疫情期間“數(shù)字電子技術(shù)”線上混合式教學(xué)實(shí)踐

王振宇， 孫 俊， 陳 勇

(江蘇大學(xué) 電氣信息工程學(xué)院， 江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

0 引言

2020年2月4日，教育部下發(fā)《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》，要求各類學(xué)校延遲開學(xué)，并積極開展線上教學(xué)，實(shí)現(xiàn)“停課不停教，停課不停學(xué)”[1]。于是，如何開展疫情期間的教學(xué)工作成為高校師生面臨的共同挑戰(zhàn)。此后，教師們八仙過海，各顯神通，自覺不自覺地匯入了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的洪流，成就了一次全員“互聯(lián)網(wǎng)+線上遠(yuǎn)程教學(xué)”[2]的現(xiàn)代教改的恢弘嘗試。經(jīng)過艱難的雕刻和磨煉，教師們的信息技術(shù)應(yīng)用能力得到了極大的提升，并取得了可圈可點(diǎn)的教學(xué)效果。

本文闡述了江蘇大學(xué)本科“數(shù)字電子技術(shù)”(以下簡(jiǎn)稱“數(shù)電”)課程2月份開始的線上教學(xué)實(shí)踐。課程教研組從教學(xué)平臺(tái)選擇、教學(xué)設(shè)計(jì)和調(diào)動(dòng)課堂氛圍等方面入手，運(yùn)用線上SPOC(Small Private Online Course)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式[3]，注重知識(shí)實(shí)質(zhì)的建構(gòu)與內(nèi)化，著力提升教學(xué)效果，實(shí)踐“以學(xué)生為中心”的教育理念。

1 線上教學(xué)準(zhǔn)備工作

1.1 課程平臺(tái)及資源建設(shè)

線上課程資源建設(shè)與共享是實(shí)現(xiàn)SPOC翻轉(zhuǎn)教學(xué)的條件，課程組8位教師，從2017年12月開始，歷時(shí)一年多，完成了基于超星泛雅平臺(tái)的“數(shù)電”精品在線開放課程建設(shè)項(xiàng)目，資源含47個(gè)課程知識(shí)點(diǎn)視頻、教學(xué)要求、課件、仿真動(dòng)畫、測(cè)試與作業(yè)題庫(kù)(含800多題)、討論互動(dòng)和課外拓展等。

1.2 線上教學(xué)工具

課程選擇騰訊課堂直播和超星泛雅課程平臺(tái)、學(xué)習(xí)通app相結(jié)合的線上教學(xué)方案。騰訊課堂支持PPT演示、提問發(fā)言、白板書寫和屏幕分享等授課形式，可嵌入動(dòng)態(tài)音視頻和軟件仿真演示等多媒體手段，且設(shè)有簽到、畫中畫及考勤記錄導(dǎo)出等輔助功能，真實(shí)還原了線下教學(xué)情景。直播回放功能助力學(xué)生復(fù)習(xí)和補(bǔ)課，方便教師了解不足；泛雅平臺(tái)含8個(gè)模塊：課程門戶、資源庫(kù)、學(xué)習(xí)空間、課程建設(shè)、互動(dòng)、教學(xué)管理、統(tǒng)計(jì)和移動(dòng)學(xué)習(xí)；學(xué)習(xí)通是與泛雅平臺(tái)聯(lián)動(dòng)的移動(dòng)端軟件，可以開展簽到、速課、通知、作業(yè)、考試、PBL、分組討論、統(tǒng)計(jì)、文圖傳輸、音視頻觀看、資料閱讀等多種教學(xué)活動(dòng)。

1.3 教學(xué)設(shè)計(jì)

教師應(yīng)重視“教學(xué)劇本”設(shè)計(jì)[4]，包括如何督促學(xué)生預(yù)習(xí)、課時(shí)安排、內(nèi)容取舍、設(shè)置問題、互動(dòng)以及課后任務(wù)等，都需要做預(yù)案，才能促進(jìn)學(xué)生高效汲取知識(shí)營(yíng)養(yǎng)。教學(xué)過程分為課前、課中和課后三個(gè)階段，課前布置線上自學(xué)任務(wù)點(diǎn)；課上講授、案例分析、提問探究、測(cè)試練習(xí)與討論相結(jié)合；課后配合課堂教學(xué)，布置作業(yè)題和討論題，并引導(dǎo)拓展性學(xué)習(xí)。

1.3.1 課堂組織形式

精心組織教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)教學(xué)案例，嵌入遞進(jìn)式學(xué)習(xí)任務(wù)，設(shè)置承前啟后的課堂活動(dòng)，讓學(xué)生不知不覺地參與到學(xué)習(xí)情景中，助推學(xué)生構(gòu)建新知識(shí)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化訓(xùn)練促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化。例如，“門電路”一節(jié)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方案見表1。

表1 “數(shù)電”課程“門電路”SPOC課堂教學(xué)組織形式設(shè)計(jì)

1.3.2 課堂資源布局

課堂講解不重復(fù)課前自學(xué)能懂的內(nèi)容，僅梳理重點(diǎn)，呈現(xiàn)方式要簡(jiǎn)潔、生動(dòng)，因此以PPT為主，穿插視頻、flash、仿真演示，更有利于學(xué)生高效率內(nèi)化知識(shí)。

1.3.3 課堂互動(dòng)任務(wù)

學(xué)生參與性活動(dòng)比重較大，任務(wù)多樣化，如基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)問答、電路功能分析、仿真測(cè)試、簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)及知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用等。問題及討論注重難易程度及階梯性，例如先給出局部電路，讓學(xué)生填充式完善設(shè)計(jì)，嵌入問答提示，學(xué)生逐步求解，由易到難，提高興趣和培養(yǎng)毅力。

2 翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施過程

2.1 上課前

課前通過QQ群和學(xué)習(xí)通預(yù)告預(yù)習(xí)任務(wù)點(diǎn)(要求、視頻、PPT、電子教材、動(dòng)畫、仿真、自測(cè)、討論題)，明確預(yù)習(xí)內(nèi)容(例如，“門電路”一節(jié)熟練各種門電路特點(diǎn)、構(gòu)成及特殊門電路及應(yīng)用)、難點(diǎn)與重點(diǎn)，通過閱讀電子教材，觀看課件、仿真動(dòng)畫及視頻，完成思考題和自我測(cè)試題，始終把握住知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)方向，逐步掌握自學(xué)方法。教師收集QQ提問和學(xué)生預(yù)習(xí)日志反饋問題，明了學(xué)情，有的放矢地調(diào)整備課的重點(diǎn)和進(jìn)度。

2.2 課堂中

直播采用全屏分享方式，教師講解PPT(重點(diǎn)、難點(diǎn))、初構(gòu)知識(shí)點(diǎn)框架、播放視頻、動(dòng)畫以及軟件仿真電路，適時(shí)推送任務(wù)，學(xué)生在聽講同時(shí)，參加學(xué)習(xí)通獨(dú)立活動(dòng)和小組協(xié)作學(xué)習(xí)。豐富的課上活動(dòng)，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)情緒，增加自信，提升獲得感。表2為課堂活動(dòng)內(nèi)容。

表2 課上教師與學(xué)生的活動(dòng)

課前播放課程預(yù)告片，提示學(xué)習(xí)內(nèi)容及思考題，發(fā)布學(xué)習(xí)工具狀態(tài)調(diào)查，見圖1和圖2。

圖1 播放課前預(yù)告界面 圖2 課前問卷軟件適用性調(diào)查

教師講解前設(shè)置5～8分鐘的摸底提問環(huán)節(jié)，檢測(cè)預(yù)習(xí)效果，據(jù)此確定講解程度和范圍，以及安排錯(cuò)題講解，見圖3。講解中力求增加趣味性和動(dòng)化呈現(xiàn)形式，通過動(dòng)畫、視頻以及仿真演示等得以實(shí)現(xiàn)，見圖4～圖6。

圖3 課前預(yù)習(xí)效果摸底提問 圖4 課堂動(dòng)畫演示

圖5 課堂仿真演示 圖6 作品的數(shù)字編碼舉例

教師講解后，隨機(jī)抽取學(xué)生上臺(tái)，限時(shí)5分鐘，一位介紹自己答題過程及結(jié)果，第二位評(píng)議及發(fā)表看法，如圖7所示。

圖7 課上練習(xí)答題與互評(píng) 圖8 直播課堂作息軟件

打鈴軟件可以方便設(shè)置課堂、課間休息，激發(fā)教學(xué)儀式感，特別是大一、大二的學(xué)生課時(shí)多，直視屏幕時(shí)間長(zhǎng)，課間安排眼保健操和播放音樂，可起到放松學(xué)習(xí)狀態(tài)效果。見圖8。

小組合作學(xué)習(xí)可以提高個(gè)體學(xué)習(xí)動(dòng)力，一些學(xué)生由于個(gè)體知識(shí)不足以構(gòu)建系統(tǒng)性認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致自信心不足，參與度下降，在群體協(xié)作氛圍下，每個(gè)學(xué)生都有所收獲，積極性會(huì)提高。合作成果展示、演講還能培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神、協(xié)調(diào)組織和陳述表達(dá)能力，活動(dòng)安排見圖9、表3。

圖9 課堂小組討論 圖10 課堂錯(cuò)題分析討論

表3 小組學(xué)習(xí)安排

對(duì)學(xué)生課堂測(cè)試或課后作業(yè)出現(xiàn)的共性問題，進(jìn)行錯(cuò)題分析，總結(jié)解題要點(diǎn)，見圖10。

2.3 下課后

布置作業(yè)(含教材習(xí)題和補(bǔ)充題)，每章還配置過關(guān)測(cè)試題，學(xué)生在平臺(tái)提交作業(yè)、測(cè)試，通過QQ群向老師提問，反饋?zhàn)鳂I(yè)問題。教師電子批閱作業(yè)、測(cè)試題，答復(fù)學(xué)生QQ提問，了解作業(yè)反饋，討論區(qū)回帖等，及時(shí)了解學(xué)生實(shí)際掌握程度。并整理學(xué)習(xí)問題，推送到QQ群，方便所有學(xué)生觸類旁通。例如課程第1章解答學(xué)生提問達(dá)到86次之多，見圖11。

圖11 QQ答疑群同步答疑 圖12 QQ課程平臺(tái)討論區(qū)發(fā)帖

教師定期發(fā)布討論專題并回復(fù)學(xué)生發(fā)帖、點(diǎn)評(píng)，一些專題有30～50人次參與，見圖12。

3 課程成績(jī)?cè)u(píng)定及過程評(píng)價(jià)方法

考核注重知識(shí)和能力兩方面，重視過程考察，使評(píng)價(jià)多元化。設(shè)定期末線下考試包含基礎(chǔ)知識(shí)(30%)+綜合分析設(shè)計(jì)(70%)，占課程總成績(jī)60%。

平時(shí)成績(jī)占40%，包括平臺(tái)統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)成績(jī)，預(yù)習(xí)、簽到、練習(xí)、作業(yè)、過關(guān)測(cè)試、期末期中綜合測(cè)試及課堂表現(xiàn)等多個(gè)方面。課堂表現(xiàn)一項(xiàng)源于平臺(tái)對(duì)學(xué)生各項(xiàng)活動(dòng)參與度的總評(píng)，貫穿學(xué)習(xí)全過程。期中和期末綜合測(cè)試分別是完成1～4章和5～8章后，限時(shí)學(xué)生完成的綜合練習(xí)，力求將各章知識(shí)融會(huì)貫通。實(shí)踐能力測(cè)試項(xiàng)目，旨在考察解決問題和簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)能力，列為拓展性評(píng)價(jià)，視情記入總評(píng)。

4 課程教改成效

“數(shù)電”課程通過線上翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，提高了學(xué)生課前、課后自主學(xué)習(xí)意愿及合作學(xué)習(xí)能力。對(duì)本學(xué)期承擔(dān)的電氣(卓越)1801/02教學(xué)班的教學(xué)問卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，90.12%的學(xué)生認(rèn)為課堂氣氛活躍，認(rèn)可翻轉(zhuǎn)課堂形式，87.34%的學(xué)生認(rèn)為課程的拓展知識(shí)收獲比較大。

5 教師的總結(jié)與反思

利用騰訊課堂和泛雅平臺(tái)強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)功能，導(dǎo)出學(xué)生行為分析數(shù)據(jù)(評(píng)價(jià)項(xiàng)目包括簽到訪問10%、視頻觀看時(shí)長(zhǎng)40%、課堂提問5%、測(cè)試15%、作業(yè)15%、考試15%)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在線學(xué)情，綜合了解學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。

設(shè)計(jì)問卷調(diào)查表(表4)，對(duì)學(xué)生聽課和掌握情況進(jìn)行調(diào)查，以此作為改進(jìn)教學(xué)的依據(jù)。

表4 課堂教學(xué)情況問卷調(diào)查(樣本：425)

此外，課程組教師經(jīng)常交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)互相幫助解決，也提高了教學(xué)改革積極性和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)技能水平。

6 結(jié)語(yǔ)

疫情期間“數(shù)電”課程采用線上翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，有效克服了師生教學(xué)時(shí)空局限性，達(dá)到了“停課不停教，停課不停學(xué)”的目標(biāo)。學(xué)生到課率約達(dá)100%，答疑解惑參與度為80%～90%，作業(yè)和測(cè)試環(huán)節(jié)參與度100%，課堂互動(dòng)大幅度提高，知識(shí)點(diǎn)一次掌握率接近70%。由于合理調(diào)動(dòng)了學(xué)生課前、課后自學(xué)的主動(dòng)性，精簡(jiǎn)了課堂講解，釋放了教與學(xué)的自主性，拓寬了知識(shí)面，密切了師生教學(xué)聯(lián)系，教學(xué)效果可比肩線下。

當(dāng)然，線上混合教學(xué)模式尚有欠缺，如直播課堂空間上的隔開，使教師無(wú)法真正了解學(xué)生的狀態(tài)；師生各自臨場(chǎng)感略顯不足；網(wǎng)絡(luò)和軟件流暢性不易掌控等，這些都有待改進(jìn)。

因此，混合式教學(xué)模式無(wú)法一蹴而就，教學(xué)改革大潮下的弄潮兒，任重而道遠(yuǎn)，誠(chéng)應(yīng)揚(yáng)長(zhǎng)避短、逐步改進(jìn)。課程組的教師們還深切體會(huì)到，做好疫情前后線上、線下教學(xué)工作，需要教師、學(xué)生和學(xué)校有關(guān)部門的密切配合。