疫情形势下在线实践课程探索

[摘 要] 为防控新冠肺炎疫情，各教育机构广泛采取在线教学形式推动教育教学工作有序进行。实践教学作为大学生培养的重要组成部分，其教学任务在于培养学生的动手实践能力，使学生在实操过程中融汇专业知识，这对在线实践课程提出了更高的要求。以2020年浙江大学地球信息科学与技术二年级暑期实践课程为研究对象，探索了在线实践课程的实施方式，总结与分析了在线实践课程中关于课程内容设置、利用与拓展网络资源、培养学生自主学习能力、质量保障措施等内容。根据实践经验，建议在线课程平台提供必要的课程监控能力，为在线课程配备更多的助教，发展线上线下混合式教学模式。

[关键词] 在线教学；实践课程；质量保障

[基金项目] 2018年度国家重点研发项目“基于图斑类型的图像要素检索算法研究”（2018YFB0505002）

[作者简介] 苏 程（1985—），男，陕西西安人，工学博士，浙江大学地球科学学院地理与空间信息研究所副所长，副教授，主要从事遥感与地理信息研究。

[中图分类号] G642.1 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）06-0101-04 [收稿日期] 2021-06-03

2020年伊始，新冠肺炎疫情在全球蔓延，使得全球社会生活陷入不同程度的停滞状态，以致几乎全球教育活动面临史无前例的挑战。这对在线课程提出了更高的要求[1-4]。我国教育部于2020年2月4日发布了《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》，美国自由撰稿人Virgina Gewin于2020年3月24日在《Nature》发表了《新冠肺炎疫情下把教学转移到线上的五个建议》（Five Tips for Moving Teaching Online as COVID-19 Takes Hold）[5]，经济合作与发展组织（OECD， Organization for Economic Co-operation and Development）联合美国哈佛大学研究生院于2020年4月1日发布了《2020应对COVID-19教育指南》（A Framework to Guide an Education Response to the COVID-19 Pandemic of 2020）[6]，“停课不停学”成为全球教育组织的共识，开展高质量的在线教学成为全球教育工作者的优先课题。

自新冠肺炎疫情暴发至今，学生的学习过程经历完整的春夏学期课程及暑期实践课程，广大一线教师关于在线教学从仓促上阵到顺利完成一个完整的教学周期，从信息化工具、教学组织结构、教学互动、成果考核等各个教学环节都进行了大规模的探索，积累了丰富的在线教学经验[7-11]。然而目前绝大部分的在线教学研究都是关于理论课程内容，主要系统地传播理论知识。而实践教学作为大学生培养中重要的组成部分，其教学任务在于培养学生的动手实践能力，使学生在实操过程中融汇专业知识，进而提高综合素质；其教学形式也往往有别于一般课堂形式，而更多的是在实操环境中“面对面、手把手”地进行教授。因此，开展高质量的在线实习课程以达到实践教学目的具有十分重要的意义。本文是对浙江大学地球探测与信息技术专业二年级学生本年度暑期在线实践课程（专业实习）的总结与反思，探索实践课程在线教学的实施与优化途径，主要分为以下四部分内容。

一、在线教学内容设置

由于失去了传统课堂与实验室环境，因此教学内容需要更加适合在计算机环境中实现。本次暑期实践课程主要面向地球探测与信息技术专业中遥感与地理信息系统方向二年级本科生，其主要教学目的是锻炼学生综合运用遥感数字图像处理、地理信息系统、空间数据分析、计算机图形学等理论知识的能力。因此，该实践课程内容的设计以综合程序设计形式为主，强化锻炼对遥感与地理信息系统中专业数据的认知、读写操作、扫描线算法及基本空间分析算法原理的理解与综合运用。

为适应在线教学形式的特点，在为期4周的暑期实践课程中，我们首先通过直播形式由教师进行问题阐述、相关知识回顾、基本技能教授，以及实现思路启发；其次通过视频会议形式由学生分组展开解决方案的讨论与设计，并通过在线答辩形式进行评议；最后每位学生按照自己思路独立进行编程实践。以上3个环节共组成一个实践周期。每个周期结束后通过视频会议形式由教师组织进行小结，对当前存在的共性问题进行讲解，对每位学生的实践进程进行评议及指导，对未来可能存在的问题及解决方案进行启发。

本次在线实践课程虽然离开了以往的线下教学环境，但是利用钉钉等通讯工具能够完成课程直播、视频会议、数据分发等工作。因此，为了保障今后线上课程的实施与推广，仍然需要加大软件及网络等计算机基础设施的建设。

二、在线教学优势拓展

在线教学形式有其独特的优势，可以与传统线下课程形成有效互补。充分利用和拓展在线教学优势可以更好地提高教育教学效率和质量。首先，在线课程形式打破了时空限制，不但使教师和学生减少了由于固定上课时间和地点所造成的通勤成本，而且有效地盘活了更多的教学资源。本次在线实践课程期间，由于不需要考虑物理时空限制，我们有更多的机会邀请到专家学者结合课程内容进行学术报告与学术交流，给学生带来最新的相关研究进展、学术成果、国内外发展情况及国家社会对本学科的需求等，从而使学生能够紧跟学术发展动态和国家发展需要，并极大地增强了专业自信，提高了学习动力。其次，在线课程形式能够更加便捷地引入丰富的网络资源。无论是在教师授课过程中、学生分组讨论中，还是独立实践过程中，都可以方便地在网络上检索相关信息，发布信息和共享信息。在充分利用网络教学资源及数据资源的基础上，可以有效降低学习成本，提高学习效率，开拓视野，培养主动学习习惯。最后，在线课程形式易于沟通和交流。传统线下课程受到严格课堂环境的约束，在有限的课堂时间内很难保证每位学生都能充分发言和提问。而通过网络通讯工具则可以完全打破时空条件限制，学生可以随时随地在线进行提问，教师可以通过网络及时进行反馈。这样迅捷的师生反馈机制不但使学生可以快速得到指导而保持学习的连续性，而且还能够使教师及时掌握课程进展情况而快速做出调整，从而形成教与学的良性互动与循环，极大地提高了教育教学效率和质量。

三、在线教学质量保障

由于在线课程失去了课堂环境与教师面对面的约束，因此如何保障教学质量是必须要面临和解决的重要问题。本次在线实践课程中，我们共采取了以下3种措施：（1）签到打卡制度。通过每日在钉钉群中进行打卡签到，约束学生按时进行实习课程活动。（2）总结汇报制度。每日记录学习内容并提交实习日报，每周记录本周所完成实习内容并提交实习周报，课程结束后提交实习报告。（3）检查监督制度。针对本次在线实习课程，我们专门研发了实习记录软件，该软件能够有针对性地实时记录实习软件的工作状态，统计该软件的工作时长，以此起到检查和监督的作用。本次在线实践课程所用软件的日平均工作时长如图1所示，本次在线实践课程所用软件的日平均工作时段分布如图2所示。统计结果显示，本次在线实践课程中每位学生的日平均学习时间都超过了8小时，事实上大于以往线下课程的总时长，证明了本次在线实践课程得到了有效实施。同时，该统计结果反映出有大量学生在晚上8点到10点仍处于学习状态，也反映出了本次在线实践课程中学生良好的主观能动性，这些都是教学质量保障的必要条件。

对学生实习完成的程序执行结果准确性、程序执行效率、程序界面的易用及美观性、源代码的书写及注释、程序设计文档、实习报告等方面进行教师评阅打分和学生互相评议打分，最终综合得出百分制实习成绩。通过对比近三年该实践课程的成绩分布情况（见图3），可以看出今年在线实践课程成绩的优良率（80分以上）比例较往年有所提高，这也是对今年在线实践课程中学生所投入时间精力更多的体现与肯定。

四、在线教学的思考

1.在线教学形式的最大优势在于打破时空限制，学生可以自由安排学习时间和学习地点，个人可以根据自己的习惯或适应的方式完成学习。同时，即时的网络通讯方式也让学生有了更多提问和发言的自由，这就要求教师在网络的另一侧时刻待命，及时有效地进行交流与反馈。为此，我们认为在线课程需要配备比线下课程更多的助教，以应对学生分散的提问需求。

2.在线教学可以充分利用网络资源，但是需要学生具备在海量信息中进行检索和甄别的能力。借由在线课程，可以有意识地培养学生自主学习的能力，增强学生有效获取和利用信息的能力。

3.通过计算机技术能够便捷地实现各种模拟环境及在线教学过程，非常有利于对知识的预习、实践、讨论、问答及复习，这对线下课程是有效补充和完善。可以肯定，未来的教学更适合线上与线下混合的教学模式，以形成不同教学形式的优势互补。

4.在线教学形式依托在线教学平台的发展，应逐步完善并形成系统的教学质量监管体系，通过大数据、云计算，及人工智能技术实现对教学过程的实时监测，实现对学生个体的个性化分析与服务，实现对教学内容及教学进度的动态反馈，从而有力支撑在线教学的发展。

结语

文章以2020年浙江大学地球信息科学与技术二年级暑期实践课程为研究对象，探索了在线实践课程的实施与优化方式。提出并实施了面向在线形式的实习课程内容设置，利用与拓展网络资源，培养学生自主学习能力，以及在线课程质量保障措施等内容。通过对本次在线实践课程的总结与反思，建议在线课程平台提供必要的课程监控能力，为在线课程配备更多的助教，发展线上线下混合式教学模式。

参考文献

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