基于MOOC平台的工程结构试验教学研究与实践

朱尔玉，韩奇秀

[摘 要]信息化教育是一种新的教育方式，通过将现代教育思想和现代信息技术融合，能够使教育过程更加合理，最终获得更好的学习效果。作为信息化教育的基础，MOOC制作是信息化教学能否成功的关键。MOOC的应用，能够充分发挥互联网的价值，使各学科间的交流学习更加轻松，任何类型的学习信息都可以广泛传播。基于此，本文重点分析了基于MOOC平台的“工程结构试验”教学研究与实践。

[关键词]教育信息化;MOOC;能力

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2019.04.093

[中图分类号]G434[文献标识码]A[文章编号]1673-0194（2019）04-0-02

0     引 言

公开免费线上教学课在20世纪60年代就已经出现。1961年，巴克敏斯特·富勒提出教育和科技相结合，实现教育工业化。1962年，美国发明家道格拉斯·恩格尔巴特提出电脑辅助学习将会带来极大便利，并认为互联网可使个人电脑互通，从而掀起一场世界范围内的信息交流浪潮。2000年之后，大量的公开免费线上教学课程逐渐进入人们的视野。目前，我国大力推广信息技术与教育教学深度融合的核心理念，教育信息化工作对教育改革发展的支撑引领作用日益凸显。

教育信息化在工程结构试验课程教学中的应用具有重要的意义和作用。以往主要以文字、图片、语音来呈现教学内容，现在能够以一种更加逼真和更加吸引人的视频形式呈现，教学视频的呈现形式越来越像电视专题片一样吸引学习者的眼球。同时，通过软件制作能够使原来的教学视频更加吸引学生，如绿屏背景抠像视频、碎片化视频、动画人物授课等。同时，互联网宽带的快速拓展，甚至使高清视频也能流畅地通过互联网进行传递。这些变化的技术环境，不仅使互联网产业的前景更加广阔，而且也使网络教学的课件形式、技术解决方案和工具也在不断进行变革。在这种情况下，MOOC这种新型网络教学课件的表现形式，正越来越多地模擬或仿真面授教学的过程，甚至在某些方面超出了面授教学的处理方式或效果。

1     信息化教学建设的现状

1.1   信息化课程交互设计不完善

师生分离是远程教育的一大弊端，师生不能及时沟通互动导致学习效果显著下降。目前，我国信息化课程的交互设计还并不完善，没有关注实时交互和异步交互两个方面，没有充分利用QQ、微信等社交软件建立实时交流平台，导致教师不能及时进行答疑解惑。

1.2   评价机制不健全

评价标准不明确、形成性评价较少、结果性评价单一，是现阶段信息化课程评价存在的几个主要问题。良好的评价体系可以准确地检验学习者的学习效果，并引导激励学习者不断进步。目前，国内大多数MOOC课程均未给出详细的评价标准，虽然不少课程具有过程性评价，但是评价的形式均以结构形式单一的课后习题进行评价。

1.3   实验教学的信息化仍未普及

目前，由于实验室教学在很大程度上会受场地、设备、人员、管理等各种因素的制约，各个大学所开设的信息化教学以自然科学为主，以实验教学课程开展信息化教学仍然较少。大多数实验教学的主要目标是传授学生实践技巧方面的知识，需要学习者在传统实验课中亲自动手，发现和解决问题，在实践操作中学习和探索实验技巧。目前，基于网络平台运行的信息化教学，无法使学习者身临其境去学习实验流程和操作实验设备，因此学习效果差，实验教学信息化并未普及。所以，将实验资源和平台进行整合，让学生在虚拟实验室中即可身临其境地学习，是实验教学信息化中未来重要的发展方向之一。

2     工程结构试验交互式视频课件建设

2.1   教学资源整合

工程结构试验信息化建设的教学资源在形式上可以分为课程指导资源和课程学习资源两类。课程指导资源是关于工程结构试验课程基本情况的介绍，包括预告视频、课程简介、预备知识等内容，将集中显示在课程介绍页面。工程结构试验信息化课程学习资源包括视频资源、演示文稿、拓展阅读资料等。

工程结构试验信息化建设的教学资源在内容上可以分为理论教学部分和实验操作部分。理论教学部分有5个章节，分别是工程结构试验概论、工程结构试验加载技术、工程结构试验量测技术、工程结构静载试验、土木工程的现场检测技术。实验操作部分包括电阻应变片筛选和粘贴技术、电阻应变仪操作练习、电阻应变计灵敏系数K值测定、混凝土梁综合试验练习、回弹法评定混凝土的强度等级。

2.2   智能语音解说

智能语音解说，即课件旁白，就是对视频课件中的文字、图表等内容进行语音讲解。正如面授教学中教师的讲课声音是教学必不可少的组成因素一样，交互式视频课件设计同样也需要课件中对文字教学内容进行语音讲解，它可以为学习者营造一个模拟课堂教学的虚拟学习环境。在工程结构试验交互式课件中，采用Balabolka合成语音。与传统课件中采用人工配音方式来实现语音讲解相比，交互式视频课件设计时采用智能语音合成技术来实现教学内容语音讲解，无论从成本还是效果来看，都已达到较为完善的程度，是一种极具发展前景的课件制作方式。智能语音解说也可以轻松解决课件设计过程中教师普通话不标准的问题。

2.3   动画人物授课

通过动画人物制作软件的帮助，在交互式视频课件的制作过程中，可以很轻松地实现虚拟教师在讲台上讲课。在工程结构试验交互式课件中，利用专门制作动画人物形象的软件CrazyTalk，以照片、图片为基础来实现动画人物的形象在性别、外貌、衣饰，甚至不同人种等方面的定制设计，进一步再通过语音合成技术为动画人物增加语音功能，使动画人物能够用中文展示授课过程。此外，更为方便的是，动画人物的背景和情景也是可以定制的。

2.4   虚拟背景微视频

虚拟背景微视频，即抠像视频。在工程结构试验交互式课件中，采用了Premiere制作视频。该功能实际上是动画人物授课的另一种形式，就是利用相关的虚拟演播室系统把拍摄下来的教师授课视频进行抠像编辑，更换虚拟的动态背景，实现教师授课视频虚拟化，使之更加独特和吸引学生，同时也可以有效提高视频的艺术感染力和表现力。以此为基础，教师也可以利用其他软件工具为虚拟视频添加各种动画效果，例如图片、文字和板书等，使讲课视频更加形象生动，富有表现力。同时，交互式课件也使用了Easy Sketch制作手绘视频，展现了一种用真实的手或者笔在屏幕上写字的效果。

2.5   在线电子测验

在线电子测验，即在线考试。正如在实际课堂教学中测验与考试是教学的重要环节一样，在交互式视频课件的设计中也需要具备在线测验的功能。在线电子测验可以用来检验学习者对视频课件知识的掌握程度，通过错题来发现未掌握的知识，及时补充学习。在线电子测验可设置多种题型，如判断题、单选题、多选题、填空题、连线题等。与传统的纸质试卷检测学生学习效果不同，电子测验可以自动为客观试题评分，学习者完成测验之后，课件可以自动统计和生成成绩。

2.6   动态内容展示

动态内容展示也称为动态图表。在实际课堂教学过程中，教师经常会采用图、表来分析讲解知识点中的重难点，图、表能够形象地展示抽象难懂的定理或概念，帮助学生理解、加深知识点的印象。在交互式视频课件的设计中，也可以用图表动态分解难懂的知识点，但比常规图表更具有优势的是可以利用软件来快速地设置和生成具有动画展示效果的电子图表或动画示意图。教师在教学过程中，可以根据教学需要来生动地展示某一知识点的结构或演变规律，使晦涩难懂的知识点变得直观易懂。同时，学生也可以在课外利用动态图表进行进一步自主学习，深入理解这些重难点内容。

2.7   课程管理系统

课程管理系统在交互式视频课件中也具有重要的地位。目前，教育逐渐向信息化教育和混合式学习的趋势发展，课程管理系统通常被当作学校的信息化教育和混合式学习的管理平台。网站课程、教学视频和各种教学资源都会被分享在课程管系统中，从而有利于师生进行数字化学习，同时降低了教师的使用成本，便于教师进行资源上传、资源下载、在线交流、作业发布和作业检查。在工程结构试验交互式课件中，选用“爱课程”来实现此功能模块。这是一个适用于普通院校的网络教学平台，操作简单，适用性好，可作为交互式视频课件的发布和展示平台。

此外，还需要强调的是，上述所介绍的交互式视频课件技术结构的7个组成要素，仅仅是它的基本构成，为学校或教师提供了一个参照框架。在实际设计过程中，交互式视频课件的结构是完全开放的，管理者和教师在规划、设计时可根据本校的实际情况灵活对待，选择应用，视需要或增加删减，或另辟蹊径。

3     结 语

MOOC的兴起，对教育信息化起到了極大的促进作用。MOOC充分发挥了互联网的价值，使学科间的信息交流畅通无阻。MOOC使每个人都能更加容易地获得来自世界各地的教育资源，可以在任何地方、用任何设备进行学习，促进教育全球化，这便是MOOC带来的便利。

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