衛(wèi)昱含 韓金歷
(吉林建筑科技學院 吉林·長春 130114)
“電工學”是非電類專業(yè)一門非常重要的基礎(chǔ)課程,該課程涵蓋內(nèi)容廣,包含了電路基礎(chǔ)、電機及其控制基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電工測量和安全用電等多方面的知識,理論性與實踐性都很強,與工程實際密切相關(guān),要求學生不僅掌握基本的理論知識,還要具有基本的實際操作能力。但是學時相對較少,學生的重視程度不夠,學習動力不足,加之傳統(tǒng)的以“教師+PPT+黑板”為主要教學方式,雖然可以將大量信息有針對性地展示出來,使知識架構(gòu)清晰明了,但這種以老師為主導的教學方式,不能充分地調(diào)動學生學習的積極性,同時,由于實驗課時相對較少,實驗內(nèi)容大多是驗證性實驗,且實驗臺都是專業(yè)針對教學的,學生對真實的操作環(huán)境了解甚少,動手能力較弱,使得學生很難將理論與實踐很好結(jié)合起來,缺乏分析實際問題的方法和解決實際工程問題的能力。
近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用越來越廣泛,信息化技術(shù)、移動技術(shù)在教學過程中得到了廣泛應用,線上線下的混合式教育模式也隨之逐步推廣起來。充分利用網(wǎng)絡(luò)教學資源,將線上線下教學充分融合,相互補充相互支撐,已成為高校人才培養(yǎng)方法之一?;旌鲜浇逃J街校黾訉嵺`教學所占比例,積極與企業(yè)合作,增加教學內(nèi)容的豐富性,也給學生提供更多實踐操作的機會,使學生得到更多的能力培養(yǎng)。
在建立“電工學”混合式教學模式時,為了讓學生掌握的知識更具前瞻性與實用性,引入華清遠見的在線課程教學資源及企業(yè)經(jīng)驗,建立基于“三端一平”的“電工學”在線開放課程,三端是:教室端、教學端、移動端,一平是網(wǎng)絡(luò)學習管理系統(tǒng);并引入“隨身實驗室”,即從大一開始學院為學生提供電子入門、設(shè)計、創(chuàng)新開發(fā)的實驗箱,實現(xiàn)每個同學在課程實驗中一個實驗箱,隨身再攜帶一個開發(fā)板進行學習和研發(fā),真正做到“讓實驗室隨身而行”。
課程教學平臺基于MOOC 網(wǎng)絡(luò)教學平臺,參照借鑒其他高校的相關(guān)課程,引入優(yōu)秀的“電工學”教學視頻,并結(jié)合華清遠見的在線課程教學資源及企業(yè)經(jīng)驗錄制相關(guān)教學及實驗視頻,建立符合本校學生實際的“電工學”課程,并通過MOOC平臺進行課程管理與實施。
上課前,教師提前錄制課程視頻,或者確定他人已錄制好的的視頻,將所需課程教學資源(word、PDF、音頻、視頻、圖片等等)添加到對應課節(jié)里,視頻上可在時間節(jié)點上設(shè)置問題,這樣學生在觀看視頻時,需帶著問題觀看視頻,回答正確后才能接著往下看,視頻下方有本節(jié)課的參考資料,方便學生下載與查閱。教師在上課前布置學習任務,提出思考問題,學生按要求提前觀看視頻,找出問題答案,完成預習,對不明白的地方,可以在討論區(qū)留言提問;章節(jié)后附帶本節(jié)測試,學生可在看完視頻后直接進行答題,這樣既能檢測學生是否進行了認真的預習,同時也能對學生的學習情況進行分析。學習平臺上帶有監(jiān)管系統(tǒng),教師在后臺實時掌握學生的學習進度,如沒有按要求完成的,可進行及時的詢問與提醒,并以此作為平時考核的一部分。
上課時,教師的講課內(nèi)容不再是單一的知識點的羅列,而是有主次有重點地對知識點進行梳理,對視頻里未提及或講解不詳細的內(nèi)容進行補充與說明,對本節(jié)課的重點與難點進行詳細講解與分析,使得與網(wǎng)上教學互相補充、相互支撐;并對學生在討論區(qū)的留言與提問進行解答,也可在講完知識點后,讓學生進行分組討論,提高學生主動思考與自主學習的能力,在遇到不同方案時,可讓學生通過不同方法對結(jié)論進行驗證,開拓學生的思路。
學生帶著問題聽課,聽課效果更好,能積極與老師互動,激發(fā)了學生學習的積極性;分組討論,增強了團隊協(xié)作能力,使得學生快速進入學習狀態(tài),鍛煉了學生的思維表達能力,同時,老師根據(jù)學生的問題,有針對性地進行講解與授課,讓課堂講授的內(nèi)容更具實際價值,課堂更活躍,使聽課過程成為一個思考與收獲的過程。
傳統(tǒng)的實驗教學是學生上完理論課后,進入實驗室,依據(jù)實驗原理與理論知識,根據(jù)實驗指導書的實驗步驟,利用實驗臺進行實驗操作。實驗臺通常是依據(jù)實驗原理進行搭建的,在實驗臺的板面上,有對應元器件的符號表示,學生根據(jù)所學的知識與實驗要求完成連線即可得到正確的實驗結(jié)果。這樣的實驗,使得學生的實驗完成度很高,但對其實際的原理掌握的并不十分透徹,同時由于實驗臺都是根據(jù)課程理論搭建的實驗臺,面板上的符號也都是以理論符號畫出,且不可拆卸,因此學生即看不到實驗臺內(nèi)部結(jié)構(gòu),不了解真實電路的連接方法,也看不到真實的元器件的樣子,這就導致學生的理論知識很強,但實際操作相對薄弱,甚至是有的學生在拿到真實的元器件后,不知道是什么元器件,也不知道實際的電路連接規(guī)則是什么,使得理論與實際脫節(jié)。
采用線上線下混合式教育后,教師在講完理論課程后,根據(jù)課程特點與學生實際情況,可錄制不同層次的實驗操作小視頻,并將其上傳的網(wǎng)絡(luò)平臺上,學生利用手中的“隨身實驗室”,可跟著視頻內(nèi)容一起搭建電路。由于使用的元器件為實際操作用的元器件,學生做實驗的過程即為實操練習的過程,因此學生能對電路的原理與連接方法有一個更直觀的認知與理解。學生線下搭建完電路后,也可以根據(jù)自己的理解與思路,搭建不同的電路進行驗證,實際電路驗證完畢后,進入到實驗室進行理論驗證,這樣學生即對理論知識有了一個更高層次的認知與掌握,也對實際的電路連接有了一個更直觀的認識,同時也對實際電路的連接原則有了一個初步的認識,達到理論與實際充分的結(jié)合。在實驗過程中,學生可對實驗中存在的疑問進行分組的討論與交流,并通過“隨身實驗室”和實驗臺進行驗證與分析,教師進行引導與指導,在鞏固基礎(chǔ)知識的同時,提高了學生思考問題、分析問題、解決問題的能力。
為了提高學生對“電工學”的學習興趣,并使講授的內(nèi)容與時俱進,與所學專業(yè)更好的融合,教師依托MOOC 平臺,根據(jù)企業(yè)實際需求,建立不同層次、不同類型的實驗項目,錄制對應的實驗視頻,實驗項目與學生的專業(yè)緊密相關(guān),學生可依照學習進度和知識的掌握情況選擇觀看不同的實驗視頻,并根據(jù)視頻內(nèi)容與要求,自己動手搭建相關(guān)實驗電路,同時,根據(jù)實驗視頻里提出的問題,搭建不同的電路,分析結(jié)果及原因,促進學生主動思考、分析、解決問題,提高學生學習的主動性與積極性。
為了提高學生學習“電工學”的興趣,教師面向全校學生組織課后學習興趣小組,感興趣的同學均可參加。將同學們按照專業(yè)與年紀分成不同的小組,引入企業(yè)實際的工程項目,按照專業(yè)與等級,將其分解為不同種類、不同級別的實驗項目,邀請企業(yè)工程技術(shù)人員作為實驗的指導教師,進行視頻講解或遠程指導,讓學生提前接觸到工程實際,了解對應行業(yè)的規(guī)范與標準,為今后步入工作崗位打下一定基礎(chǔ)。
同時,將學科競賽和科研項目引入進來,根據(jù)學生的等級與層次,講競賽與項目分解成不同等級與層次的實驗項目,實驗項目從簡單的模擬電路實驗到復雜的數(shù)字電路設(shè)計,再到增加控制類題目,其內(nèi)容從單片機最小系統(tǒng)設(shè)計到ARM 的應用設(shè)計,最后到綜合實驗,其實驗內(nèi)容包含了歷屆競賽內(nèi)容,及科研項目中對應的設(shè)計內(nèi)容。讓學生對自身專業(yè)有一個綜合的認知,使學生了解電學與自身專業(yè)有哪些聯(lián)系,增加了學生學習的興趣,并使學生明確了學習目的,同時,科研項目的融入,讓學生也有機會參與到科研項目的當中,使更多的學生得到實際工程訓練的機會。
為了拓展學生的思路,將最后的綜合實驗的實驗題目變成開放性提問,讓學生思考不同連接會帶來怎么樣的實驗結(jié)果,學生根據(jù)實驗要求自己搭建實驗電路,比較實驗結(jié)果的差異性,分析原因,給出分析報告。實驗項目的難度根據(jù)學生掌握的情況逐漸加大,不斷提高學生的實踐能力、創(chuàng)新能力、分析與解決問題的能力。
通過以上課程改革,改變了課程內(nèi)容“難、繁、偏、舊”和過于注重知識傳授,強調(diào)接受式學習、死記硬背、機械訓練的現(xiàn)狀,通過與企業(yè)的合作,建立“三端一平”的在線課程,使學生得到了實際項目鍛煉,激發(fā)了學生學習的興趣,使學生在獲得基礎(chǔ)知識與基本技能過程的同時,形成正確與科學的價值觀?!半S身實驗室”的建設(shè),提高了學生的實踐能力與創(chuàng)新能力,使學生在掌握基本知識、基本方法和基本技能的同時,滿足了學生個性化發(fā)展和多樣化終身學習需求,讓學生在學習過程中,以組建團隊,領(lǐng)取項目的方式,有目的、有想法的去學習,讓學生的理論知識可以與項目相結(jié)合,培養(yǎng)學生的獨立創(chuàng)新能力、實際動手能力,在實踐訓練過程中,鼓勵學生自行設(shè)計方案,自主實驗,啟發(fā)了學生自主研究探索、獨立思考和自主創(chuàng)新的能力,逐步增強了學生的主觀能動性,充分調(diào)動了學生的思維去思考、想象、推測和結(jié)論,使學生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,并利用所積累的理論和實踐知識解決問題,鍛煉與培養(yǎng)了學生積極探索、勇于創(chuàng)新的精神,是學生獲取知識、鍛煉動手能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力的重要環(huán)節(jié),推動了我校信息技術(shù)與教育教學深度融合,促進了我校優(yōu)質(zhì)教育資源應用與共享,提高了我校應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的質(zhì)量。