“電工學(xué)”混合式教學(xué)課堂研討活動(dòng)的構(gòu)建

劉桂花 劉曉芳 吳建強(qiáng) 吳 輝

(哈爾濱工業(yè)大學(xué) 電氣工程及自動(dòng)化學(xué)院， 哈爾濱 150001)

推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，是目前高等教育的研究熱點(diǎn)，而線上線下混合式教學(xué)作為高校打造“金課”[1]的重要手段之一，正受到越來(lái)越多的關(guān)注與研究。高校從學(xué)校層面研究如何進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)以便整體推進(jìn)混合式教學(xué)模式改革，積極營(yíng)造混合式教學(xué)模式改革的氛圍，完善政策機(jī)制和評(píng)價(jià)體系，提升教師教學(xué)能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成效[2-3]。北京大學(xué)[4]和哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)計(jì)算機(jī)學(xué)院[5]結(jié)合各自學(xué)校和學(xué)院基于MOOC的混合式教學(xué)開展情況，分析了混合式教學(xué)的實(shí)施方式、對(duì)教學(xué)的促進(jìn)作用、存在的問題，并提出了相應(yīng)建議。山東師范大學(xué)李逢慶教授闡述了混合式教學(xué)依托的基礎(chǔ)理論以及混合式教學(xué)設(shè)計(jì)的階段和實(shí)施流程[6]；清華大學(xué)于歆杰從投入和產(chǎn)出、單向和雙向、加法和減法、正向和負(fù)向、混亂和秩序、簡(jiǎn)單和真實(shí)六個(gè)方面總結(jié)了混合式教學(xué)的六對(duì)關(guān)系[7]，為一線教師實(shí)施混合式教學(xué)提供了有益借鑒和指導(dǎo)。

針對(duì)不同課程，一線教師進(jìn)行了很多研究和探索，文獻(xiàn)[8]以“C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程為例，介紹了如何將 MOOC 與傳統(tǒng)課堂教學(xué)相融合，探索了基于 MOOC+SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂的線上線下混合式教學(xué)模式。文獻(xiàn)[9]以“社會(huì)學(xué)概論”課程為例，將混合式教學(xué)與深度學(xué)習(xí)相結(jié)合，研究了指向深度學(xué)習(xí)的混合式教學(xué)模式，以提升課堂質(zhì)量，提高育人效果。文獻(xiàn)[10]結(jié)合“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程，建立了以自我知識(shí)建構(gòu)為目的、交互學(xué)習(xí)為導(dǎo)向的混合式教學(xué)模式框架，從課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容與方法、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)與組織、教學(xué)資源建設(shè)及教學(xué)效果評(píng)價(jià)等方面闡述了混合式教學(xué)設(shè)計(jì)的具體原則與方法。文獻(xiàn)[11]以“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)I”課程為例，設(shè)計(jì)了一種基于線上課程和工作室制度相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，在實(shí)訓(xùn)中加入商業(yè)項(xiàng)目，通過(guò)項(xiàng)目創(chuàng)作強(qiáng)化課堂知識(shí)，同時(shí)將課程內(nèi)容與社會(huì)需求接軌，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和競(jìng)爭(zhēng)力。文獻(xiàn)[12]以“電機(jī)學(xué)”課程為例，選擇用微信作為在線平臺(tái)進(jìn)行混合式教學(xué)實(shí)踐，結(jié)果驗(yàn)證了混合式教學(xué)改革的有效性。文獻(xiàn)[13]以“電路”課程為例，闡述了基于“雨課堂”和雷實(shí)驗(yàn)的混合式教學(xué)實(shí)施方案，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。文獻(xiàn)[14]介紹了美國(guó)加州州立大學(xué)薩克拉門托分校(CSUS) 兩門課程開展混合式教學(xué)的成功經(jīng)驗(yàn)；以重慶大學(xué)“電工電子學(xué)”課程的混合式教學(xué)實(shí)踐為案例，反思教學(xué)過(guò)程中存在的問題；通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，合理的課程構(gòu)建是影響混合式教學(xué)效果的重要因素。文獻(xiàn)[15] 以“電工學(xué)”為例，提出一種基于建構(gòu)主義理論的 SPOC 課堂教學(xué)設(shè)計(jì)方法，并通過(guò)555 定時(shí)器具體設(shè)計(jì)實(shí)例對(duì)所提方法的應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

從目前混合式教學(xué)研究現(xiàn)狀可以看出，很多高?；旌鲜浇虒W(xué)頂層設(shè)計(jì)與服務(wù)配套框架已基本形成；混合式教學(xué)模式經(jīng)過(guò)幾年的摸索，現(xiàn)在也形成了一些比較成熟值得借鑒的實(shí)現(xiàn)形式；現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷更迭和發(fā)展也為混合式教學(xué)提供了良好的技術(shù)支撐。未來(lái)，針對(duì)不同的授課對(duì)象，開展有針對(duì)性的教學(xué)研討活動(dòng)，切實(shí)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力，是廣大一線教師需要深入探索和研究的問題。

1 成果導(dǎo)向教育(OBE)

成果導(dǎo)向教育是指基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育OBE(Outcome-Based Education)，最早出現(xiàn)于美國(guó)和澳大利亞的基礎(chǔ)教育改革。美國(guó)學(xué)者Spady撰寫的《基于產(chǎn)出的教育模式：爭(zhēng)議與答案》[16]一書中對(duì)此模式進(jìn)行了深入研究。該書把OBE定義為“清晰地聚焦和組織教育系統(tǒng)，使之確保學(xué)生在未來(lái)生活中獲得實(shí)質(zhì)性成功的經(jīng)驗(yàn)?！?/p>

OBE是工程教育專業(yè)認(rèn)證的三大基本理念之一，2013 年中國(guó)成為《華盛頓協(xié)議》的預(yù)備成員國(guó)后，我國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)(CEEAA)頒布的《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》充分吸收了 OBE 的理念，其通用標(biāo)準(zhǔn)中將專業(yè)畢業(yè)要求應(yīng)覆蓋的內(nèi)容分解成工程知識(shí)、問題分析等 12 個(gè)指標(biāo)點(diǎn)作為學(xué)生預(yù)期產(chǎn)出的能力指標(biāo)，并將每個(gè)能力指標(biāo)落實(shí)到課程設(shè)計(jì)與教學(xué)活動(dòng)中去，確保學(xué)生畢業(yè)后獲得“未來(lái)走向成功的經(jīng)驗(yàn)”。

將OBE理念運(yùn)用到教學(xué)模式中，就是以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)課程活動(dòng)和學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出評(píng)價(jià)的結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)[17]。成果導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)遵循反向設(shè)計(jì)原則[18]，首先明確希望達(dá)成的目標(biāo)或成果，進(jìn)而根據(jù)目標(biāo)設(shè)計(jì)具體實(shí)施措施，再用適當(dāng)?shù)姆绞絹?lái)衡量目標(biāo)的達(dá)成度，找到進(jìn)一步改進(jìn)之處，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)。

隨著國(guó)家“雙萬(wàn)計(jì)劃”的推進(jìn)，未來(lái)混合式教學(xué)作為提高教學(xué)質(zhì)量的有效方法，同樣可以利用OBE理念對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)。在實(shí)施混合式教學(xué)活動(dòng)之前，教師首先需要明確達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)和成果，根據(jù)反向設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)合理的線上線下教學(xué)資源、規(guī)劃有效的教學(xué)活動(dòng)。

2 基于OBE的課堂研討活動(dòng)構(gòu)建

“電工學(xué)”是工科院校非電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是非電類專業(yè)學(xué)生大學(xué)期間唯一系統(tǒng)學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)的課程，涵蓋電路基礎(chǔ)、電機(jī)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等內(nèi)容，是一門涵蓋知識(shí)點(diǎn)多、受眾面廣的課程。

由于“電工學(xué)”課程涵蓋的內(nèi)容多，教師在課程組織和授課過(guò)程中需根據(jù)各部分內(nèi)容的不同，有區(qū)別地進(jìn)行組織準(zhǔn)備，對(duì)于那些具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的核心內(nèi)容，應(yīng)向縱深方向發(fā)展，目的是讓學(xué)生弄懂會(huì)用，能夠解決實(shí)際問題；對(duì)于有些內(nèi)容雖然大綱要求并不高，但適合做橫向擴(kuò)展，可通過(guò)適當(dāng)擴(kuò)展或增加前沿問題開闊學(xué)生的眼界；而有些內(nèi)容則適合和課程思政想結(jié)合。總之，在進(jìn)行混合式教學(xué)課堂研討活動(dòng)之前，需要根據(jù)課程內(nèi)容和明確的教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合OBE理念進(jìn)行設(shè)計(jì)。

下面以“電工學(xué)”課程中“三相電路”這一章內(nèi)容闡述一下具體的研討活動(dòng)構(gòu)建過(guò)程。

2.1 確定教學(xué)目標(biāo)

本章教學(xué)目標(biāo)包括三個(gè)層面：認(rèn)知目標(biāo)、能力目標(biāo)、情感目標(biāo)。

認(rèn)知目標(biāo)可以結(jié)合教學(xué)大綱確定，三相三路的認(rèn)知目標(biāo)包括：①了解三相交流電的產(chǎn)生；②掌握三相電源和三相負(fù)載的連接方式；③了解中線的作用；④掌握三相交流電路中電壓、電流以及功率的計(jì)算。

能力目標(biāo)：信息檢索能力、綜合分析能力、解決實(shí)際問題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

情感目標(biāo)：探索求知精神、愛國(guó)主義教育。

2.2 設(shè)計(jì)研討題目

認(rèn)知目標(biāo)通過(guò)學(xué)生的線上線下自主學(xué)習(xí)和教師的針對(duì)性答疑解惑可以實(shí)現(xiàn)。能力目標(biāo)和情感目標(biāo)是混合式教學(xué)課堂研討活動(dòng)重點(diǎn)解決的問題，其中設(shè)計(jì)合理有意義的研討題目和內(nèi)容是關(guān)鍵。

(1)為培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，選擇采用小組報(bào)告式研討活動(dòng)。

(2)為培養(yǎng)學(xué)生的理論分析能力和探索求知精神，設(shè)計(jì)研討題目“為什么在交流發(fā)電系統(tǒng)中用三相，而不是四相、五相？”此研討內(nèi)容既與認(rèn)知目標(biāo)中的①、②相呼應(yīng)，又有進(jìn)一步理論挖掘。

(3)為培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際問題的能力，設(shè)計(jì)研討題目“如何用兩塊功率表測(cè)三相電路有功功率？” 此題目既與認(rèn)知目標(biāo)中的④相呼應(yīng)，也能實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的結(jié)合。

(4)為培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力，設(shè)計(jì)研討題目“與單相交流電相比，三相交流電的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在哪些方面？”此題目不僅包含本章內(nèi)容，也包含前面學(xué)過(guò)的單相交流電路內(nèi)容，可實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)和內(nèi)容的串聯(lián)與整合。

(5)為培養(yǎng)學(xué)生的信息檢索能力和歸納總結(jié)能力，設(shè)計(jì)題目“直流交流大比拼(可選擇一個(gè)方面，如傳輸方面)?！?通過(guò)該題目讓學(xué)生了解當(dāng)前主要的能源輸配方式，開闊眼界。

(6)為培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)主義情懷，實(shí)現(xiàn)課程思政，設(shè)計(jì)題目“我了解的中國(guó)電力發(fā)展史”。

2.3 制定研討和評(píng)分規(guī)則

(1)小組人數(shù)和任務(wù)

自由選擇研討題目并組隊(duì)(每組3～4人)，組長(zhǎng)由本組成員推選出，組長(zhǎng)結(jié)合組員建議制定本組內(nèi)部評(píng)分規(guī)則，并根據(jù)所研討的題目分解任務(wù)、組織小組成員查閱資料并完成小組匯報(bào)。

(2)每組研討時(shí)間

每組講解和回答問題的時(shí)間為10～15 min。

(3)每組總分的形成規(guī)則

每組講完后，其他小組給該組打分，以百分制為基礎(chǔ)，上限100分，不設(shè)下限。打出的小組平均分為講解組的基礎(chǔ)分，該基礎(chǔ)分乘以成員人數(shù)，即為講解組的總分?jǐn)?shù)。

譬如，第1組(假定4人)講完后，另外3組給出的分?jǐn)?shù)分別是100, 90, 80，那么第1組的基礎(chǔ)分是(100+90+80)/3=90分，第1組的總分?jǐn)?shù)是90*4=360分。

(4)組內(nèi)分?jǐn)?shù)的分配原則

為了便于組長(zhǎng)安排工作并體現(xiàn)分?jǐn)?shù)分配的公平性，避免大鍋飯，組內(nèi)分?jǐn)?shù)由組長(zhǎng)進(jìn)行評(píng)定，但需要組長(zhǎng)在聽取組員意見的基礎(chǔ)上制定公平合理的評(píng)分規(guī)則，該規(guī)則要附到報(bào)告的最后一頁(yè)。

組內(nèi)評(píng)分規(guī)則要求具體且具有可操作性，本組所有成員的總成績(jī)之和不能超過(guò)本組所得總分?jǐn)?shù)，但每個(gè)成員的成績(jī)可以高于或低于組內(nèi)平均分。

譬如，第1組4人的總成績(jī)?yōu)?60分，根據(jù)本組評(píng)分規(guī)則，算出甲乙丙丁的分?jǐn)?shù)分別為105、80、85、90。

2.4 實(shí)施與反饋

教師設(shè)計(jì)的研討題目和規(guī)則提前發(fā)布給學(xué)生，學(xué)生課后準(zhǔn)備，教師提供實(shí)時(shí)答疑和技術(shù)支持。進(jìn)行研討活動(dòng)時(shí)，教師既是聽眾也是隱性主導(dǎo)者，通過(guò)參與討論及提出問題，引導(dǎo)研討活動(dòng)的順利進(jìn)行并達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

研討活動(dòng)結(jié)束后，將紙質(zhì)或電子評(píng)分表和反饋表收集上來(lái)，登記并分析成績(jī)和反饋意見，教師撰寫研討總結(jié)，為后續(xù)的持續(xù)改進(jìn)做好準(zhǔn)備。

本次研討活動(dòng)的效果，可從學(xué)生反饋信息中略見一二，有學(xué)生寫到：受題目吸引選擇了“為什么交流發(fā)電系統(tǒng)中用三相，而不是四相、五相”，認(rèn)真分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)很有挑戰(zhàn)的問題，所幸小組成員團(tuán)結(jié)協(xié)作、教師持續(xù)關(guān)注指導(dǎo)，終于把問題弄明白了；本次研討活動(dòng)不僅提升了學(xué)生的理論分析能力，而且讓學(xué)生體會(huì)到單打獨(dú)斗很困難，團(tuán)隊(duì)合作有力量。也有同學(xué)寫到：通過(guò)查閱資料，整理了建國(guó)后中國(guó)的電力發(fā)展簡(jiǎn)史，雖然粗糙，但反映了中國(guó)電力從極度落后、到引進(jìn)技術(shù)消化吸收、到特高壓引領(lǐng)世界的大致歷程，深切感受到我們中國(guó)人自強(qiáng)不息的力量，我輩須努力！

3 實(shí)踐感悟

在混合式教學(xué)，尤其是在課堂研討活動(dòng)的設(shè)計(jì)和實(shí)踐過(guò)程中，有以下感悟：

(1)上面混合式教學(xué)實(shí)踐采用的是小班授課的形式，由于前期準(zhǔn)備比較充分，研討題目學(xué)生也比較感興趣并且課后認(rèn)真準(zhǔn)備，因此整個(gè)研討活動(dòng)進(jìn)行比較順利，對(duì)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和能力素質(zhì)具有很好的促進(jìn)作用。

(2)“電工學(xué)”屬于量大面廣的課程，以哈爾濱工業(yè)大學(xué)為例，目前電工學(xué)教研室年均授課人數(shù)2000余人，全部實(shí)現(xiàn)小班授課，無(wú)論是從師資還是從學(xué)校硬件條件來(lái)講，不太現(xiàn)實(shí)，因此將小班授課中摸索出的經(jīng)驗(yàn)推廣到大班教學(xué)活動(dòng)中是最大的價(jià)值所在。筆者認(rèn)為，基于OBE理念，繼續(xù)按章或者按多章構(gòu)成的模塊深入挖掘課程內(nèi)容，提煉出更多高質(zhì)量且學(xué)生感興趣的研討主題是提升課程質(zhì)量的關(guān)鍵；在實(shí)現(xiàn)形式上，可以采用大班授課小班翻轉(zhuǎn)的模式，也可以將研討主題靈活變換成在線研討、課程作業(yè)、主題報(bào)告等其他教學(xué)活動(dòng)?？傊?，做到心中有乾坤，教學(xué)才能上水平。

4 結(jié)語(yǔ)

在MOOC等網(wǎng)絡(luò)教育資源日趨豐富的移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代，學(xué)生獲取優(yōu)質(zhì)教育資源不再困難，傳統(tǒng)課堂教學(xué)面臨巨大挑戰(zhàn)，高校教師應(yīng)積極依托在線學(xué)習(xí)資源開展混合式教學(xué)等新型教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)形式，認(rèn)真研究教學(xué)方法和教學(xué)手段，充分利用寶貴的課堂學(xué)時(shí)和在線條件，開展對(duì)學(xué)生有啟迪和引領(lǐng)作用的研討活動(dòng)。本文以“電工學(xué)”課程為例闡述了基于OBE理念的課堂研討活動(dòng)的構(gòu)建方法，以小班混合式教學(xué)為例進(jìn)行了實(shí)踐，實(shí)踐結(jié)果表明所采用的方法對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成和學(xué)生學(xué)習(xí)成效有較好促進(jìn)作用，也為大班教學(xué)改革積累了經(jīng)驗(yàn)。希望本文所用方法對(duì)其他高校教師也有一定啟示作用。