“卫星气象学”混合式教学实践探讨

关吉平　廖麒翔　何明元　龙智勇　李浩

[摘 要] 在线教学是当前及今后教学改革的大势所趋，基于雨课堂和MOOC等网络课堂，对“衛星气象学”本科课程的混合式教学实践进行探讨，主要包括从网络平台的选择、教学设计理念和内容的重构、混合式教学潜力的挖掘，以及在线课堂面临的问题及对策等四个方面介绍“卫星气象学”课程在线教学实践，并从混合式教学方法中发现了一些问题，提出了部分解决办法，为今后本课程在线教学的完善和改进奠定基础，也为其他课程的在线教学改革提供一些参考。

[关键词] 混合式教学;卫星气象学;在线教学;实践探讨

[作者简介] 关吉平（1978—），男，山西阳高人，理学博士，国防科技大学气象海洋学院副教授，硕士生导师，主要从事气象卫星资料应用的教学科研工作。

[中图分类号] G642   [文献标识码] A     [文章编号] 1674-9324（2021）40-0089-04   [收稿日期] 2021-03-12

一、引言

线上教学是依托互联网学习平台实施的教学活动，是现代教学与互联网技术相互融合的成果。近年来，在信息化技术的背景下，以MOOC为代表的线上教学课程得到了深入广泛的应用，越来越多的人可以通过网络课程进行在线自主学习[1]。自新冠肺炎疫情暴发以来，2020年上半年许多院校广泛采用了线上线下混合的教学方式，避免了课时的延误。在疫情防控期间积累的实践经验，包括在线教学的教学方式、表现形式和技术支持，可以为以后一段时间的在线教育提供一些创新性思路[2]。

“卫星气象学”是我院面向多个本科专业开设的一门专业性强、涉及面广的课程，共30学时。它是卫星遥感与气象学交叉的一个学科分支，是研究卫星遥感的原理与方法、卫星资料在气象中的应用理论和方法的科学。该课程所涉及的主要内容为卫星遥感原理、卫星图像的天气学分析、卫星资料反演方法及气象、水文要素的卫星资料分析方法等，是学生今后从事气象保障的基础。通过课程组多年的教学实践表明，其中涉及原理的教学内容，如卫星遥感原理及卫星资料反演方法等，由于难度较大、课时少，学生普遍对其有畏难情绪，且理解不透彻，利用所学理论分析卫星气象学问题的能力还很弱。对此教学双方普遍认为，该课程的教学模式与教学理念需要进行改革。本文将此次疫情期间基于各类平台进行的在线教学改革实践进行总结，为下一步该课程教学内容、教学形式的改革实施奠定基础。

二、教学改革实践的困难

（一）平台选择的困难

网上教育平台众多，各有其独特功能和优势，但在疫情期间都会出现拥堵的现象，导致平台设置的部分功能无法正常使用。而且，在线教学依赖于教学双方的网络速度，若网络信号差则易导致教学延时，无法及时进行实时沟通互动。因此，不仅需要选择合适的教学平台，还要保证良好的信号。

（二）教学方法的选择

在传统的面对面教授的课堂上，老师可运用多种提问方式带动课堂气氛，通过观察学生的表现判断教学效果，从而改变教学内容和方式。在线教学需要良好的网络和较为安静的网络环境，在老师讲课期间，学生需要关闭麦克风，老师无法了解对面学生的反应，而且一旦网络出现延迟，老师更是无法保证课堂效果。因此，如何设计课堂内容，促进学生积极参与，提高课堂趣味是混合教学的关键。

三、线上教学平台简介

随着信息技术的发展，网络在线学习平台层出不穷，包括智慧树、MOOC、雨课堂、蓝墨云班课、SPOC等。目前，按照课堂的实时性可以将常见的网上学习平台分为两类[3]。一类是在线课堂平台。老师和学生是同时在线上课，在平台上互动分享，虽然可以实现实时教学，但无法真实了解到学生是否认真，如雨课堂、智慧树等。另一类是MOOC平台。学生通过观看已经录制好的教学视频，自主完成老师布置的任务，缺少互动性，如SPOC、MOOC等。为了让各类学习平台能发挥作用，课程采用“线上线下”混合式教学模式，线下预习平台选择了MOOC，线上教学平台选取了雨课堂。

MOOC平台采用提前录制课程的方式，向学生传授知识。平台能记录学生观看进度和任务完成度，并可以指定学生在规定时间内完成作业，而且有章节框架，可以导航到指定页。但平台内缺乏交流的渠道，只能通过三个讨论区进行答疑解惑，不具备实时性，而且无法了解学生的掌握程度。因此，我们选取MOOC平台作为线下课程的预习平台。

雨课堂需要学生扫描二维码进入课堂，老师可以在平台上发布PPT和音频。学生在获得认证后，自动同步课表，而且随时知道老师上课情况。在上课过程中，如果学生听不懂课程，可以点击求助按钮，向老师求助。在线上，老师也可以清楚地知道学生是否加入课程中，并随时布置作业，让学生在限定时间内完成。平台采取线上成绩分析，方便了老师的教学。但是平台上的教学知识点都是通过PPT直接呈现，无法展示公式推导过程，很难引起学生的思考。因此，线下教学需要弥补线上教学的不足。

四、在线教学实践

（一）完善网络平台的构建

开展在线教学的首要工作是进行教学资源的准备，包括每学期开学前应该完成的本学期教学信息、教学视频、教学课件、电子化教材的上传工作。在教学过程中应该逐步实现在线答疑，以及作业的在线提交、在线批改。在线教学的核心是网络资源，但由于卫星气象学专业性太强，在互联网上能够找到的网络教学资源寥寥无几，因此需要课程组加快建立具有我院特色的“卫星气象学”课程网络资源。初步以卫星气象学中的重要知识点为节点，如气象卫星的轨道及运动规律、可见光云图的遥感原理及其分析基础、红外云图的遥感原理及其分析基础、中纬度天气系统的卫星资料分析、热带天气系统的卫星资料分析、中尺度对流系统的卫星资料分析等为中心设计教学活动，录制微课上传到MOOC，作为学生课前预习视频，化解难点，提高学生课前主动学习的质量，并通过这些节点与其他知识紧密相连，构成完整有效的知识链。