學院新聞

            【線上教學進行時】陳志軍--《礦床統計預測》理論與實踐并重的遠程教學經驗與體會

            發布人:zyxy發表時間:2020-04-07點擊:

            編者按:當前,新冠肺炎疫情蔓延勢頭得到有效遏制,防控工作取得階段性成效,為深入貫徹落實習近平總書記關于統籌推進疫情防控和經濟社會發展的系列重要講話精神,在學校統一部署下,資源學院全體教師克服重重困難,創新運用線上教學新形式,積極總結教學經驗與成果?!毒€上教學進行時》第九期,讓我們一同了解陳志軍老師的經驗總結:《礦床統計預測》理論與實踐并重的遠程教學經驗與體會

            武漢作為新冠肺炎疫情的主戰場,疫情防控工作取得階段性成果,但對武漢高校教學工作來說,遠程教學仍然是當前一段時間內的唯一方式。對武漢高校的大學生來說,仍然是要做到不離家不返校,堅持在家做好線上的學習,耐心等待學校開學通知;對教師來說,專業課程遠程教學中實習課如何上的問題亟須解決。

            2020春季學期,本人為資源學院大三學生講授專業課《礦床統計預測》,共有48個學時,其中理論授課32學時,實習16學時。分兩個教學班:卓越班(026171, 026172,39人選課,第3~11)及基地班(020171, 20人選課,第7~16)。該課程具有綜合性強、跨學科、重實踐的特點,教學實習內容一般可以不涉及地質實物資料,因此利用礦產勘查數據資料借助計算機軟硬件設備能夠完成有關礦產預測方法實習。目前,卓越班教學班的授課已經過半,開展了兩次遠程實習教學,基地班教學班剛完成首周授課,經過了前期信息化教學技術的學習和摸索,努力構建了理論與實踐并重的遠程教學解決方案,凸顯信息化特色與優勢,加強師生互動。在此和老師們分享一些經驗與體會。


            一、基于“CCtalk+CG希冀”遠程教學平臺創建互動虛擬教室

            自教育部提出“聽課不停學”號召以來,在線教學引爆了慕課平臺、虛擬仿真平臺、直播平臺的流量紅利。既有教育部或省教育廳欽點的教學平臺,也有阿里釘釘、企業微信、騰訊會議、頭條飛書、小鵝通、美團大象等IT企業推出的具有音視頻會議功能的商用平臺。在本人看來,選擇哪個平臺作為教學工具,不僅在于平臺自身功能,更在于教師的教學需求、技術掌控能力和居家工作條件。要完成基本的高校教學任務,一方面應該能夠開展視頻直播,同時還需進行有效的學員管理、音視頻播放、作業布置及批改等基礎的學習管理系統功能。

            通過調研,本人選擇的是滬江旗下的CCtalk實時互動教育平臺。該平臺自開課以來使用狀況表現令人滿意,功能設計契合教學場景,某些功能有其獨到之處,例如(1CCtalk直播屏幕可以僅共享指定區域,這樣老師不需要將自己屏幕全部暴露在直播鏡頭中。屏幕共享的區域相當于一個表演舞臺,未被共享的區域就是精心設計的控制室,演示幻燈片、網站、視頻、軟件皆可靈活切換;(2)直播結束后,CCtalk可以自動生成回顧視頻,后上課的基地班同學可以隨時觀摩卓越班的教學資源;(3CCtalk具有社群討論、課時提醒、作業布置、文件共享、話題討論、通知公告、教務管理等專業的教學功能。因此,CCtalk在某種程度上可以一個頂倆,例如取代騰訊會議(直播用)+QQ群(布置作業)的軟件組合,融直播授課與教學管理于一體,使得教學過程無縫銜接。

            在《礦床統計預測》實習環節,順應地學大數據發展趨勢,本人采用Python技術更新了原有的實驗材料。有近十位學生反饋他們的電腦不能成功安裝Anacoanda科學計算環境,為此,認真調研云端實習的解決方法,最終選擇北航希冀(CG)在線實驗平臺來完成教學實習環節。CG平臺是一個國內既專業又有溫度的計算機類課程一體化支撐平臺,定位于全面支撐計算機、人工智能和大數據專業建設的大型綜合教學實驗平臺,全面支持Jupyter Notebook科學計算環境的在線運行。本人將實驗資源上傳到平臺上后,可以靈活調取創建在線實驗作業并設定任務時間,并且支持一次作業任務中能安排多個小型實驗,可以完美解決一次實習課中需要完成多個實驗,兩個教學班實習異步問題可以各種獨立發布實習任務即可,無需重復上傳實驗材料。學生賬戶可以由教師批量導入,并隨時隨地開展實驗并撰寫實驗報告。學習大數據課還可真實顯示各個學生在線實習時間情況。此外,CG平臺還支持CBS推流,課程信息、在線作業、在線考試、在線答疑、在線教程開發等學習管理系統功能也是非常強勁的。

            經過一個半月左右的教學實踐,基于“CCtalk+CG希冀”兩大平臺來協同開展《礦床統計預測》遠程教學有信心能有效完成理論與實踐全環節的教學過程,基于上述平臺學習的學習活動,能夠對學生的成績評定給與公平公正的評價。本學期成績評定本人采取的方式是:平時成績 30% + 實習成績 20% + 課程報告50%,平時成績來自CCtalk教務管理數據(課后作業、課堂內外互動、在線測試)、實習成績和課程報告來自CG平臺在線實驗和作業數據。

            1CCtalk平臺的理論授課、作業/實習講解,直播回放,學習管理系統支持


            2CG希冀平臺在線虛擬實驗(軟件安裝于云端,學生直接在線實習)

            二、讓虛擬教室“活”“動”起來的6個技巧

            1. 巧用音樂/視頻暖場營造氛圍

            在每次直播上課前,我會選定抗議宣傳視頻或音樂提前10分鐘左右啟動,先進來的同學可以根據開場音視頻檢測設備是否正常工作,同時通過音視頻進行暖場。在兩節課的課間,同樣可以播放一段音樂或視頻片段。在課程結束后,在音樂聲中退出直播。

            2. 靈活開關攝像頭

            直播教學如何使用攝像頭也是有講究的。我的經驗是暖場音樂結束上課前開啟一段時間攝像頭,和學生討論上次課作業的時候、介紹本講主要內容,讓學生感受到屏幕上傳達的是授課老師的真實狀態,當然,老師的儀容儀表要精神,可以開啟合適的美顏功能(例如后臺開啟YY開播軟件),但是最重要的是,老師教學神情舉止輕松自信地沉浸在虛擬教學環境中。開啟攝像頭時,我個人認為鏡頭中的畫面僅是臉部,甚至臉的某個部位的特寫,畫面反而不佳,特別是使用的是筆記本電腦攝像頭圖像質量本身不夠好。應該有意識地人向后退,讓課桌以上的身體部位出現在鏡頭中,讓學生看清你的神情舉止,呈現老師的神態和手勢為佳。不過,在教學過程的大部分時間里,也沒有必要一直開著攝像頭上課,開啟本課教學內容講解時,老師隱身為神秘人物,讓課件畫面作為主題。在重要的師生連麥互動環節也可以嘗試開啟攝像頭。

            3. 讓演講畫面“動”起來

            直播教學過程中需要呈現視頻信號畫面的不斷有序流動,但是存在某個演講畫面長時間靜止不動,特別是老師的攝像頭還可能關著只有語音的情況,通常這會使得演講缺乏生動性,不耐看。這時,我會利用電子教鞭工具對重點內容進行標記,對難點內容邊講解邊在畫面上繪制示意圖。有些電子教鞭有白板/黑板功能,善用這些工具可以呈現靈活多樣的教學內容,讓演講畫面“動”起來,吸引學生注意力。另一方面,在備課中將PPT內容較多的頁面分解成多個頁面,為重點、要點添加動畫元素,也將有助于增強演講過程中的動感。

            在講課過程中,老師需要臨場發揮但幻燈片內容和當前話題無關,可以利用電子教鞭工具直接將屏幕變成白板邊講邊畫、或者打開引擎搜索/百科/知乎搜索對應話題打開網頁。讓遠端的學生感受到可視化的思維過程,變授人以魚為授人以漁。進一步地,我也在構想某些教學環節中能否擺脫對PPT的依賴,借助云計算輔助教學(ComputerAssistedInstructions,簡稱CAI))工具的優勢,變知識單向輸出為主的教師Talk為師生協同匯聚知識的Dialogue,變固化的PPT為靈機一動的PowerPoint畫面呈現,變授人以漁為授人以欲來激發學生學習興趣和求知欲。例如面向基地班教學過程中,可以充分利用卓越班已經發布的各類教學資源、網上開放的學習資源開展一定程度地自主學習(調研中不少學生也表示沒有充足的時間在課堂外進行自學),在階段小結或期末復習課堂內的有限時間的教學活動中,依托石墨文檔(https://shimo.im/)等云辦公軟件的思維導圖、互動白板工具,按指定的討論主題、講課提綱及教材章節標題為引導,師生在云端緊張協同地進行頭腦風暴,共同編輯指定的思維導圖文檔或白板文檔,讓學生充分參與到教學活動中來,對教學要點內容進行師生共同的梳理和總結,各抒己見貢獻自己的知識,同步呈現討論思路及其結果。師生教學活動既然已經都全程在線了,不妨利用信息技術將教學活動的版圖設計得更大些,讓知識的力量“穿透”屏幕畫面雙向地“流”起來、“動”起來,見字如面,定格時光。

            4. 虛擬教室課內課外多樣化的互動手段

            對具有學習管理系統功能支持的直播教學平臺來說,直播上課打卡完全是不必要的,選課學生何時在線都被記錄在教育數據中,例如CCtalk學習群內成員會自動區分為參加中和未參加兩種狀態,直播結束后會提供基本的直播數據。老師們更多關注的應是在屏幕后學生學習投入情況:人是否在屏幕前,是否跟隨教學進度。通常,我在CCtalk直播中,我會隨機發起一次隨堂練習來了解學生在線情況和關注直播情況,我還利用了華南師范大學未來教育研究中心研發的課堂酷(http://www.ketang.cool/)這款極簡在線教學工具,發起在線調查(紙條范)和隨堂搶答測驗(快搶)。對重點難點知識內容,通過邀請學生上麥來回答問題,或同時連麥多個同學進行小組合作解答問題。在直播課堂中也注重學生課后作業的完成情況的通告,對完成優秀的學生進行表揚,對存在疑難的問題進行講解。除了課堂內加強師生互動之外,我也在CCtalk中發起專題討論貼,來促進學生互動,發現學習活躍的學生,增強CCtalk學習環境對學生的粘性。通過連麥對話、隨堂測試、快速搶答、課后作業、在線實習等各種教學活動,有機聯動與互動,促進學生知識理解與掌握,同時也在積極嘗試和準備師生協同編輯思維導圖進行頭腦風暴共建課程知識體系、基于學生完成的讀書報告進行在線展示,等等,從而循序漸進、不斷優化混合式教學模式。

            3遠程教學環境及授課要點教學設計思維導圖


            4多樣化的課堂互動活動

            5.建立“看得見”的師生教學名冊

            我們的學生在哪里,哪里就需要老師們的引領。教學活動中的一個學生的名字都是一個鮮活的個體,都應被老師關注,甚至提供個性化的教學。在教學學習群中,老師和學生都應用實名并且使用真實的頭像。本人還利用石墨文檔開展了遠程教學調研及建立教學班師生名冊,每位學生上傳了自己的頭像,“疫”路同行,并在教學互動中不斷增進老師和學生之間的信任感,同時也約束在教學活動中,每個人的發言都應遵守事先約定的教學紀律。

            5開展遠程教學調研及建立教學班師生名冊“疫”路同行


            6.專業教學活動中融入思政元素

            因勢利導多維發掘抗疫故事是本學期專業教學活動中融入思政元素的有效手段,借助共青團中央在嗶哩嗶哩網站(俗稱“B站”)的抗疫宣傳片,中國大學MOOC鋼琴教師抗疫主題直播等素材,我在課程開啟暖場和課間休息過程中的播放,引領大學生勇做社會思考者、前行者和負重者。同時結合講課內容特點,將有關疫情大數據分析應用的優質講座融入到直播教學中,增強了同學們學好課程知識,智戰疫情的信心。

            6專業教學活動中融入思政元素增強凝聚力


            三、聆聽教育教學講座的6個學習體會

            疫情以來,全國諸多教育技術專家、教學名師開播“聽課不停學”相關的公開講座,例如CCtalk平臺、國家教育資源公共服務平臺的云上講堂、超星學習通平臺的信息化教學能力提升系列的公益直播課,等。我也積極聆聽了不少講座及問答互動,對照與反思自身遠程教學中得與失,以下幾方面我認為在教學過程中非常重要。


            1. 充分積極的準備是基礎和前提

            課好,遠程教學的效果才能好,而實際遠程教學中凌亂不堪狀況擺出,皆因準備并不充分??梢詮囊韵聨讉€方面老師應早著手:(1)將教學材料發布到教學管理系統中;(2)除了PPT外,遠程教學中還展示哪些視頻、軟件提前啟動好,特別是播放在線視頻應選擇無廣告的視頻,;(3)課堂互動的問題或隨堂測試提前設計好。(4)通訊管道保持暢通已應對突然掉線,突發情況應對始終有Plan B,例如遴選助教作為聯合主持人,通過CCtalk討論區、QQ群中發布信息穩定情緒。要認識到遠程教學或者線上教學,與傳統課堂在同步教學活動、異步教學活動中存在著很大不同,必須遵循教育規律,做好充足準備,才能讓遠程教學大放異彩。


            2. 熟練掌握你的遠程教學平臺

            在線教學對教師的信息化教學能力是有要求的,除了有場地、軟件、硬件之外,教師必須要熟練掌握和駕馭你的虛擬教學平臺,就如了解實體教師的一桌一凳一樣。特別時進行師生問答環節,學生舉手搶麥、老師點名邀請學生上麥、多人同時連麥、老師控制學生下麥等功能,老師在開課時就要和學生演練以便熟悉操作方式。按知識點講解進度發起兩三次隨堂測驗也是一個非常好的教學手段,可以隨時了解學生學習情況?;谶x定的遠程教學平臺,師生信息素養的共同掌握是在線教學的基礎。雖然在2月初不少在線教學平臺由于巨量教學需求暴漲“崩壞”服務,但是這些情況都是暫時,信息技術的提升會隨著需求的增長會越發成熟和穩定,老師們學習掌握信息化教育技術的主流是必然的。并且應珍惜難得的學習和教研契機,從實際需要出發,我們不得不學;從教育趨勢看,我們應盡早學;從跨行業看,這是運用遠程辦公、遠程協助平臺開展教學、科研活動的良好契機。


            3. 營造良好舒適的工作環境

            開直播教學,想象的是影視劇中高大上的場景,然而居家線上授課理想很豐滿,現實很骨感,老師的高大上的形象可能因為某一個誤操作在心目中“毀于一旦”甚至引發教學危機,也可能因為隔離中的生活隨時有不速之客突然殺入鏡頭或一聲呼喊響徹全屏而陷入一陣尷尬。疫情期間的教學工作帶來了構建和諧家庭的需求和契機,尋求家人的支持,和家人有個約定,需要盡量找個安靜的工作的地方,不被打擾和分心。如果開啟攝像頭,人物的背景應當盡量簡潔,簡單的白墻其實挺好的。


            4. 與學生約定在線教學規則

            在線教學規則的約定至關重要,例如所有人必須實名,所有人必須為自己的言論和數字足跡負責;直播教學期間禁止惡意刷屏,保護隱私不中傷;按時完成作業過期不候,抄襲作業(包括從網絡復制)是極其惡劣的違規行為等。


            5. 激發學生的學習的參與度、自覺性和主動性

            在線教學讓教師感到焦慮和不安的是“失控感”,是在“目中無人”缺乏真實的教學場景中自嗨,還是可以做到“心中有人”“天涯若比鄰”,這需要老師進行創造性的教學設計,用“任務驅動”,“競爭”、可視化的評價,讓學生真正動起來,參與進來,把“作品作業”拿出來。設置富有挑戰的話題、,組建和鼓勵小組合作、給不同的學生布置適合自己的作業和任務、開展基于項目的學習、探究式學習、任務驅動學習等。實際上,作為教師,再也不是知識的擁有者和壟斷者了,學生需要教師更多的是啟發和引導。真正能自覺自律主動學習的學生,他們最適應的恰恰就是在線學習。老師給與明確的要求,適度的作業,明確的檢查評估,比起滿堂課自說自話來得更加的重要與珍貴。


            6. 用好開放教育資源

            今天,我們任何人,都可以借助網絡,向其他任何人學習我們想要學習的幾乎任何東西?!奥斆鞯娜瞬灰欢ㄊ侵R淵博的人,而是知道用簡單、快捷、有效的方法找到問題答案的人”。全球慕課運動促進了我們進入了人類歷史上前所未有的教育資源的大同世界,這是一個人人為師,人人為學的時代。今天的教師,必須成為終身學習者、必須成為技術派教師、必須成為學生的共同學習者。在線教學的老師們不應追求“網絡主播”效應,這實屬誤導,無論教育技術如何改變,教師就是教師,當老師可以變得很容易,也可以變得史無前例的艱難,這取決于為我們是否不曾動搖教育初心,以高度的責任感勇擔立德樹人的光榮使命。


            四、結語

            《礦床統計預測》課程的遠程教學努力將網上虛擬教室營造成為學習活動不受時空限制、理論教學及實驗教學活動完整多樣、師生互聯互動靈活便捷的極簡實用的在線學習環境,為本專業學生提供優良的學習服務。

            當傳統教育按下“暫停鍵”,“見屏如面”承載著廣大教師遠程教學的美好夢想。老師們和學生們雙方都應變身技術流,主動利用信息化技術根據課程內容和特點再造在線學習流程,讓遠程教學活動真正地“活”起來、“動”起來,減少“水課”、“僵尸課”,這是疫情之戰對高校師生教育技術素養、教學設計能力的大考驗,也是信息化教學發展中一次史無前例的偉大實踐,為開展教學研究、改革傳統教育的弊端提供了歷史契機??挂叨窢幓ㄙM了巨大代價換來的遠程教學寶貴經驗,不可輕言放棄,應在后疫情時代的教學中發揮應有的作用,期待云端課堂和常規課堂教學體系的進一步融合和發展。


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