《化工设备》在线开放课程建设研究

来源:用户上传      作者:武存喜

　　摘 要：文章结合《化工设备》课程资源开发和在线开放课程建设，系统论述了课程建设思路、具体做法、课程资源建设经验等，以智慧职教和中国大学MOOC平台为例简要讲解了在线开放课程建设方法，说明了《化工设备》在线开放课程的建设成果;认为好的在线开放课程需要建设优质资源，只有专业化的教师团队和实力雄厚的数字资源制作公司密切协作才能制作出优质资源。
　　 关键词：化工设备;在线开放课程;微课;原创动画;混合式教学
　　 中图分类号：G712         文献标志码：B          文章编号：1673-8454（2019）22-0047-04
　　一、引言
　　 随着信息技术的飞速发展，西方发达国家著名高校开始了在线开放课程建设浪潮，尤其是慕课浪潮席卷全球。中国也加入了网络开放课程的洪流，国内著名的网络课程平台有智慧职教、网易云课堂、网易公开课、中国大学MOOC和学堂在线等[1-3]。
　　 2012年，教育部全国高校教师网络教育培训中心举办了首届全国高校微课教学比赛，该项赛事一直延续至今。学院从2015年开始对全院教师进行信息技术培训，同时开始举办院级微课大赛。教师对微课的认识由浅入深，初步学会了制作微课，知道了微课是微小的教学片段，特点是短、小、精、悍[4][5]。
　　 当前，大数据、云计算、区块链、智能教育技术等正在不断推动着教育变革，随着智能手机的快速普及、移动网络的快速发展，移动学习成为可能，而开发在线开放课程（由一系列微课和其他资源组成）让学习者系统学习某一专业领域知识也成为可能。由于带有网络属性，学习者不限于在校学生还是社会学习者，一些在线开放课程建设的先行者（例如浙江大学翁恺、广东技术师范学院黄明睿等）取得了成功，翁恺老师的选课人数超过了100万人，黄明睿老师课程上线第一天选课人数超过了1万人，教学效果特别好，网络好评不断[6-9]。在榜样的带动下，越来越多的教师开始建设在线开放课程。
　　 2012年，笔者主持建成了《化工设备使用与维护》院级精品课程。2017年院级教改课题“高等职业教育《化工设备使用与维护》课程改革”结题验收，主要完成了课程标准的修订和电子教案的制作等工作。虽然制作了几节教学视频，但与微课的要求相差甚远，每节视频教学内容时长约50分钟，不适合大规模网络传播，不系统，没有覆盖课程的主要内容。此时，学生的情况也发生了较大的变化，由于高考扩招，高职学生入学成绩下滑，基础越来越差，传统的课堂教学很难保证教学效果，通过开发可视化的教学资源，利用网络平台开展混合式教学成为课程改革的研究热点。基于此，我们开始了《化工设备》在线开放课程的建设与应用研究。
　　 二、课程建设思路与具体做法
　　1.课程建设思路
　　 《化工设备》课程是化工专业的专业核心课，由于化工设备种类多、构造复杂，学习难度较大。通过开发可视化的资源（课件、微课、二维動画、三维动画等）来降低学习难度;构建在线开放课程学习空间，让课程学习、测试、交流讨论、考试等所有环节在线完成，确保学习者随时随地可以学习，充分利用碎片化时间学习;将教师从繁琐重复的教学工作中解放出来，试图实现教师角色由课堂“主体”转变为“主导”，有效提高教学效果。
　　 组建课程建设团队，引入实力雄厚的数字资源制作公司合作开发课程资源。在课程开发中注重教学设计，以建构主义学习理论为课程开发原则，充分利用各种信息化软硬件开发课程资源，确保建设的课程资源优质、有效。
　　 2.具体做法
　　 （1）系统规划课程资源建设
　　 根据课程重难点和高职学生的特点，对教学内容进行合理拆分，按照由简单到复杂、遵循学生学习规律，系统设计了课程架构和需要建设的资源，共包括化工设备概述、压力容器基础、换热设备、塔设备、反应设备、管式加热炉、管道与阀门、储存设备、泵等9个教学情境，规划建设41个微课、11个动画等。
　　（2）重视课件制作
　　 微课制作的基础是课件，如果只是由文字堆砌的课件，学习者根本没有兴趣学习，只有整合优质的动画、视频、图片、音频等制作的课件才能最大幅度地降低学习者的学习难度。为此，课题组成员花了大量的精力在课程素材的收集上，制作课件模板统一课程外观形象，给学习者专业的形象，最后利用收集的素材制作课件。
　　（3）精心编写微课脚本
　　 在制作好课件的基础上，根据教学内容合理编写授课教师台词（即微课脚本），考虑到每个细节每句话，尽量减少自由发挥的余地。因为教师毕竟不是专业演员，只有准备充分才能拍摄好微课。
　　（4）拍摄微课及其他
　　 教师出境时最好穿正装，简单化妆。在专业影棚录制时最好先试讲几遍，理清自己的思路和要做的动作，录制时教师位置基本不动以免脱焦造成人像模糊。公司制作好微课后，教师要仔细核对，经常会有一些问题，有的需要补录，有的需要修改，教师需要不断与公司沟通解决问题，只有这样才有可能出精品。
　　 三、课题资源建设
　　 本课程资源类型包括课件、微课、动画、习题、期末考试等。从教师视角来看，建设每种资源需要做的工作都不同，使用的软硬件工具也不同，有的需要多人协作配合等。
　　 1.课件制作
　　 关于课件制作方面，制作软件主要是微软的PPT，最好使用最新版的Office365或是Office2016以上版本，否则不支持嵌入视频等文件。此外有一款PPT插件是iSlide，它是一款集排版、色彩、图表、图标、主题、案例、动画等功能于一身的强大插件，可以快速完成一些基本操作，提高制作效率和PPT的专业度。
　　 字体分为衬线字体和无衬线字体，大体来说字的粗细有变化的字体就是衬线字体，例如宋体、仿宋等;反之就是无衬线字体，例如微软雅黑、黑体、思源黑体等。 　　 从PPT的使用效果来看推荐采用无衬线字体，其中微软雅黑和黑体是Office软件自带，不涉及版权问题，而思源黑体等有版权，如果你的PPT用于商业用途且使用了有版权的字体就需要支付版权费，否则就属于侵权，因此推荐使用微软雅黑。文字的行间距最小为1.5倍，否则看不清。
　　 2.微课制作
　　 本课程的微课分为两种类型，一种是在影棚拍摄的，另一种是在实训室拍摄的。关于影棚微课前面已经说过，这里重点说一下实训室微课。
　　 课程主要讲解各种化工设备的形状构造等，实训室主要是拍摄各种复杂设备的拆装。拍摄前，主讲教师自己要反复练习直到不出错，然后编写实训讲课稿配合实操同步练习，直到没有问题。
　　 拍摄时镜头经常出现推、拉、摇、移等操作，比较复杂，需要授课教师和拍摄人员密切配合才能做好，稍有不慎就会脱焦导致画面模糊，需要反復多次拍摄才能拍出满意的效果。拍摄完成后，后期剪辑也需要教师与后期制作人员密切配合，需要重点考虑“哪些重复的镜头可以删掉，哪些可以快进，哪些地方需要配图、配文字说明”等问题，目的是将视频时长控制到最短，同时把所有细节充分展示，只有这样才能让学习者快速掌握需要学习的内容。
　　 3.动画制作
　　 本课程涉及到很多的国家标准规范，教材上的图片多是从标准里找出来的线条图，不太形象生动，学生看不明白。很多设备的结构与功能有关，教学的目的就是要把设备的功能和结构联系起来，要说明“设备的某个结构具备什么功能，为什么这样等等”。我们根据国家标准规范制作了一些带音频解说的设备动画[10][11]，比教材里的文字图片形象直观，学生一看就明白了，大大降低了学习难度。
　　 要想制作出好的动画，教师要对课程内容十分熟悉，吃透相关的标准规范等，这样才能保证动画内容的正确性;然后让专业人员去制作，由于动画制作人员只懂动画制作不懂专业，因此最初制作出来的动画离教师的目标较远，需要不断和动画制作人员沟通修改才能达到比较好的效果。
　　 关于声音，最初制作动画时，动画配音由笔者自己完成，相比没有声音的动画好了很多;但笔者的普通话不标准，咬字发音不清晰，出来效果连自己都不满意，最后找了一位教普通话的教师录音才解决了这个问题，最后将动画和声音合成，做出了效果相对不错的动画。
　　 4.编制习题和期末考试卷
　　 在线课程不仅有微课和动画，还要有习题及时检测学习者的学习效果，有期末考试考核学习者的学习成绩，这样才构成完整的课程。
　　 编制习题要紧扣课程教学内容，不能脱离课程教学大纲内容，题型以客观题为主，例如单选题、多选题、判断题、填空题等，这样便于课程平台成绩认定，减少教师的教学工作量。期末考试题最好来自每章的单元测验和随堂测验，不用另外出题，这样就会督促学生去做单元测验和随堂测验等。
　　 四、在线开放课程建设成效
　　资源建好后，需要选择合适的平台建设在线课程。不同的平台在线课程的建设方法不同，本课程分别在智慧职教和中国大学MOOC两个平台上线，具体在线课程建设体会如下：
　　1.智慧职教（《化工设备使用与维护》）
　　2016年我院申请立项了石油化工技术省级教学资源库，本课程属于该资源库的一门建设课程。智慧职教提供了课程结构的Excel模板，它是一种节点式的。以本课程为例，一级节点为石油化工技术专业，二级节点为《化工设备使用与维护》课程，三级节点是项目，四级节点是任务，最多有五级节点。
　　 课程负责人先要制作好课程结构模板（相当于教材的章节目录），再将其提交到资源库负责人那里，资源库负责人将课程结构模板上传到智慧职教资源库平台，然后在智慧职教资源库平台生成了本课程的目录树，最后由课程负责人在目录树里上传相应的资源，上传完毕后，经资源库负责人审核就可以上线该课程。学习者可通过电脑端登录智慧职教网站进行课程学习，也可以通过手机App云课堂智慧职教登录进行学习。
　　2.中国大学MOOC（《化工设备ABC》）
　　中国大学MOOC是目前主流的在线开放课程平台，它主要面向社会学习者以及高校师生，集聚了大量的优质资源，很多课程被评为国家级精品在线开放课程，很多名师大家都在上面开课。
　　 课程要想上线中国大学MOOC，课程负责人首先要制作一个电子版的课程设计概要，简要说明课程背景、课程目标、设计原则、课程基本信息、课程团队、课程内容、在线课程计划表以及课程考核方式等，学校将课程设计概要提交给中国大学MOOC平台。如果平台认为课程资源比较优质，能够弥补某方面的空白，课程就可以通过审核，否则就不能上线该平台。然后由中国大学MOOC、学校以及课程负责人三方签署协议，最后中国大学MOOC给课程负责人提供相应的账号、密码进行课程开发、管理、运行维护等工作。
　　 课程负责人在创建课程时，第一步是设置课程团队，第二步是发布课程介绍页，第三步是发布课程学习页，这是课程的主体。第三步又包括四小步，第一小步是发布公告，第二小步是发布评分方式，第三小步是发布教学单元内容，第四小步是设置讨论区结构。
　　 课程负责人在发布教学单元内容时，可以自由地添加新章节、新课时、单元测验、单元作业、考试、讨论等，同时需要设置章、单元测验、单元作业和考试的发布时间。只有到了时间点，学习者才会看到相应的内容，同时整门课程、单元测验、单元作业和考试等还要设置结束时间，课程结束后学习者就不能学习了。在微课中可以随时添加驻点测验，在微课后面可以添加随堂测验。
　　 中国大学MOOC发布教学内容的灵活性比较大，可以随时添加更改，但是上传资源时要一个一个传，比较费时，尤其是上传测验、作业、考试题时，要一个一个地复制粘贴很费时间，没有像智慧职教平台那样可以设置相应的Excel题目模板，以及电脑客户端可以实现所有题目的一次上传和很多资源的同时上传。但是第一次上传好后，以后开课就很简单了。所有资源上传好后，课程负责人就可以发布资源，整门课程就算建好，教师接下来要做的工作就是适时发布公告、在讨论区答疑解惑、公布学习成绩等。 　　 五、《化工设备》在线开放课程建设成效
　　1.资源建设成果
　　 2018年7月学院与西安某公司达成协议，为本门课提供视频拍摄、微课制作以及动画制作等服务。课程资源建设从2018年8月20日开始一直持续到12月10日，共建设了PPT课件42个、微课44个（时长约527分钟，接近9个小时）、原创二维动画6个（时长15分钟25秒）、原创三维动画16个（时长16分钟34秒），编制课后习题145道，建设的资源总数达到了270个。
　　 2.在线开放课程建设成果
　　 《化工设备使用与维护》的课程资源于2018年11月底上传到智慧职教教學资源库平台，同时建成了依托智慧职教云平台的《化工设备使用与维护》在线开放课程，教师和学生可通过手机App云课堂智慧职教登录进行在线教学、学习等。经过一段时间的运行，发现效果良好。目前注册学习用户达到了2493人，在校内开展了线上线下混合式教学（SPOC），效果明显。
　　 《化工设备ABC》课程2019年8月25日上线中国大学MOOC平台，目前课程注册用户150人，正在慢慢增长。该课程属于MOOC模式，只要学习者按时完成视频学习、单元测验、单元作业和考试，如果成绩合格，就可以获得合格证书，如果成绩优秀甚至可以获得优秀证书，对学习者有一定的激励作用。
　　 六、总结
　　 在线开放课程建设是一个漫长的过程，需要不断改进完善才能得到用户的认可，最重要的是要有优质资源，它对用户应该具有独一无二的价值，能够引起学习者的情感共鸣，有效地促进学习。
　　 优质资源需要教师和公司共同打造。教师提供专业知识，公司按照教师的要求去制作。只有教师具有高度专业化的知识、能力，以主人翁的态度努力打造优质资源才可能出精品;此外拍摄、后期制作、动画制作实力也很重要，因为资源最终的建设水准是由其决定的。
　　 建设在线开放课程的目的是为了应用，在校内主要通过开展混合式教学提高教学效果，也为校际之间学分互认提供了渠道;社会学习者通过学习在线开放课程获得课程证书，也为他的职场生涯赋能。我们的终极目的是将在线开放课程的社会效益最大化。
　　 参考文献：
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　　 [10]姚虎卿，管国锋.化工辞典（第五版）[M].北京：化学工业出版社，2018.
　　 [11]全国锅炉压力容器标准化技术委员会.压力容器相关标准汇编（第七版）（上卷、中卷、下卷）[M].北京：中国质检出版社，中国标准出版社，2015.
　　（编辑：李晓萍）
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