信息化背景下電工電子實驗教學(xué)模式的探索與實踐

胡秋琦 楊靜

摘? 要：新時代教育信息化的發(fā)展沖擊著教育發(fā)生系統(tǒng)性的變革，將先進的信息技術(shù)工具運用于教育教學(xué)成為了教育變革的趨勢。雨課堂是互聯(lián)網(wǎng)背景下的智慧教學(xué)工具，MOOC是一種大規(guī)模開放在線課程模式，將二者與傳統(tǒng)課堂教學(xué)相結(jié)合，探索一種新的實驗教學(xué)模式。通過在電工電子技術(shù)實驗教學(xué)中的應(yīng)用實踐，分析說明其在課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課后復(fù)習(xí)三個階段的實踐教學(xué)中取得的成效。

關(guān)鍵詞：電工電子實驗? 混合式教學(xué)? MOOC? 雨課堂

中圖分類號：G424 ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2021）03（a）-0223-03

Exploration of Teaching Mode Based on Information Technology in Electrics and Electronics Laboratory Teaching

HU Qiuqi? YANG Jing

（Harbin Institute of Technology （Shenzhen） Experimental and Innovative Practice Education Center， Shenzhen， Guangdong Province， 518055 China）

Abstract：The development of educational informatization is stimulating the systematic change in education. The application of advanced information technology tools in teaching has become the trend of educational reform. Rain Classroom is a computer-assisted education platform， and MOOC is a large-scale open-source online course. By combining the two methods and traditional classroom teaching， we explore a new model of delivering experiment courses and examine its efficiency by analyzing students' engagement in the before-class preview， in-class activity， and post-class review.

Key Words：Electrical & electronic experiment; Blended teaching mode; MOOC; Rain classroom

2020年是不同尋常的一年，學(xué)校積極響應(yīng)教育部要求，組織了線上教學(xué)，利用現(xiàn)代信息化技術(shù)完成在線教學(xué)、在線學(xué)習(xí)的工作任務(wù)，使學(xué)生在家里不僅能學(xué)習(xí)理論課程，也能完成實踐類課程的學(xué)習(xí)，做到“停課不停學(xué)”。這對高校教學(xué)來說是一次新的挑戰(zhàn)，同時對高校教師來說又是一次機遇，推動我們使用全新的方式進行教學(xué)探索和嘗試。2020年春季學(xué)期線上授課的經(jīng)歷不僅僅是一種臨時措施，它為課堂教學(xué)提供了新的思路，促進教師將信息化手段應(yīng)用到傳統(tǒng)教學(xué)中，形成一種課堂教學(xué)的新形態(tài)。

1? 數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)

《電工電子技術(shù)實驗》是一門技術(shù)應(yīng)用型基礎(chǔ)課程，也是電類的實踐入門課程，主要面向計算機、機械、環(huán)境和材料類專業(yè)的本科生，共12個學(xué)時。通過實驗動手環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生實踐基礎(chǔ)和實踐理論，在掌握基本的實驗技能之外，具備獨立思考能力、綜合設(shè)計以及自主創(chuàng)新能力。如何通過實驗課程教學(xué)改革來提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實踐能力，是目前國內(nèi)高校教學(xué)改革研究的重要方向之一[1-3]。當(dāng)失去線下課堂這個教學(xué)載體時，老師們對線上教學(xué)感到無從下手，傳統(tǒng)課堂教學(xué)所使用的手段和方式都不能適應(yīng)線上教學(xué)。尤其實踐類課程，在沒有實際電路、沒有實際設(shè)備的情況下，如何向?qū)W生傳授知識，如何使學(xué)生掌握理論知識與實際應(yīng)用的聯(lián)系，是我們急需解決的問題。這種情況下，數(shù)字化教學(xué)資源顯得尤為重要，而我們原有的數(shù)字化教學(xué)資源較少，不能滿足線上教學(xué)的需求，因此建設(shè)了一套形式多樣的數(shù)字化資源，包含電子文檔9個、動畫8個、短視頻3個：

（1）實驗儀器設(shè)備的使用說明制作成動畫，實驗裝置和元器件的簡介制作成圖片和文本，在課前發(fā)給學(xué)生作為預(yù)習(xí)資源;（2）實驗指導(dǎo)書和教學(xué)課件以電子版文檔的形式下發(fā)，學(xué)生在手機端或電腦端可以隨時查閱;（3）一些以動畫或圖片形式不容易表述清楚的知識點或操作內(nèi)容，錄制成短視頻，每個視頻一個知識點，直觀易懂，方便學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握。

以上數(shù)字化資源基本可以滿足線上授課的需要，也為線上線下混合式教學(xué)積累了經(jīng)驗。

2? 混合式實驗教學(xué)新模式

教學(xué)模式是教學(xué)中一個有力的輔助手段，目的是實現(xiàn)特定的學(xué)習(xí)目的與學(xué)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生批判性與創(chuàng)造性思維，強調(diào)學(xué)生個人學(xué)習(xí)能力的發(fā)展[4]。線上教學(xué)期間我們采用了“雙直播”方式，即“雨課堂+騰訊課堂”兩個平臺同步直播。兩個平臺的優(yōu)勢互補，這樣即使授課過程中某個平臺出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)卡頓、沒有聲音、看不到畫面等問題，另一個平臺能夠保障線上教學(xué)正常進行，不影響授課效果。

2020年秋季恢復(fù)開學(xué)后，實驗教學(xué)回歸到實體課堂，但課堂教學(xué)并沒有回歸傳統(tǒng)方式，線上教學(xué)獲得的優(yōu)秀經(jīng)驗被保留下來，融入到線下教學(xué)中，形成了一種新的教學(xué)模式，即“雨課堂+MOOC+線下”模式。

雨課堂是“學(xué)堂在線”與清華大學(xué)合作推出的智慧教學(xué)工具，基于“微信+PPT”進行授課，覆蓋課前預(yù)習(xí)、課堂教育、課后復(fù)習(xí)全過程的每個環(huán)節(jié)[5-6]，能夠?qū)ν暾虒W(xué)過程進行跟蹤監(jiān)測和實時評估[7]。雨課堂正式對外開放后，利用雨課堂開展教學(xué)活動的高等院校多數(shù)將其用于理論課教學(xué)，應(yīng)用于實踐類課程的比較少。怎樣將雨課堂這種智慧教學(xué)工具應(yīng)用到傳統(tǒng)課堂中，成為課堂教學(xué)的有力手段，是我們要探索的內(nèi)容。線下授課時，在紙質(zhì)預(yù)習(xí)報告之外，保留了雨課堂預(yù)習(xí)題環(huán)節(jié)。預(yù)習(xí)題成績計入實驗課程總成績，填補了之前沒有預(yù)習(xí)考核的空白。老師能夠看到答題情況的后臺統(tǒng)計數(shù)據(jù)，授課時就可以針對難點進行著重講解，解答學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中的疑問，提高課堂教學(xué)效果。

MOOC（Massive Open Online Courses）是一種大規(guī)模開放式網(wǎng)絡(luò)課程，也是我國正在大力推廣運用的新模式。近幾年，一些技術(shù)性與操作性很強的課程也加入到慕課平臺上，對于實踐類課程，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)并不是代替課堂教學(xué)，而是運用慕課的優(yōu)質(zhì)資源改善傳統(tǒng)課堂，提高課堂教學(xué)質(zhì)量[8]。2020年秋季學(xué)期我們錄制的《電工與電子技術(shù)實驗》課程在中國大學(xué)MOOC平臺正式發(fā)布，共有7個實驗項目，14個視頻，包含實驗操作、實驗裝置使用方法、儀器設(shè)備使用演示等內(nèi)容。視頻在操作和講解上，注重培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的實驗操作、良好的實驗習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒烇L(fēng)格，為學(xué)生將來的科學(xué)研究和工程應(yīng)用打好基礎(chǔ)。學(xué)生觀看MOOC視頻后能夠基本掌握實驗步驟和實驗方法，對如何做實驗有直觀認(rèn)識，按照視頻中操作即可完成實驗。

教育現(xiàn)代化是當(dāng)今教育改革的趨勢，對于構(gòu)建教育強國具有重要意義[9]。在混合式實驗教學(xué)新模式下，學(xué)生與老師的角色發(fā)生了轉(zhuǎn)換，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，老師從知識的傳授者變成引導(dǎo)學(xué)生獲取知識的協(xié)助者[10]，實踐“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念[11]。

3? 新教學(xué)模式的應(yīng)用實踐

課前預(yù)習(xí)階段，學(xué)生通常寫預(yù)習(xí)報告只是把實驗指導(dǎo)書抄一遍，達不到真正的預(yù)習(xí)效果。雨課堂預(yù)習(xí)題與每個實驗項目對應(yīng)，內(nèi)容覆蓋實驗指導(dǎo)書、數(shù)字化教學(xué)資源以及MOOC視頻。學(xué)生登錄雨課堂賬號，可以在手機端或電腦端查看試題，并需要在指定時間內(nèi)完成答題。由于雨課堂預(yù)習(xí)題側(cè)重實驗操作與應(yīng)用的相關(guān)知識點，與紙質(zhì)預(yù)習(xí)報告的內(nèi)容不重疊，因此不增加學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，雨課堂預(yù)習(xí)考核方式能夠有效起到督促學(xué)生預(yù)習(xí)的作用，顯著提高了預(yù)習(xí)效果。見圖1。

課堂教學(xué)時，一方面，學(xué)生預(yù)習(xí)比較充分，實驗步驟等基本內(nèi)容不需過多講解，老師只需要關(guān)注實驗重點和難點，有針對地教學(xué)，提高了教學(xué)質(zhì)量;另一方面，學(xué)生通過學(xué)習(xí)MOOC，對實驗中知識點的掌握度更高，實驗效率明顯提高。由于課堂效率的提高，大多數(shù)學(xué)生能夠提前完成實驗指導(dǎo)書規(guī)定的內(nèi)容，就有更多的時間強化應(yīng)用，在課堂上提出適當(dāng)?shù)母郊尤蝿?wù)，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，調(diào)動學(xué)生的參與意識和表現(xiàn)意識，鍛煉學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力，使學(xué)生學(xué)會分析問題的方法。解決以往學(xué)生只是機械地按照實驗指導(dǎo)書步驟測量數(shù)據(jù)，缺乏自主思考的問題，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，使學(xué)生在加深理解理論知識的同時，掌握如何應(yīng)用所學(xué)知識解決實際工程問題。教師依托雨課堂及MOOC平臺的詳細(xì)數(shù)據(jù)，能夠?qū)崟r了解學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，及時針對學(xué)生存在的問題給予反饋，教師與學(xué)生之間形成動態(tài)的反饋機制，賦予學(xué)生更為完整化的學(xué)習(xí)體驗[12]。見圖2。

課后復(fù)習(xí)階段，學(xué)生可選擇MOOC視頻、動畫、圖片等多種數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，也可以通過預(yù)約到實驗室復(fù)習(xí)操作。相比傳統(tǒng)課堂只講授一次的方式，這種靈活多元的不受時間、地點限制的教學(xué)方式構(gòu)建了個性化、數(shù)字化的學(xué)習(xí)環(huán)境，受到了學(xué)生的一致好評。

4? 結(jié)語

《電工電子技術(shù)實驗》是一門應(yīng)用性很強的電類基礎(chǔ)實踐課程，對培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用思維和工程素養(yǎng)具有重要作用。從課堂教學(xué)效果和實驗完成質(zhì)量來看，“雨課堂+MOOC+線下”的新教學(xué)模式，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，有效提高了教學(xué)質(zhì)量;老師的角色轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑?dǎo)者”，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，加強了學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。新教學(xué)模式解決了傳統(tǒng)方式在教學(xué)環(huán)節(jié)中存在的問題，通過課前、課堂、課后三個階段的教學(xué)改革，實現(xiàn)了在教學(xué)的全過程為學(xué)生提供學(xué)習(xí)支持。本次教學(xué)新模式的探索初見成效，為下一步工作積累了實踐經(jīng)驗，也為繼續(xù)深化教學(xué)改革明確了方向。

參考文獻

[1] 王帥國.雨課堂：移動互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)背景下的智慧教學(xué)工具[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2017（5）：27-33.

[2] 李曉英，王曉蘭，曾賢強.雨課堂對《模擬電子技術(shù)》混合式教學(xué)的啟示[J].中國教育信息化，2017（12）： 82-84.

[3] 張俊杰.基于“雨課堂”的“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)實踐[J].信息系統(tǒng)工程，2020（4）：170-171，174.

[4] 楊光瑩.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下高校智慧課堂教學(xué)模式設(shè)計與應(yīng)用研究[D].石家莊：河北師范大學(xué)，2019.

[5] 張昀，于舒娟，李娟，等.基于雨課堂的《電工電子實驗》教學(xué)改革與實踐[J].科技視界，2019（29）：158-159.

[6] 孟彤，趙新月，高月琴.智在課堂——以“雨課堂”為例的教學(xué)輔助軟件使用調(diào)查[J].高教學(xué)刊，2019（17）： 65-67.

[7] 張潔.基于移動終端的混合式教學(xué)在高校課堂的應(yīng)用[J].中國教育技術(shù)裝備，2018（20）：63-64.

[8] 何欣銘.通過MOOC/SPOC課程推動課程教學(xué)方法的根本變革[J].計算機教育，2016（1）：10-11.

[9] 熊章輝.基于智慧課堂的高中信息技術(shù)課程教學(xué)設(shè)計與實踐[D].安慶：安慶師范大學(xué)，2020.

[10] 宮玉玲.讓大數(shù)據(jù)活起來助“云教育”發(fā)展[J].中國遠程教育，2013（12）：109-111.

[11] 耿萍，張帆.基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在分析化學(xué)實驗教學(xué)中的探索[J].大學(xué)化學(xué)，2020（1）：12-16.

[12] 李煒娟，趙霞.SPOC在現(xiàn)代教學(xué)中的發(fā)展趨勢研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2019（1）：109-111.