張建中

(合肥學(xué)院 機械工程系，合肥 230601)

互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)新方法研究

張建中

(合肥學(xué)院 機械工程系，合肥 230601)

在當(dāng)今信息社會，互聯(lián)網(wǎng)憑借高效、快捷、方便傳播的特點，在實現(xiàn)高校教育資源共享、擴大高校教育規(guī)模、提高高校教育效果、構(gòu)建終身高校教育體系等方面愈來愈重要；未來教育模式必將朝著網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化方向發(fā)展；教學(xué)的品質(zhì)將成為這種教育資源下的重要屬性。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+行動”方法的提出與不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)對傳統(tǒng)“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)方法的沖擊愈加明顯；毫無疑問，這也為“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)方法的改革提供了機遇。針對互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)的新方法進行了探討，以期改進“電工與電子技術(shù)I”課程的教學(xué)質(zhì)量，并適應(yīng)社會進步與企業(yè)技術(shù)發(fā)展的需要。

互聯(lián)網(wǎng)+；微課；MOOC；電工學(xué)

1 互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)方法概述

2015年7月4日，國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于積極推進互聯(lián)網(wǎng)+行動的指導(dǎo)意見》。互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)方法的飛速發(fā)展及其在其他領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用為互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)方法帶來重大的機遇，必將對“電工與電子技術(shù)I”課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式產(chǎn)生深刻的影響。傳統(tǒng)的“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)方法主要是講授法、多媒體教學(xué)法、實驗法等，由于缺乏有效的手段，學(xué)生很難實時地、全方位、有選擇地學(xué)習(xí)，容易造成知識不全面、信息滯后、方法呆板等諸多問題，很難實現(xiàn)又“紅”又“?！钡乃刭|(zhì)。為了解決這些問題，教學(xué)單位亟需一種能夠直觀、全面掌握電工與電子技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)新方法。

近年來，一些互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)方法的新理論、新模式不斷涌現(xiàn)，其中一些主流的方法包括慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等。

(1)慕課(Massive Open Online Courses，MOOC)即大規(guī)模在線開放課程，是近年來在世界范圍內(nèi)興起的一種新的在線教育形式，是開放、自由、免費的學(xué)習(xí)資源，成為高校教育教學(xué)改革創(chuàng)新的一種有效手段。[1-2]2012年 5月2日，哈佛大學(xué)宣布與麻省理工學(xué)院合作，向全球教職員工和學(xué)生提供網(wǎng)絡(luò)在線課程“ed X”。斯坦福大學(xué)教授Andrew Ng和 Daphne Koller創(chuàng)建免費的在線課程Coursera。2013年5月，北京大學(xué)、清華大學(xué)宣布加入ed X；2013年7月，上海交大、復(fù)旦大學(xué)宣布加入Coursera；由北京大學(xué)、清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等12所國內(nèi)著名高校聯(lián)合打造的“在線開放課程”正式推出。2013年10月10日，由清華大學(xué)打造的首個中文版慕課平臺“學(xué)堂在線”正式被推出。

(2)微課(Micro- Courses)概念是2008年由美國新墨西哥州圣胡安學(xué)院的David Penrose提出的。[3]微課提供了一個知識挖掘的平臺，學(xué)生可不受時空限制，按照自己學(xué)習(xí)任務(wù)自主地、有針對性地開展學(xué)習(xí)。2004年7月，英國啟動教師電視微課頻道，每個節(jié)目視頻時長15分鐘，其微課程內(nèi)容覆蓋了英國中小學(xué)和幼兒園的所有課程，得到了普遍認(rèn)可。

BOPPPS模型是一種微課的教學(xué)模型，它是加拿大教師技能培訓(xùn)中廣泛采用的一種教學(xué)模式，也是一種發(fā)現(xiàn)教學(xué)盲點、提升教學(xué)成效的有效工具。根據(jù)學(xué)生專注力的持續(xù)時間，該模型將教學(xué)內(nèi)容拆分為獨立小單元，每個教學(xué)小單元內(nèi)都以達(dá)成教學(xué)目標(biāo)為核心，構(gòu)建了引言(Bridge- in)、教學(xué)目標(biāo)(Objective)、前側(cè)(Pre- assessment)、參與式互動教學(xué)(Participatory Learning)、后測(Post- assessment)和總結(jié)(Summary)等六要素，該模型為互聯(lián)網(wǎng)課堂教學(xué)提供了一種可操作的具體實踐流程與有效工具。[4]

(3)翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped Classroom)是基于互聯(lián)網(wǎng)的又一新型教學(xué)手法。[5-6]“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式是由美國科羅拉多州落基山林地公園高中的兩位化學(xué)教師喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯提出的。為解決一些學(xué)生因事情而耽誤課的問題，他們從2007年開始，課前利用錄屏軟件制作視頻課程，把視頻放到互聯(lián)網(wǎng)上，方便學(xué)生觀看，布置練習(xí)題讓學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)和理解在課前完成；課堂中根據(jù)學(xué)生練習(xí)題的完成情況，有針對性的講解和答疑分析，大大提高了教與學(xué)效率。

“電工與電子技術(shù)I”是工科高等院校的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程，同時也是后續(xù)其他課程模塊的興趣培育課程。在互聯(lián)網(wǎng)時代，“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)方法應(yīng)該做到與時俱進、不斷創(chuàng)新?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)是實現(xiàn)上述慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂方法的重要保障；無疑這些基于互聯(lián)網(wǎng)的課程教學(xué)新方法的相互作用，可以促進“電工與電子技術(shù)I”教學(xué)方法的創(chuàng)新與發(fā)展。

2 互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)新方法探討

2.1 面向教學(xué)應(yīng)用服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化平臺架構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺是實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)的重要硬件保障。圖1是基于云技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)平臺的示意圖，可以采用Web服務(wù)器如APACHE公司的Tomcat服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器如BEA公司的Web logic服務(wù)器；在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上，采用以太網(wǎng)進行通信。底層數(shù)據(jù)庫Oracle組建分布式知識信息的云教育平臺，在JBuilder下實現(xiàn)平臺的開發(fā)。[7-9]下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源、雙向交互式教學(xué)、移動學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)等方面取得了很大進步。為解決了上一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv4在地址資源缺乏、路由速度慢、缺乏服務(wù)質(zhì)量保證等方面的問題，和珍珍研究了下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6環(huán)境下的個性化在線學(xué)習(xí)平臺實施方案和構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)。[10]

基于數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序開發(fā)是實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)的重要軟件保障，應(yīng)用程序模塊包括系統(tǒng)管理、學(xué)習(xí)管理、自學(xué)輔導(dǎo)、課程測試，微課堂、教學(xué)方案、錄播課程、歷史案例、實驗實踐等。[11]互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)的應(yīng)用程序框架如圖2所示，這些應(yīng)用程序模塊的開發(fā)要能體現(xiàn)“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)的新方法、新理念。

面向教學(xué)應(yīng)用服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化平臺硬件與軟件是互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)的基礎(chǔ)，相當(dāng)于搭建了一個“舞臺”，接下來還需要“電工與電子技術(shù)I”課程內(nèi)容建設(shè)，這種課程內(nèi)容建設(shè)工作是互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)方法成敗的關(guān)鍵。

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

圖2 互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)的應(yīng)用程序框架

2.2 互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)方法的應(yīng)用對策

針對“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)方法的應(yīng)用特點，以下從五個方面闡述了互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)方法的對策。

2.2.1 自主選擇的互聯(lián)網(wǎng)+課程教學(xué)模塊要能充分體現(xiàn)“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)體系

⑴ 無論是MOOC課程，還是微課，都需要經(jīng)過選題設(shè)計、方案策劃、課例拍攝、后期完善等環(huán)節(jié)。其中首要的事情就是將“電工與電子技術(shù)I”課程的教學(xué)活動組合成的主題式教學(xué)單元，目的在于提高教學(xué)內(nèi)容的透明度，從而提高整個教學(xué)過程的靈活度。[12]

按照學(xué)科內(nèi)容屬性，“電工與電子技術(shù)I”課程的基礎(chǔ)模塊的主題劃分為電路分析基礎(chǔ)、單相正弦交流電路、三相交流電路、磁路和變壓器、交直流電動機、安全用電等。

⑵ 制作“電工與電子技術(shù)I”課程的每個子項目的錄播視頻盡可能采用BOPPPS模型。[13]按照BOPPPS 模型的要求，一節(jié)課的內(nèi)容可以拆分為完整的三個單元，每個獨立單元從“引言”到“總結(jié)”構(gòu)成一個完整的“起承轉(zhuǎn)合”布局，恰好對應(yīng)了一節(jié)微課。同時，充分利用互聯(lián)網(wǎng)海量信息的特點，設(shè)計出最接近國內(nèi)外前沿的電工電子技術(shù)的培養(yǎng)方案。

⑶ 在形式上，利用互聯(lián)網(wǎng)的工具作用，設(shè)計“電工與電子技術(shù)I”慕課，為學(xué)生提供在線教育服務(wù)平臺。同時，也供其他教學(xué)人員對“電工與電子技術(shù)I”課程內(nèi)容的共享與改進。

⑷ 鏈接國外知名大學(xué)的開放資源平臺，在一定程度上彌補了“電工與電子技術(shù)I”課程雙語教學(xué)老師的不足。

2.2.2 倡導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)新技法：翻轉(zhuǎn)課堂與微課

傳統(tǒng)的課堂“講授法”存在很多的局限性：

⑴ 時間的安排不靈活；

⑵ 由于教、學(xué)精力是有限的，而教學(xué)計劃是固定不變的；

⑶ 不能“回頭”看(翻)；

⑷ 不同學(xué)生的接受能力也有所不同，有的同學(xué)需“快進”，有的同學(xué)需“慢放”，均無法得到滿足；

⑸ 無法實現(xiàn)終身教育服務(wù)，尤其是異地、異時等。

這些問題可以通過翻轉(zhuǎn)課堂與微課來解決?！半姽づc電子技術(shù)I”課程教學(xué)時，可以通過設(shè)計合理的教學(xué)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生在課前進行必要的預(yù)習(xí)，對教學(xué)內(nèi)容有個大致的了解；在課堂上教學(xué)人員通過引導(dǎo)的方式開展探究式教學(xué)活動，并將各部分知識融會貫通起來，最后通過課內(nèi)、外練習(xí)鞏固所學(xué)知識。因此，制作微課也是一種可行的“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)新技法，學(xué)生甚至可以在手機上聽課。

2.2.3 激發(fā)大學(xué)生的自學(xué)興趣，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用及創(chuàng)新能力

一方面，當(dāng)今的電工技術(shù)的發(fā)展日新月異。以輸送變電技術(shù)為例，從高中的物理電學(xué)開始，到大多數(shù)的電工學(xué)教材，都介紹成“升壓-輸送-降壓”這樣一種輸電模式，但現(xiàn)實中，廣泛采用了逆變輸電技術(shù)，即“交流-直流-交流”模式。另一方面課堂教學(xué)時間、場地的有限性，導(dǎo)致課堂教學(xué)的知識量有限。因此，如果學(xué)生不具備自學(xué)能力，很容易陷入思想陳舊保守，甚至喪失電工技術(shù)的學(xué)習(xí)動力。

2.2.4 創(chuàng)建互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程的案例庫

在教學(xué)過程中，利用好這些案例可以對學(xué)生的興趣培養(yǎng)、綜合思維與實踐能力的提高、往往具有意想不到的效果。譬如，一位大學(xué)畢業(yè)生遇到了一件“蹊蹺”的事情：明明電機是好的，但接通交流電源就是不能正常轉(zhuǎn)動；后來該學(xué)生將電機移到一個靠近電源插座的地方進行實驗，電機正常了。究其原因，當(dāng)時該學(xué)生使用的電機電源線是近100米絞線制作而成，它增加了阻抗壓降，電機實際得到的電源遠(yuǎn)低于它的額定電壓，故無法正常運行。這是則真實的電工故事，完全可以成為案例庫的一則案例。

在課堂上，教學(xué)人員有必要利用好虛擬實驗方法來輔助“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。如采用仿真軟件(如Proteus)為學(xué)生提供(或提倡學(xué)生自行設(shè)計)實驗源代碼，利用錄屏軟件制作實驗的演示動畫，即可獲得虛擬實驗的案例，也為互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)提供了有益的素材。

2.2.5 堅持一種全程、全域、持續(xù)的教學(xué)服務(wù)理念

教學(xué)人員轉(zhuǎn)變教育思想，堅持一種全程、全域、持續(xù)的教學(xué)服務(wù)理念，輔助解決大學(xué)生后續(xù)課程學(xué)習(xí)與工作中遇到的疑難問題，這是提升“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)；也只有這樣，學(xué)校才能做到由傳統(tǒng)的以傳授知識為主的“知識教育”轉(zhuǎn)變向全新的以培養(yǎng)能力為主的“素質(zhì)教育”。[14]

3 結(jié) 論

互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)方法將教學(xué)任務(wù)分布在互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成的資源池上，學(xué)生使用客戶端應(yīng)用系統(tǒng)就能夠根據(jù)個性化需要獲取知識與軟件服務(wù)，因此互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)方法是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)方法的一次新的革命。本文探討了一些互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)的新方法、新理念、新模式；互聯(lián)網(wǎng)+“電工與電子技術(shù)I”課程教學(xué)方法應(yīng)做到與時俱進，并在教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上不斷探索、完善與創(chuàng)新。

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[責(zé)任編輯：張永軍]

Research on the New Internet Plus Teaching Methods of the CourseElectricalandElectronicTechnologyI

ZHANG Jian- zhong

(Department of Mechanical Engineering， Hefei University，Hefei 230601，China)

In today’s information society, the Internet has the characteristics of easy,efficient and fast transmission of knowledge,which plays an increasingly important role in the realization of higher educational resource sharing, enlarging higher education area, improving the teaching quality of higher education, and constructing the student’s lifelong education system of colleges and universities.The development model of future education is moving in the direction of networking, informatization and intelligence, and the teaching quality of higher education will become an important attribute of the educational resource.With the Internet plus action method is put forward and continuously developed,the influence of the Internet on the traditionalElectricalandElectronicTechnologyIteaching method becomes more and more obvious.It is no doubt that the Internet has provided an opportunity for the development of the teaching method ofElectricalandElectronicTechnologyI. This paper aims at telling the new Internet plus teaching method that we should obey inElectricalandElectronicTechnologyIteaching process, in order to improve the teaching quality ofElectricalandElectronicTechnologyI, and make the traditional teaching method adapt to the needs of the social development and enterprise technology.

Internet plus;micro- courses;MOOC;ElectricalandElectronicTechnology

2016-12-12

2017-02-22

張建中(1970— )，男，安徽巢湖人，合肥學(xué)院機械工程系副教授。

G424.1

A

2096-2371(2017)02-0113-04