桑林 付強(qiáng) 張?jiān)鲽P

摘 ?要：高校教學(xué)模式在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的推動(dòng)下發(fā)生了顯著變化，基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式也是各學(xué)科的教學(xué)改革重點(diǎn)之一，針對(duì)目前高等院校電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀，普遍存在預(yù)習(xí)效果不理想，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間不足等問題，提出了基于微課的電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)新模式，并給出了該模式的設(shè)計(jì)思想和實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)踐表明，基于微課的電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂新模式滿足了學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，很好地提高了學(xué)生的預(yù)習(xí)效果，同時(shí)，滿足了學(xué)生學(xué)習(xí)個(gè)性化的需求，通過對(duì)學(xué)習(xí)時(shí)間的自主選擇，更好地體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，也彌補(bǔ)了因?qū)嶒?yàn)學(xué)時(shí)相對(duì)不足造成操作時(shí)間不夠等缺陷，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和工程實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂;電工與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2020）09-0075-03

Abstract： With the development of Internet technology， the teaching mode in colleges and universities has changed remarkably. The mixed teaching mode based on flipped classroom is one of the key points of teaching reform. Aiming at the problems of poor preview effect and insufficient experimental class time of electrical technology experiment for non-electrical majors in universities of science and engineering， the flipped classroom teaching mode of electrical technology experiment based on micro-class is constructed and given. The key points of the design idea and implementation of micro-course. Practice shows that the classroom teaching mode of electrical and electronic technology experiment reversal based on micro-course meets the students' learning requirements， greatly improves the preview effect and meets the students' individualized learning needs. By redistributing the learning time， the students' learning subjectivity is ensured， and the shortcomings of the relatively tense operation time of experimental teaching are remedied. The standardized experimental exercises of students are effectively trained. The students'interest in learning and comprehensive ability have been improved by doing and good experimental habits.

Keywords： flip classroom; electrical and electronic technology experiment; experimental teaching; teaching mode

一、概述

電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程是高等理工科院校非電類專業(yè)一門非常重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，通過本課程的學(xué)習(xí)，可以加深和鞏固電工電子技術(shù)課程的理論知識(shí)，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力及工程實(shí)踐意識(shí)。通過課程的訓(xùn)練，可以使學(xué)生掌握生活及工程中常用的電工、電子儀器的使用方法，掌握交、直流電路的測量和調(diào)試方法，加深并鞏固對(duì)已學(xué)相關(guān)理論知識(shí)的理解與運(yùn)用，為后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定良好的電學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)。本文結(jié)合了作者的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，在電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式，構(gòu)建了以微課為單元的電工電子實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)新模式，通過提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的預(yù)習(xí)質(zhì)量，進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[1]。

二、現(xiàn)階段電工與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀

實(shí)驗(yàn)課程的宗旨是培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力，但受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，教師在實(shí)際教學(xué)中，仍把很多時(shí)間用在理論知識(shí)的講解及實(shí)驗(yàn)操作演示上，學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐時(shí)間明顯不足。雖然有很多教師做過此方面的研究工作也取得了較好的成效，但由于受課堂教學(xué)時(shí)間的限制，電工與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程仍然存在一些問題，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（一）知識(shí)點(diǎn)多，學(xué)時(shí)有限

我校電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程每次為3學(xué)時(shí)，一般都是由教師先講解實(shí)驗(yàn)課程所涉及的理論知識(shí)、具體操作步驟及操作過程的注意事項(xiàng)等。教師擔(dān)心講解太少會(huì)使學(xué)生實(shí)驗(yàn)中出錯(cuò)率高，造成人身安全受到威脅和實(shí)驗(yàn)設(shè)備損壞等問題，有部分強(qiáng)電或復(fù)雜線路的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，教師常常親自演示一遍，該教學(xué)模式下教師的講解占用了較多時(shí)間，導(dǎo)致了學(xué)生實(shí)際操作時(shí)間不足，有時(shí)無法完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

（二）基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，課前預(yù)習(xí)缺失

因本課程面對(duì)的是全校工科非電類專業(yè)學(xué)生開設(shè)，部分專業(yè)學(xué)生電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱，又受實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的限制，課前預(yù)習(xí)就成了學(xué)生較好完成實(shí)驗(yàn)課程的重要保證。但在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的預(yù)習(xí)質(zhì)量普遍不理想，很大原因是學(xué)生在課前很難接觸到實(shí)驗(yàn)設(shè)備，他們的預(yù)習(xí)過程僅僅是通過教材來簡單了解實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所涉及的原理及步驟、注意事項(xiàng)等，缺少對(duì)儀器的感性認(rèn)知及原理的理解，預(yù)習(xí)報(bào)告大多也是為了應(yīng)付教師的檢查而照抄實(shí)驗(yàn)教材的相關(guān)內(nèi)容，因預(yù)習(xí)不夠充分，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)操作過程中問題不斷。

（三）學(xué)生機(jī)械模仿，缺少創(chuàng)新意識(shí)

實(shí)驗(yàn)課應(yīng)是學(xué)生為主，教師為輔。但在實(shí)際的授課過程中，教師常常會(huì)用較多時(shí)間來講解實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟及注意事項(xiàng)等，在有限的自主操作時(shí)間內(nèi)，大部分學(xué)生也往往是按照教師講解的步驟，機(jī)械的完成接線。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程學(xué)生缺少獨(dú)立思考，大部分學(xué)生并沒有積極參與到實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中，過多的依賴?yán)蠋?，也?dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中缺乏主動(dòng)性，缺少對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)、分析、思考能力，學(xué)習(xí)的過程并不能真正提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和意識(shí)。

三、基于微課的電工與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂的構(gòu)建

實(shí)踐證明，電工實(shí)驗(yàn)課程是十分適合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的，因課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，便于教學(xué)資源的構(gòu)建。同時(shí)，針對(duì)課程中的一些重難點(diǎn)及抽象內(nèi)容，尤其是實(shí)驗(yàn)原理圖復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生在實(shí)際操作中常常會(huì)感到無從下手，搭接線路時(shí)很容易出錯(cuò)，新教學(xué)模式的構(gòu)建正好可以解決此類問題。電工電子實(shí)驗(yàn)微課程可以將復(fù)雜、抽象、難以理解的理論知識(shí)以視頻、動(dòng)畫等方式生動(dòng)、形象地展示給學(xué)生，使學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理和步驟，同時(shí)，教師也可通過微課將實(shí)驗(yàn)背景及原理和技術(shù)的應(yīng)用向?qū)W生展示，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的興趣及學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果[2]。

（一）微課的概念

“微課”的全稱為“微型教學(xué)視頻課例”，是基于學(xué)科的某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或者是某個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)視頻，并以這些微型視頻為載體，支持多種學(xué)習(xí)方式的新型課程[3]?！拔⒄n”的優(yōu)勢明顯，針對(duì)性強(qiáng)，每節(jié)“微課”大概6分鐘到14分鐘不等，內(nèi)容極其精煉，大部分知識(shí)點(diǎn)都能夠融合到視頻中，便于學(xué)生反復(fù)觀看和學(xué)習(xí)。視頻知識(shí)點(diǎn)連貫，動(dòng)畫形象生動(dòng)，能夠很好調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)習(xí)效率和主動(dòng)性。

（二）電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)微課的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

電工實(shí)驗(yàn)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的構(gòu)建有幾個(gè)重要的環(huán)節(jié)，一是明確視頻的教學(xué)內(nèi)容，使其更加精煉。以往教學(xué)視頻的錄制大多是隨堂實(shí)錄，形式單一，內(nèi)容缺少針對(duì)性，學(xué)生自學(xué)起來較為困難。二是視頻時(shí)長要合理，視頻過長，很容易造成學(xué)生注意力下降，不能達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。三是采用碎片化的教學(xué)模式，以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為框架，以不同知識(shí)點(diǎn)為單元。將教學(xué)內(nèi)容分為實(shí)驗(yàn)背景介紹、實(shí)驗(yàn)儀器展示、實(shí)驗(yàn)原理講解及操作步驟演示等幾部分，將每一部分教學(xué)的重點(diǎn)都制作成相對(duì)應(yīng)的教學(xué)視頻。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于學(xué)生可以更有針對(duì)性的選擇所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。同時(shí)，充分考慮了學(xué)習(xí)者注意力高度集中的時(shí)間段，提高了學(xué)習(xí)效率和效果。在授課知識(shí)總量不變的前提下，使重難點(diǎn)分布更均勻，內(nèi)容更具體，使學(xué)生更好地掌握知識(shí)點(diǎn)。最后，教師在授課過程中要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和效果，及時(shí)調(diào)整授課視頻內(nèi)容，持續(xù)提高微課的制作質(zhì)量，提升教學(xué)效果。

1. 實(shí)驗(yàn)背景視頻

這類視頻主要介紹實(shí)驗(yàn)發(fā)展的背景及某些技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展方向等，比如“SSI組合邏輯電路的設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)，可以把世界上第一個(gè)表決器的發(fā)明及推廣使用的實(shí)施過程做成一個(gè)小視頻。通過觀看視頻提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，針對(duì)涉及到具體技術(shù)的實(shí)驗(yàn)，可以把技術(shù)的具體應(yīng)用案例通過視頻的方式展現(xiàn)給學(xué)生，開闊學(xué)生的工程視野。

2. 器件講解視頻

由于做電工實(shí)驗(yàn)的過程中，很多所用器件都是被封裝在不同實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部，本模塊就把常用器件提取出來，進(jìn)行360度的模型展示及拆分后的內(nèi)部構(gòu)造視頻講解（如圖1為交流接觸器的拆分講解視頻，圖2為異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)部構(gòu)造講解視頻），使學(xué)生在生動(dòng)有趣的學(xué)習(xí)環(huán)境下了解其結(jié)構(gòu)和原理，為后續(xù)的實(shí)踐操作奠定基礎(chǔ)。

3. 實(shí)驗(yàn)原理視頻

每個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，特別是一些不易理解的抽象知識(shí)點(diǎn)，在課前以視頻或動(dòng)畫的形式呈現(xiàn)給學(xué)生。供學(xué)生自行觀看并預(yù)習(xí)，使其掌握實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所涉及的相關(guān)理論知識(shí)，為后續(xù)實(shí)踐操作奠定良好的理論基礎(chǔ)。

4. 實(shí)驗(yàn)操作視頻

將每個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作環(huán)節(jié)錄制成視頻，內(nèi)容上要突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，不可將整個(gè)操作過程全部展示。視頻的意義是啟發(fā)學(xué)生的實(shí)踐思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，給學(xué)生留下思考的空間，而不是讓學(xué)生機(jī)械模仿、按部就班完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從而達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。

（三）基于“微課”翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)現(xiàn)

電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式的實(shí)現(xiàn)，首先要求教師要對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行全面的掌握，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的重、難點(diǎn)進(jìn)行了分解，明確了知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系。其次，根據(jù)課程知識(shí)點(diǎn)的設(shè)置制作相應(yīng)的教學(xué)視頻。在視頻的制作過程中，我們更應(yīng)該注重對(duì)教學(xué)資源的整理和收集，從而豐富教學(xué)視頻資源，使其更具有學(xué)習(xí)價(jià)值。根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的邏輯，將知識(shí)點(diǎn)整合到教學(xué)視頻（每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目）中，每個(gè)項(xiàng)目中涉及到的重要知識(shí)點(diǎn)都可以作為一個(gè)視頻單元獨(dú)立存在和使用。微課視頻可以高效地傳遞知識(shí)，而課上討論式教學(xué)更有利于知識(shí)的深化和拓展，基于“微課”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式不僅激發(fā)了學(xué)生的興趣，而且提高了學(xué)生的主觀能動(dòng)性[4]。

基于微課的電工電子課程翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)流程如圖3所示。

四、實(shí)施效果

在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的支持下，教師對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)和實(shí)施，完成知識(shí)的傳授和內(nèi)化，引導(dǎo)學(xué)生在課前進(jìn)行個(gè)性化的自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前就可以較為充分的掌握實(shí)驗(yàn)原理，并對(duì)儀器設(shè)備和整個(gè)操作過程有一定的感性認(rèn)識(shí)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，整個(gè)過程使學(xué)生變被動(dòng)為主動(dòng)，徹底改變了缺少主觀能動(dòng)性，照搬實(shí)驗(yàn)步驟的機(jī)械學(xué)習(xí)方式。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生在課前有效的預(yù)習(xí)，為后續(xù)在課堂上獨(dú)立開展實(shí)驗(yàn)奠定了良好的理論基礎(chǔ)，也有助于培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力。保證了預(yù)習(xí)的質(zhì)量，學(xué)生在課堂上向老師提出的問題就更具有針對(duì)性和價(jià)值，教師的解答也會(huì)更好地拓寬學(xué)生對(duì)知識(shí)理解的深度和廣度。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生記錄數(shù)據(jù)、反思并總結(jié)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對(duì)知識(shí)進(jìn)一步的深化，教師對(duì)教學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)一步完善教學(xué)資源[4]。在課堂教學(xué)中，教師不需對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和操作過程進(jìn)行講解和演示，以便留出更多的時(shí)間供學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，很好地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

五、結(jié)束語

與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式充分發(fā)揮了現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢，有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更加積極、主動(dòng)地探索知識(shí)，這種教學(xué)模式的優(yōu)勢也決定了其未來廣闊的發(fā)展前景[5]。我們會(huì)繼續(xù)積極開展微課的制作，進(jìn)一步推動(dòng)現(xiàn)代信息技術(shù)和教育教學(xué)的深度融合，推進(jìn)電工與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程改革的步伐。

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