新冠疫情防控下的全线上教学模式与思考*

尹章才 詹云军 黄解军 袁艳斌 吴浩 黎华 俞艳

摘  要  疫情防控期间大学课程采用全线上教学，改变了传统的教学模式，也深刻影响了教学效果。在此基础上，提出线上直播+线上资源的全线上教学模式，对比分析其与全线下教学、线上与线下混合式教学等模式之间的演进规律和边界差异。最后，对全线上教学的效果及其根源进行讨论，以促进全线上教学模式迭代和健康发展。

关键词  互联网+教育；全线上教学模式；混合式教学；虚拟仿真实验系统

中图分类号：G642    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2022）20-0139-05

0  引言

新冠疫情影响着人们之间的物理社交，也影响着师生之间的教学。为了避开物理的近距离接触而带来的潜在疫情传播风险，全国各地乃至全世界的正常学校教学活动被迫暂停而开启全新的互联网教学。互联网从来没有像今天这样成为教学不可或缺的必需品，它代替了教室，代替了办公室，代替了学校，使传统的固定于大学、教学楼、教室的教学活动被转移到互联网上，极大改变了教学的思维方式。随着物理教学场所的消失，互联网教学从小众一跃成为全国乃至全球的大众，人们通过台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机等各种各样的互联网终端参与教学活动。教学方式的改变也带来教学监管方式的变化，如教学管理者不需要到达教室，只需要通过网络就可以实现随时随地听课。这种全网络的教学活动顺应了教学现代化的发展，也将在线教学推到极致，遵循了教学所依赖的互联网的极致思维。

然而，这种极致、极端的互联网教学模式是以远离甚至脱离传统教学活动为代价的，以不给教学活动的方方面面预留充足时间而匆匆上马为代价的。例如：有些大学生没有带电脑回家，难以进行操作性的实验或课程论文撰写；有些教师外出没有带电脑，或带了电脑却没有带上课资料，或所在地没有网络；有些专用的网络教学平台无法适应急增的用户需求而降低了用户体验感；由于面对的是屏幕而非可互动的学生，给教师带来不适感；等等。教学活动的方方面面因教学模式的跳跃式演进而带来早期的慌乱甚至无序实属正常。互联网教学在当前是主流模式，在可预见的未来也是一种不可或缺的模式。因此，有必要系统分析互联网教学模式及存在的问题和应对措施，为互联网教学模式的健康发展打下基础。

1  传统教学模式

相较于全线上教学，传统的教学模式可以分为两类：线下的课堂教学模式，线下与线上相混合的教学模式。

1.1  线下教学模式

黑板式教学是非信息时代的典型教学模式（图1）。它以教室为教学空间，有利于教学环境和情景的营造与渲染，但存在一定的问题：教师是授课的主体，学生是被动的接受者；学生未参与课程建设，在课堂教学中缺乏主动性和交流的互动性，致使学习主动性和热情不高。

黑板+屏幕式教学是信息化与黑板式教学的共存（图1）。它同黑板式教学一样仍以教室为知识传播空间，只是借助计算机和投影技术将抽象的文字知识转换为多媒体形式，便于学生理解和消化吸收。与黑板式教学不同的是，黑板+屏幕式教学缺乏教师讲解的连贯性，在屏幕和黑板之间切换，屏幕内一种媒体形态与另一种媒体形态之间切换，让学生眼花缭乱的同时忘记了知识的系统性和教学方法的一体性、简约性。从互联网思维的角度分析，这就是缺乏简约思维。

线下教学模式不只是教室课堂模式，还涉及课后的答疑与辅导。这种课后的教学活动在大学课程教学中的比重较小，其中一个重要原因是师生之间在时间、空间上难以一致。如在学生没有课的时候，教师有其他的课。显然，课外的答疑和作业只是课堂教学的巩固、补充和反馈，处于教学的长尾、边缘和次要地位，而不是课堂教学的主导、主体和核心地位。

1.2  线下+线上混合教学模式

混合式教学是互联网+线下教学的共存，是线下的课堂教学与线上的资源自学的一种结合（图1）。互联网已经成为信息与知识的主要载体，成为信息与知识的主要来源[1]。线上资源突破了书本知识的边界，能连接书本以外的知识，是课外教学活动的升级和换代，为学生自主探索和动态交互提供了基础。由于互联网是不断更新和随时随地可得的知识宝库，因而能把碎片的知识从专业知识中剥离，简约化书本知识，从而让课堂教学的重心转移到专业理论和学科体系的讲解上。

互联网还日益成为教与学发生的主要场所，成为教育、教学的主要阵地[1]。互联网突破了教学的物理时空局限，教与学可以不必同步也不必同一位置。线上资源是传统课外的作业、答疑等的线上延伸，其初衷是利用互联网实现课前的预习以及课后作业的批量处理、大数据统计与延伸课堂知识，以围绕课堂教学这一中心在整个课程教学周期开展随时随地、个性化与探究式的教学。为了顺应互联网思维，线上资源将部分知识以短视频等形式展现，将主题讨论以自主方式展开，以方便学生充分利用碎片时间来学习和参与教学。学生在网络上的学习，由于能被记录因而提供了学习大数据，包括资源类型与知识点的学习频次，为教师掌握学生学习习惯、偏好提供了基础，从而为资源改进、微创新和迭代提供了定量化依据[2]。

线上资源与线下课堂之间通过互联网的“+”发生联系。“+”的存在，意味着教室课堂与线上资源既有联系又有明确的边界，二者是互补而不是取代。

1）在地位上，线上资源是课程教学的长尾，处于补充地位；教室课堂仍是教学的核心，处于主导地位。

2）在教学方法上，线上资源具有自学、双向交流特点，包括学生之间和师生之间的交流，是一种自组织；教室课堂具有单向传授、交流的特点，是一种他组织。

3）在教学内容上，教室课堂的内容是主体的、共性的，强调知识的内涵和学科的体系；线上资源的内容是边缘的、个性的，强调知识的延伸和学科的交叉，顺应大学生的个体差异。

4）在尺度上，教室课堂强调宏观的体系和综合，而线上资源强调微观的局部和侧面。

5）在时间上，教室课堂的时间是固定的、有限的，而线上资源则是随时的、无限的。

线上资源在整个“互联网+”教育体系中占有重要地位[3]，可以充分利用碎片时间补充课堂教学。碎片时间意味着知识的碎片化，如视频时长一般不超过10分钟，因而也就难以承载课程主体的、系统化的知识。课堂由于时间的局限性不可能讲授过多的知识，因而在必要的知识讲授之外不能涉及其他前沿性的、少数学生感兴趣的知识，也不能布置过多的作业等，因而不得不将可选的知识和作业延伸至课外。这种延伸有助于课堂教学的简约化和课外教学的极致化，学生在课堂上获得课程的主体知识和体系，对感兴趣的内容可以利用线上资源自主学习。在理论上，课堂教学与线上资源的学习时长对于一门课程而言应该是有界的，否则会加重学习负担，挤占大学生对其他课程、其他活动的参与时间，影响学生对在线资源的欢迎程度。因此，严格区分课堂教学与线上资源的功用，有助于混合式教学在线下与线上的平衡：发挥线上资源承接课堂次要的、边缘化的、可根据兴趣扩展的知识的功用，有助于课堂知识的简约化和线上资源的多样化；避免线上资源穿插到课堂中，确保课堂教学的连贯性和连续性。这种认知对由混合式教学发展而来的全线上教学模式也有指导意义。

2  疫情防控下的全线上教学模式

教育的信息化总体来看是不断地开放物理时空，从注重教的信息化转向注重学的信息化[4]。互联网在物理时空上是一个开放的平台，它既没有时间界限，也没有地域界限[5]。因此，基于以用户为中心的互联网的全时空开放教学在理论上是注重学的教育信息化的极致。全线上教学模式是移动互联网+教育的共存，是互联网融入课外教学之后对课堂教学的进一步延伸（图1）。在混合模式中，互联网教学之所以没有完全取代线下教学，主要是由于互联网还缺乏面对面交互的优势[1]，但互联网的思维已早于其技术融入课堂教学中。全线上模式在疫情防控下采用网络直播代替线下课堂，实现课堂教学与线上资源基于互联网的统一。这种统一也便于直播课堂转换为线上资源（视频）以供学生复习时回放，这也是传统线下课堂难以企及的。

教学模式的时空分离是教学手段信息化的结果，也是传统时空紧耦合的黑板式教学多元化发展和补充的体现。时、空分离的不同方式，可以将教学模式分为两个阶段和四种类型（图2）：时间同步空间共位，如面对面的交流，对应于黑板教学或黑板+屏幕等线下教学模式；时间同步空间异位，如电话，对应于线上教学模式；时间异步空间共位，如到邮筒取信件，如学生在教室拷贝PPT备考；时间异步空间异位，如社交软件的留言，对应于课堂回放，课堂外的线上自学、答疑、评价。全线上教学是时空可完全分离的唯一教学模式。尽管“互联网+教育”带有明显的信息技术特性，但其本质是教育[4]：以用户为中心的互联网没有改变教学活动中学生的学习者角色，物理时空开放的互联网没有改变直播课堂的时间约束，强调碎片化的互联网没有改变专业知识的整体性。

全线上模式在结构上仍可分为两个模块：直播课堂和线上资源。它们分别对应于混合式教学模式中的线下课堂和线上资源，分别是课程教学的内涵与外延。这是由于直播课堂同线下课堂一样，都受时间、地址（网络会议号或教室编号）制约。从这个意义上看，虽然全线上模式是混合式的深度网络化和升级换代，但两者仍存在结构上的一致性和内涵上的相似性。这一特性为混合式教学理论与方法迁移至全线上教学提供了理论依据，例如：在直播课堂中减少线上资源的挤入，以维持直播课堂在课程教学中的主体性和主导性地位；直播课堂与线上资源的清晰边界能充分发挥各自的功用。

3  全线上教学的优势和挑战

全线上教学以其时空灵活性具有巨大的优势，也给传统的教学模式带来巨大冲击[6]。全线上教学能节省师生出行的时间成本和降低物理教学活动的经济成本，也顺应了伴随着网络成长起来的“数字原住民”[7-8]对教学的网络化需求，但也因直播课堂代替教室课堂而给教与学提出较为严峻的挑战。

3.1  全线上教学的优势：加速课程网络化建设

3.1.1  在理论课方面

1）全线上教学加速了在线课程建设，也加速了网络教学平台资源向其他高校的免费开放，从而提高在线资源的利用率和高等教育的整体质量。

2）全线上教学无缝对接了互联网知识库，开阔了学生的知识视野，为开展研究式学习提供了基础。教师可以利用这些开放的知识和宽松的学习环境，布置课程相关课题，让学生以小组形式开展独立研究并安排视频汇报，避免教师面对屏幕讲解的“一言堂”和带来的枯燥感，从而实现探究式学习代替被动式学习。课题的探究式学习和自主学习能加强小组内部的互动，培养学生利用互联网开展健康的社交活动，减小因疫情带来的空间隔离的不足。

3.1.2  在实验实践课方面

1）软件类实验课程（如GIS工程、遥感图像处理）能利用网络视频讲解实验步骤以实现远程指导。

2）对于野外考察类实践课程的全线上教学则需要发展地理环境虚拟实习平台。以武汉理工大学为例，已经上线的庐山虚拟仿真实验系统（图3）完成了地理数据展示、实习线路导引、知识点讲解、地名标注、地质构造仿真、河流袭夺反演、冰川遗址制图等模块。其中，数据展示实现了DEM+在线遥感影像/交通图/地形图的三维交互式展示；实习线路导引完成了传统庐山实习线路的网络化发布；知识点讲解完成了实习考察地点的地理知识的收集和整理，并通过文本、图片、视频等媒体进行展示；地名标注主要是对地理实习要用到的地名进行标注，它们在普通的交通图上往往被忽略，如因剪刀峡和汉口峡分割的两侧的山与谷的地名以及地质构造线，因而有助于增强实习效果。虚拟仿真实验系统能对全线上实践教学提供支持，也能辅助实地教学活动。

3.2  课程教学面临的挑战

一直延续至今的面对面的教学被互联网教学突然取代，给课程教学带来挑战。一方面影响了传统教室课堂教学优势的发挥，如教师肢体语言、师生互动、教学环境和情景的营造与渲染；另一方面造成依赖教室、实验室、实践基地等的教学活动难以开展，包括监考、面对面交流、野外考察等。如果将课程考试、应用特殊设备的实验课程、野外实践课程等都延期，则后续学年的教学任务是否过重？课程先后次序是否被打乱？在线教学又如何组织？教学效果如何保障？这些问题随着教学活动的延续日益暴露出来，其任何回答或解决或多或少影响着专业培养计划的实施。

另一挑战是直播课堂通过互联网易于接入不同的信息技术及其产品（如手机、电脑、微信、直播软件、签到软件），学生不得不花费时间来回切换（如手机与电脑之间、直播软件与签到软件之间）。这在注重课程教学痕迹化和文档化的情形下，直播教学设计的多样化极易泛化，使课堂变成新技术的试验场。大量的实践证明，技术的先进与否既不能衡量教育信息化水平的高低，更不能衡量教学效果的好坏[4]，过度的技术化只会带来舍本逐末。迄今为止，技术的作用更多地表现在课外而不是课内[7]，应该把教育信息化的重点放在线上资源建设而不是直播课堂。

4  讨论

疫情防控下的全线上教学是一个试验场，为今后的教学既提供了可以进一步发展的经验，又提供了应该避免的误区，也引出还需进一步探索的问题。

4.1  可以进一步发展的经验

全线上教学总体上仍是传统混合式教学的一种网络化延伸，是一种“互联网+教育”[9]。疫情防控下的全线上教学由混合式教学被动升级而来，尽管没有预留足够的时间来解决传统教学范式与互联网的不适应问题，但它所积累的实践经验，如在线资源建设、直播课堂、在线答疑、在线讨论等，会推动教学发展。例如：在线讨论可以在几分钟内让每位学生同步表达对问题的看法，这是传统线下课堂教学难以实现的。此外，全线上教学是利用互联网连接分布在不同物理空间位置上的师生，因而可以利用网络GIS工具对这些位置进行空间可视化，让学习活动融入网络GIS课程教学案例中，从而激发学生的学习兴趣。

4.2  应尽量避免的误区

在后疫情时代，全线上教学不能完全代替线下课堂教学，尽管线上线下混合式教学采用一部分线上教学课时代替了线下课时，课堂教学所具有的教学环境和教学情境是难以通过互联网展现的。此外，课堂教学对于师生而言都具有一定的仪式感，如参与感，这能有效调动师、生的教与学的主动性、积极性和创造性。

4.3  值得探索的问题

全线上教学让人们重新思考实体学校、教室课堂的必要性和意义[1]，重塑未来全息互联网教育的新蓝图。它让互联网不只是书本知识的信息化和重复劳动的简单替代，更是贯穿教与学的各项活动的信息流和对同质课堂的直接代替。在疫情防控前的混合模式中，同一课程的线上资源在不同高校重复建设，各高校负责各自的线上教学，造成优质教学资源的优势难以惠及其他高校；其他高校虽然试图引入优质在线教学资源，但负责该课程的团队往往是一个或几个教师，难以满足线上资源教学对人员的需求。未来线上教学的重心可由资源建设转移到教学维护上，维护的团队不只局限于同一高校。对于同一门课，合作高校的教师可形成教学共同体或生态圈，分工合作开展对线上教学在不同方面、内容或时间段的日常维护，突破优质教学资源共享的瓶颈，提高优质线上资源的利用率和避免资源的重复建设。值得一提的是，在未来，全息互联网教学不会完全取代线下教学，而是让线下教学成为基于互联网的智慧教学。

参考文献

[1] 王竹立，李小玉，林津.智能手机与“互联网+”课堂：信息技术与教学整合的新思维、新路径[J].远程教育杂志，2015，33（4）：14-21.

[2] 潘珩，章萍.互联网思维模式下高职课程资源建设研究[J].无锡商业职业技术学院学报，2017，17（3）：76-79.

[3] 杨现民，赵鑫硕.“互联网+”时代学习资源再认识及其发展趋势[J].电化教育研究，2016，37（10）：88-96.

[4] 曹培杰.未来学校的变革路径：“互联网+教育”的定位与持续发展[J].教育研究，2016，37（10）：46-51.

[5] 阮俊华.互联网思维与育人机制创新[J].中国青年研究，2015（3）：110-112，104.

[6] 乔玉婷，鲍庆龙，曾立.“互联网+”时代高等教育管理模式创新及启示[J].高等教育研究学报，2015，38（4）：83-87.

[7] 冯俊青.论互联网思维与非计算机专业计算机网络课程教学改革[J].网络与信息工程，2015（17）：91-92，43.

[8] 袁磊，李彬语，王卓玉.教师信息技术能力培训新模式探究：基于“互联网+”“大数据”思维[J].中国电化教育，2016（8）：61-66.

[9] 李碧武.“互联网+教育”的冷思考[J].中国信息技术教育，2015（17）：96-99.

[10] 谢幼如，吴利红，邱艺，等.用互联网思维创新教学实践研究：课程视角[J].中国电化教育，2017（10）：1-7.

*基金项目：湖北高校省级教学研究项目“基于知识图谱的课程思政信息化建设方法”（编号：2022095）；湖北高校省级教学研究项目“‘新工科视域下教材改革与实践”（编号：2020191）；武汉理工大学教研项目“面向课程思政的《计量地理学》线上线下混合式“金课”建设探索与教学创新研究”（编号：w20200106）；武汉理工大学教研项目“融合思政的遥感系列课程金课建设探索与实践”（编号：w20210110）；国家自然科学基金面上项目“时空轨迹基于时间地理的无偏密度估计方法研究”（编号：42171415）。

作者：尹章才，武汉理工大学资源与环境工程学院，副教授，博士，研究方向为网络地理信息系统与教育；詹云军、黎华，武汉理工大学资源与环境工程学院，副教授，研究方向为地理信息科学；黄解军、袁艳斌、俞艳，武汉理工大学资源与环境工程学院，教授，研究方向为地理信息科学（430070）；吴浩，华中师范大学城市与环境科学学院，教授，研究方向为地理信息科学（430079）。