MOOCs模式下的教学改革《天气学》课程的教学体会

摘要：《天气学》课程的教学，强调以学生为主体、教师为主导。MOOCs和“翻转课堂”的有机结合，形成了《天气学》教学过程的最大变革。通过《天气学》MOOCs课程的微视频和“翻转课堂”的使用，使得学生课前就能完成《天气学》知识的学习；课堂上采用多种教学模式：批判性思维的训练、探究性学习方法、启发式、研究式教学法等的使用，促成学生知识、能力、综合素质的协调发展。

关键词：MOOCs；“翻转课堂”；教学模式；教学改革

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）41-0283-02

一、前言

随着我国高等教育发展规模的不断扩大，人才培养质量也引起国家和社会的广泛关注。在21世纪，决定一个国家和民族竞争力的关键是创新能力的大小强弱，而创新能力、创新人才的培养，关键要靠教育，特别是高等教育[1]。竞争将主要取决于学生能够运用所学知识创造性地解决问题、发现问题的能力，然而，现行大学教学模式不利于培养学生的创新能力。教学方法是教学活动的基本要素，是增强教学效果和提高人才培养质量的重要手段。现行大学的教学模式：以传授知识为主要教学目标，而不是知识、能力、综合素质的协调发展；以课堂讲授为主要教学方法，而不是多种教学手段和方法的结合；以教师和教材为中心，而不是以学生为主体、教师为主导；以笔试为主要评估手段，而不是从多个方面全面评估学生。

高等学校教学方法应有以下几个特点：学生自学能力的培养；学生研究能力的培养；注重学生实践能力的培养；倡导学生合作精神的培养；强调创新精神的培养[2]，即重视培养学生的学习能力、创造能力、实践能力、价值观念、健全人格等。2012年，一场以数字化为特征的教育改革正以燎原之势席卷而来[3]，这就是“慕课”，2012年因此被称为“慕课（MOOCs）元年”。MOOCs，是Massive Open Online Courses的英文首字母缩写，即大规模在线开放课程。MOOCs是一种具有交互功能的、开放式在线学习方式，它是一场学习的革命，MOOCs的教学形式被誉为“印刷术发明以来教育最大的革新”。MOOCs标志着现代教育进入数字化时代，显示了信息化和大数据的特点，同时可以推进教育公平、提升教育质量[3]。MOOCs的出现，使得传统的教学方式、学习形态发生根本性改变，知识的传授方式、学生学习方式和教学组织方式都在发生变化；MOOCs课程建设使得学生的个性化学习、以学生为主体成为可能，才能激发学生的学习兴趣、学生的主观能动性得到发挥；这将引发高等教育理念和教育体系的全面更新和调整[4]。

二、MOOCs模式下《天气学》知识的学习

MOOCs，其中“M”代表大规模（Massive）；“O”代表开放（Open），指的是学习空间、时间和学习资源的开放；“O”代表在线（Online），指的是教师讲授、学生学习、相互之间的讨论、作业完成和提交等都是通过网络在线实现的；“C”是学习课程（Courses），包括教学内容的课程教案和教师的教学设计、课程教学视频、参考资料和作业。在MOOCs模式下，所学课程、课堂教学、学习进度、互动过程等被完整地、系统地在线实现[3]。《天气学》课程是综合运用流体力学、大气探测学、大气物理学、动力气象学等理论，论述大气中天气系统和天气现象的分布、演变规律及其分析方法，并用以制作天气预报的一门课程。《天气学》MOOCs课程总体建设目标：按照气象学本科人才培养方案和课程标准，以国家精品课程《天气学》为基础，理论120学时，分2个学期开设课程。通过录制视频，《天气学》建立包括绪论、气团和锋、温带气旋、冷空气活动和冷高压、副热带高压、大气环流、热带天气系统、热带气旋、中小尺度天气系统、季风等章节知识点的视频资源；配套的习题；提供一套电子教材；课程教学设计、课程教案和课件、教学案例，建设一套开放式MOOCs课程。《天气学》MOOCs课程项目建成后，实现了优质教育资源的共享，提高资源使用效率，为气象学专业《天气学》课程创新教学模式、推动教学方法改革奠定基础；项目可以为任课教师推进“翻转课堂”式、研讨式、案例式等教学提供教学资源，有利于培养一批高素质教师队伍；为学生提供自主学习资源，促进学生的合作式学习和个性化学习，实现教学过程从“知识传授”为主向“知识获取”为主的转变，培养学生的创造性，促进学生全面发展。该MOOC课程通过补充相关资源，还可以应用于海洋学、大气探测学、空间工程等本科专业《天气学概论》、《天气学原理》等课程的学习。传统教学模式，课堂上讲授《天气学》知识、课后完成内化知识（如完成作业、思考题和天气过程小结等），重在知识传递，不重视能力培养。“翻转课堂”（Flipped Classroom或Inverted Classroom）使得学生课前通过教学微视频学习《天气学》教学内容，即知识传授由信息技术的帮助在课前完成；课堂上教师组织学生讨论、答疑互动活动（释疑、解惑、探究等），知识的内化在课堂上完成。“翻转课堂”的前提需要借助《天气学》的MOOCs视频资料，这种教学模式更能激发学生的参与度，促进知识到能力的内化。借助于数字化和大数据技术，MOOCs和“翻转课堂”的有机结合，改变了传统的教学模式，形成了《天气学》教学过程的最大变革。MOOCs和“翻转课堂”的出现，不仅仅是改变了空间、时间，需对《天气学》教学过程进行反思；它把被动灌输变为主动探索，使得学生对知识的获取更有针对性；可以体现学生在学习过程中的主体地位，进行个性化、主动学习；在观看MOOCs视频资料时，可以根据自己的学习状况控制学习进度；通过在线老师的帮助，及时解决疑问；基于课前的视频学习，课堂上老师可以使用多种教学模式，使学生的《天气学》知识得到更好的内化，获取知识的能力和学生之间的合作精神等整体素质得以更大的提升。

三、MOOCs模式下多种教学模式的应用

通过《天气学》MOOCs课程的微视频，和“翻转课堂”式教学模式的使用，过去由教师通过课堂讲授的关于天气学的知识，现在可以通过MOOCs系统实施，由优秀教师制作的关于天气、天气系统、天气现象及其发生发展演变规律和预报方法等知识的课件、多媒体教学片、课程网页在网络上对学生开放，使得课前就能完成《天气学》知识的学习；课堂上的教师可以应用多种教学方法培养学生知识、能力、素质的综合发展为教学目标。下面谈一下MOOCs模式下《天气学》其他教学方法的使用：“探究性学习”方法是从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究。载客458人的“东方之星”客船2015年6月1日约21时28分，在长江中游湖北监利水域沉没。这就需要研究当天的气象条件，是否有强对流如龙卷出现，龙卷是一种强烈的、小范围的空气涡旋，水平范围几米到几百米，最大1千米，地面风速在100～200米/秒之间，破坏性很强，生命史几分钟到十几分钟，满足一定的气象条件才可能出现。对于这样一个令人痛心的专题，组织学生利用气象观测进行探究性学习，使得学生在研究过程中主动地获取知识、应用所学知识解决问题——在这次沉没事件中是否有龙卷出现？批判性思维的训练：翻转课堂的高效运转，其核心有赖于“批判性思维”，学生学习知识后的提问和讨论，这种思维方式是创新型人才所必需的素质；对于长期被动接受知识的学生来说很难做到，他们只接受不思考。在《天气学》的教学中，学生通过课外搜索学习，发现在赤道（科氏参数为零）也有热带风暴出现，他们对热带气旋形成的四个必要条件提出了质疑；但此问题的解决，还需学生进一步的研究性学习。启发式教学法在《天气学》中的应用，在教学过程中要做到“不愤不启，不悱不发”，表明不到学生非常想知道时，教师不要去要求他知道，不到学生经过认真思考想说时，教师不要告诉他结论。目的是激发学生的学习兴趣、培养学生的求知欲，学生主体地位明显、教师位居主导地位。通过教师启发，综合利用各种气象观测资料，让学生积极、主动地去发现和探索新的天气现象和观测事实，充分运用发现式教学方法，以此提高学生发现问题、分析问题和利用所学知识解决问题的能力，培养其敏锐的观察力、丰富的想象力、独特的创造力。《天气学》的教学，在MOOCs和“翻转课堂”有机结合的基础上，做到以学生为主体、教师为主导，采用多种教学模式，配合答疑课、讨论课，鼓励学生走上讲台，促进学生自我学习、小组协作式学习，从而提升学生独立思考能力、获取知识能力、创新能力、表达能力、协作能力。

四、结语

由于国家的发展和民族的振兴，对21世纪的人才培养提出了更高的要求，培养具有国际竞争力的创新人才成为大学教育发展的主要任务，肩负培养人才使命的高等院校的教育改革势在必行，大学教学的教学模式和教学方式面临重塑。当代高等教育正在从“知识为本”走向“综合素质为本”，即走向知识、能力与情感态度价值观融为一体的教育。在高等教育的教学改革中，教学方法是实现教学目标、完成教学任务、增强教学效果、提高教学质量的重要手段，直接关系到人才培养质量。教学方法是联系教师、学生和教学内容三者的桥梁，任何教学内容都是通过一定的教学方法而完成的，采用何种教学模式是教师需要深入思考的问题，作为起“主导作用”的教师需要把握、设计好课程的整个教学过程。

参考文献：

[1]高新发.改革大学教学模式培养大批创新人才[J].高等教育研究，2000，（6）.

[2]徐辉，季诚钧.大学教学概论[M].杭州：浙江大学出版社，2004.

[3]陈玉琨，田爱丽.慕课与翻转课堂导论[M].上海：华东师范大学出版社，2014.

[4]孙华.MOOCs背景下“思想道德修养与法律基础”课教学改革探索[J].思想教育研究，2014，（2）.

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