《锅炉原理》在线课程建设与教学实践

摘 要：在线教育将互联网与教育进行跨界融合，改变了教育行业教学模式和体制创新。《锅炉原理》在线课程建设和教学实践，弥补了线下教学很难开展的教学和管理环节，提高了课程的教学管理效果。

关键词：在线教学;课程建设;实践效果;锅炉原理

中图分类号：G642.0 文献标识码：A

近年来随着互联网到移动互联网的快速发展，创造了跨时空的生活、工作和学习方式，使知识的获取方式发生了根本变化。教与学可以不受时间和地点条件限制，知识获取渠道灵活与多样化，促进了在线教育的蓬勃发展[1]。在线教育将互联网和教育进行跨界融合，通过信息技术改变了教育行业的教学、管理和评价体系。不仅提高了教育业务的效率，还提供了不同的实施环境，优化了流程和模式，带来了教育行业的教学、管理与服务体制的创新[2-3]。

网络资源共享的在线开放课程是高校精品课程建设项目的重要组成部分，是高等院校教学质量和教学改革工程的重要内容[4]，在线开放课程建设可推动高校优质基础课程和专业课程的共享共建，促进高校转变传统的教育教学理念，改革教学内容，更新教学模式，改变课程评价考核机制，提高人才培养质量[5]。

1 《锅炉原理》在线课程建设

《锅炉原理》是能源动力专业的基础课程之一，涉及燃烧学、传热学、工程热力学和流体力学等多门课程的理论知识，是一门综合性很强的课程。近几年高校为推进教育教学改革，充分利用信息技术提高教学质量，促进教学模式的变革，构建完整的教学生态环境，推出线上课程的教学建设，实现线上和线下教学的融合。这对老师提出了极高的要求，也带来了很大的压力。

在线课程建设需要根据教学各环节的内容全面展开，包括在线教学平台、教学制作软件、在线教材、授课资料、作业库、题库和班级管理等内容。

1.1 在线教学软件的选用

在线教学软件包括在线网络教学平台、在线直播授课软件、课程录屏软件、在线答疑软件、在线考试软件等。本课程在线网络教学平台选用的是超星学习通教育软件，软件平台由学校网站统一提供，并且在学校系统上建立了课程管理系统，教师和学生只需注册和登录，就能进入学习通系统，选择课程后，进入课程管理系统。

超星学习通在线教学平台能同时面向手机、平板电脑和台式电脑使用，非常便捷。同时提供电子书和期刊等资料的自助查询、浏览和下载功能;课程管理系统包括教案、章节、资料、通知、作业、考试、讨论和统计等分类管理页面，以及授课班级和教师团队的管理页面，可查阅学生信息、联系方式和选课情况等。因此，超星学习通教学平台基本能满足课程教学各环节的管理需求。

课程录屏软件选用oCam录屏软件，这是一款免费屏幕截图、录像、音频录制的软件，这款软件的安装和使用很方便，非常适合教师一边在电脑上播放课件，一边进行课程内容的讲解和课程的录制。

在线直播授课软件有多种，如腾讯课堂、丁丁课堂、云朵课堂等，我选用了腾讯课堂。软件安装非常方便，手机或电脑可以快速进入课堂，直播课堂的页面上老师可以查看学生的到课情况，完成签到和信息交流，老师还可以通过语音和视频与学生对话;软件可以播放PPT、电子文档、录好的动画视频等，另外授课过程中老师可以借助界面上的画图工具进行简单的绘图，但绘图功能较弱。腾讯直播授课网络速度较快，基本没出现过网卡现象，且所授课程的视频全部保留在系统里，课后可以下载内容和观看回放。

本课程采用QQ建立了课程学习群，随时可以上传通知、授课资料、解答学生疑问等。另外采用腾讯会议，组织师生进行小组讨论，通过界面共享可以在线观看文档，视频或语音对话进行问题探讨。另外超星学习通和腾讯会议都可以用于在线课程考试。

1.2 在线教学资料建设

课程的在线教学资料建设包括教学大纲、教案、PPT、录屏、作业库、试卷库和教材等。课程的教学大纲是2020年按专业认证要求重新制定的，教材选用陈刚主编的《锅炉原理》，其特色是有关“燃烧污染控制及新型燃烧技术”的相关内容介绍得很翔实，非常符合国家对传统能源设备节能环保内容的教学要求。参考教材有清华大学出版社出版的《热能工程基础》，其对各类锅炉及其應用的介绍较为详尽，且煤粉炉炉膛传热计算一章在内容的逻辑性上优于其他教材。樊泉桂主编的《锅炉原理》编写精练而翔实，利于学生对整体锅炉的把握和理解。

《锅炉原理》教案是根据新版教学大纲重新制订的，教案包括各章节的知识点、概念、重点和难点。授课PPT制作中，采用Flash制作锅炉系统动态演示图，形象地展示出系统构成及其工作过程，加深了学生对过程的直观认识和理解。对于设备结构和工作原理的介绍，采用三维仿真建模，多角度展现设备的外形和内部结构，加深学生对设备的深刻认识，便于更好地理解设备的工作原理。

针对每节课的知识点、要点和难点编写预习作业和课后作业库。预习作业是指课前布置的作业，是针对授课内容的基础知识点和相对容易自学的内容编写的，用于学生预习后检查基础知识的掌握程度，因此，预习作业一般不难，题型多为单选题、判断题和简答题等类型;课后作业主要针对每节课的重点和难点内容进行制题的，多采用多选题、分析题、论述题和计算题等形式，目的是锻炼学生的思考能力、分析能力和综述能力等，并考核学生的掌握程度。另外，每节课通过预习作业和课后作业的布置，让学生养成课前预习和课后复习巩固的良好学习习惯，提高自学能力和听课效果。单元内容学完后，编写单元考题，用于学生自检单元内容的掌握程度。

针对课程期末考题，我们编写了考题库，主要采用填空题、单选题、多选题、判断题、论述题和画图题等题型把课程主要知识点、重要概念、系统构造、工作原理、特性变化等重要内容以不同题型编写成考题。其中，论述题主要考查学生的综合分析归纳能力，分数占比20%左右;画图题考核学生对系统和主要设备的构成、工作机理的理解，分数占比20%左右;而多选题和判断题主要考查学生对易混淆概念的分析辨识能力和理解深度，占分40%。填空题和单选题主要考核学生对基本知识点的掌握程度，分数占比20%。结课试题库也可以从作业库中选择合适的题目并修改制成。

1.3 线上考试及成绩评定内容建设

在线考试内容建设包括在线考试软件、监考方案、考试要求、在线考试实施方案等。成绩评定内容建设包括成绩评定的内容构成、每项成绩的给定和分值占比。本课程结束时的在线考试采用超星学习通和腾讯会议的组合方案，超星学习通可以查看学生是否參加考试和考试期间是否一直在线，但无法监视到学生的真实状况，采用腾讯会议软件，学生通过安装摄像头，教师在电脑上可以观看到学生本人及其电脑屏幕的状态，观察其是否在考试期间独自答题。针对考试要求，学生在考试期间不能下线超星学习通系统，否则认为其考试结束或有其他不允许的考试行为。

学生的成绩评定内容主要根据超星学习通系统自带的统计功能，结合课堂表现、期末考试成绩综合给出。学习通系统可以提供的学生的平时学习情况、作业、单元考核和期末成绩等。其中，课程学习和上课表现分值占比10%，作业和单元考试分值占比30%左右，期末考试占60%左右，主要是倡导学生平时要认真学习，加强课前预习和课后复习，养成好的学习态度和习惯，所以平时各项成绩的总分值占比提高到40%左右。

2 在线教学实践及效果

锅炉原理授课学时44课时，授课次数22次，每次为两课时。学习通系统提供的电子教材为车得福编写的《锅炉》，同时为学生开通了中国大学MOOC课程，常州大学制作的《锅炉原理》在线课程，作为同步辅助教程。

2.1 课前教学环节实践

锅炉原理在线课程首先进行了课程教案的建设，教案是按照章节内容的关联性合理规划授课内容顺序，形成教案目录，每次课程教案包括PPT内容介绍、本次课的知识点、重点、难点和关键词的介绍，便于学生对每堂课内容的把握。上课前，请学生在线查阅教案，下载PPT，借助PPT和教材自学相关内容，之后在线完成本课的预习作业，预习作业一般会提前一天发布，到授课结束时自动关闭，预习作业的题目数量控制在10～15道题之间，且系统可以自动评阅学生成绩，给出每道题的正确率，便于老师分析学生的掌握情况，为授课讲解提供指导。

2.2 线上授课环节实践

作为教师，会提前15分钟进入腾讯课堂，并通过QQ群发给学生课程码，然后打开PPT或演示视频等相关文档，上课前两分钟，学生在系统上自动签到，老师偶尔也会点名;授课开始后，要求学生静音状态，教师一边演示PPT，一边讲解授课内容;当需要与学生互动时，打开上台键，老师提问，学生就可以回答问题。课间休息时，一般会播放一小段轻音乐，舒缓一下气氛，或者回答学生的问题。课堂结束时，老师布置课后复习作业等。

2.3 课后复习答疑环节实践

课后作业主要是巩固复习作用，以多选题、分析题和论述题的形式居多，考查学生对重点及难点内容的深入理解程度，以及独立分析、综合思考和综述能力等。课后作业一般在授课结束后发布，到下堂课开课前截止，课后作业控制在10道题左右。课后作业完成后学生可以线上查看完成情况，并给三次修正机会，目的是促进学生对一些难点问题的深度思考和提供改进的机会和作业成绩;理想的成绩能促进学生快速接纳线上作业的模式。课后作业大多是系统自动评阅，少数采用学生评阅方式，这样的作业主要是扩展题或开放题。

课后针对较难的知识点还会组织学生开展小组讨论，学生通过腾讯会议展开问题探讨，并给出讨论结果和成员成绩。另外在QQ课程群里我随时可以解答学生的各种疑问。线上答疑很方便，不受时间、地点和学生性格的限制，而线下教学模式中，一般外向的学生愿意多跟老师沟通，但内向的学生直接找老师沟通的较少，因此，线上教学中采用QQ交流问题的学生人数明显增多。这有利于老师掌握学生的学习情况和存在的问题，也便于合理给出学生的平时成绩。

2.4 成绩评定环节实践

成绩评定由平时成绩、实验成绩和期末考试成绩构成，其中平时成绩占比35%，实验成绩占5%，期末成绩占60%。平时成绩包括上课签到、自学情况、交流沟通、上课表现、预习作业和课后作业的完成情况，小组讨论成绩、单元考核成绩等。平时成绩中的自学情况、作业成绩和单元考核成绩可以直接由系统调出，加权核算得到。本课程因平时作业量较大，为鼓励学生的学习劲头，作业成绩占平时成绩的90%。期末考试也采用线上考试，成绩自动评阅，其中填空题老师重新核查，避免系统阅读错误。整体看，2020年能动4个班125名学生中95%的学生平时成绩都在90分以上，低的也在80分以上。期末考试成绩较为理想。全年级本课程的平均分达到81分。

2.5 线上教学效果及评价

在线教学实践的整体效果，可以从在线课程教学资料的完成情况，学生自学、授课、作业、考试成绩，学生评价、督导和专家听课评价、教师自身教学评价等多渠道反映整体线上教学的效果。课程开展过程中，学校和学院督导进入课堂听课，线下进行授课质量调查。教学各个环节的学生评价如下，如“每次上课前都能把资料及时上传”“课前安排预习作业，看慕课，课后安排巩固作业”“课前发布作业通知，课后进行作业提醒，批改作业很及时”“腾讯课堂进行直播授课比自己看PPT效果好得多”“课前老师对我们的作业情况进行了解，在课堂上进行答疑”“每节课都有签到”“老师通过QQ群与大家交流，直播时也会有答疑环节”“即使是在课外时间，老师也总是很认真地在回答学生们的各种问题，对待学生十分亲切，对待教学工作十分有热情，感谢老师对我们的付出”，课程结束后，线上教学的总评价成绩为97分，总评为优秀。

因此，互联网时代， 在线课程适合在网络上进行大范围的传播，突破了时空的限制，极大促进了优质教学资源的共享和利用，缩小了不同地区教学资源不均衡的差距。同时在线课程建设作为一种新型的信息化教学手段，提高了教师的信息化教学能力。

结语

线上教学模式较线下教学模式有其独特优势，比如课程所有资料学生都可以在线查阅和下载，便于对课程整体内容的把握，以及线上各教学环节的开展，同时可以督促学生养成课前预习和课后复习的良好学习习惯，强化学生的学习过程，提高课程的学习效果，也易于老师对学生平时成绩的管理和考核。线上授课因无黑板可以使用，对教师PPT的制作效果要求很高，PPT里要求运用多种信息技术制作和展示相关内容，线上授课的不足在于教师很难观察到学生的听课情况，也较难采用互动模式。线上作业库可以为学生提供大量的题库，便于学生自学，又大大减轻了教师的批阅负担，还利于教师分析学生知识点的掌握程度。总之，线上教学有效完善了线下教学中的很难开展的教学环节和管理方式，采用线上教学和线下授课结合方式，会取得更好的教学效果，大大提高教学效率。因此，建设适合网络传播和教学活动、内容质量高、教学效果好的优质在线开放课程更切合学生的需求，也大大提高了教学质量。

参考文献：

[1]洪慧.“互联网+”背景下高校在线课程的建设路径探析[J].科教导刊，2020（15）：153-156.

[2]王丽辉.在线课程建设原则和方法实践[J].科技资讯，2019（3）：101-103.

[3]赵海宾.基于云课堂平台的在线课程建设与教学应用研究[J].河北交通教育，2019，16（2）：1-3.

[4]冯鹏，何鹏，魏彪.基于“雨课堂”的新型课堂教学资源共享模式研究[J].新课程研究，2019（01）：3-5.

[5]董奇伟.在线开放课程建设思考[J].新教育时代·教师版，2018（47）：53-55.

基金项目：2020年南京工业大学教改项目，项目名称：《锅炉原理》在线课程的建设与实践。

作者简介：苏磊（1969— ），女，博士，南京工业大学副教授，能源与动力专业教师。