基于數(shù)字化資源的課程建設(shè)與探索

周勁 毛哲 李素芬 周龍

摘 要：隨著時(shí)代信息化的不斷深入，各大高校全面推進(jìn)課程改革的數(shù)字化進(jìn)程。文章以應(yīng)用型本科院校為背景，以校級精品課程“電力電子技術(shù)”的數(shù)字化資源建設(shè)為例，就建設(shè)方案進(jìn)行了全面描述，分析了數(shù)字化建設(shè)過程中普遍存在的問題，包括資源質(zhì)量不高，學(xué)生參與度不高，評價(jià)體系不夠完善等，并提出了相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化資源；電力電子技術(shù)；學(xué)生參與度

中圖分類號：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）08-0052-03

Abstract： With the further development of the information age， most universities have been promoting digitalization of the course reform on a large scale. Taking the resource's digitalization construction in University-level quality course "Power electronics" as an example， the paper has fully described the scheme and has analyzed the common problems in Application-oriented universities， which are existed commonly in the process of the digitalize construction， such as the quality of the resources， students participation rates and evaluation system. Meanwhile， the corresponding solutions are given.

Keywords： digitalized resources； Power Electronics； participation rates

引言

近年來，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、光纖通訊、因特網(wǎng)以及微電子技術(shù)為主要代表的現(xiàn)代高科技的飛速發(fā)展，使經(jīng)濟(jì)、社會以及人們的思維、生活方式等多方面發(fā)生了深刻性變化，與此同時(shí)，隨著高等教育全球化，教育信息化正在引發(fā)一場深刻的教育理念和教育方式變革[1]?；ヂ?lián)網(wǎng)作為新型的信息載體，提供了多樣的學(xué)習(xí)環(huán)境和豐富的學(xué)習(xí)資源，對教育觀念、教育思想、教育體制、教學(xué)方式和人才培養(yǎng)模式帶來了巨大的變化。為了更進(jìn)一步的推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，加快實(shí)現(xiàn)從以教為中心向以學(xué)為中心轉(zhuǎn)變，從以知識傳授為主向以能力培養(yǎng)為重轉(zhuǎn)變，從以課堂學(xué)習(xí)為主向多種學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變，滿足學(xué)習(xí)者的多樣化與個(gè)性化需要，使教育更加體現(xiàn)以人為本。教育部于2015年推出了《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校在線開放課程建設(shè)應(yīng)用與管理的意見》，湖北省于2017年初也提出了不斷推進(jìn)在線開放課程建設(shè)與應(yīng)用的建設(shè)規(guī)劃。在線課程的核心內(nèi)容為數(shù)字化資源建設(shè)，為深化課程建設(shè)改革，促進(jìn)教學(xué)與信息技術(shù)的深度融合，加快優(yōu)質(zhì)課程資源建設(shè)，我校與2016年全面引入超星爾雅數(shù)字化課程平臺，試點(diǎn)建設(shè)部分課程。“電力電子技術(shù)”課程作為校級數(shù)字化資源建設(shè)課程之一，經(jīng)過半年建設(shè)和試運(yùn)行，數(shù)字化資源從一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)授課方式獲取學(xué)習(xí)資源單一與互動(dòng)性的不足，但是由于平臺還處于初級階段，存在一定的局限性，而學(xué)生也處于初步嘗試，尚未習(xí)慣新的教學(xué)方式和評價(jià)方式。本文以該課程建設(shè)為例，對建設(shè)方案進(jìn)行了全面的描述，針對取得的成效和出現(xiàn)的問題，提出了相應(yīng)的解決方法[2]。

一、課程建設(shè)要求

我校數(shù)字資源共享課程建設(shè)是基于超星爾雅課程平臺。其數(shù)字化資源建設(shè)項(xiàng)目和建設(shè)內(nèi)容主要包括以下幾方面。

（一）教師團(tuán)隊(duì)組織

該部分為任課教師課程基本信息，由包括主講教師的基本信息，教學(xué)團(tuán)隊(duì)與成員分工，以及對主要教學(xué)與研究領(lǐng)域的簡要描述等。

（二）課程資源內(nèi)容建設(shè)

1. 基本資源建設(shè)。要求能夠涵蓋課程相應(yīng)領(lǐng)域的基本知識、基本概念、基本原理、基本方法、基本技能、典型案例、綜合應(yīng)用、前沿專題、熱點(diǎn)問題等內(nèi)容。其組織形式包括以下幾個(gè)分類。

（1）課程基本信息。含課程介紹，課程大綱，教學(xué)大綱，課程教學(xué)實(shí)施方案。

（2）課件。含課程講稿電子檔，章節(jié)重、難點(diǎn)指導(dǎo)以及對應(yīng)作業(yè)。

（3）教學(xué)視頻。借鑒微課學(xué)習(xí)模式，按知識點(diǎn)或知識模塊錄制成微視頻，每段視頻時(shí)長約5-15分鐘，所有視頻內(nèi)容集成在一起應(yīng)實(shí)現(xiàn)對教學(xué)內(nèi)容的全覆蓋。

（4）應(yīng)用與熱點(diǎn)問題。該部分典型及綜合案例應(yīng)用，前沿專題，熱點(diǎn)問題等。

2. 拓展資源建設(shè)。建設(shè)課程案例庫、專題講座庫，仿真實(shí)驗(yàn)，試題庫等。

（三）學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)與安排

含作業(yè)、練習(xí)與測驗(yàn)、成績冊、答疑、課程討論、小組學(xué)習(xí)等，尤其是對基于小組合作的學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織與安排。

（四）學(xué)習(xí)評價(jià)設(shè)計(jì)與安排

含學(xué)習(xí)活動(dòng)統(tǒng)計(jì)、課程信息管理等。

二、課程建設(shè)與出現(xiàn)的問題

（一）教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)

由于該課程多半為大班教學(xué)，一個(gè)課堂通常在2-4個(gè)班，人數(shù)約為60-120人。一個(gè)學(xué)期至少2個(gè)課堂。由于采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)字資源后，學(xué)生網(wǎng)上提問和網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)的任務(wù)大大增加了，因此無法全部由一位老師負(fù)責(zé)全程一個(gè)。因此該課程通過課程組形式進(jìn)行教學(xué)，有三位老師共同完成教學(xué)任務(wù)。其中兩位老師負(fù)責(zé)兩個(gè)的課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，一位老師專門負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)資源管理和答疑。

（二）課程資源的建設(shè)

課程資源主要分為基本資源和拓展資源。基本資源部分的課程基本信息，課件與教學(xué)視頻均為常規(guī)內(nèi)容，較容易實(shí)現(xiàn)。但視頻的錄制較為繁瑣，需要花費(fèi)較大的工作量，由于多數(shù)老師均不具備專業(yè)錄制設(shè)備和專業(yè)的后期音頻視頻制作處理能力。因此音頻和視頻的制作質(zhì)量一般。這里筆者采用Camtasia Studio錄屏軟件，結(jié)合普通攝像頭和計(jì)算機(jī)完成了簡易的低成本制作。制作過程中，將課件作為主體背景，而人像的錄制則采用較小的畫面經(jīng)過軟件摳像處理后置于角落，獲得較好的融合效果，既能看見授課教師，又不影響課件畫面整體性。

對于典型與綜合案例應(yīng)用，前沿專題與熱點(diǎn)問題部分，則有各個(gè)課堂小組共同討論，課下共同制作完成?！半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程內(nèi)容主要包括5大部分，元器件，直流變換器，整流變換器，逆變器，交交變換器。課程組在分別按章分配給每個(gè)老師，將學(xué)生以5人為一組，分別分配給每個(gè)老師，由指導(dǎo)老師指定相關(guān)的主題分配給學(xué)生。這里通過提交綜述報(bào)告的辦法記錄一次平時(shí)成績。該辦法從一定程度上提高了學(xué)生查閱文獻(xiàn)的能力，提高了學(xué)生對課程的宏觀認(rèn)識。但從執(zhí)行效果來看，還是存在較多的抄襲現(xiàn)象。因此需要進(jìn)一步改善方法。

拓展資源的建設(shè)中，對于課程案例庫，試題庫，目前主要依靠的是前期課程組老師長期教學(xué)與實(shí)踐積累的一些試題和部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目構(gòu)成，可以提供下載。由于該課程組已有多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，每一章的電路均已通過MATLAB完成仿真設(shè)計(jì)，經(jīng)過進(jìn)一步優(yōu)化后，即可作為拓展資源使用。

專題講座是通過同學(xué)們感興趣的有關(guān)電力電子應(yīng)用方向的構(gòu)成，具體實(shí)現(xiàn)也是分小組通過查詢相關(guān)文獻(xiàn)，整理文檔實(shí)現(xiàn)。

（三）學(xué)習(xí)評價(jià)設(shè)計(jì)與安排

傳統(tǒng)的授課的學(xué)習(xí)評價(jià)方式通常是由4部分組成。第一期末考試成績占70%，平時(shí)作業(yè)成績占10%，考勤占10%，實(shí)驗(yàn)占10%。以上為最常見的評價(jià)體系結(jié)構(gòu)。在應(yīng)用型大學(xué)中普遍存在的問題是，60%以上的同學(xué)通常在考試前兩周突擊復(fù)習(xí)應(yīng)付考試，平時(shí)作業(yè)應(yīng)付了事。因此學(xué)生多半只能對付一下考試和課后作業(yè)，實(shí)際對課程的理解很有限。實(shí)驗(yàn)中，由于實(shí)驗(yàn)臺套數(shù)有限，通常一組3-5人。因此實(shí)際動(dòng)手操作的同學(xué)一般每組1-2人，其他同學(xué)在在一旁觀看，參與度很低，因此實(shí)驗(yàn)效果差。

而采用資源共享課程平臺后，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與傳統(tǒng)授課相結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。因此評價(jià)體系變化為：考試成績40%，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)參與度25%，網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)閱讀參與度10%，實(shí)驗(yàn)占15%，考勤占10%。這里主要的變化在與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)參與度。根據(jù)提供的視頻，講稿和各類專題討論。學(xué)生可以有選擇的進(jìn)行課后補(bǔ)充學(xué)習(xí)。評價(jià)主要依據(jù)學(xué)生的參與程度來進(jìn)行。資源共享系統(tǒng)首先將班上每個(gè)學(xué)生注冊，每位學(xué)生登陸后參與的各項(xiàng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)都有詳細(xì)記錄。其統(tǒng)計(jì)信息框圖見圖1。

通過統(tǒng)計(jì)信息可以看每位同學(xué)的對于老師發(fā)布的任務(wù)點(diǎn)參與程度，老師和學(xué)生均可以參與討論提問或者參與回答，也可看到每位學(xué)生的總體參與情況，以及學(xué)生對每一個(gè)項(xiàng)目參與的情況。如圖2所示。

該系統(tǒng)同時(shí)從總體上能對每一章的訪問量和訪問次數(shù)通過圖標(biāo)形式給予直觀的表達(dá)，如圖3所示。

對于網(wǎng)絡(luò)參與度的學(xué)習(xí)評價(jià)成績可以通過自定義的方式完成，如圖4所示。通過如圖所示的自定義評價(jià)系統(tǒng)，可以得出學(xué)生網(wǎng)絡(luò)參與度成績，而老師則每月根據(jù)實(shí)際情況更改各項(xiàng)權(quán)重，通過系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)置警戒線，督促總分低于警戒線分?jǐn)?shù)的同學(xué)學(xué)習(xí)，有效的督促學(xué)生的學(xué)習(xí)。

三、建設(shè)的不足之處和解決辦法

通過數(shù)字化資源課程平臺的建設(shè)，豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，對于學(xué)生課后學(xué)習(xí)提供了有力的支撐，同時(shí)也起到了一定的監(jiān)督作用。但是由于還是該學(xué)習(xí)方式的引進(jìn)還是處于建設(shè)初期，在建設(shè)過程中也遇到如下問題，需要逐步解決。

（一）素材的質(zhì)量和數(shù)量

由于大部分老師們非美工和視頻編輯人員，不具備視頻和圖像處理的專業(yè)能力，因此美觀性上有一定缺陷，制作的視頻質(zhì)量也不夠高，目前來說大部分老師的網(wǎng)絡(luò)資源材料某種程度上說只是一種堆砌，談不上美觀。而數(shù)量上，目前主要依靠前期教學(xué)的積累，但前期教學(xué)積累的數(shù)字化資料，視頻的交互性不夠。若要在每個(gè)視頻的播放過程中都設(shè)置提問和回答，則需要大量的時(shí)間和精力完成。因此一方面老師們不斷提高軟件應(yīng)用水平，另一方面也需要一定相關(guān)專業(yè)人士定期提供指導(dǎo)。

（二）學(xué)生參與度

盡管通過學(xué)生成績評價(jià)系統(tǒng)，督促功能，從某種程度上督促了學(xué)生的學(xué)習(xí)，但是從學(xué)生參與統(tǒng)計(jì)圖表來看，多數(shù)學(xué)生僅限于短期集中性的學(xué)習(xí)，大部分都是在老師課堂反復(fù)督促后，開始大量參與，如圖3所示，由于在11月底12月初，老師在課堂反復(fù)督促學(xué)生，因此在12月初，出現(xiàn)了大量的訪問數(shù)據(jù)。而之前和之后，訪問數(shù)量則較少。由此反應(yīng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)，仍然處于一種被動(dòng)狀態(tài)。因此需要從如何提高學(xué)生主動(dòng)參與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)入手，而提高學(xué)習(xí)興趣則是關(guān)鍵。在本課建設(shè)中發(fā)現(xiàn)，通過課堂小組熱點(diǎn)問題討論能一定程度上激發(fā)學(xué)生對課程的興趣。另外盡早讓學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，提早接觸真實(shí)電路，能夠較好的提高興趣，從而提高學(xué)生參與度。

（三）仿真實(shí)驗(yàn)效果

課程資源提供的仿真實(shí)驗(yàn)，基本是通過MATLAB設(shè)計(jì)制作完成，該仿真能較好的與實(shí)際實(shí)驗(yàn)相對應(yīng)，因此學(xué)生可以通過計(jì)算機(jī)仿真，自行手工計(jì)算完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，然后到實(shí)驗(yàn)臺完成實(shí)際電路的構(gòu)建與測試。因此該仿真實(shí)驗(yàn)對于學(xué)生理解知識點(diǎn)，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)起到了很好的作用。不足之處首先在于，學(xué)生對于預(yù)習(xí)的主動(dòng)性還很欠缺，因此需要建設(shè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)測試系統(tǒng)，只有當(dāng)實(shí)驗(yàn)預(yù)先完成，達(dá)到要求的同學(xué)才能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。其次，實(shí)驗(yàn)仿真僅僅只是簡單的模擬，對于真實(shí)電路的模擬則需要花費(fèi)較大的時(shí)間和精力才能完成，對于“電力電子技術(shù)”課程而言，最能令學(xué)生產(chǎn)生興趣和有效學(xué)習(xí)的辦法還是進(jìn)行實(shí)際電路的構(gòu)建。因此目前仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)芷鸬降淖饔弥饕谟趯?shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和理解課本內(nèi)容。因此需要進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)仿真軟件，著眼點(diǎn)在于能讓學(xué)生通過計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)電路并完成仿真計(jì)算和性能分析。

（四）在線試題庫

目前許多在線課程均提供了在線試題，但是電力電子試題主要是電路分析和計(jì)算，因此在線答題有一定難度，學(xué)生不便于將計(jì)算過程做成電子文檔，目前唯一解決辦法只能是將答題結(jié)果拍照上傳，然后人工批改，由于是電子文檔，因此批改也很困難。因此電力電子試題庫只能是對于一些概念的簡單試題，簡略的回答。加之目前的在線課程資源系統(tǒng)的編輯功能還很弱，還處于建設(shè)初期，還有很多需要完善的地方。例如試題只能一題一題的輸入，答案只能一題一題的錄入。而老師多年的試題有幾百個(gè)，一個(gè)個(gè)的手工操作極其繁瑣，需要大量的時(shí)間和精力?？偟脕碚f還需要資源平臺和老師們的逐步完善，每次公布標(biāo)答，每周增加老師現(xiàn)場輔導(dǎo)答疑時(shí)間作為補(bǔ)充。

四、結(jié)束語

通過對“電力電子技術(shù)”課程數(shù)字化資源課程平臺半年的建設(shè)，該平臺資源對學(xué)生學(xué)習(xí)該課程起到了很好的課后補(bǔ)充和知識拓展的作用。例如對課堂知識點(diǎn)的進(jìn)一步消化吸收，對實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)，對學(xué)生的測試等等，都起到了很好的推動(dòng)作用。但就目前來看對于該平臺的建設(shè)還有很多需要完善的地方，這包括資源平臺本身的靈活性，和課程內(nèi)容質(zhì)量與數(shù)量都有很大的提升空間。另外，從目前學(xué)生使用平臺的狀態(tài)來看，要想充分鼓勵(lì)學(xué)生使用，最終要的還是要提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，“電力電子技術(shù)”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，需要理論與實(shí)際相結(jié)合。因此構(gòu)建實(shí)際電路提高興趣也是必不可少的環(huán)節(jié)。通過課堂組織教學(xué)、實(shí)驗(yàn)以及數(shù)字化資源等多樣化的手段完成整個(gè)課程的教學(xué)[3，4]。

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