新工科视阈下在线开放课程的建设与思考

王丽雪 齐海群 王春艳

摘要：面向未来的新工科建设，其核心就是培养既能适应现代又能引领未来工程需求的人才。在线开放课程可以实现资源共享、知识重构，对引导学生进行自主学习、培养其终身学习能力具有重要作用。文章以“材料科学基础”在线开放课程建设为例，对课程建设目标、方案设计及视频录制等内容进行探讨，并提出关于课程建设的思考，以期将此课程建设成为一门高质量的材料类专业在线开放课程。

关键词：新工科;教学方法;在线开放课程;材料科学基础

从2016年国家提出“新工科”概念，到“复旦共识”“天大行动”“北京指南”，新工科教育已成为我国工程教育发展的新思维和新方向。新工科教育围绕“工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量、分类发展的新体系”等五个方面进行积极探索，并将建设的重点落脚在新工科专业建设及其人才培养上，更注重培养具有国际视野和全球胜任力、不仅能够满足服务并且能够支撑引领产业行业发展的卓越工程科技人才。为实现这样的目标，重构课程体系、整合课程资源、创新教学方法势在必行。

新工科建设强调多学科交叉融合，注重提高学生的学习兴趣和过程参与度。在线网络学习具有资源共享、不受时间空间限制等灵活便捷的优势，受到越来越多教育工作者的青睐。本文立足于地方应用型本科院校，以“材料科学基础”课程为例，探讨在线开放课程的建设及带来的思考。

一、在线开放课程建设的意义与特点

当代大学生被称为“数字原生代”，他们更擅长在网络空间里寻求信息，更喜欢网络平台上游戏化的学习方式，更热衷于基于网络的交流互动。因此，逐渐兴起了网络课程建设的浪潮。我国的网络课程建设经历了国家精品课程、国家精品开放课程及在线开放课程三个阶段，已逐步形成视频公开课、资源共享课、大规模在线开放课程（简称慕课）和在慕课基础上发展的小规模专有在线课程等多种类型的课程体系，充分体现了现代信息技术与教育教学的深度融合，使“互联网+”思想在现代教育教学中得到了较好的应用。

慕课作为在线开放课程的代表，体现了“大规模、开放性和网络化”的特点。截止2018年初，我国已上线慕课课程3 200多门，涵盖通识教育课、专业基础课、专业核心课等多种类型。慕课的学习人员除在校学生外还包括社会人员。根据不同的学习人员的特点，慕课可以是单纯的线上学习模式，也可以实现翻转课堂模式。此外，慕课的课程开发、学习参与、考核评定等都可以在网上完成，不受时空限制，学习者可以根据自身情况制定学习计划、选择相关课程、构建知识体系。

二、“材料科学基础”在线开放课程的设计与建设

“材料科学基础”是材料类相关专业的一门核心课程，涉及较多的材料领域基础理论，授课内容抽象、理论性强。传统的板书教学，使教材中众多的复杂图示无法准确展现，导致增加教学难度;也会使学生渐失学习兴趣，无法获得较好的学习效果。因此，应基于“智慧树”网络平台，利用现代信息技术，开展“材料科学基础”在线开放课程建设。课程建设主要包括以下环节：课程设计、视频录制、线上资料完善、线上+线下运行，各环节的内容如图1所示。

（一）课程设计

新工科建设强调多学科交叉融合，重视对学生专业知识内容的拓展，以满足新经济发展对新型人才的需求。“材料科学基础”在进行课程设计时立足于应用型本科院校，秉承“既传承经典的材料领域基础知识和理论，又体现新时代材料的发展动向和趋势，并使课程内容图文并茂，以充分展现材料科学之美”的原则，对全书内容进行模块式划分，并对各部分的目标和内容进行规划，使学生通过混合式学习，在掌握经典材料科学基本理论基础上，通过现代信息技术关注材料科学的学科前沿问题，对新材料、新工艺及新技术有所了解，并通过验证性实验初步掌握基本的專业实验技能及实验数据的整理和分析方法。

（二）视频录制

新工科建设要求探索新的人才培养模式，为学生提供更丰富多样的学习方式和多方位的选择，便于学生自主学习、个性化学习及终身学习。以网络视频的方式授课，可以改变传统板书模式单一、地点受限的不足，使学习者可以利用碎片化时间进行学习。视频录制时间以10-15分钟为宜，最多不超过20分钟。因此，应对传统的教学内容进行重新设计和合理拆分，保证各个知识点的前后衔接，使知识体系完整连贯。经过仔细斟酌，精选了约50个“材料科学基础”的知识点制作成PPT课件，并在适当的环节添加工程实例和学科前沿内容，使内容更生动易懂。视频录制时需注意以下几点：第一，PPT内容与教师画面的适时切换，使课程内容、教师画面及声音协调一致、自然流畅;第二，可通过特殊方式，如动感人偶等对关键知识点进行提示与强调，以增加课程的趣味性;第三，严格控制时间，避免知识累述，造成视觉及听觉疲劳。

（三）线上资料完善

课程网页的建设包括课程概要、教学团队介绍、知识点设置、课程内容计划、课程资料、各种测试题及考评方式设置等方面。网页内容建设紧密围绕课程目标，言简意赅;测试题能够紧扣知识点，并把握其难易程度。学习者可通过这些资源，在课程学习前了解课程的学习目标、设计原则、知识框架及各个知识点的具体要求，也可以在相应内容学习后通过章节测试、问题讨论及期末考核等形式检验学习成效，以便于在后续学习过程中进行及时的调整与改进。此外，应在课程资料部分引入“十三五”国家战略性新兴产业发展规划、“新材料产业发展指南”等拓展阅读文件，帮助学生了解新材料的发展现状及材料产业的发展方向，便于他们对材料领域深入了解，并能够高瞻远瞩地进行职业规划，为将来“不仅服务并且能引领未来产业行业的发展”作以积淀。

（四）“线上+线下“运行”？

“线上+线下”的混合教学模式，可以“取两者之长，补两者之短”。学生通过对线上视频的学习，可以了解重要的知识点，对相关内容进行必要的预习和复习，并通过视频弹题、章节测试和讨论完成学习任务。教师可以通过分析学生对测试和讨论的完成情况，了解学生的学习动态，并发现存在的问题。在线下阶段，可以通过直播互动、小组讨论等形式完成教师与学生的面对面沟通，便于教师对难点内容进行个别指导或集体讲解，也可以就某些问题进行引导，激发学生的参与热情，获得更好的教学效果。同时应加强对线上运行的管理，努力营造出积极参与、和谐进取的良好线上学习氛围。

三、在线开放课程建设的体验与思考

在线开放课程涉及教育理念、教学方法、教学模式、考核评价等多方面。通过对“材料科学基础”在线开放课程的建设，笔者获得了以下几点体会与思考。

（一）及时转变教育理念，组建高素质师资队伍

至今仍有部分教师对在线开放课程心存担忧，认为在线开放课程对教师提出了更高的教学水平要求，给教师带来更多的职业危机，使普通高校的发展更艰难。但通过在线开放课程的运行，其优势已日益凸显，且其更能够拓展知识、丰富学习方式、提高参与度，有利于对新工科人才的培养。因此，高校教师应及时转变思想，不断提高自身水平，勇于挑战自我，合理建设和利用好在线开放课程，以高素质的师资队伍作为在线开放课程建设的有力支撑。

（二）精心设计教学内容，构建合理的知识网络

在线开放课程微视频的录制以颗粒化的教学内容为前提，而教学内容的颗粒化又受制于微视频的录播时间。基于此，在拆分整门课程的知识点时就要进行精心策划，应拆分出独立且完整的内容，并注重前后知识的连贯，构建出完整的知识网络。同时，应在教材知识的基础上注重对相关知识的拓展，利用网络空间拓展有限的课堂时间，增加学生的知识积累，开拓学生的视野，引领他们对材料及其产业行业发展的关注，了解相关经济社会发展对人才的需求，以明确自己努力的方向。

（三）合理利用网络平台，制作高质量课程资源

PPT課件应图文并茂，文字尽量少而精，用图示或动画演示晦涩难懂的内容。同时，应与PPT相匹配进行视频拍摄脚本的撰写，并应体现教学内容的完整性和连贯性。在视频拍摄时，无论是选择学校自建的网络平台，还是与学校合作的商用平台，都要对平台资源进行合理利用。教师拍摄时应衣着得体、神态自然、语言流畅，应带给学生课堂授课的亲近感，增加学生参与的舒适度。

新技术、新业态、新产业、新模式已成为时代发展的新主题，新理念、新特征、新知识、新模式已成为高等教育的新目标。作为高校教师，应紧随时代发展，跻身于新工科教育的大潮，不断探索教育教学的新模式、新路径。在线开放课程可以实现远程教育、资源共享、自主选择，在倡导“多学科交叉融合”的教育背景·下，可以让学习者进行多样化选择，重构其知识体系，有助于培养综合性、复合型人才。高校教师应深刻理解在线开放课程给现代高等教育带来的变革，合理利用这种新的教育形态，使其在教育教学中发挥更卓越的贡献。