新工科背景下基于屏幕錄像的教學(xué)實(shí)踐探索

吳了

摘? ?要：本文基于《電子線路設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)實(shí)踐，探索在新工科背景下，符合新工科要求的實(shí)踐教學(xué)手段，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)快速、高質(zhì)量掌握一門(mén)新軟件工具的使用的教學(xué)目的。通過(guò)使用網(wǎng)絡(luò)云盤(pán)收集學(xué)生上傳的屏幕錄像作業(yè)，在云端檢查驗(yàn)收作業(yè)，快速發(fā)現(xiàn)學(xué)生在軟件工具操作上的不足;通過(guò)及時(shí)分析反饋，準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并予以解決，從而快速提升學(xué)生的操作水平。本文的探索為適應(yīng)新工科要求的軟件工具類(lèi)課程的教學(xué)提供了一種新的思路，提高了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的質(zhì)量，促進(jìn)了不同能力層次的學(xué)生共同進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：教學(xué)實(shí)踐? 軟件類(lèi)工具? 屏幕錄像? 網(wǎng)絡(luò)云盤(pán)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）10（a）-0210-04

Abstract： Based on the teaching practice of electronic circuit design course， this paper aims to explore the practical teaching methods that meet the requirements of new engineering under the background of new engineering， so as to train students to master a new software tool quickly and with high quality in a short time. By using the network cloud disk to collect the screen recording homework uploaded by the students， the teachers check the homework in the cloud to quickly find out the shortcoming of the students in the operation of the software tools; through timely analysis and feedback， accurately find the problems and solve them， thus quickly improve students performance. The exploration of this paper provides a new way of thinking for the teaching of software tools courses that meet the requirements of new engineering， which improves the quality of students' hands-on practice and promotes the common progress of students at different levels of competence.Collecting screen recording homework uploaded by students via the network cloud disk， checking

Key Words： Teaching practice;Software tools; Screen recording; Network cloud disk

新工科建設(shè)和發(fā)展以新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)為背景，需要樹(shù)立創(chuàng)新型、綜合化、全周期工程的教育“新理念 ”。新工科需要樹(shù)立新理念，突出“新”字。而軟件工具類(lèi)教學(xué)是建設(shè)新工科過(guò)程中一個(gè)繞不過(guò)去的“坎”。

在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，如何讓學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)快速熟悉、掌握軟件工具，并高質(zhì)量地完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，還是亟待解決的難題之一。我們對(duì)此已經(jīng)進(jìn)行了一些嘗試，但效果均不是太理想。學(xué)生開(kāi)始獨(dú)立做實(shí)驗(yàn)就問(wèn)題百出，不論教師如何耐心講解，有些問(wèn)題仍難以避免。絕大多數(shù)問(wèn)題是由于學(xué)生對(duì)基本概念理解模糊或?qū)嶋H操作不規(guī)范造成的，也就是說(shuō)，學(xué)生將學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐還需要經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程，不能一蹴而就，于是教師要花費(fèi)大量時(shí)間幫學(xué)生查錯(cuò)、檢錯(cuò)并講解。由于學(xué)生人數(shù)較多，不僅不能幫助學(xué)生加深理解，而且會(huì)造成學(xué)生不自己嘗試解決問(wèn)題，過(guò)度依賴(lài)教師的講解。另外，我們也采用過(guò)貫穿全流程設(shè)計(jì)的先進(jìn)教學(xué)理念，嘗試讓學(xué)生在兩周時(shí)間內(nèi)完成電路圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、出板到最后測(cè)試，雖然這些做法可以使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)實(shí)踐熟悉工程設(shè)計(jì)的一般流程，但是學(xué)生工作量較大，有些學(xué)生為了完成任務(wù)，出現(xiàn)質(zhì)量不高、作業(yè)雷同等負(fù)面現(xiàn)象，仍需要進(jìn)一步探索和改進(jìn)。

造成上述問(wèn)題的原因是多方面的。但歸根結(jié)底還是“教”與“學(xué)”之間的矛盾，可能是學(xué)生沒(méi)有解決好自身學(xué)習(xí)過(guò)程中的矛盾，也可能是教師沒(méi)有起到正確的引導(dǎo)作用。教師能做的是隨時(shí)監(jiān)督、正確管理和及時(shí)反饋。因此，如何教好一門(mén)軟件工具類(lèi)課程還是亟需解決的問(wèn)題。

1? 《電子線路設(shè)計(jì)》教學(xué)中存在的問(wèn)題

開(kāi)設(shè)《電子線路設(shè)計(jì)》課程的主要目的是讓學(xué)生真正掌握CAD工具的使用。我們借鑒了其他高校的先進(jìn)做法：在教學(xué)設(shè)施方面，建立了專(zhuān)用的CAD教學(xué)機(jī)房，包括：教師操作演示投影儀、學(xué)生訓(xùn)練操作電腦和監(jiān)控管理軟件終端等;在教學(xué)手段方面，嘗試過(guò)通過(guò)錄制教學(xué)視頻，讓學(xué)生通過(guò)觀看視頻快速熟悉掌握，這些做法極大地方便了教師的課程教學(xué)。然而，在以往教學(xué)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)軟件工具使用類(lèi)教學(xué)課還有不少問(wèn)題需要解決。這些問(wèn)題包括但不限于：學(xué)生積極性不高;學(xué)生間相互抄襲現(xiàn)象明顯，收獲甚少;教學(xué)效果兩極分化明顯。這導(dǎo)致在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中教師和學(xué)生投入了大量時(shí)間，卻達(dá)不到期望的效果，沒(méi)能實(shí)現(xiàn)“即學(xué)即能用”，導(dǎo)致學(xué)生進(jìn)入工作單位后還需要進(jìn)一步培訓(xùn)，某種程度上造成了學(xué)校與用人單位的脫節(jié)，難以滿足新工科的要求。我們認(rèn)為造成這種現(xiàn)象的主要原因有以下幾點(diǎn)：

（1）學(xué)生對(duì)課程的重視不夠;

（2）學(xué)生實(shí)踐中遇到的困難和問(wèn)題沒(méi)有及時(shí)被發(fā)現(xiàn)并解決;

（3）學(xué)生實(shí)踐操作中的合理性和正確性難以逐一檢查，實(shí)踐操作質(zhì)量難以提升;

（4）沒(méi)有形成優(yōu)秀學(xué)生幫助一般學(xué)生的互助機(jī)制，整體教學(xué)效果不理想。

造成上述現(xiàn)象的主要原因是沒(méi)有強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心的現(xiàn)代教育理念。解決上述問(wèn)題的方法有很多，但是在有限教學(xué)時(shí)間內(nèi)解決上述問(wèn)題，卻不是一件容易的事，這也是新工科建設(shè)要解決的難點(diǎn)問(wèn)題之一。本文結(jié)合我們的教學(xué)實(shí)踐，使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，探索一種采用屏幕錄像，通過(guò)監(jiān)督、管理和反饋，讓學(xué)生在較短時(shí)間快速、高質(zhì)量地掌握一門(mén)新軟件工具的使用的教學(xué)方式，為解決這一類(lèi)問(wèn)題提供一種新的思路。

2? 新思路介紹

教授軟件工具類(lèi)課程實(shí)質(zhì)上要解決的是認(rèn)識(shí)與實(shí)踐之間的矛盾。剛接觸這類(lèi)課程的學(xué)生對(duì)實(shí)踐的認(rèn)識(shí)水平還很低，不能一上來(lái)就要求學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，應(yīng)將教學(xué)過(guò)程分為以下四個(gè)階段：

第一階段：該階段教師的作用是首要的，要進(jìn)行知識(shí)的灌輸，并且要注意保護(hù)、提高學(xué)生的積極性，即信心的建立階段;

第二階段：隨著學(xué)生對(duì)實(shí)踐的問(wèn)題有了初步的認(rèn)識(shí)，教師通過(guò)基礎(chǔ)教學(xué)引領(lǐng)，“點(diǎn)到點(diǎn)”的傳授，鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，即模仿階段;

第三階段：在學(xué)生有了一定認(rèn)識(shí)和實(shí)踐后，要讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，使其在學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，通過(guò)實(shí)踐掌握所學(xué)知識(shí)，即實(shí)訓(xùn)階段;

第四階段：學(xué)生有了一些基本技能之后，要通過(guò)工程實(shí)踐以解決實(shí)際問(wèn)題，從而提升實(shí)踐能力，即提高階段。

通過(guò)以上四個(gè)階段，加上教師的正確引導(dǎo)和學(xué)生的積極實(shí)踐，相信能達(dá)到軟件工具類(lèi)課程較好的教學(xué)效果。

傳統(tǒng)的教學(xué)方法往往讓學(xué)生疲于應(yīng)付各種實(shí)驗(yàn)，撰寫(xiě)各種實(shí)驗(yàn)報(bào)告，收效甚微。如何利用互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的成果促進(jìn)教學(xué)過(guò)程的順利進(jìn)行是如今教育工作者關(guān)注的熱點(diǎn)。事實(shí)上，隨著技術(shù)的進(jìn)步，可以借助先進(jìn)手段，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，已出現(xiàn)了許多新興的教學(xué)手段，例如雨課堂、課立方和MOOC在線課堂等等[1-3]。

本文借助網(wǎng)絡(luò)云盤(pán)和屏幕錄像的方式開(kāi)展軟件工具類(lèi)課程的教學(xué)探索，取得了不錯(cuò)的效果，基本思路和具體做法是：首先通過(guò)軟件現(xiàn)場(chǎng)操作演示和錄制視頻演示，概要講述內(nèi)容，通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的例子讓學(xué)生對(duì)整個(gè)軟件工具和操作流程有一個(gè)大致的認(rèn)識(shí);其次，通過(guò)軟件操作演示一個(gè)包含大量基本操作的簡(jiǎn)單實(shí)例，讓學(xué)生模仿，將模仿過(guò)程采用屏幕錄制工具錄制成視頻，上傳至網(wǎng)絡(luò)云盤(pán)，供教師檢查并提供及時(shí)反饋;然后，給出一個(gè)中等難度的實(shí)訓(xùn)作業(yè)，在不給任何提示的情況下，讓學(xué)生實(shí)踐操作，并上傳屏幕錄像視頻，同時(shí)撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告;最后，學(xué)生以3人一組完成一個(gè)工程項(xiàng)目，上交屏幕錄像視頻與實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在上述過(guò)程中錄制的視頻的時(shí)長(zhǎng)將作為教師考核學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)之一。

我們認(rèn)為采用屏幕錄像有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）借鑒性和傳播性。

錄制的視頻放在同一個(gè)共享文件夾中，學(xué)生可以任意下載，相互借鑒學(xué)習(xí)，互相幫助。

（2）高質(zhì)量及準(zhǔn)確性。

視頻錄制需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，所以整個(gè)錄制視頻的過(guò)程必須兼顧質(zhì)量和效率，否則學(xué)生很難在較短的時(shí)間內(nèi)錄制好符合作業(yè)要求的完整視頻。

（3）獨(dú)立性和唯一性。

錄制視頻的方式保證了每個(gè)學(xué)生作業(yè)的唯一性，杜絕了使用實(shí)驗(yàn)報(bào)告等形式的抄襲事件的發(fā)生，督促學(xué)生獨(dú)立完成作業(yè)，同時(shí)，當(dāng)學(xué)生完成視頻作品后，會(huì)獲得成就感，促進(jìn)了學(xué)習(xí)的積極性。

（4）繼承性和延續(xù)性。

因?yàn)橐曨l都被放置于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)云盤(pán)中，供不同年級(jí)、不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生共享，所以學(xué)生之間較容易形成相互查看、相互學(xué)習(xí)的良好學(xué)風(fēng)。此外，視頻的內(nèi)容不僅有利于完善后續(xù)課程，也可以方便下一屆學(xué)生的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步加強(qiáng)課程教學(xué)的深度和廣度，進(jìn)而促進(jìn)了軟件工具類(lèi)課程的發(fā)展。

相比于其他教學(xué)手段，工具類(lèi)操作錄制視頻的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：

（1）符合教學(xué)檢查可計(jì)量的教學(xué)過(guò)程，所做即所得，減少了對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過(guò)分依賴(lài)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;

（2）能夠及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)際訓(xùn)練中遇到的問(wèn)題和困難，大幅提高教學(xué)效果;

（3）錄制的視頻不易過(guò)長(zhǎng)，學(xué)生必須保持高度認(rèn)真，以展示其操作水平，大幅提高學(xué)生的實(shí)際操作質(zhì)量;

（4）云盤(pán)中上傳的視頻為所有同學(xué)共享，使得學(xué)生可以通過(guò)比較相互督促學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)習(xí)積極性;同時(shí)先上傳的優(yōu)秀視頻可供學(xué)習(xí)能力一般的學(xué)生學(xué)習(xí)和模仿，有助于整班的學(xué)風(fēng)建設(shè)，促進(jìn)了整體水平的提高。

3? 具體方案實(shí)施

本節(jié)結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，介紹具體的教學(xué)實(shí)施方案：

（1）工具準(zhǔn)備。

網(wǎng)絡(luò)云盤(pán)：用于視頻的上傳與共享;

錄制軟件：用于屏幕錄像，例如“屏幕錄像專(zhuān)家”等屏幕錄像軟件[4，5];

郵箱：用于任務(wù)布置和及時(shí)反饋等，與學(xué)生建立信息溝通紐帶;

分析軟件：使用python幫助教師分析每次作業(yè)效果。

（2）課堂設(shè)計(jì)。

課堂安排：總共4次課，按照從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從一般到特殊、從模仿到創(chuàng)造，層層遞進(jìn)，以幫助學(xué)生掌握軟件類(lèi)工具的使用。

第一堂課：主要內(nèi)容包括：（1）幫助學(xué)生建立學(xué)習(xí)信心，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性;（2）以班級(jí)為單位每班選一名負(fù)責(zé)人;（3）宣讀課程規(guī)則及評(píng)價(jià)體系，明確成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系，即明確視頻上傳與平時(shí)成績(jī)相關(guān)，以上傳視頻內(nèi)容質(zhì)量和時(shí)間順序分檔次給分;（4）軟件安裝;（5）任務(wù)布置，明確上傳視頻的截止日期。由于第一次課以熟悉流程為主，作業(yè)相對(duì)簡(jiǎn)單。

第二堂課：繼續(xù)鞏固學(xué)習(xí)，以模仿操作為主。不要講述超過(guò)同學(xué)能力范圍外的知識(shí)，避免打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。此時(shí)，大多數(shù)學(xué)生的主動(dòng)性還較低，還不具備主動(dòng)獲取知識(shí)的能力，課堂講解需要對(duì)學(xué)生提供多方面的支持。

第三堂課：首先講解第二堂課學(xué)生遇到的問(wèn)題，分析造成作業(yè)完成質(zhì)量不高的原因。課堂講解的主要任務(wù)在于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，可以將更多的時(shí)間交給學(xué)生，如采用“翻轉(zhuǎn)課堂”的形式。布置一些難度適中的題目供學(xué)生實(shí)訓(xùn)，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，為下次課做好鋪墊。

第四堂課：給出一個(gè)完整的項(xiàng)目要求和任務(wù)。在課堂上講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)和學(xué)生在做作業(yè)過(guò)程中會(huì)遇到的知識(shí)盲點(diǎn)。主要目的是讓學(xué)生在課下主動(dòng)學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)不足，并不斷進(jìn)步，最終能獨(dú)立完成一般性的工程項(xiàng)目。

圖1是一個(gè)班級(jí)上傳的視頻作業(yè)在網(wǎng)絡(luò)云盤(pán)上的文件組織方式。其中，每個(gè)文件夾以姓名和學(xué)號(hào)命名，在每個(gè)文件夾下分別放入學(xué)生所完成的幾次作業(yè)，包括學(xué)生完成的作業(yè)的各種中間文件和最終工程文件。值得注意的是，在作業(yè)截止日，全部同學(xué)都按時(shí)提交了作業(yè)。

4? 實(shí)踐效果及分析

圖2是兩個(gè)班提交作業(yè)的情況，其中上傳第一、二、三次作業(yè)的截止時(shí)間分別是2018年3月9日、2018年3月16日和2018年3月23日。通過(guò)圖2我們可以發(fā)現(xiàn)明確截止日期是非常關(guān)鍵的，大多數(shù)學(xué)生都是在截止日，也就是最后一天才提交作業(yè)。同時(shí)，可以看出第二次交作業(yè)的情況比第一次的情況好很多，一是因?yàn)閷W(xué)生熟悉了操作流程，二是因?yàn)樵趯W(xué)生的積極性有所提升。第三次作業(yè)難度有所上升，所以學(xué)生交作業(yè)的整體時(shí)間有所延后。從兩個(gè)班的實(shí)際情況來(lái)看，所有同學(xué)都能按時(shí)完成任務(wù)，且?guī)缀醪淮嬖诶淄鳂I(yè)的情況，操作平均完成時(shí)間不多于10min，該方法完全達(dá)到了預(yù)期目的。

5? 結(jié)語(yǔ)

本文基于《電子線路設(shè)計(jì)》的教學(xué)實(shí)踐，給出了一種使用屏幕錄像提高軟件工具類(lèi)教學(xué)效果的思路以及具體方法。教學(xué)實(shí)踐效果突出了該方法的優(yōu)越性，學(xué)生能在短時(shí)間內(nèi)高質(zhì)量完成教師上課布置的作業(yè)，不存在任何作業(yè)雷同和抄襲的現(xiàn)象，表明該方法調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，達(dá)到了教學(xué)目的。同時(shí)，通過(guò)該方法，教師能夠快速、準(zhǔn)確地找到學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題，并及時(shí)反饋，正確引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)。這種方法為新工科背景下軟件工具類(lèi)課程教學(xué)提供了新的思路。

參考文獻(xiàn)

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