“航空電機(jī)學(xué)”網(wǎng)絡(luò)課程開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張?jiān)? 郝世勇, 于守淼, 于春風(fēng)

(海軍航空工程學(xué)院 青島校區(qū)， 山東 青島 266041)

0　引言

“航空電機(jī)學(xué)”課程作為我校航空電氣專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，理論性非常強(qiáng)。該課程是為使學(xué)生系統(tǒng)地掌握電機(jī)原理知識(shí)，為后續(xù)學(xué)習(xí)飛機(jī)電源系統(tǒng)、電力系統(tǒng)分析等專業(yè)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)而開(kāi)設(shè)的[1,2]。然而，在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)，本課程課堂教學(xué)還存在著信息化程度不高，教學(xué)手段簡(jiǎn)單，學(xué)員課外自主學(xué)習(xí)資源缺乏等問(wèn)題?；谶@一現(xiàn)狀，課程教研組基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，從課程開(kāi)發(fā)條件到交互訓(xùn)練設(shè)計(jì)全流程開(kāi)展了網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，為教學(xué)實(shí)施過(guò)程中的課前自學(xué)，課中導(dǎo)學(xué)及課后拓展搭建交流協(xié)作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了基于信息化教學(xué)手段的“航空電機(jī)學(xué)”課程的教學(xué)改革。

1　課程開(kāi)發(fā)條件

1.1　課程組編制及任務(wù)分工

“航空電機(jī)學(xué)”網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)的組成人員應(yīng)具備相應(yīng)素質(zhì)，承擔(dān)不同任務(wù)，確保課程組具備合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)，能科學(xué)高效地完成本網(wǎng)絡(luò)課程的研發(fā)。具體人員構(gòu)成及任務(wù)分工如表1所示。

1.2　開(kāi)發(fā)計(jì)劃

“航空電機(jī)學(xué)”網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)包括準(zhǔn)備工作、需求分析、模塊設(shè)計(jì)及系統(tǒng)集成四個(gè)階段，具體進(jìn)度安排計(jì)劃如表2所示。

表1　課程主要編制人員及任務(wù)分工

表2　課程建設(shè)進(jìn)度計(jì)劃表

1.3　保障條件分析

保障條件可以分為人力、物力和財(cái)力三個(gè)方面。本課程開(kāi)發(fā)人員由教研室教學(xué)骨干承擔(dān)，必要時(shí)，信息管理中心也可提供人員支持。依托教研室及信息管理中心自身具備的良好的硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境以及豐富的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)和充足的開(kāi)發(fā)資料，可以很好的滿足網(wǎng)絡(luò)課程開(kāi)發(fā)所必需的基本物力和財(cái)力資源。

2　教學(xué)對(duì)象分析

教學(xué)對(duì)象分析為網(wǎng)絡(luò)課程開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。通過(guò)對(duì)學(xué)員背景的分析，可以了解網(wǎng)絡(luò)課程的使用對(duì)象、使用背景、使用條件和限制，了解學(xué)員各方面的特征，如學(xué)習(xí)能力和特點(diǎn)等，確定教學(xué)的起點(diǎn)。本網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)對(duì)象主要為職業(yè)教育大專層次學(xué)員，通過(guò)收集匯總學(xué)員情況調(diào)查表(表3)，完成對(duì)教學(xué)對(duì)象的分析。

3　網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)[3]

3.1　內(nèi)容的選擇與組織

網(wǎng)絡(luò)課程的資源庫(kù)內(nèi)容十分豐富，每一個(gè)教學(xué)專題均包括5個(gè)專題模塊(如圖1)和12個(gè)開(kāi)講模塊(如圖2)，內(nèi)容不過(guò)分追求學(xué)術(shù)性，強(qiáng)調(diào)以通俗易懂的方式，闡述概念和說(shuō)明原理，注重電機(jī)在工程實(shí)際應(yīng)用，體現(xiàn)實(shí)用性。

表3　“航空電機(jī)學(xué)”課程學(xué)員情況調(diào)查表

圖1　專題模塊

圖2　開(kāi)講模塊

學(xué)習(xí)資源可供不同學(xué)習(xí)風(fēng)格和基礎(chǔ)層次學(xué)員閱讀和查看，其中“應(yīng)用研究”為滿足興趣濃厚的學(xué)員拓展視野而設(shè)。課程采取模塊化設(shè)計(jì)，分必學(xué)模塊和選學(xué)模塊，學(xué)生根據(jù)自己基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)需求，靈活選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容。

在內(nèi)容組織方面，按照課前預(yù)習(xí)、課中引導(dǎo)、課后自學(xué)的思路，采用動(dòng)畫(huà)導(dǎo)學(xué)、視頻講解、知識(shí)自學(xué)、實(shí)踐應(yīng)用和單元自測(cè)的方式，將教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性與知識(shí)體系的系統(tǒng)性相結(jié)合，融理論基礎(chǔ)知識(shí)、學(xué)科前沿及實(shí)踐應(yīng)用知識(shí)于一體。

3.2　內(nèi)容的呈現(xiàn)方式

以符合學(xué)員學(xué)習(xí)特征為目標(biāo)，充分運(yùn)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)、多媒體交互技術(shù)來(lái)編制多媒體學(xué)習(xí)資源，以符合各層次學(xué)員學(xué)習(xí)規(guī)律，達(dá)到良好的交互性、共享性、開(kāi)放性、自主性和協(xié)作性；制作了大量的圖片、二維及三維動(dòng)畫(huà)，將枯燥、單調(diào)的理論知識(shí)變?yōu)樯鷦?dòng)、形象的畫(huà)面(如圖3)，增大知識(shí)獲取量，讓學(xué)員從多維度深入了解相關(guān)過(guò)程，并能適合不同類型不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)員。

融入豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)(如精品課例)，促進(jìn)學(xué)生自主參與學(xué)習(xí)(如圖4)，加深學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的理解與掌握。

設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)員步步深入、貼切實(shí)際的仿真實(shí)驗(yàn)，并與紙質(zhì)教材相結(jié)合構(gòu)成立體化的教材體系，體現(xiàn)學(xué)習(xí)型社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)資源的一體化設(shè)計(jì)要求，優(yōu)化學(xué)習(xí)資源，提高學(xué)員自學(xué)效果。

圖3　動(dòng)畫(huà)解析界面

圖4　學(xué)員組訓(xùn)作品界面

3.3　內(nèi)容的支撐平臺(tái)

網(wǎng)絡(luò)課程交流平臺(tái)形式多樣，包括公告、通知、站內(nèi)消息、日程安排、論壇、答疑室、WIKI、實(shí)時(shí)聊天、郵箱、投遞箱、作業(yè)、考試等且支持項(xiàng)目協(xié)作、單位檔案管理、行業(yè)(協(xié)會(huì))成員通信等。這些交流平臺(tái)有助于學(xué)員的學(xué)習(xí)進(jìn)程順利開(kāi)展，同時(shí)也為學(xué)員的溝通和交流提供條件。這些平臺(tái)的界面訪問(wèn)非?？旖荼憷?/p>

針對(duì)“航空電機(jī)學(xué)”是實(shí)踐性較強(qiáng)的一門(mén)課程，設(shè)計(jì)出典型、緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的大量的課程案例，通過(guò)案例教學(xué)的方式提高學(xué)員的參與程度、提高學(xué)習(xí)積極性以及學(xué)以致用的能力；同時(shí)通過(guò)案例討論和案例點(diǎn)評(píng)，加強(qiáng)學(xué)員之間、學(xué)員和教員之間的協(xié)作學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效率，從而使所教授的知識(shí)有充分的實(shí)用價(jià)值，滿足學(xué)員今后崗位任職需要。

在學(xué)習(xí)工具方面，學(xué)員可在答疑室中利用文字交流，學(xué)習(xí)進(jìn)度記錄的內(nèi)容豐富，記錄學(xué)習(xí)過(guò)程，如本次學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)效果、在線測(cè)試情況、自測(cè)題情況以及反饋情況等(如圖5和圖6)。

圖5　“課程學(xué)習(xí)區(qū)”發(fā)帖界面

圖6　“課外活動(dòng)區(qū)”發(fā)帖界面

4　教學(xué)策略設(shè)計(jì)[4,5]

4.1　自主學(xué)習(xí)策略的設(shè)計(jì)

1)設(shè)置學(xué)習(xí)控制，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)

設(shè)置學(xué)員瀏覽(學(xué)習(xí))后續(xù)章、節(jié)模塊資源的條件，以利于學(xué)員循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)。例：如果1.4節(jié)選擇了1.1節(jié)內(nèi)容作為“控制章節(jié)”，則要求學(xué)員必須先打開(kāi)(學(xué)習(xí))1.1節(jié)的“必學(xué)”模塊資源才能夠?yàn)g覽1.4節(jié)的模塊資源；如果1.1節(jié)還同時(shí)在“學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)置”中設(shè)置了“測(cè)試試卷”，那么學(xué)員還需達(dá)到測(cè)試規(guī)定通過(guò)分?jǐn)?shù)才可進(jìn)行1.4節(jié)學(xué)習(xí)。

2)突出個(gè)性特征，指導(dǎo)形式靈活

由于不同年齡、不同文化層次的學(xué)員，其認(rèn)知能力、認(rèn)知結(jié)構(gòu)不同，為了創(chuàng)設(shè)適合于他們各自的學(xué)習(xí)方法，我們?cè)凇笆谡n教案”中提供了每章小結(jié)，以有利于學(xué)生復(fù)習(xí)，掌握已學(xué)內(nèi)容。同時(shí)將個(gè)別指導(dǎo)與整體指導(dǎo)相結(jié)合，體現(xiàn)學(xué)員個(gè)性化學(xué)習(xí)要求。

3)分析學(xué)習(xí)內(nèi)容，自主學(xué)習(xí)情境豐富

圍繞學(xué)員對(duì)課程的自主學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)課程電子教材、講授視頻、多媒體素材、相關(guān)案例、試題庫(kù)、應(yīng)用研究、學(xué)員作品等在線學(xué)習(xí)資源。使用多種媒體表達(dá)不同內(nèi)容，例如：對(duì)于抽象的磁場(chǎng)理論，則使用動(dòng)畫(huà)表示，簡(jiǎn)單明了。

4.2　協(xié)作學(xué)習(xí)教學(xué)策略的設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺(tái)設(shè)置了豐富的協(xié)作學(xué)習(xí)支持工具，以適應(yīng)學(xué)員的差異，如答疑室等(如圖7)。

圖7　答疑室界面

4.3　導(dǎo)航策略的設(shè)計(jì)

課程導(dǎo)航策略包括模塊導(dǎo)航、菜單導(dǎo)航和知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)航。對(duì)于模塊導(dǎo)航，點(diǎn)擊模塊名稱的鏈接就可進(jìn)入相關(guān)模塊中進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)員隨時(shí)都可以方便地進(jìn)入其它模塊。知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)航體現(xiàn)在電子教案標(biāo)題導(dǎo)航鏈接，單擊任意超鏈接，可進(jìn)入相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。此外，應(yīng)用研究模塊中，也設(shè)置了論文導(dǎo)航列表，點(diǎn)擊任意論文標(biāo)題，可打開(kāi)相應(yīng)論文進(jìn)行研究(如圖8)。

圖8　應(yīng)用研究導(dǎo)航列表

4.4　反饋策略的設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)課程中，學(xué)員反饋信息包括學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、難點(diǎn)、熱點(diǎn)問(wèn)題以及教學(xué)或非教學(xué)的討論交流。本課程答疑室和論壇采用的是非實(shí)時(shí)反饋的方式；對(duì)客觀題型的練習(xí)采用即時(shí)反饋；對(duì)于一些測(cè)試學(xué)員理解程度的題型，則采用延時(shí)給出標(biāo)準(zhǔn)答案的方式，由教師在網(wǎng)上發(fā)布答案，而對(duì)于一些較為復(fù)雜的推理題，計(jì)算機(jī)較難判斷其正確情況，因而采用討論的方式讓學(xué)員自我評(píng)價(jià)。

4.5　評(píng)價(jià)策略的設(shè)計(jì)

教學(xué)平臺(tái)中網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)可通過(guò)“考試”工具完成。該工具用于通過(guò)試卷測(cè)試的方式檢驗(yàn)學(xué)員課程學(xué)習(xí)效果。教員授權(quán)可以添加課程、章、節(jié)試題，設(shè)置章、節(jié)測(cè)試具體內(nèi)容，發(fā)布課程、章、節(jié)測(cè)試試卷等操作。測(cè)試分為節(jié)、章、課程三個(gè)層次，學(xué)員在實(shí)際學(xué)習(xí)過(guò)程中，只有所有“節(jié)”的測(cè)試成績(jī)達(dá)到指定的分?jǐn)?shù)才能進(jìn)入所在“章”的測(cè)試，只有所有“章”的測(cè)試成績(jī)達(dá)到指定的分?jǐn)?shù)才能進(jìn)入所在“課程”的測(cè)試，當(dāng)完成節(jié)、章、課程三個(gè)層次的測(cè)試后，系統(tǒng)將三級(jí)測(cè)試成績(jī)進(jìn)行綜合評(píng)定，給出整門(mén)課程的綜合學(xué)習(xí)成績(jī)。

5　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在“航空電機(jī)學(xué)”網(wǎng)絡(luò)課程中創(chuàng)設(shè)靈活多樣的交互方式，構(gòu)建友好的交互界面，設(shè)計(jì)及時(shí)的交互反饋，為教學(xué)實(shí)施過(guò)程中的課前自學(xué)，課中導(dǎo)學(xué)及課后拓展學(xué)習(xí)搭建交流協(xié)作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)基于信息資源建設(shè)的信息化教學(xué)手段的應(yīng)用，提高了該課程教學(xué)水平，促進(jìn)了高校教育改革工作。

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