基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的《電工與電子技術(shù)》課程教學(xué)改革創(chuàng)新

王亞男

(陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西咸陽 710021)

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)方法概述

國務(wù)院在2015年7月4日頒布了《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+行動”方法的提及以及持續(xù)進(jìn)步，互聯(lián)網(wǎng)越來越顯著地影響以往的“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)模式[1]。以往的“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)用實驗法、多媒體法、講解法等教學(xué)方法，因為不具備理想的教學(xué)手段，學(xué)生難以有選擇、綜合、實時地學(xué)習(xí)，較易導(dǎo)致學(xué)習(xí)方法不靈活、信息滯后、知識不系統(tǒng)等一系列不足之處，難以使既“?！庇帧凹t”的素質(zhì)培養(yǎng)目標(biāo)實現(xiàn)。為了應(yīng)對這一系列情況，教學(xué)過程中可以應(yīng)用“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)的電工與電子技術(shù)教學(xué)新方法，這種教學(xué)方法的現(xiàn)狀特色在于綜合性、直觀性、形象化等。近年來，持續(xù)出現(xiàn)一系列新的“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)方法、模式、理論等，其中的翻轉(zhuǎn)課堂、微課、慕課等都是一部分主導(dǎo)教學(xué)模式[2]。

1.1 慕課

大規(guī)模在線開放課程即所謂的慕課(Massive Open Online Courses，MOOC)，其屬于近年來全球領(lǐng)域應(yīng)用的一種新型教學(xué)模式，該學(xué)習(xí)資源的特點(diǎn)在于免費(fèi)、自主、開放，因而變成高校創(chuàng)新教學(xué)模式的一種有效方式。哈佛大學(xué)在2012年5月2日跟麻省理工學(xué)院協(xié)作，將“edx”（在線課程）提供給全世界的教師跟學(xué)生。Daphne Koller 與Andrew Ng（斯坦福大學(xué)教授）建立了Coursera（在線免費(fèi)課程）。清華和北大在2013年5月加入edx 中； 復(fù)旦和上海交大在2013年7月加入Coursera 中；清華、北大、復(fù)旦等多家高校協(xié)同建立和推出了“在線開放課程”。清華大學(xué)在2013年10月正式推出了第一個 “學(xué)堂在線”（中文慕課平臺）。

1.2 微課

David Penrose（美國新墨西哥州圣胡安學(xué)院）在2008年提出了微課(Micro.Courses)的概念。微課建立了發(fā)現(xiàn)知識的平臺，學(xué)生不受時空的制約，根據(jù)自己的學(xué)習(xí)任務(wù)有目的性、自由地學(xué)習(xí)。

英國在2004年7月將教師電視微課頻道啟動，一個節(jié)目視頻為15 分鐘的長度，其內(nèi)容囊括了該國幼兒園以及中小學(xué)的課程，受到了廣泛肯定。

作為一種微課模型，BOPPPS 模型是加拿大培訓(xùn)教師技能中普遍應(yīng)用的原則教學(xué)方式，該教學(xué)方式可以顯著提高教學(xué)質(zhì)量和完善教學(xué)缺陷。其結(jié)合學(xué)生持續(xù)專注力的時間，拆分教學(xué)內(nèi)容為很多單獨(dú)的小單元，各個小單元的核心都是為了實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，建構(gòu)了六要素，即Bridge—in（引言）、Objective（教學(xué)目標(biāo)）、re—assessment （前側(cè)）、Post—assessment（后側(cè)）、Participatory Learning （參與式互動教學(xué)），以及Summary（總結(jié)）。此模型將具體的可操作的有效工具及實踐流程提供給互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)課堂。

亞倫·薩姆斯和喬納森·伯爾曼這兩位高中化學(xué)教師（美國科羅拉多州）提出了翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped Classroom)教學(xué)模式，其屬于基于互聯(lián)網(wǎng)的一種新教學(xué)方法。為了解決一部分學(xué)生耽誤上課的情況，他們自2007年開始結(jié)合錄屏軟件制作視頻課，且在互聯(lián)網(wǎng)投放，便于學(xué)生學(xué)習(xí)，布置訓(xùn)練題要求學(xué)生結(jié)合自身的理解在上課之前獨(dú)立完成； 課程教學(xué)中結(jié)合學(xué)生完成訓(xùn)練題的現(xiàn)狀，有目的性地答疑解惑，從而實現(xiàn)了教學(xué)效率的提升。作為高等院校的一門重要技術(shù)課，“電工與電子技術(shù)I” 也是之后培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)其他課程興趣的關(guān)鍵課程?；诨ヂ?lián)網(wǎng)的“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)需持續(xù)創(chuàng)新和保持先進(jìn)性[3-4]。以上翻轉(zhuǎn)課堂、微課、慕課等方法得以實現(xiàn)的保障在于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，因此基于互聯(lián)網(wǎng)的新教學(xué)方法的互相影響，能夠推動“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步。

2 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)改革創(chuàng)新

2.1 服務(wù)于教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)化平臺架構(gòu)

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)的關(guān)鍵硬件支持是網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺。基于云技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)平臺如圖1 所示，能夠結(jié)合Tomcat 服務(wù)器（APACHE 公司的）充當(dāng)Web 服務(wù)器，以及應(yīng)用Web logic 服務(wù)器（BEA 公司的）充當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器；在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面能夠結(jié)合以太網(wǎng)實現(xiàn)通信，在分布式知識信息云教育平臺中建構(gòu)中應(yīng)用底層數(shù)據(jù)庫Oracle 以及基于JBuilder 下開發(fā)平臺。在個性學(xué)習(xí)、移動學(xué)習(xí)、交互雙向?qū)W習(xí)、網(wǎng)絡(luò)教育資源中IPv6（下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）實現(xiàn)了長足發(fā)展和進(jìn)步。為了處理IPv4（上一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）存在的服務(wù)質(zhì)量低、路由速度慢、缺少地址資源等問題，分析了IPv6（下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）的在線個性化學(xué)習(xí)平臺的建構(gòu)指標(biāo)和執(zhí)行規(guī)劃。“互聯(lián)網(wǎng)+”“電工與電子技術(shù)I”的教學(xué)軟件支持在于以數(shù)據(jù)庫開發(fā)應(yīng)用程序，而學(xué)習(xí)管理、教學(xué)方案、實驗實踐、錄播課程、微課堂、自學(xué)輔導(dǎo)、系統(tǒng)管理、歷史案例、課程測試等都是應(yīng)用程序模塊。其中，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)應(yīng)用程序架構(gòu)如圖2 所示，開發(fā)這一系列應(yīng)用程度模塊需滲透“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)的新思想和新方法?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)的根基在于針對教學(xué)應(yīng)用服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化平臺軟件和硬件，這好比建構(gòu)了一個平臺，然后應(yīng)建設(shè)“電工與電子技術(shù)I”的課程內(nèi)容，而基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的“電工與電子技術(shù)I” 教學(xué)能夠成功與否主要在于建設(shè)課程內(nèi)容該項工作的質(zhì)量[5]。

圖1 基于云技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)平臺

圖2 基于互聯(lián)網(wǎng)+的“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)應(yīng)用程序架構(gòu)

2.2 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)法的具體應(yīng)用策略

根據(jù)“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)法的應(yīng)用特色，由下面5 點(diǎn)分析了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)法的具體應(yīng)用策略。

2.2.1 “電工與電子技術(shù)I”教學(xué)體系應(yīng)體現(xiàn)在自主選擇的“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)模塊中

(1)不管是微課，還是慕課，都應(yīng)經(jīng)歷一些必要的環(huán)節(jié)，如設(shè)計選題、策劃方案、拍攝課程、完善等。其中，第一要務(wù)在于組合“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)為主題教學(xué)單元，這樣一來，不但使教學(xué)內(nèi)容更加透明，而且使教學(xué)過程的整體靈活性提升。

根據(jù)學(xué)科知識的特點(diǎn)，能夠劃分“電工與電子技術(shù)I”為安全用電、三相交流電路、電路分析基層、變壓器和磁路、單相正弦交流電路這幾個主題模塊。

(2)盡量結(jié)合BOPPPS 模型制作“電工與電子技術(shù)I”課一系列子項目的錄播視頻。根據(jù)BOPPPS 模型的標(biāo)準(zhǔn)，能夠拆分一節(jié)課程的內(nèi)容為3 個單元組成部分，其中各個單元由“引言”至“總結(jié)”都屬于一個完善的“起承轉(zhuǎn)合”布局，正好跟一節(jié)微課相對應(yīng)。并且，有效地發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)具備龐大信息資源的優(yōu)勢作用，設(shè)計了跟國內(nèi)外前沿技術(shù)相接近的電工電子技術(shù)培養(yǎng)方案。

(3)在形式上結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)工具價值的體現(xiàn)，設(shè)計了“電工與電子技術(shù)I”慕課，將在線教育服務(wù)平臺提供給學(xué)生。并且，其他教學(xué)工作者也能夠完善或共享“電工與電子技術(shù)I”的相關(guān)內(nèi)容。

(4)跟國內(nèi)外著名高校的開放資源平臺相鏈接，這很好地完善了“電工與電子技術(shù)I”課缺少雙語教師的缺陷。

2.2.2 提倡基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的“電工與電子技術(shù)I”的微課和翻轉(zhuǎn)課堂新教學(xué)技術(shù)或方法

以往的講解式教學(xué)模式面臨非常多的不足之處。

(1)不可以靈活組織時間。

(2)教學(xué)時間和精力受限，教學(xué)規(guī)劃一成不變。

(3)不可“回頭”翻閱或賞析。

(4)層次不同的學(xué)生學(xué)習(xí)水平存在差異性，一些學(xué)生要求“加速”，一些學(xué)生要求“放慢”，都難以真正滿足學(xué)生的實際需求。

(5)終身教育服務(wù)難以實現(xiàn)，特別是異時、異地等。

上述不足能夠結(jié)合微課與翻轉(zhuǎn)課堂完善。對于“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)而言，能夠設(shè)計科學(xué)的教學(xué)流程，讓學(xué)生在上課之前預(yù)習(xí)，大體熟悉教學(xué)知識； 教師在教學(xué)課堂上引導(dǎo)學(xué)生開展探究式學(xué)習(xí)活動，且有效地滲透一系列模塊的內(nèi)容，最后結(jié)合課內(nèi)和課外訓(xùn)練的方式夯實教學(xué)內(nèi)容。為此，微課制作也屬于一種可操作的“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)新方法或新技術(shù)，學(xué)生能夠結(jié)合手機(jī)聽課。

2.2.3 激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新以及綜合應(yīng)用能力

一是當(dāng)前電工技術(shù)的發(fā)展速度越來越快。例如，對于輸送變電技術(shù)來講，其由高中物理電學(xué)一直到大部分的電工學(xué)教材，都講解為一種輸電模式——“升壓一輸送一降壓”，然而實際中大都采取逆變輸電技術(shù)——“交流一直流一交流”。二是課堂教學(xué)時空的制約造成教學(xué)知識量缺少豐富性。為此，倘若學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力缺乏，那么較易導(dǎo)致思想的因循守舊，要么是失去學(xué)習(xí)電工技術(shù)的熱情。這就需要激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，以提高學(xué)生的創(chuàng)新以及綜合應(yīng)用能力。

2.2.4 建構(gòu)基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)案例庫

在教學(xué)中有效地應(yīng)用一部分案例能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、實踐技能、綜合思維能力，從而提高教學(xué)質(zhì)量[5-6]。例如，一名畢業(yè)生碰到了非常怪異的一件事情：電機(jī)分明無故障，然而跟交流電源接通卻難以順利運(yùn)行； 之后他移動電機(jī)至一個跟電源插座靠近的位置做實驗，結(jié)果電機(jī)可以順利運(yùn)行了。這是因為他應(yīng)用大概100 米的絞線制作了電機(jī)電源線，其阻抗壓降增加，電機(jī)獲取的電源比額定電壓低，因此難以順利工作。諸如這樣真實的電工案例，真正能夠變成案例庫的一個優(yōu)秀案例。

3 結(jié)語

在互聯(lián)網(wǎng)組成的資源池中分布基于互聯(lián)網(wǎng)+的“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)法，學(xué)生結(jié)合客戶端系統(tǒng)即可根據(jù)自身的個性化要求取得軟件和知識服務(wù)，為此，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)法屬于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)模式的一種變革或創(chuàng)新。文章分析了一部分基于互聯(lián)網(wǎng)+的“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)新思想、新模式、新方法?？傊?，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)需時刻保持先進(jìn)性，且在教學(xué)過程中持續(xù)創(chuàng)新、探索、優(yōu)化。