《空气调节用制冷技术》在线教学的实践与反思

新型冠状肺炎疫情发生后，为了保证教学活动正常开展，西华大学积极组织教师参与线上教学培训以保证“停课不停学”。学校提供了雨课堂、超星平台、腾讯课堂、腾讯会议等作为线上教学工具，供师生选择。其中，雨课堂与超星平台提供了很好的在线互动条件，而腾讯课堂和腾讯会议等能创造相对稳定且流畅的直播环境。因此，在实际的线上教学过程中，需要组合利用上述教学平台，物尽其用，充分发挥各平台的优势来保障教学活动的顺利开展以取得理想的教学效果。将线下课堂“搬”到线上，对教师和学生而言都是全新的挑战，是一个值得长期探索和研究的领域。开展线上教学需要教师对教学过程和内容进行全新的设计，也要求学生调整学习习惯和状态以尽快适应新的教学模式。本文以《空气调节用制冷技术》为例，利用QQ群和腾讯课堂开展教学工作，在实践中不断进行教学方法的调整和改进，以保障线上教学效果。
一、线上教学的挑战与限制
(一)硬件条件。由于现有的网络在线课程资源有限，线上教学大多由授课教师采用录播或直播的方式进行。当大量线上教学活动同时开展时，无论是录播还是直播，都对网速及网络的稳定性有很高的要求。对于身处偏远地区的教师和学生，一方面无法保障稳定的网络环境;另一方面可能需要负担昂贵的网络流量费。这都会对线上教学活动的正常和有效开展产生不利影响。
此外，采用线上教学模式后，实验和实习等实践教学活动的开展面临一定的困难。以西华大学的《空气调节用制冷技术》课程为例，根据教学大纲，该门课程共计48课时，其中44课时用于开展理论教学，剩余4课时进行制冷压缩机性能实验。在线上教学背景下，学生只能利用网络资源，基于现有的实验教学项目完成实验环节的学习任务。同样地，由于现阶段线上实验平台建设还不够成熟，只能选择相近的教学资源。本门课程最终选用国家虚拟仿真实验教学平台上的《建筑冷热源系统优化设计及运行调节虚拟仿真实验教学项目》开展实验教学。相比于课程大纲设计的实验项目，该线上实验项目涵盖的内容更广且侧重于系统的运行调节;而课程大纲的实验教学目的为测定压缩机的性能并深入分析影响制冷机性能的因素。因此，采用该网络教学资源开展本门课程的实验教学，不能完全与本门课程的实验教学目标相匹配，无法很好地达到课程预期的实验教学效果。为了让学生有针对性地进行知识的巩固和运用，还应在学生返校后开放校内实验平台，以便于开展观摩或实操实验。
(二)师生行为。开展线上教学，一种方式是学生利用网络教学资源或教师录制课程提前学习授课内容，教师在上课时间组织学生答疑并进行课堂练习和知识巩固;另一种方式是直播教学。由于目前网络课程资源有限，采用前一种教学模式的情况下，大多数课程需要教师提前录制教学内容并上传平台。相比于传统教学模式，这就大大增加了教师的工作量。而从学生的角度而言，学习效果极大地依赖于学生的自我约束力，如果学生不能很好地完成课前预习，那么学习效果便会大打折扣。而采用直播教学的形式也需要针对传统的线下教学各个环节进行全新的设计和改进。此外，线上教学过程中，课堂纪律也需要学生主动维持。本课程提供了两种教学方式供学生选择:一是利用相近教学资源进行课前学习，课堂时间进行知识补充和巩固;二是采用直播教学。最终双方选定采用直播教学的方式开展教学活动。
二、教学改进实践
采用线上教学后，本门课程在教学开展过程的各个环节都进行了一定的调整。以下将从课堂教学设计，答疑互动，以及学习成果检验3个方面阐述笔者开展《空气调节用制冷技术》这门课程的线上教学的实践方案。
(一)课堂设计。传统线下教学以45分钟为教学单元开展。而学生在线学习时，单独面对手机或电脑屏幕，很难做到长时间集中，这就要求教师对教学过程进行重新设计。本门课程在开展线上教学的过程中，围绕知识点作为教学单元开展教学活动，在维持每次课90分钟的教学时长和10分钟的课间休息时间的前提下，对教学单元和休息单元的时长进行了调整。根据每次课的教学计划，将授课内容分为几个核心知识点，教学活动围绕核心知识点开展。每个核心知识点作为一个教学单元，根据该教学单元教学内容的多少和繁复程度来分配时长。基于此，确定休息次数以及休息单元时长。通过这样的方式，可以保证学生在每一个完整的学习和休息周期内，系统地掌握一个核心知识点，且适度的休息有助于学生在后续的学习中更好地集中精力。
(二)答疑互动。传统线下教学，答疑主要利用课堂和课间时间开展。尽管在课程开展过程中会选定时间安排课后答疑，但是通常主动参与答疑的学生人数较少甚至没有。而本门课程在线上教学开展的过程中，为了和学生进行及时的信息沟通，建立了QQ群并将其作为课堂答疑之外的第二答疑平台。教师和学生以及学生之间可以在群内针对课堂内容和特定问题进行讨论，相比于线下答疑，线上答疑的参与度明显有提高。此外，针对习题的讲解，除了课堂答疑外，还采用了视频录制的方式并上传到群内共享。录制视频具有很好的时效性，便于学生随时翻看，且可以根据自身需求反复观看。另外，还可以避免教师针对同一问题反复讲解，大大提高了讲授效率。
(三)学习成果检验。为便于了解学生的学习效果和知识掌握情况并督促学生及时巩固课堂学习内容。本门课程在教学过程中，除了基于课前复习、课堂练习和课后作业来进行知识应用的检验外，还增加了知识总结环节。从时间和内容两个维度出发，要求学生根据所学内容完成每周知识小结以及每章知识小结。采用以上方式对所学内容进行及时复盘，有助于夯实学生的知识掌握情况，强化学习效果。特别是对于课堂上听课积极性和听课效果较差的同学，这一措施可以督促学生进行线下的自学和并及时完成知识的查漏补缺。
三、教学反思
(一)优点。采用线上教学后，考勤变得更加高效。进入课堂之后，教师发布签到任务，学生同步开始签到，可以在更短的时间内完成签到工作。且系统对学生进入和离开课堂的时间以及签到次数均有详细记录，便于教师进行统计。相比于线下课堂教师逐个点名的方式，可以节约更多的时间用于教学。此外，由于学生没有直接面对教师，在屏幕后发表见解和观点的积极性有明显提高。在课堂上提出问题让学生思考时，学生参与互动的情况要明显优于线下教学。课堂互动的参与度能达到1/3以上。通过线上教学平台发布练习题，可以及时得到答题正确率的反馈并发现问题所在，便于教师了解学生的知识掌握情况，并针对所存在的问题进行及时的梳理和讲解。
(二)缺点。课程开展过程中发现，采用线上教学，在课堂纪律维持方面存在一定的困难。部分学生在课堂完成签到后，并未全程参与学习环节。教师较难把握学生的实际在学状态。在线下教学过程中，除了学生主动反馈外，教师可以通过观察学生面部表情来判断知识理解和掌握情况，而线上教学则很大程度依赖于学生的主动反馈。
采用线上教学模式后，对学生的考核也面临新的挑战。如，考试过程中如何保障考场的纪律和诚信。虽然平台提供了在线考试工具以及相应的在线监考功能，但依然存在一些问题。如，在线监考多需配备电脑或需要第二机位监考，则没有电脑的同学在参与课程考核方面就会面临实际困难。
此外，采用这一方法无法解决学生通过网络资源获取答案的问题。所以，针对线上教学，如何合理开展课程考核并取得理想效果仍然是值得进一步思考和探索的问题。
就本门课程而言，最终采取的方案为推迟考试时间，在学生返校后开展线下考核。就考核结果来看，90分以上共有5人，比往年这一分数段的人数略多，优良共占比33.34%。不及格人数为9人，占总人数比例为18.75%，这一人数和比例与往年相当。其中，占比最大的依然是60～80这一分数段，接近50%。总体而言，在疫情期间采用线上教学虽然存在一定的困难和问题，但是通过教师和学生的共同努力，还是取得了较好的教学效果。
四、结语
总之，采用线上教学对教师和学生而言都是全新的挑战。教师需要进行新的教学设计，而学生也需要尽快调整并适应新的学习模式。现阶段，线上教学开展有其不可替代的独特优势，也存在一些不可避免的问题。在后期线下教学活动开展的过程中，可以充分结合线上教学工具并发挥其优势以优化教学效果。同时，针对目前线上教学所存在的问题，也值得各教学平台与教学单位进行深入的思考、探索和完善。