“電工學(xué)”的線上線下混合教學(xué)模式研究

王佩 周潔瓊

摘 要：“電工學(xué)”作為工科專業(yè)的必修課，學(xué)好這門課對(duì)解決工作中的實(shí)際問(wèn)題和進(jìn)一步學(xué)習(xí)后序知識(shí)是很有必要的。為了讓學(xué)生更好地掌握電工學(xué)知識(shí)，文章建立了以線下課堂教學(xué)為主，線上補(bǔ)充為輔的混合教學(xué)模式，其中線下包含課堂講授，案例教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)三個(gè)環(huán)節(jié)。線上包括名師慕課，自制微課和作業(yè)考核三個(gè)環(huán)節(jié)。此教學(xué)模式的應(yīng)用成果顯示，在一定程度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，從而提升了“電工學(xué)”課程的綜合教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電工學(xué);教學(xué)模式;線上線下;主動(dòng)學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：G642;TM1-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 收稿日期：2020-05-28 文章編號(hào)：1674-120X（2020）32-0110-02

作為一門工科專業(yè)的基礎(chǔ)課，《電工及電子技術(shù)》課程從安全工程專業(yè)建設(shè)之初就已開(kāi)設(shè)，已有60多年歷史，曾被評(píng)為首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)校級(jí)精品課程。本課程面向工科專業(yè)，人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，結(jié)合工程教育認(rèn)證的要求，課程建設(shè)的總目標(biāo)是保證該課程的教學(xué)目標(biāo)能配合達(dá)成相關(guān)專業(yè)的“畢業(yè)要求”，該門課對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求有3個(gè)，分別是目標(biāo)1：掌握電路的基本作用、規(guī)律和基本分析方法，并能在工程應(yīng)用中熟練適用;目標(biāo)2：了解常用的電機(jī)、電器的性能以及由這些元件所組成的若干典型環(huán)節(jié)的原理和在工程中的應(yīng)用;目標(biāo)3：通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，掌握必要的實(shí)踐技能，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)。為了達(dá)到上述教學(xué)目標(biāo)，該門課要包含課堂講授，案例教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。但是根據(jù)首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)《電工及電子技術(shù)》課程的特點(diǎn)，部分課程內(nèi)容涉及復(fù)雜的電機(jī)電器原理，課堂上如果反復(fù)詳細(xì)地講解，課時(shí)不夠;如果講授過(guò)快，學(xué)生又跟不上。因此對(duì)這些重點(diǎn)、難點(diǎn)，教師可以自制微課，上傳至線上平臺(tái)供學(xué)生課后學(xué)習(xí)，這樣線上線下混合式教學(xué)更能保障教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)?；谏鲜鰡?wèn)題，筆者通過(guò)廣泛查閱資料，深入學(xué)習(xí)多種教學(xué)模式，提出了以線下教學(xué)為主，線上教學(xué)為輔的電工學(xué)線上線下混合教學(xué)模式。

一、目前電工學(xué)教學(xué)存在的問(wèn)題

電工學(xué)一直是工科專業(yè)學(xué)生的必修課，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較難的，不僅課堂上得全神貫注跟著教師思路走，課下還有很多課后作業(yè)需要鞏固。每次考試前，學(xué)生提問(wèn)也是尤為踴躍。從2017—2019年首經(jīng)貿(mào)工業(yè)工程系學(xué)生成績(jī)來(lái)看，3年一共58名學(xué)生，其中37%的學(xué)生不及格，90分以上的高分學(xué)生僅占9%，由此可知，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況并不好，需要改進(jìn)教學(xué)模式來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

根據(jù)筆者授課經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不利于學(xué)生掌握知識(shí)的因素有兩點(diǎn)：①課程內(nèi)容連貫性強(qiáng)，一旦學(xué)生由于各種原因沒(méi)有掌握好前面的知識(shí)，那么后面的學(xué)習(xí)就會(huì)變得力不從心，甚至可能放棄;②課程內(nèi)容理論性強(qiáng)，學(xué)生想象不到它的用處在哪里，同時(shí)部分電機(jī)電器原理比較復(fù)雜，線下授課學(xué)生生動(dòng)性不夠強(qiáng)，容易導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課程的興趣降低。

以上是課程改革要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。線上課程的建設(shè)，一方面具有可回看性，學(xué)生能及時(shí)復(fù)習(xí)學(xué)過(guò)的知識(shí);另一方面，通過(guò)線上課程演示電機(jī)電器內(nèi)部原理，非常生動(dòng)，可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、電工學(xué)混合教學(xué)模式研究

針對(duì)目前存在的問(wèn)題，提出線上線下混合教學(xué)模式?，F(xiàn)就線下教學(xué)的課堂講授、案例教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和線上教學(xué)四個(gè)具體環(huán)節(jié)展開(kāi)闡述：

（一）課堂講授

課堂教學(xué)依然是現(xiàn)在本科教學(xué)中最根本最重要的一部分。這是教師和學(xué)生直接接觸的平臺(tái)，教師能夠獲得當(dāng)下學(xué)生對(duì)教師授課方式的反饋，還能夠及時(shí)知曉學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，從而來(lái)改進(jìn)自己的授課方式。

首先，一門精品課程得有精品教材，電工學(xué)教學(xué)有上百年歷史，國(guó)家級(jí)精品教材很多。目前廣為所用的有高等教育出版社出版的“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《電工學(xué)》上下冊(cè)。

其次，課堂授課效果離不開(kāi)教師對(duì)每節(jié)課的精心設(shè)計(jì)，國(guó)外流行的Kolb學(xué)習(xí)風(fēng)格模型，為教師提供了根據(jù)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格來(lái)設(shè)計(jì)課程的思路。國(guó)外最早在20世紀(jì)70年代提出主動(dòng)學(xué)習(xí)（active learning）的概念，并且大量的教授學(xué)者開(kāi)始研究主動(dòng)學(xué)習(xí)，如Marilla D.Svinicki提出基于Kolb模型的課堂活動(dòng)。Kolb模型認(rèn)為學(xué)習(xí)是一個(gè)由具體經(jīng)驗(yàn)、反思性觀察、抽象概念化和主動(dòng)嘗試這四個(gè)環(huán)節(jié)組成的循環(huán)往復(fù)、不斷積累的過(guò)程。Kolb學(xué)習(xí)風(fēng)格模型包含四種風(fēng)格：發(fā)散型、同化型、集中型和順應(yīng)型。Kolb模型認(rèn)為不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的人都可以得到均衡的發(fā)展，不僅能夠發(fā)揮自己擅長(zhǎng)的學(xué)習(xí)方式，還能夠適應(yīng)各種學(xué)習(xí)情境。Kolb模型研發(fā)了學(xué)習(xí)風(fēng)格問(wèn)卷，用來(lái)評(píng)測(cè)個(gè)體的學(xué)習(xí)風(fēng)格類型。那么高校教師也可以將此模型用于課堂，在第一節(jié)課向?qū)W生發(fā)放學(xué)習(xí)風(fēng)格問(wèn)卷，了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格，然后調(diào)整授課形式和設(shè)計(jì)相關(guān)課堂內(nèi)容，激發(fā)大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這樣有利于后續(xù)課程的開(kāi)展。當(dāng)然，這對(duì)教師的課堂設(shè)計(jì)能力要求較高。

（二）案例教學(xué)

傳統(tǒng)的“電工學(xué)”課堂都是教師講授，學(xué)生聽(tīng)。滿滿一節(jié)課下來(lái)，學(xué)生反饋知識(shí)點(diǎn)太多，稍微一走神就會(huì)聽(tīng)不懂下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，跟不上教師的節(jié)奏。同時(shí)根據(jù)學(xué)習(xí)情況反饋發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生會(huì)做題，但是利用所學(xué)電工知識(shí)來(lái)解釋生活中的現(xiàn)象，還是不能夠很好完成。那么教師可以考慮課堂中除了講授，還可以增加案例教學(xué)+小組討論環(huán)節(jié)。比如讓學(xué)生分析手機(jī)充電器用到了電工學(xué)的哪些原理，這其中就涉及交流轉(zhuǎn)直流、整流、濾波電路和穩(wěn)壓電路。再或者電梯只有1個(gè)電機(jī)，又是如何做到上下運(yùn)動(dòng)的，這是因?yàn)殡姍C(jī)的轉(zhuǎn)子可以實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)。這樣通過(guò)生活中生動(dòng)的案例，學(xué)生討論后，教師再進(jìn)行補(bǔ)充，效果更好。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)

目前學(xué)校課程安排是8課時(shí)4個(gè)實(shí)驗(yàn)，2課時(shí)1個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別是疊加原理和戴維寧定理，正弦交流電路，單項(xiàng)整流、濾波及并聯(lián)穩(wěn)壓電路以及單管交流放大電路。這四個(gè)實(shí)驗(yàn)都是課程的重難點(diǎn)，通過(guò)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)，后期再加上自制微課，全方面讓學(xué)生了解電工原理并加以掌握。

（四）線上教學(xué)

在教育部提出的“新工科”大背景下，傳統(tǒng)課程教學(xué)模式也可以結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行改善。近幾年來(lái)，清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等名校不斷有教學(xué)名師涌現(xiàn)。在網(wǎng)上開(kāi)設(shè)慕課，讓更多的人能夠享受到好的資源，也讓在校學(xué)生進(jìn)一步消化教師的上課內(nèi)容?，F(xiàn)在慕課發(fā)展得特別迅速，名校名師的精品課程中也有很多可以免費(fèi)獲得。因此教師可以在自己的線上平臺(tái)插入跟當(dāng)堂課程知識(shí)點(diǎn)一致的名師課程鏈接，讓學(xué)生能夠?qū)χR(shí)有更深入的掌握。

對(duì)一些課堂教學(xué)中的重難點(diǎn)，教師可以制作微課上傳到平臺(tái)供學(xué)生學(xué)習(xí)，如戴維寧定理，正弦交流電的形式等。學(xué)生通過(guò)反復(fù)觀看來(lái)加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。

教師還可以在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)布置作業(yè)，與學(xué)生互動(dòng)答疑，從而了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握程度。目前云課堂、雨課堂、學(xué)習(xí)通等都可以實(shí)現(xiàn)錄課、作業(yè)考核，并且還具備自動(dòng)判分、成績(jī)統(tǒng)計(jì)和分析功能，這為教師大大減少了工作量，同時(shí)還得到了更全面的學(xué)習(xí)報(bào)告。平臺(tái)上還可以開(kāi)展討論，讓學(xué)生有一種“身在課下，置身課中”的感覺(jué)，不僅能看到教師的點(diǎn)評(píng)，學(xué)生還能進(jìn)行互動(dòng)點(diǎn)評(píng)，提高了學(xué)習(xí)主動(dòng)性。最終形成名師慕課+知識(shí)點(diǎn)微課+考核測(cè)評(píng)三部分結(jié)合的線上教學(xué)補(bǔ)充環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)疫情期間的網(wǎng)課教學(xué)實(shí)踐，結(jié)果顯示學(xué)生能接受這種方式，并且通過(guò)反復(fù)觀看視頻掌握沒(méi)有聽(tīng)懂的知識(shí)點(diǎn)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式節(jié)奏快的不足。

三、教學(xué)模式運(yùn)行效果反饋

（一）教學(xué)模式運(yùn)行成效

2020年上半學(xué)期筆者實(shí)施了新的教學(xué)模式，對(duì)全班25名學(xué)生成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。發(fā)現(xiàn)不及格的學(xué)生僅占12%，比前3年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)同比下降67.5%，90分以上的優(yōu)秀學(xué)生也從9%提升到20%，同比上漲55%，良好率明顯上升，從原來(lái)的35%提升到72%，同比上漲105%，可見(jiàn)線上線下混合教學(xué)模式的運(yùn)行取得了顯著成效。

（二）教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)

目前，首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)已有學(xué)評(píng)教系統(tǒng)。學(xué)期末，學(xué)生查詢各科考試成績(jī)前需要對(duì)該門課程教師進(jìn)行打分評(píng)價(jià)以及提意見(jiàn)。同時(shí)每學(xué)期期中都會(huì)有學(xué)校教務(wù)處的教學(xué)檢查，學(xué)院教師互相聽(tīng)課觀摩，學(xué)生座談反饋，平時(shí)以不定期的督導(dǎo)組隨機(jī)聽(tīng)課等多種方式來(lái)促進(jìn)教師提升課堂教學(xué)效果。并將反饋結(jié)果最后都會(huì)反饋給教師本人，這樣教師可以根據(jù)其他教師和學(xué)生反映的情況適當(dāng)?shù)馗纳平虒W(xué)，提升課堂教學(xué)效果。

四、結(jié)論及建議

文章討論了以線下教學(xué)為主，線上教學(xué)為輔的混合教學(xué)模式，并且對(duì)每一部分內(nèi)容的具體實(shí)施辦法都做了闡述。

作為一門非常系統(tǒng)化的基礎(chǔ)課，開(kāi)展翻轉(zhuǎn)教學(xué)需要有針對(duì)性，不能在基礎(chǔ)知識(shí)部分開(kāi)展，否則學(xué)生自學(xué)起來(lái)容易只看到點(diǎn)，看不到面，掌握得不夠扎實(shí)。因此需要在基礎(chǔ)知識(shí)部分加強(qiáng)過(guò)程管理，在聯(lián)系應(yīng)用方面通過(guò)線上課程進(jìn)行補(bǔ)充。每節(jié)課授課前，復(fù)習(xí)上節(jié)課的核心內(nèi)容，這個(gè)過(guò)程主要通過(guò)引導(dǎo)讓學(xué)生自己回想起來(lái)。由于課程內(nèi)容涉及較多計(jì)算環(huán)節(jié)，需要學(xué)生在課堂認(rèn)真聽(tīng)課的基礎(chǔ)上加強(qiáng)練習(xí)，因此教師需要在每一章節(jié)后都布置習(xí)題，并針對(duì)練習(xí)中普遍出現(xiàn)的問(wèn)題反復(fù)講授（練習(xí)過(guò)程可以通過(guò)線上課程實(shí)現(xiàn)，便于統(tǒng)計(jì)普遍問(wèn)題）。同時(shí)，設(shè)置階段性考核，督促學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)。經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的試驗(yàn)，從期中考試情況來(lái)看，學(xué)生對(duì)前序知識(shí)的掌握明顯加深。還須聯(lián)系應(yīng)用和復(fù)雜電機(jī)電器問(wèn)題處理，通過(guò)在線課程講授，提高學(xué)生興趣。

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