李遠(yuǎn)華 曾昭發(fā) 韓復(fù)興

（吉林大學(xué) 地球探測(cè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 吉林長(zhǎng)春 130026）

一、教學(xué)實(shí)踐背景

2020年新型冠狀病毒疫情突如其來(lái)，圍繞“停課，不停學(xué)”的指導(dǎo)思想，各式各樣的在線教學(xué)方法成為研究熱點(diǎn)[1-2]。高校學(xué)生是一個(gè)龐大的特殊群體，疫情期間各高校在線教學(xué)面臨諸多挑戰(zhàn)，有大量學(xué)者圍繞教法、資源利用等問(wèn)題，開(kāi)展了豐富的研究與探討[3]。此外，隨著數(shù)字時(shí)代到來(lái)，“募課”“網(wǎng)絡(luò)課堂”等新形式在網(wǎng)絡(luò)課程不斷涌現(xiàn)，加上各類線上教學(xué)平臺(tái)的不斷發(fā)展，線上教學(xué)已然成為高校線下教學(xué)的有效補(bǔ)充，和常態(tài)化教學(xué)資源融合的發(fā)展方向[4]。當(dāng)前，融合式教學(xué)成為高校教育改革的重要方向之一，主要體現(xiàn)在“線上、線下的融合”“課程資源的融合”“學(xué)科之間的融合”“各類教學(xué)資源的融合”等方面[5]。但是，在疫情緊迫時(shí)期或突發(fā)生態(tài)事件背景下，高校還要面對(duì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)資源少、教學(xué)組織工作量大、條件限制多、學(xué)生需要關(guān)懷等諸多挑戰(zhàn)。如何有效地開(kāi)展應(yīng)急性、長(zhǎng)效性和有效性兼?zhèn)涞脑诰€教學(xué)工作顯得尤為重要。因此，我們有必要在這些方面不斷探索。

鑒于當(dāng)時(shí)嚴(yán)峻的疫情形勢(shì)，吉林大學(xué)果斷決定自2022年3月8日起將所有課程全部轉(zhuǎn)入線上教學(xué)模式。與此同時(shí)，吉林大學(xué)地球探測(cè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院即刻動(dòng)員起來(lái)，對(duì)在線教學(xué)工作做出了具體部署，同時(shí)，鼓勵(lì)教師結(jié)合之前的在線教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和身邊的教學(xué)資源，努力改善在線教學(xué)效果。由此可見(jiàn)，線上教學(xué)仍然是高校應(yīng)對(duì)突發(fā)生態(tài)事件或傳染病疫情的有效手段。

從長(zhǎng)春市奧密克戎變異株疫情和國(guó)內(nèi)幾次典型散發(fā)疫情來(lái)看，高校始終是疫情防控的重點(diǎn)單位之一。在疫情形勢(shì)升級(jí)期間，各大高校一般都會(huì)采取強(qiáng)有力的封閉式管理模式。高校教學(xué)工作具有特殊性，主要表現(xiàn)在：大學(xué)生課程數(shù)量多，課程的上課方式存在較大差異，學(xué)生上課交叉情況多；學(xué)生集中住宿，在隔離情況下活動(dòng)范圍有限，人均活動(dòng)面積就更少；如果出現(xiàn)突發(fā)的封寢管控情況，會(huì)給線上教學(xué)造成更大影響。由此可預(yù)見(jiàn)，在疫情突發(fā)引發(fā)的長(zhǎng)期封閉環(huán)境下，線上教學(xué)會(huì)面臨師生心理壓力大和教學(xué)條件受限等諸多因素的制約。如何在特殊時(shí)期采用恰當(dāng)?shù)木€上教學(xué)方法快速進(jìn)入教學(xué)狀態(tài)，確保教學(xué)質(zhì)量，保持學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)和專注度，減輕學(xué)生心理壓力，進(jìn)而保障教學(xué)效果，這是一個(gè)值得時(shí)刻思考的問(wèn)題！

為此，結(jié)合在線教學(xué)過(guò)程當(dāng)中遇到的問(wèn)題和取得的成果認(rèn)識(shí)，以數(shù)字教學(xué)資源基礎(chǔ)較好的鉆井地球物理勘探和數(shù)字高程模型（DEM）等課程為示范，積極開(kāi)展突發(fā)疫情期間的在線教學(xué)方法改進(jìn)實(shí)踐，從而為全院在線教學(xué)工作積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)積累，并將逐漸成熟經(jīng)驗(yàn)及時(shí)分享。其中，在《數(shù)字高程模型》教學(xué)改革實(shí)踐時(shí)，采用“資源集成、體驗(yàn)式和融入式”的融合式在線教學(xué)思路開(kāi)展課程教學(xué)。在集成相關(guān)教學(xué)素材基礎(chǔ)上，通過(guò)較有特色的學(xué)生體驗(yàn)式和融入式學(xué)習(xí)，較大程度地提高了同學(xué)們的課程參與度和融入感，有效地減輕了封閉期間學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，取得了不錯(cuò)的教學(xué)效果。

二、在線教學(xué)總體思路

數(shù)字高程模型是吉林大學(xué)地球探測(cè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院面向地理信息科學(xué)本科專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程。針對(duì)地理信息科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的需要，數(shù)字高程模型課程被定位為技術(shù)應(yīng)用型課程。這門(mén)課程具有“技術(shù)特點(diǎn)突出、學(xué)生操作要求多、需較強(qiáng)理論知識(shí)為支撐”的特點(diǎn)，任課教師具有多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和較豐富的教學(xué)資源積累。因此，選擇數(shù)字高程模型作為本次在線教學(xué)方法研究的示范課程。

結(jié)合課程自身情況，同時(shí)考慮在線教學(xué)的特殊性，采用如下的思路設(shè)計(jì)在線教學(xué)工作：

（1）資源集成式管理與教學(xué)思路：由于教學(xué)方式轉(zhuǎn)入線上，傳統(tǒng)的教室教學(xué)模式不能直接硬搬至在線課堂。因此，將線下積累的各類教學(xué)資源進(jìn)行數(shù)字化處理，然后通過(guò)自主開(kāi)發(fā)的教學(xué)資源軟件集成在一起，將視頻、圖片、程序、文本等課程資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和多種形式的調(diào)用。同時(shí)，將教學(xué)要求、課程知識(shí)點(diǎn)、學(xué)生信息等各教學(xué)環(huán)節(jié)信息也一并整合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)信息實(shí)時(shí)維護(hù)，教學(xué)資源靈活調(diào)用，教學(xué)心得及時(shí)反饋的教學(xué)模式。

（2）體驗(yàn)式教學(xué)思路：首先，針對(duì)課程實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)于操作性較強(qiáng)或難于理解的教學(xué)內(nèi)容，將線下課程中的部分互動(dòng)式教學(xué)方法轉(zhuǎn)移至線上。邀請(qǐng)學(xué)生通過(guò)圖形繪制、圖案主觀填充型、空間計(jì)算過(guò)程原理手繪等方式進(jìn)行體驗(yàn)。目的是通過(guò)同學(xué)們的動(dòng)筆式體驗(yàn)，增加他們對(duì)難點(diǎn)問(wèn)題的主動(dòng)體驗(yàn)與操作記憶，并要求學(xué)生將這些材料按一定格式整理存檔，并在關(guān)鍵問(wèn)題上加注教師的點(diǎn)評(píng)與分析。每當(dāng)完成一個(gè)周期的教學(xué)任務(wù)后，學(xué)生已然擁有一整套核心理論完整和關(guān)鍵技術(shù)齊全的圖文式分析材料，這有利于他們對(duì)課程內(nèi)容的整體掌握。這種思路可以讓所有同學(xué)們都參與到教學(xué)活動(dòng)中，也減少了查考勤的工作量。除了實(shí)驗(yàn)課外，要求同學(xué)們當(dāng)堂完解決完成關(guān)學(xué)習(xí)與操作，有效地減輕了同學(xué)們的課外學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。

（3）融入式教學(xué)思路：由于疫情特別突然，個(gè)別同學(xué)們?cè)诜忾]式管理下情緒難免波動(dòng)較大，有些甚于出現(xiàn)厭學(xué)情緒，碰到稍難的更有可能“崩潰”。因此，將與同學(xué)們相關(guān)或年輕人關(guān)注的當(dāng)下流行元素加以利用，采用動(dòng)畫(huà)、漫畫(huà)、圖片、游戲等方式融入各教學(xué)環(huán)節(jié)之中，可以讓學(xué)生產(chǎn)生親切感，還能在“新奇”“幽默”“快樂(lè)”與“熟悉”氛圍下主動(dòng)參與學(xué)習(xí)。這不僅舒緩了封閉管理的心理壓力，又能幫助他們?cè)跓o(wú)形中接納專業(yè)知識(shí)。

三、實(shí)現(xiàn)手段

1.資源集成與動(dòng)態(tài)管理

當(dāng)前，“超星學(xué)習(xí)通”“雨課堂”“釘釘”“騰訊課堂”等在線教學(xué)平臺(tái)或軟件可以解決教學(xué)資源集成和在線教學(xué)問(wèn)題，為高校教師提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。為了實(shí)現(xiàn)自主性控制和靈活方法調(diào)整，在本次教學(xué)過(guò)程中，采用C+OLEDB數(shù)據(jù)庫(kù)二次開(kāi)發(fā)技術(shù)自主研發(fā)“ForCourse”綜合教學(xué)軟件，用于完成各類教學(xué)資源的整合；從實(shí)現(xiàn)技術(shù)上說(shuō)，首先，采用相對(duì)路徑方法實(shí)現(xiàn)單機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的架設(shè)，能有效地減少大數(shù)據(jù)量教學(xué)資源在網(wǎng)絡(luò)端的加載時(shí)間。其次，在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)分別構(gòu)建“課程信息”“教學(xué)信息”“軟件參數(shù)信息”等關(guān)系型數(shù)據(jù)表，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)課程說(shuō)明信息、教學(xué)提綱、教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的分類管理，并對(duì)教學(xué)平臺(tái)的字體大小、標(biāo)題樣式等參數(shù)進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置。然后，通過(guò)SQL語(yǔ)句與C語(yǔ)言嵌入式組合，實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的添加、刪除、修改和查詢等操作。最后，針對(duì)圖片、視頻等素材，采用層次文件夾形式進(jìn)行管理，并通過(guò)文件名自動(dòng)識(shí)別與數(shù)據(jù)庫(kù)查詢相結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)課程章節(jié)與教學(xué)素材的自動(dòng)匹配；從功能上說(shuō)，該款軟件具備“課程結(jié)構(gòu)管理”“課程資源配置”“綜合在線教學(xué)”等功能，不僅能通過(guò)程序控制實(shí)現(xiàn)對(duì)各類教學(xué)資源的靈活配置，而且還可以實(shí)現(xiàn)在線教學(xué)時(shí)，通過(guò)教學(xué)平臺(tái)可以對(duì)接教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)自由、靈活的教學(xué)素材信息對(duì)接；軟件可實(shí)現(xiàn)對(duì)MP4（視頻）SWF（動(dòng)畫(huà)）JPG（圖片）GIF（動(dòng)圖）等形式教學(xué)資源分布式管理與調(diào)用，并為這些資源提供了數(shù)據(jù)接口，可被其他的教學(xué)平臺(tái)調(diào)用。

當(dāng)然，現(xiàn)有各種教學(xué)軟件能功都較為完善，能滿足大部分教師的教學(xué)要求。但是，對(duì)于有個(gè)性化教學(xué)和自主改進(jìn)需求的教師來(lái)說(shuō)，自主開(kāi)發(fā)教學(xué)平臺(tái)是個(gè)不錯(cuò)的選擇。

2.體驗(yàn)式教學(xué)的實(shí)現(xiàn)方法

與線下教學(xué)不同，網(wǎng)絡(luò)課堂很難給同學(xué)們發(fā)放實(shí)物材料，學(xué)生們也不能方便地打印各類材料，更不能實(shí)時(shí)地與學(xué)生進(jìn)行深入互動(dòng)和情景對(duì)話。從思路上講，針對(duì)難點(diǎn)內(nèi)容引出核心原理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，精心準(zhǔn)備各種教學(xué)素材。要求同學(xué)們從上課開(kāi)始，根據(jù)老師提供的“題目”或“展示材料”在相應(yīng)的時(shí)間段進(jìn)行體驗(yàn)式操作或完成規(guī)定動(dòng)作，讓學(xué)生體驗(yàn)到核心原理的基本思想和發(fā)展過(guò)程，而不一味地用眼看、用耳朵聽(tīng)。實(shí)際操作流程是這樣考慮的：鑒于疫情期間的特殊性，要求同學(xué)們每次課前隨便準(zhǔn)備1張近A4大小的紙張，教師通過(guò)直播的共享屏幕向?qū)W生展示教學(xué)素材與思考題，要求學(xué)生簡(jiǎn)單地繪制原理圖，自主地完成問(wèn)題分析或表格填寫(xiě)。然后，利用直播平臺(tái)語(yǔ)言提示學(xué)生如何思考與自主操作；最后，通過(guò)程序控制附加攝像頭向?qū)W生展示教師桌面的手部動(dòng)作，為學(xué)生講解關(guān)鍵原理與解決思路，和他們一起共同體驗(yàn)對(duì)一個(gè)具體問(wèn)題思考過(guò)程，牢牢地抓住學(xué)生的注意力，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。具體實(shí)現(xiàn)方法是：通過(guò)騰訊會(huì)議、超星學(xué)習(xí)通等軟件實(shí)現(xiàn)課程的直播，以共享屏幕方式向?qū)W生展示教學(xué)桌面，然后調(diào)用開(kāi)發(fā)的教學(xué)平臺(tái)，通過(guò)嵌入（PPT）或窗體程序方式展示教學(xué)素材，利用直播平臺(tái)的攝像頭展示教師教學(xué)形象，通過(guò)C語(yǔ)言控制自主接入的攝像頭，以手部頂端成像方式向?qū)W生演示難點(diǎn)問(wèn)題。

另外，針對(duì)一些常識(shí)性問(wèn)題，會(huì)要求學(xué)生想象自己就站在事件發(fā)生時(shí)的地形（地理）環(huán)境之中，要求他們思考其中的關(guān)鍵性問(wèn)題，并在課程記錄卡上寫(xiě)下自己的真實(shí)想法或根據(jù)展示的圖形做答。最后，教師再為大家講解其中的關(guān)鍵性問(wèn)題，幫助他們正確地理解相關(guān)問(wèn)題。

3.融入式教學(xué)的實(shí)現(xiàn)方法

融入式教學(xué)通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)：一種方式是圍繞難點(diǎn)和重要知識(shí)點(diǎn)，將時(shí)下年輕人喜聞樂(lè)見(jiàn)的流行元素（如電影、音樂(lè)等）融入教學(xué)素材之中，提升課程對(duì)學(xué)生的吸引力與代入感，以提出的問(wèn)題作為引導(dǎo)，提出學(xué)生關(guān)注的點(diǎn)，開(kāi)展引導(dǎo)式討論教學(xué)。此外，還在教學(xué)材料中，融入了與學(xué)生相關(guān)的元素，包括學(xué)生的實(shí)際操作照片、學(xué)生作業(yè)照片、學(xué)生探討問(wèn)題的照片和視頻等，使得學(xué)生看到相關(guān)內(nèi)容就會(huì)產(chǎn)生天然的親切感，可有效地提高學(xué)生的沉浸感，對(duì)于舒緩學(xué)生情緒，提高學(xué)生課堂注意力、減少學(xué)生對(duì)難點(diǎn)問(wèn)題抵觸情緒等方面具明顯效果，特別在連續(xù)多日的封閉式管理期間教學(xué)更為突出。具體的技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑是：分析與收集當(dāng)前對(duì)學(xué)生有正面影響的流行音樂(lè)、視頻等元素；并利用音頻、視頻處理軟件完成后期剪輯和動(dòng)畫(huà)嵌入等工作，從而實(shí)現(xiàn)視頻類教學(xué)素材的加工；對(duì)于圖片素材來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)收集、手繪和電子繪圖等方式展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容；對(duì)于難于理解的知識(shí)點(diǎn)，還可以通過(guò)Flash動(dòng)畫(huà)、GIF動(dòng)畫(huà)制作等方式加工出教學(xué)過(guò)程可控動(dòng)畫(huà)素材。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在上述方面的思考與教學(xué)嘗試，讓每位同學(xué)都能有效、全程地參與到線上教學(xué)中，有效地幫助他們梳理和理解關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)；同時(shí)，輕松的上課方法和氛圍讓同學(xué)們可以放松心態(tài)，自覺(jué)地加入課程學(xué)習(xí)中，緊跟教師的上課思路與節(jié)奏，還有利于排解疫情期間的部分負(fù)面情緒，學(xué)生普遍反映效果良好。本文采用的方法具有“平戰(zhàn)結(jié)合”特點(diǎn)，上述方法完全可以在線下課堂中完美復(fù)制重現(xiàn)，并在課堂中繼續(xù)發(fā)揮數(shù)字化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。

（1）通過(guò)資源集與自主教學(xué)平臺(tái)的程序控制，可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的有效整合與靈活展示，可以根據(jù)課堂進(jìn)度、課堂氣氛、學(xué)生需求，實(shí)時(shí)、隨機(jī)地調(diào)配教學(xué)資源，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了非線性式地課堂教學(xué)模式。此外，還可為課程教學(xué)資源的不斷積累奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

（2）本文采用的“體驗(yàn)式教學(xué)”方法，簡(jiǎn)單易行，可讓所有學(xué)生在課堂時(shí)間內(nèi)全程參與教學(xué)過(guò)程，同時(shí)通過(guò)自主式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，幫助學(xué)生形象化、伴隨邏輯思想地掌握難點(diǎn)知識(shí)。同時(shí)，也給學(xué)生表達(dá)思想提供了空間與正能量的限制范圍，也是一種不錯(cuò)的思政教育方式。

（3）本文采用的“融入式教學(xué)”方法，可讓學(xué)生感受到自己就在課堂里，能有效地提高學(xué)生的專注度，減輕他們的課堂壓力。

然而，疫情期間學(xué)生可能缺少相關(guān)設(shè)備，一些復(fù)雜的教學(xué)材料也不能由教師代為處理，學(xué)生的操作能力有差異，會(huì)對(duì)教學(xué)進(jìn)度產(chǎn)生一定影響。因此，教師需要提前做好安排，精心設(shè)計(jì)，盡量不給學(xué)生添加額外負(fù)擔(dān)。

當(dāng)然，每門(mén)課都有自己的特點(diǎn)，每位教師都有自己的風(fēng)格和特長(zhǎng)，上述內(nèi)容僅供各位同仁參考。我們認(rèn)為，教學(xué)手段確實(shí)可以提高教學(xué)效果，良好教學(xué)設(shè)計(jì)是前提，合理技術(shù)手段與教學(xué)方是支撐，對(duì)課程專業(yè)知識(shí)體系正確傳達(dá)與科學(xué)化表達(dá)則是重要基礎(chǔ)。