《锅炉原理》移动信息化教学改革与实践
纪国剑，王政伟，高颖
（常州大学 石油工程学院，江苏 常州）
摘 要： 近年来，随着辅助性教学软件的出现，各大高校掀起了移动信息化和在线课程等混合式教学模式改革的研究和推广热潮。本文分析了信息技术与教育教学融合的特征，并以蓝墨云班课为平台，基于能源与动力工程专业核心课程《锅炉原理》的改革实践，旨在探讨信息化教学中的具体应用及其效果。
关键词： 云班课；翻转课堂；线上线下；能源动力类；移动信息化
“互联网+高等教育”时代背景下，随着移动通信技术的进步，催生了“蓝墨云班课、网易云课堂、中国大学慕课、爱课程”等优质资源共享教育云平台的诞生和人人皆学、处处能学、时时可学的泛在学习环境的雏形，移动学习正逐渐引入泛在学习体系[1]。2018年，教育部发布 的“新时代高教40条”中也再次明确指出：“推进信息技术与教育教学深度融合”的核心理念。立足于此，笔者基于移动蓝墨云班课APP软件，在能源与动力工程专业核心课“锅炉原理”课程中进行了为期多年的教学改革，以期为其他研究者开展混合式教学实践和研究提供借鉴。
第三，负反转断层活动持续时间长，连通性好，是理想的油气运移通道。低潜山构造带一般分布在箕状凹陷的深凹部位，距油源近，构造分布和隆起幅度较大，又具有多层系、多类型的特点，是复式油气聚集带［9］。
一 信息技术与教育教学深度融合的特征
（一） 利于知识构建型自主学习体系的形成
在互联网+时代，教师是意义建构的帮助者、促进者，而不仅是知识的提供者和灌输者[2]。主讲教师在线分享教学PPT，讲课微视频、科技论文、图片、富文本等资源，学生可以直接从线上课堂随时获取各种学习资料，在良好的交互性下，与其他学习者实现连续的、无缝的信息交互和学习互动。这一点大大突破传统课堂教学中课后自学的范畴。知识由学生自己来建构完成，以他们自己的经验为背景，通过特定情境下的学习活动过程和教师引导式的答疑和讨论环节，来赋予知识以意义，随时随地开展线上学习也大大激发了学生的内在动力。教师从传统的传递知识的权威转变为学生学习的辅导者，成为学生学习的高级伙伴或合作者。
（二） 过程化考核成为主流
在信息化时代，为提高教学磁性，主讲教师主要开展课堂“精讲+线下讨论”和课后线上讨论的教学模式，也更加侧重线上平时作业、综合性大作业、阶段性测验、课堂专题讨论、团队作业、实践活动等过程性考核，更加关注学生在整个教学过程的动态变化[3]。通过多元化的考核方式对学生的阶段性学习效果进行考核和评估，营造全程紧张的教学过程，利于及时准确掌握教学情况并发现问题，进而采取必要的调整措施以达到分步教学目标，确保整体教学质量[4]。
（三） 翻转课堂等混合教学模式无缝对接
美国学者埃德加·戴尔在学习金子塔理论指出，通过讲授，阅读，视听结合包括示范等传统教学方式和被动学习，知识是僵硬的，容易淡忘，被动接收信息，难以完成意义的知识建构，学习效果不佳[5]。在信息化教学中，师生、学生之间小组讨论等参与式学习成为常态，团队学习和主动学习成为主流，翻转课堂等混合式教学模式无缝对接，学习效果也显著提升。
其五，健全公平优质的教育体系。教育“不仅是提高社会生产的一种方法，而且是造就全面发展的人的唯一方法”[19]，通过这种方法，使人在其中能体验到真正合乎人性的东西，体验到自己是人。从教育角度来说，“发展最终所要求的是在人的方面的改变，这种改变是获得更大发展的先决条件和方式，同时也是发展过程自身的伟大目标之一”[20]，教育上去了，现代化的人才涌现出来了，才能为经济社会发展提供强大人才保障和智力支持。因此，提高教育质量，努力让全体人民享有更全面更优质的教育，通过教育使每个人更富创造性，是打造新时代中国特色社会主义共建共治共享的社会治理格局的重要基础。
二 《锅炉原理》混合式教学改革实践与分析
在授课前，会将课程教学的讲稿，PPT，微视频、相关专业技术文件及带有一定调研或研讨性质的小组作业提前1-2周发布在云平台供学生自习。在课堂“精讲+线下讨论”环节，利用云班课软件随堂进行1-2个议题的分组讨论，要求学生在规定时间内讨论并提交讨论结果，并根据贡献度大小签字上传至云班课，然后再抽取小组进行答辩。课后线上学习多以交流互动为主，在答疑区、教学反馈区以及小组作业区内进行，以便及时了解学生学习情况。一般每次课后布置1-2个小组作业，组员相比于课堂讨论要少一些，一般3-4人。教学反馈一般3-4次课后安排一次，以头脑风暴形式进行，要求学生对教学过程进行评价，有时为有效提高学生的参与度，了解学生的真实想法，以网络无记名投票形式进行。
（一） 合理组织教学过程
《锅炉原理》为能源与动力专业火电方向的专业必修课，涉及大量的热力系统和设备原理及运维等，知识架构复杂，传统讲授式教学效果不佳。笔者基于移动信息化蓝墨云班课平台，进行了3个学年的线上线下混合式教学改革实践，现总结如下。
（二） 梯级设置学习任务
好的课堂，需要综合考虑知识和能力，过程和方法，情感态度和价值观三个维度的课程目标。而课堂教学中的即时评价对于激励学生进步，调节教学导向意义重大。蓝墨云班课为课堂教学师生互动环节提供举手、抢答、小组评价和随机（摇一摇）等四种形式。在教学过程中，根据题目的难易程度而选择不同的互动方式。在互动结束后，可以及时记录学生在互动过程中“知识、技能、情感、态度、价值观”等的真实流露，并将结果实时反馈给学生。师生互动形式的多样性，可以改善课堂教学氛围，缓解课程学习压力，促进学生的主动发展，提高课堂效率，能够创造性地实现教学目标，达成教学的最优化。对于课后的答疑和小组作业专区，也会及时通过教师评价、指定学生评价、学生互评等形式进行。
起落架载荷实测一般采用应变法[10-11]。飞机飞行前，在起落架主要受力部位加装合适的应变计，在其缓冲器上加装线位移传感器，以测量起落架的结构应变和缓冲器位移。接着进行地面校准试验：首先将起落架固定安装在专门研制的固定台架上，安装连接方式与实际工作状态基本相同；其次，根据起落架在使用中的受载情况，通过加载作动器对起落架分别施加航向、垂向、侧向等载荷及其各向载荷的组合情况；最后，根据校准试验数据，利用多元线性回归方法分别建立了起落架的三向载荷方程。
（三） 灵活评价学生表现
针对《锅炉原理》专业课程的特点，设置了阶梯式的讨论题，即入门、晋级和拓展三大系列。其中入门讨论多以课程教学中的事实性知识和概念性知识为主，通过微视频、图片和富文本的形式展开，引导大家掌握专业设备特点和原理，学生主要在课后线上通过阅读、调研和资料收集的形式完成，做到对知识点的掌握和理解。晋级题型则多以工程实践案例为主，属于程序性知识，需要学生能将知识点体系化，要知其然，学生主要在课堂完成，需要结合教师的讲授，并通过学生之间的讨论交流、协作学习甚至角色扮演等形式完成，实现知识的应用、分析，甚至评价。而拓展题则在课程知识体系上进一步以工程实践科学问题和相关技术论文为引导，属于元认知性知识，需要对所学知识进行迁移、做出决策和解决问题等深度学习，要知其所以然，不断的通过课外的阅读和协作交流完成，需要对问题或技术等知识点进行应用、分析和评价，甚至是反思，学生课后线上完成，拓展题带有一定的研究性质，学生成果往往具有一定的创造性。这也是充分将知识类型、教学目标和学习活动三者有机的整合起来。通过3学年的教学实践发现，学生对于工程案例和工程实践中科学问题关注度和参与度都极高，为此笔者也将入门、晋级和拓展三种题型的比例从初期的2:1:1调整到现在的1:1.5:1.5。
1) 一步预测：假设已知k-1时刻的状态xk-1的统计特性为先对Pk-1作平方根分解，得Sk-1，令i=1,2,…，2n，选择容积点为权重
（四） 大力推行过程考核
为提升师生互动，《锅炉原理》多采用翻转课堂进行，为实时关注学生的学习态度和效果，大力推行了过程化考核。平时成绩的权重显著增加，占40%，主要评价学生在视频资源和非视频资源学习、课堂小组讨论、课后线上讨论与答疑、测试等学习与互动环节的表现。以及在学生在课堂互动学习的态度、参与教学反馈、投票、签到、教师点赞等涉及课堂管理的方面的参与情况。经过三个学年的实践发现，学生对于视频、文本的在线资源的学习热情并不高，大家关注的重点在课堂互动讨论和小组答辩。为此笔者设计了大量的课堂讨论和小组作业，同时对讨论答疑和作业及小组任务的权重进行了调整，从最初的30%增加到现在的65%。学生可以实时在线查阅个人成绩及各考核内容的雷达图，及时调整学习重点和方向。
（五） 同步进行考核解析
传统笔试考核到成绩反馈再到解析，需要一定的时间。而利用云班课软件，考核和解析过程可以随堂同步进行。在课堂规定的时间内，学生运用智能手机完成测试。为避免抄袭，题目可随机排序。考试过程中，可通过同屏软件，实时反馈各学生的成绩、完成时间和班级排名等。整过考核过程紧张刺激，并富有一定的趣味性。测试结束后，老师立即对测试内容随堂解析。同时，结合软件提供的测试结果分析报告，学生和老师可以同步了解每道题的答题情况，如整体成绩柱状图分布，各测试题目的正确率和各选项占比饼图等等。由于考核过程和结果可实时同屏课堂反馈过于紧张，建议一般按章节课后进行。
（六） 有序推进答疑互动
对于答疑互动环节，笔者在每次课堂讲授前后都会在线上设置答疑专区。学生在自学、听课、讨论或课后等过程中通过文字和图片等形式发帖提问，可以对学习或教学中的疑惑提出问题或者个人见解，老师和其他同学可以随时随地进行答疑互动。对于优质的提问和解答，学生可以录入个人在线答疑库，便于后期复习。
三 结语
移动信息化教学是互联网发展下的产物，是传统教学形式的发展和延伸。教师扮演的角色更多的是导学，需要精心组织和构建知识体系，为学生自主个性化的学习提供“信息化、资源化和平台化”的交互资源和窗口，同时，需创设不同学习情境和学习任务，引导学生开展探究性学习。合理组织线上和线下的“教+学”活动，推行信息化互动翻转课堂，对于推进信息技术与教育教学深度融合，任重道远。
参考文献
[1] 王英,王艺,移动互联网络下泛在学习空间构建研究[J].中国教育信息化,2018(21):31-34+41
[2] 丁娓娓,对建构主义教学理论的批判性解读[J].吉林省教育学院学报(上旬),2013(10):60-62
[3] 许华琼,胡中锋.形成性评价及其反馈策略[J].教育测量与评价:理论版,2010(1):23-26.
[4] 乔凤杰,王光艳,王婷,实施阶段性多元化考核办法——高职院校专业课程考试模式改革探索[J].中国电力教育,2017(6):40-43.
[5] 韩玮,程琦.“学习金字塔理论”在高校教学模式改革实践中的可行性分析[J].科技与创新,2015(7):110-111.
本文引用格式： 纪国剑,王政伟,高颖.《锅炉原理》移动信息化教学改革与实践[J].教育现代化,2019,6(50)：126-127.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.50.062
基金项目： 本文系常州大学石油工程学院教改项目“基于蓝墨云班课的混合式教学设计与改革实践（项目编号：CDSG2017002）”
作者简介： 纪国剑，男，汉族，江苏句容人，副教授，博士学位，博士研究生，研究方向：流动与传热。