魯敏 蔡新紅 張嶺 吳延祥
摘? 要 通過本項目的實施,期望突破電路實驗傳統(tǒng)實驗課程教學模式受到的時間與空間的限制,解決純網(wǎng)絡教學中師生分離嚴重的問題,將教學活動從單一的傳統(tǒng)課堂延伸到課外,激發(fā)學生主動擴展有效學習時間,提高學習效率。
關鍵詞 電路實驗;混合式教學;藍墨云班課
中圖分類號:G642.0? ? 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2021)17-0105-03
0? 前言
目前,電路實驗(一)(二)的教學受到教學時間與實踐環(huán)節(jié)空間的限制,若采用純線上教學,又會造成教師和學生之間的嚴重分離問題。如何將實驗教學活動由課內延伸到課外,增加學生主動學習的有效時間,增強實踐學習的效果?考慮在有限的教學學時中教師和學生逐步轉變角色,其中教師由知識授予者轉變?yōu)閷W生學習過程中的組織策劃監(jiān)督者,學生由被動接受者轉變?yōu)橹鲃荧@取者甚至是發(fā)現(xiàn)者。
1? 課程簡介
1.1? 學情分析
本課程是與電路(一)(二)同學期開設的實踐課程,學生在一年級下和二年級上兩學期學習,此時他們具有強烈的求知意識和學習主動性,但欠缺大學課程需要的整體邏輯性和完整性,特別是分析問題的能力是比較欠缺的。因此,課程的教學環(huán)節(jié)就需要充分考慮此時學生的特點,合理地安排課程內容和采用科學的教學方式,引導學生提升邏輯思維能力。
1.2? 課程性質
電路實驗(一)(二)在石河子大學2019培養(yǎng)方案中是電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)基礎必修課程,是理論課電路(一)(二)的后續(xù)實踐類課程,課程的目的是要求學生了解相關電工測量儀表的使用原理和方法,以及基礎的電工測量技術,并能正確處理測量數(shù)據(jù)和測量誤差;通過實驗課程的教學,加深學生對電路課程基本理論的理解和掌握,培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的科學態(tài)度,提高學生的實驗技能和分析處理實際電路問題的能力,為后續(xù)專業(yè)課程的學習奠定基礎。
1.3? 課程教學目標
1)合理選擇使用電子儀器和實驗設備,正確布局和連接實驗電路,能規(guī)范繪制圖表、分析實驗結果及撰寫實驗報告。
2)能主動與團隊成員合作完成實驗,通過實驗培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的學風和科學研究的態(tài)度。
1.4? 課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系
課程目標1支撐畢業(yè)要求(4)的研究:能夠基于科學原理,按照研究需要設計實驗,獲取實驗數(shù)據(jù),并分析和解釋數(shù)據(jù)。
課程目標2支撐畢業(yè)要求(9)的個人和團隊:具有一定的組織管理能力、表達能力和人際交往能力,以及在團隊中發(fā)揮作用的能力。
2? 混合式教學設計與構思
2.1? 課程單元知識點劃分
本課程共32學時,共計16個實驗,每個實驗對應不同的理論知識點。原來的實驗安排是按照實驗順序一個一個做,實驗內容按照授課內容進行。這樣做的優(yōu)點是學生可以和理論知識結合,加深理解;缺點是實驗內容和環(huán)節(jié)是割裂的,沒有形成一條主線將這些內容串起來,導致學生對實驗課程的認識是一個一個實驗,而不是一個內容下的不同實驗環(huán)節(jié),不利于對整體實驗內容的理解和掌握。為了解決這個問題,本文根據(jù)電路實驗(一)(二)的實驗目的、實驗類型以及實驗特點,將16個實驗(32學時)分成七部分,如圖1所示。這七個部分之間是一個循序漸進的過程,組內的實驗也是遵循這個規(guī)律,因此在進行一組實驗時,前兩個實驗教師和學生共同完成,后續(xù)的實驗可以以學生為主完成,達到提升學生操作和分析能力的目的。
2.2? 混合式教學研究方案
2.2.1? 梳理知識點? 根據(jù)實驗目的、實驗類型和實驗特點,將實驗課程中的實驗內容分為七組,并且指出需要掌握的知識點。
2.2.2? 教學形式和相應的教學學時的確定? 針對必要的教師講授的知識點和教學內容,需要合理地設置線下的教學學時;依據(jù)學生需要自主學習的知識點以及知識點的難易程度和數(shù)量設置網(wǎng)絡學時,構成完整的教學過程。
2.2.3? 教學目標的制定? 合理的教學目標是反映教學效果的重要指標,也是教學評價的根本。依照布魯姆教學目標分類學的要求,按照每組實驗內容和要求,制定合理的教學知識點和教學目標,明確知識的類別和認知過程要求。
2.2.4? 制定合理的測評模式? 依據(jù)學生知識認知過程的特點,結合過程性評價,設定合理的、可以檢驗學生是否達到教學目標的測評模式。
2.2.5? 優(yōu)化教學策略,設計相應的教學活動? 針對實驗教學的教學目標和測評模式,優(yōu)化教學策略,巧妙地設計教學活動,特別是需要考慮線上自學和線下課堂講授兩種方式的融合,實現(xiàn)較好的課堂教學效果。
2.2.6? 構建完整的教學過程和方案? 根據(jù)教學目標和教學方式,按照石河子大學統(tǒng)一的教學模板,最終構建完成以七個知識點為基本實踐教學單元的完整教學方案。
3? 具體實施計劃
3.1? 錄制視頻
根據(jù)實驗內容,以目前使用的實驗裝置為基礎,錄制相關實驗視頻并上傳到藍墨云班課平臺,作為學生課前預習的觀看材料;同時給出其他電路實驗相關課程的實驗視頻鏈接供學生學習,特別是一些相關實驗,可以引起學生的興趣,引導學生探索。
3.2? 實驗安排
根據(jù)分成的七組實驗,對每一個組內的前兩個實驗先由學生預習視頻。到實驗室后,教師先進行基礎講解,使學生對實驗環(huán)節(jié)有一個基本的認識,并明確學生對于每組實驗要掌握的知識點。組內后續(xù)的實驗由教師輔助,以學生預習、操作、分組討論為主,發(fā)揮學生的自主能動性。
3.3? 根據(jù)實際情況設置網(wǎng)絡學時和線下學時
考慮需要教師講授為主的知識點,以及學生需要自主學習的知識點,再根據(jù)知識點的難易程度和數(shù)量設置網(wǎng)絡學時為16學時,其中線上指導學習學時為10學時,學生自學學時為6學時。線上指導的10學時通過觀看視頻、QQ群交流以及藍墨云班課在線教育平臺等實現(xiàn)。學生自學的6學時通過觀看教師錄制的實驗視頻、教師給學生提供的其余平臺的實驗視頻以及藍墨云班課在線教育平臺等實現(xiàn)。
3.4? 根據(jù)課程性質和教學目標分類學的要求,編寫單元知識點和單個實驗的教學目標
電路實驗是一門實踐要求較高的實踐類課程,要求學生對于理論的理解要到位,才能具體解釋和分析實驗過程中的現(xiàn)象。因此,在編寫課程教學目標時需要結合教學內容和教學重難點合理地劃分知識單元,并針對具體的知識單元編制實驗目標,這樣才能使理論和實踐環(huán)節(jié)結合并相互促進,實現(xiàn)實踐環(huán)節(jié)的教學目標。同時擬定合理的教學方案,將教學過程分為“課前導學”“課堂研學”和“課后助學”三個教學環(huán)節(jié),形成完整的教學過程。
3.4.1? 課前導學環(huán)節(jié)? 課程開始前一周發(fā)布課前預習視頻和相關測試題,測試題的難度較低,85%以上的學生在觀看完視頻后都能完成。這個環(huán)節(jié)占線上學習的學時。
3.4.2? 課中研學環(huán)節(jié)? 學生在完成預習工作后,進入實驗室時會根據(jù)視頻內容先熟悉實驗原理與實驗內容之間的關系,再了解實驗裝置與實驗內容的聯(lián)系。在學生完成這些工作后,教師會講解實驗中的重點和難點以及注意事項,然后學生就可以開始實驗。2~3人分為一組,組內成員相互協(xié)作,完整記錄整個實驗的數(shù)據(jù),并自行檢查有無明顯數(shù)據(jù)錯誤,如果檢查出錯誤,需要重做實驗,重新記錄數(shù)據(jù)。
3.4.3? 課后助學環(huán)節(jié)? 實驗完成后學生離開實驗室,需要在實驗報告上完成實驗數(shù)據(jù)的整理和分析,并對實驗結果給出合理的解釋,如果和理論計算有誤差,還需要做誤差分析。這個過程通過實驗報告考核。在這個環(huán)節(jié),教師的作用主要是及時回復學生在實驗數(shù)據(jù)分析和處理中的疑問,對于學有余力的學生可以單獨設置實驗內容和實驗環(huán)節(jié),在學生做好預習工作后,根據(jù)實驗報告情況安排。項目助學環(huán)節(jié):通過相應的實驗訓練后,可以選擇一些小的課題項目讓學有余力的學生自己完成,如小型的功率放大電路設計、電池的充放電優(yōu)化設計、最大功率傳輸設計等,形成小型團隊,為后續(xù)的學科競賽積累經(jīng)驗。
4? 評價環(huán)節(jié)的改革
為了更加合理和公平地給實踐環(huán)節(jié)賦分,就需要改變原來只關注考勤和實驗報告的情況,要關注學生在課前、課中和課后的全過程,這樣學生的成績可以較好地反映整個學習過程。因此,電路實驗(一)(二)也積極地改革傳統(tǒng)的評價方式,實施全過程評價,具體過程為:突出形成性評價項目比重,具體數(shù)據(jù)為:終結性評價(期終考試)占40%;形成性評價占60%,其中平時作業(yè)占25%(實驗技能10%,實驗報告10%,課后線上測試5%),線上活動占20%(線上學習時長5%,線上發(fā)帖數(shù)5%,線上學習任務完成情況10%),線下活動占15%(線下考勤10%,線上+線下參與活動表現(xiàn)5%)。通過全過程評價,改變以往只以考勤和實驗報告給定成績的方法,可以比較全面地反映學生在整個實驗過程中的學習情況。
5? 實施效果評價
根據(jù)設計構思和實施計劃,本課題已形成混合式教學大綱一份,混合式教學案例三個,網(wǎng)站建設視頻15個,包括了主要的實驗。項目在石河子大學電氣工程及其自動化專業(yè)2019級實施,實施效果通過課程過程性考核和調查問卷的形式獲得,通過分析上述數(shù)據(jù),可以得到:
1)過程性考核更加全面地反映了學生對于課程的整個學習過程,包括前期預習、中期實驗以及后期的報告和拓展性學習,藍墨云班課平臺均有詳細數(shù)據(jù),教師可以根據(jù)數(shù)據(jù)及時調整教學進程,也可以及時了解學生課外的學習內容;
2)課前的視頻預習大大提高了學生對于實驗的預習和操作熟練程度,獲得較好的實驗效果,這部分數(shù)據(jù)可以通過實驗環(huán)節(jié)和報告環(huán)節(jié)考查;
3)通過收集調查問卷后發(fā)現(xiàn),學生對于提前觀看視頻預習后再進入實驗室實際操作的過程是非常認可的,98%以上的學生認為對自己的實際操作能力有很大幫助,超過60%的學生有興趣進行拓展性學習,大大提高了學習積極性。
6? 總結
通過一學期的混合式教學,學生和教師的積極性都被調動起來,后續(xù)將繼續(xù)進行電路實驗(二)的混合式教學,教學平臺也會繼續(xù)建設,期待更好的教學效果,實現(xiàn)以學生為中心的教學理念。
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