线上与线下教学相结合在理工科专业课程教学模式中的探索

姜凌红 王超

摘 要：信息化时代的快速发展，推动了线上资源的全面覆盖和快速发展。以慕课为代表的线上教学为当代教育提供了巨大的优越性。文章从线上教学资源和线下课堂教学的协调、线上教学资源的建设、线下教学活动的组织等方面入手，利用线上教学平台丰富的教学资源和教学视频的共建共享，结合线下传统的教学模式，对理工专业课程进行了有益的探索。

关键词：慕课;课程教学;理工科

0    引言

随着信息化时代的到来，网络的全面覆盖、网络资源的丰富多样为人类提供了更多的便利。手机、电脑、网络的普及，让我们可以方便自如地查询到最新的资料和随时更新的信息。因此，学生的学习形式已经不再是传统意义上的课堂教学，而是可以通过优异的网络资源提供优质的学习资料、学习视频。中国慕课、爱课程、智慧树等线上教学平台涵盖了理工科、文科等各类专业的精品课程、全国优秀名教课程教材、精品资料[1]。除了国内提供了全新的、资源丰富的网络教学平台，国外同样也有一些开放课程，比如以名校为载体的coursera和edx，和計算机相关学科的udacity，重点强调其实用性。各个国家都积极地建立线上教学模式，对其投入更多的财力、物力和人力去建立全面、完善、最新的教学资源。国内已经有很多知名大学开始了传统教学模式和线上教学模式相结合的教学改革之路。本文探讨了利用线上教学平台丰富的教学资源和教学视频的共建共享，结合线下传统的教学模式，提高大学课堂中的专业教学质量。

1    理工科专业课程的传统线下教学特点

不管是综合型大学还是理工类大学，其中不乏理工科专业的建设，包含了很多理工专业，比如光学工程、物理光学、通信工程、电子工程、电气工程、电子科学与技术、机械设计等理工类专业，其专业知识都具有复杂、抽象、理论推导烦琐、知识点分散、专业术语众多等特点。传统线下课堂教学是依靠任课老师根据教学大纲、教学日历充分细致地进行课前备课、编写教案，利用PPT结合板书的模式在课堂上进行教学。但是由于每个专业都包含了许多的专业基础课、专业必需选修课，每一门专业基础课程的学时是有限的，除了安排理论课，还需要分出一部分学时安排对应的实验课。所以课堂上留给理论课的课时实际上是不够的，老师只能根据教学大纲选取重点知识分配长一点学时，教学大纲中需要了解的内容只能在课堂进行简单讲解，在课堂上要进行深度的探索和应用却由于学时不够很难进行下去。可是理论的应用要激起创新必须要有深入探讨的前提，只有深入的探索才能更加深层次地学习相应的理论知识，并将理论知识转化为实践应用。另外，与文科相关专业课程相比，理工科的专业课程大都是内容比较枯燥、公式推导烦琐又抽象难以理解，尤其是涉及公式推导，课堂显得更加沉闷乏味。以电子、通信工程类专业学生为例，其中“电磁场与电磁波”是一门64学时的专业基础课，整本书是围绕麦克斯韦方程进行电场与磁场的学习，包括各种定理和定律，比如散度定理、斯托克斯定理、安培力定律、库仑定律、法拉第电磁感应定律等。各种标量矢量的场量分析，电场与磁场的相互转换，而且每一个知识点都是紧紧相扣，相互呼应，如果在课时不充分的条件下，要彻底地掌握这门课相对困难。和“电磁场与电场波”课程紧密相连的还有“微波技术与天线”这门课，里面同样包含了大量物理量的推导，让学生更好地学好类似的内容复杂、公式烦琐、理论定理繁多的专业课程，仅限于教师的能力去提高该类专业课程的教学效果是一件很困难的事。所以充分地利用线上教学资源平台，解决传统线下教学所存在的局限，将线上与线下教学有效的结合，必将形成一个良好的教学模式，取得较好的教学成果。

2    线上教学的特点

线上教学是依靠已建立好的慕课、爱课程、智慧树等教学平台，可根据自己所学的专业课程进行网上资源搜寻，实现灵活自由的自主学习[2]。和线下教学不同的是，线上教学有以下优势。第一，线上教学可以实现时间上的自由支配，每个学生都可以按照自己的学习时间、学习环境自由安排时间。有的大学生具备良好的自主学习能力和自我控制的能力，可以在专业课还没有开设的大一阶段选择性地学习大二的专业课程，甚至可以在寒假或者暑假有规划地学习某些专业课程，根据自身学习情况制定学习计划，充分锻炼了学生的自学能力。第二，线上教学的学习空间跨度大，网络的开放性带来了资源的共享，学生可以自由选择很多名校的精品课程，甚至可以共享到世界名校的课程资源。无论是专科学校还是普通的二本学生，只要你有足够的学习兴趣和求学欲望，线上教学资源可以无限提供。因此，线上教学平台很大程度上拓展了学生的学习范围，扩大知识视野，为学生的自主创新提供了一个很好的求学平台。第三，线上教学具有灵活的转变优势，当你想分享认为比较好的学习资源时，可以通过录屏的形式将自己的教学视频上传到像YouTube这样的平台供别人学习，实现了资源共享。

3    线上和线下教学混合的专业课程教学模式设计

针对线下教学和线下教学的特点，将线上和线下教学相结合，实现课堂教学方法的创新和课堂教学改革，扩大课程资源，完善教学模式，从而进一步提高教学质量和效果[3-4]。通过线上和线下混合式的教学模式，有利于解决传统线下教学由于学时不足而不能更加深入讲解、教学模式单一、教学课程内容不新颖、师资水平有限、学生上课活跃度不高、课堂气氛沉闷等问题，通过线上线下教学混合模式，激发学生的学习兴趣和学习动力、重视学生个性化、创新能力的培养。利用线上教学资源，将最新的教学资源、科研成果引入课堂，根据当今社会最新科技和产业的需求，有效地将产业技术和学科理论、学科项目实践以及多学科思维进行融合，以科学合理的教学大纲设计好线上线下教学模式的混合模式。

超星学习通是一个成熟的知识管理和传播分享的平台，在进行线下教学之前，教师除了传统意义上的根据教学大纲和教学日历进行备课、写教案和整理课上讲解PPT之外，教师在授课前需要大量查阅网上教学资源平台（比如慕课、爱课程等）里和该课程内容相关的资源，通过在学习通注册账号，绑定教师所在任教单位的教师工号，进行单位认证，并然后通过课程建设建立所教授的课程，然后在新建课程界面下添加新建班级，将对应专业班级学生添加完成后，学生可以根据老师设置的教学内容进行相应的学习。在建立好学生班级之后，教师在新建课程界面利用已经存好资源的云盘或者“我的电脑”进行课程资料上传;然后在课程管理界面的章节进行新建课程的章节内容设置，根据教学大纲要求和教学日历安排，除了传统课堂教学的课本、讲义、习题等课程资源之外，为了灵活地调节固定时间、地点对课堂中教与学的限制，为学生提供随时随地都能学到的学习资源，利用学习通平台建立线上课程资源变得更加重要和有价值。因此，在学习通新建课程界面的章节处添加每次课需要重点掌握、理解、了解内容的学习要求，科学合理地添加线上教学平台资源链接，线上教学资源的选择需要教师在充分了解学习内容之后，根据教学大纲以及考虑学生学习水平、学习时间等多种因素的衡量下，选择合适的、恰当的、合理的教学资源。这样，已建好的班级学生只需要打开章节内容下对应的链接即可实现课前学习。

图1显示了线上与线下混合教学的课程资源建设，包括三大模块。第一，课程信息资源包含了在学习通平台建立的主要支撑骨架。主要包括新建课程的课程介绍、教学大纲、教学日历、教师信息、加入的学生班级以及学生和教师的权限管理。第二，教学资源模块包含了教学课程的电子教材、教学资料的科技资源以及根据教学大纲和教学日历设立的对应的教学章节，其中每一章节里面的子模块内容包含了教学视频和文本，教师会根据丰富的线上教学资源，合理、科学、恰当地选择相应的教学视频链接，为学生自主学习提供丰富的教学资源。除此之外，线上教学平台还提供了相应的作业库和试题库，老师可根据教学安排适时发布作业和试题测试，以便对学生的学习掌握情况进行评估检测。第三，教学活动资源模块主要是为了实现线下线上的师生互动、学生和学生之间的互动，添加了相应的讨论模块，以及对相应的作业和试题进行讲解，发布理论与实践相关材料，实现网络资源共享，充分调动学生的学习积极性。

根据课程资源的构架设计，在每次课堂教学之前，教师可以要求学生们提前按照超星学习通平台进行课前自主学习，提前了解重点难点，借助线上教学平台自主学习，扩大学习视野，提高独立学习、独立思考的能力。对于理工专业课程复杂的、枯燥的相关内容，同学们根据线上教学资源提前学习，要求同学们在自主学习过程中遇到的难点、疑点进行记录，然后带着疑问有针对性地进行课堂的学习，可以很大程度地提高学习效率，增加课堂学习活跃气氛，提高教学质量。

[参考文献]

[1]李翠屏，王明宇，曾碧翼.论“传统教育”与“互联网教育”的火花碰撞[J].电子商务，2015（9）：22-23.

[2]李红美，陆国栋，张剑平. 后MOOC时期高等学校教学新模式探索[J].高等工程教育研究，2014（6）：58-67.

[3]林景生.“互联网+”背景下高校线上线下混合式教学探究[J].辽宁科技学院学报，2020（3）：52-54.

[4]姚友明，郑州，李立新.基于慕课的线上线下混合式教学课程建设、应用与效果评价研究[J].中国教育信息化，2020（4）：86-89.

（编辑 王雪芬）