基于統(tǒng)計(jì)分析的“電工學(xué)”混合教學(xué)模式研究

摘 要 文章針對(duì)“電工學(xué)”傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的缺陷和信息化時(shí)代對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的要求，對(duì)基于“電工學(xué)”在線開(kāi)放課程的混合教學(xué)模式改革進(jìn)行了探索和實(shí)踐。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)課前預(yù)習(xí)、課堂講授、課后復(fù)習(xí)三個(gè)階段實(shí)施線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)，利用統(tǒng)計(jì)分析獲取教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)，開(kāi)展個(gè)性化教學(xué)。實(shí)踐結(jié)果表明，基于統(tǒng)計(jì)分析的混合教學(xué)模式能夠發(fā)揮學(xué)生的主體作用，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)和能力培養(yǎng)，改善教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 電工學(xué)；教學(xué)模式；混合教學(xué)；統(tǒng)計(jì)分析

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.19.034

Research on Blended Teaching Mode of Electrotechnics Based on Statistical Analysis

LI Wei， YU Fengmei， XU Tian

（College of Automation， Zhongkai University of Agriculture and Engineering， Guangzhou， Guangdong 510225）

Abstract In view of the defects of the traditional teaching mode of electrotechnics and the requirements of the information age for the cultivation of innovative and entrepreneurial talents， the reform of the blended teaching mode based on the online open course of electrotechnics is explored and practiced. Combined with the advantages of network platform and traditional classroom teaching， the online and offline blended teaching is implemented through three stages： pre class preview， classroom teaching and post class review. The teaching difficulties and key points are obtained by statistical analysis to carry out personalized teaching. The practice results show that the blended teaching mode of electrotechnics based on statistical analysis can achieve the main role of students， realize student-centered knowledge construction and ability training， and improve the teaching effect.

Keywords electrotechnics; teaching mode; blended teaching; statistical analysis

教育部辦公廳《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》指出，信息化已成為國(guó)家戰(zhàn)略，教育信息化正迎來(lái)重大歷史發(fā)展機(jī)遇，進(jìn)一步深入推進(jìn)教育綜合改革、在更高層次上促進(jìn)教育公平、全面提升教育質(zhì)量、基本實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化等重要任務(wù)對(duì)教育信息化提出更高要求，也為教育信息化提供了更為廣闊的發(fā)展空間[1]。由于傳統(tǒng)教學(xué)模式普遍存在教學(xué)方法單一、教學(xué)時(shí)間緊張、課下時(shí)間利用不充分等問(wèn)題，近年來(lái)在線課程得到了普遍重視和飛速發(fā)展。目前在線開(kāi)放課程教學(xué)模式主要有Massive Open Online Course（MOOC），Small Private Online Course（SPOC）等[2-4]。從2012 年開(kāi)始，MOOC在全球范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，它顛覆了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，以其公開(kāi)、在線、學(xué)員人數(shù)眾多的特點(diǎn)深刻影響著高等教育的發(fā)展。然而，MOOC 這種大規(guī)模在線教育模式也存在著顯著的弊端，它沒(méi)有準(zhǔn)入限制，學(xué)習(xí)人員的水平高低不一，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源不能得到最有效的利用，師生間缺少現(xiàn)場(chǎng)討論的機(jī)會(huì)以及開(kāi)展對(duì)學(xué)生的個(gè)性化教育并不意味著完全替代傳統(tǒng)的課堂教學(xué)。2013 年，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校率先提出SPOC的概念，SPOC是以MOOC為基礎(chǔ)，對(duì)在線教學(xué)模式進(jìn)行改進(jìn)，是將MOOC的網(wǎng)上開(kāi)放資源，應(yīng)用到數(shù)量有限的在校選修課程的學(xué)生教育[5-7]。SPOC的小規(guī)模授課方式有助于教師開(kāi)展個(gè)性化教學(xué)，同時(shí)結(jié)合課堂教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)開(kāi)展面對(duì)面授課，進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)。由于上課人數(shù)較少，教師還可以對(duì)學(xué)生展開(kāi)有效的監(jiān)督和評(píng)價(jià)，提高教學(xué)質(zhì)量。

近年來(lái)，將在線開(kāi)放課程與教師課堂教學(xué)相結(jié)合的新型混合教學(xué)模式得到了廣泛的推廣和應(yīng)用[8-11]。然而，混合教學(xué)過(guò)程中教師如何設(shè)置課程架構(gòu)，開(kāi)展線上線下相結(jié)合的教學(xué)，發(fā)布網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源并進(jìn)行講解，與學(xué)生交流，進(jìn)而以學(xué)生為中心開(kāi)展個(gè)性化教學(xué)是長(zhǎng)期以來(lái)教學(xué)改革的重點(diǎn)。因此，如何利用現(xiàn)代化的教學(xué)技術(shù)和手段，構(gòu)建教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)之間的橋梁，也應(yīng)該成為教育領(lǐng)域的關(guān)注對(duì)象。

“電工學(xué)”作為一門(mén)理工科專業(yè)的基礎(chǔ)課，具有涉及專業(yè)較多、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，是學(xué)生學(xué)習(xí)掌握電工電子技術(shù)理論和實(shí)驗(yàn)技能的一門(mén)必修課程，主要面向環(huán)境工程、生物工程、食品科學(xué)與工程、給排水、材料化學(xué)、包裝等非電專業(yè)的學(xué)生[12-13]。隨著電工電子技術(shù)和教育技術(shù)的不斷進(jìn)步，新時(shí)代對(duì)“電工學(xué)”的教學(xué)模式改革提出了新的要求。因此，變學(xué)生為教學(xué)主體，以網(wǎng)絡(luò)課程為手段，對(duì)課程教學(xué)資源、教學(xué)方法、課程設(shè)置等環(huán)節(jié)進(jìn)行改革已成為“電工學(xué)”教學(xué)模式改革的一項(xiàng)共識(shí)。在新的形勢(shì)下有必要對(duì)“電工學(xué)”課程進(jìn)行全面改革，利用在線開(kāi)放資源，實(shí)施線上教學(xué)和線下教學(xué)相結(jié)合的模式，探討如何將在線課程資源引入傳統(tǒng)課堂教學(xué)，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法和課程架構(gòu)，全面提高學(xué)生的自學(xué)能力和教學(xué)參與程度，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，為后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，進(jìn)而培養(yǎng)出適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展和時(shí)代需求的高技能人才。

1 “電工學(xué)”教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題

目前“電工學(xué)”教學(xué)存在教學(xué)方式單一，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中僅限于被動(dòng)接受。教學(xué)活動(dòng)圍繞教師、教材和教室展開(kāi)，過(guò)分強(qiáng)調(diào)教師的知識(shí)傳授，學(xué)生則缺乏發(fā)揮主導(dǎo)性的機(jī)會(huì)，學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性有所欠缺，難以養(yǎng)成主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣和開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)。同時(shí)其作為一門(mén)傳統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的不斷進(jìn)步，原有的部分教學(xué)內(nèi)容已無(wú)法體現(xiàn)出時(shí)代的最新發(fā)展需求，如果沒(méi)有將最新的電工電子技術(shù)納入教學(xué)內(nèi)容，將不利于學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。在評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)價(jià)形式方面，仍主要采用期末考試分?jǐn)?shù)來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的能力，忽視了學(xué)生成長(zhǎng)變化和其他潛在能力的培養(yǎng)。

2 “電工學(xué)”混合教學(xué)改革

2.1 教學(xué)資源改革

以現(xiàn)有的“電工學(xué)”在線開(kāi)放課程為基礎(chǔ)，進(jìn)一步完善課程視頻、課程大綱、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、實(shí)驗(yàn)視頻等教學(xué)內(nèi)容，打造移動(dòng)教學(xué)微課件和網(wǎng)絡(luò)試卷庫(kù)。結(jié)合學(xué)科競(jìng)賽和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，將電工學(xué)最新的發(fā)展內(nèi)容融入教學(xué)資源。通過(guò)整合學(xué)習(xí)資源，開(kāi)展產(chǎn)學(xué)合作，利用企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善在線開(kāi)放課程。

完善網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)和測(cè)試系統(tǒng)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)記錄模塊功能，除了能夠統(tǒng)計(jì)考試成績(jī)、錯(cuò)題率等數(shù)據(jù)，還要能夠記錄學(xué)生感興趣的知識(shí)點(diǎn)以及學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況等，并將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)反饋到教師和學(xué)生本人，將其作為教師翻轉(zhuǎn)課堂和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。利用在線課程的學(xué)習(xí)記錄模塊，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，分析數(shù)據(jù)中的有用信息，并提供給學(xué)生和教師參考。比如，記錄學(xué)生最關(guān)注的教學(xué)內(nèi)容和出錯(cuò)率最高的知識(shí)點(diǎn)，將這些數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給教師，有利于教師隨時(shí)調(diào)整教學(xué)策略和教學(xué)內(nèi)容以改進(jìn)教學(xué)，提高教學(xué)效果。另外，可以同時(shí)將數(shù)據(jù)反饋給學(xué)生，幫助其找到不足。

2.2 教學(xué)模式改革

“電工學(xué)”混合式教學(xué)模式由線上學(xué)習(xí)和課堂學(xué)習(xí)兩部分共同構(gòu)成，可以利用在線課程的學(xué)習(xí)記錄模塊，統(tǒng)計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)教學(xué)，從而起到構(gòu)建教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)之間橋梁的作用。

課前預(yù)習(xí)階段，教師發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)和資源。學(xué)生通過(guò)在線課程完成視頻觀看、課前作業(yè)、資料查閱等學(xué)習(xí)任務(wù)。教師進(jìn)一步根據(jù)在線統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，制訂課中的教學(xué)內(nèi)容和討論內(nèi)容，為線下教學(xué)做好準(zhǔn)備。

課堂講授階段，教師根據(jù)教學(xué)重難點(diǎn)和學(xué)生的疑惑和問(wèn)題，提出討論內(nèi)容，學(xué)生展開(kāi)分組討論，通過(guò)頭腦風(fēng)暴、自我評(píng)價(jià)、情景演示、小組項(xiàng)目設(shè)計(jì)、合作小組學(xué)習(xí)等方式，切實(shí)利用好面對(duì)面的時(shí)間，提高教學(xué)效率，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。

課后復(fù)習(xí)階段，學(xué)生根據(jù)教師的指導(dǎo)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)，完成線上作業(yè)，同時(shí)系統(tǒng)將學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果再次反饋給教師和學(xué)生本人，教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，學(xué)生可查找自己學(xué)習(xí)過(guò)程中的不足。結(jié)合學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)分析的混合教學(xué)整體過(guò)程如圖1所示。

3 實(shí)施效果

通過(guò)對(duì)比食品和給排水兩個(gè)專業(yè)實(shí)施教學(xué)模式改革的18級(jí)班級(jí)和未實(shí)施教學(xué)模式改革的17班級(jí)的考試結(jié)果，可以看到，學(xué)生的成績(jī)有了明顯的上升，說(shuō)明在線開(kāi)放課程對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量具有非常積極的意義。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)當(dāng)前教育技術(shù)發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求，本文提出了基于統(tǒng)計(jì)分析的“電工學(xué)”混合教學(xué)模式。通過(guò)課前預(yù)習(xí)、課堂講授、課后復(fù)習(xí)三個(gè)階段實(shí)施線上和課堂講授相結(jié)合的混合式教學(xué)，并利用在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)展開(kāi)統(tǒng)計(jì)分析，獲取教學(xué)過(guò)程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，指導(dǎo)教學(xué)模式的改革?；诮y(tǒng)計(jì)分析的混合教學(xué)模式有效克服了傳統(tǒng)課堂教學(xué)和混合教學(xué)模式的不足，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的統(tǒng)一，能夠充分培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)，提高學(xué)生的參與度和課程的普及性，切實(shí)改善“電工學(xué)”教學(xué)的成效。

*通信作者：于鳳梅

基金項(xiàng)目：仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院“課程思政”教學(xué)改革研究專項(xiàng)立項(xiàng)課題“鄉(xiāng)村振興背景下的電工學(xué)思政教學(xué)改革與實(shí)踐”（仲教字〔2022〕41號(hào)）；仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院新農(nóng)科教學(xué)研究與改革實(shí)踐項(xiàng)目“新農(nóng)科背景下‘電工學(xué)’課程農(nóng)林人才思政教育探索”（仲教字〔2023〕56號(hào)）。

參考文獻(xiàn)

[1] 周朝暉，張弢，許濤，等.同濟(jì)大學(xué)“高等數(shù)學(xué)”SPOC開(kāi)發(fā)與應(yīng)用探索[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2016（7）：52-56.

[2] 楊芳，魏興，張文霞.大學(xué)英語(yǔ)混合式教學(xué)模式探析[J].外語(yǔ)電化教，2017，2（173）：21-28.

[3] 白亮，胡艷麗，鄭龍.基于學(xué)習(xí)行為分析的混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，2019，40（1）：42-46.

[4] 蘇海花.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下線上線下混合教學(xué)模式研究——以《鋼筋算量》課程為例[J].淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，17（6）：93-95.

[5] 游曉明，方志軍，姚興華.MOOC+翻轉(zhuǎn)課堂混合教學(xué)模式下應(yīng)用型高校教學(xué)改革與實(shí)踐[J].軟件導(dǎo)刊，2017，16（1）：7-9.

[6] 孫浩，鄒煥新，計(jì)科峰，等.基于SPOC的“計(jì)算機(jī)視覺(jué)導(dǎo)論”課程混合式教學(xué)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，2016，38（1）：127-131.

[7] 宋曉玲.基于SPOC的高職計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程混合教學(xué)模式探究[J].當(dāng)代職業(yè)教育，2019（1）：20-22.

[8] 王娜，張敬源，陳娟文.五個(gè)轉(zhuǎn)變：破解“以學(xué)為中心”課堂教學(xué)的困境[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，2018，28（7）：79-84.

[9] 劉永華，楊松.MOOC+TBL混合教學(xué)模式在獸醫(yī)免疫學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探索[J].中國(guó)免疫學(xué)雜志，2019，35（13）：1640-1642.

[10] 高珊，李思平，安立華，等.國(guó)際物流雙語(yǔ)課程“MOOC+”混合教學(xué)模式研究[J].齊鑫物流教育，2019，38（3）：147-151.

[11] 孫國(guó)芹，許東來(lái)，尚德廣，等.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程混合式教學(xué)初探[J].機(jī)械設(shè)計(jì)，2018，35（2）：174-175.

[12] 姜倩倩，曹慧，張保仁，等.基于超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)的《植物生理學(xué)》在線課程建設(shè)及混合式教學(xué)模式實(shí)踐研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2019，25（5）：155-158.

[13] 田桂娥，黃聲享，楊久東，等.大地控制測(cè)量的混合式教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2019，38（6）：152-156.