案例与效果

2019—2020学年第二学期,笔者在陕西交通职业技术学院2018级道桥施工专业共五个班的应用力学课程教学中实施了“云授课”。以腾讯直播课堂为主线,将分布在陕西省各地的师生组织起来,同时以“智慧职教”专业教学资源库(工程力学 陕西铁路工程职业技术学院 胡柭香)和人民交通出版社共享的免费电子教材(工程力学 湖南交通职业技术学院 孔七一主编)作为有力支撑开展教学。为了更好地监控学生在线上学习期间的学习动态,督促学生按时学习,还建立了班级QQ群、微信群为授课教师、辅导员及学生提供更多的沟通与交流的渠道。通过完善的“云授课”平台,圆满地完成了疫情防控期间应用力学课程的教学任务,实现了线上学生考勤、课堂互动、作业发布与批阅、线上考试等多项教学功能。

1.共享丰富专业的教学资源,以学生为中心,以成果为导向保障教学效果

结合专业特点,通过选取道路工程典型案例设计具体学习任务,将应用力学课程中的结构计算简图及受力分析、力矩与力偶、平面力系、轴向拉压杆的内力与变形、弯曲构件的内力与变形等抽象力学概念融入具体学习任务,使学生寓学于做,通过完成学习任务掌握具体知识点,并强化学生对力学概念与定理、公理的理解,提升学生解决实际问题的能力。此外,借助智慧职教平台,教师在课前发布大量专业教学资源,使学生在课前充分预习相关的学习内容,课中学习则侧重于完成具体的学习任务。教学过程要充分体现以学生为中心,以成果为导向的教学理念,保障应用力学课程的教学效果。

2.视频直播组织课堂教学,电子绘图板演示强化重点和难点

线上教学过程中,授课教师主要以PPT课件为主线进行重要知识点的讲解。对一些需要演示的难点例题,难以像传统教学那样用黑板板书进行演示。为了解决此问题,本次应用力学课程的“云授课”中,尝试采用了腾讯直播配合电子绘图板授课的方法。授课教师将事先准备电子绘图板(硬件)与计算机相连,利用计算机附件中自带的画图软件便可在电子绘图板上对难点例题进行逐步演算,使学生一步一步掌握相应的知识点。

3.智能平板辅助学习,提升学生的计算能力和绘图能力

本学期应用力学课程的“云授课”教学设计中针对学生基本绘图能力、计算能力的训练任务比较多,鉴于高职学生的物理、数学基础比较弱,常规作图及手工计算极易出现错误。因此,鼓励学生应用智能平板辅助学习。道桥施工专业1883班赵鑫鑫等根据实际条件,准备了智能平板及配套软件辅助自己的学习,这不仅大大提高了自己的计算和绘图的正确率,还利用电子笔记软件替代了纸质笔记,更快地梳理出了每节课的知识点,及时地完成了线上作业等。

4.网络视频实时监控学生的学习,多举措提升学生的课堂参与度

云授课仍属于线上教学模式。在课堂教学中,师生看不见彼此,与传统教学不同,线上教学过程中教师难以真实地掌握手机屏幕背后学生的动态,课堂教学容易演变为教师的“独角戏”。因此,采取必要措施实时监控学生的学习动态,督促其学习显得至关重要。本次力学“云授课”中,为了提高学生课堂出勤率及参与度,采取了课前+课后双签到、课中随机视频点名的方式,有效杜绝了学生恶意挂机上课的不良现象。同时,教师在课堂上通过智慧职教“云课堂”平台发布了形式多样的学习活动:如点名提问、小组讨论、问卷调查、线上测试,同时针对学生的表现给予一定的奖励,这有效地保证了学生参与课堂活动的数量和质量。

结 语

将基于移动互联网的“云授课”模式引入高职院校力学教学实践,既让我们惊喜地看到了信息技术在课堂运用中带来的颠覆传统教学模式的巨大优势,同时我们也面临着前所未有的考验,如现有移动互联网络基础设施尚不足以支撑大流量访问的要求,流量高峰期各类平台网络崩溃、卡顿明显。此外,“云授课”过程中教师与学生之间不再是面对面的、真实的关系,而是一种建立于虚拟网络的关系。如何更好地把控不同类型学生的学习动态,提升学生学习的能动性和参与度,仍是一个需要我们不断探索和研究的课题。

参考文献:

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[6]李建华,陈文婧.基于雨课堂的结构力学课程智慧教学改革建设[J].中国教育技术装备,2019(6):42-43.

作者单位:韩丽丽 郭红兵 隋园园 冯超 陕西交通职业技术学院公路与铁道工程学院 

韩丽丽 郭红兵 长安大学特殊地区公路工程重点实验室

责任编辑:杨子