白花蒲 ， 李雪蓮

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

“新工科”圍繞工程教育改革新理念、學(xué)科專業(yè)新結(jié)構(gòu)、人才培養(yǎng)新模式、教育教學(xué)新質(zhì)量開展，是和“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”目標(biāo)一致的建設(shè)計劃。在新工科背景下，引入工程教育認(rèn)證理念，著重強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新意識。高校的實踐環(huán)節(jié)多數(shù)分為3個階段：1）基本實踐能力訓(xùn)練階段。以各課程的實驗課堂為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生工程意識，掌握基本的研究與創(chuàng)新方法。2）綜合實踐能力訓(xùn)練階段。結(jié)合綜合設(shè)計性試驗、課程設(shè)計等，培養(yǎng)學(xué)生初步解決問題的綜合能力。3）研究創(chuàng)新實踐能力訓(xùn)練階段。結(jié)合創(chuàng)新大賽、學(xué)科競賽、畢業(yè)實習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計等，綜合培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題能力和研究與創(chuàng)新能力[1]。

作為承擔(dān)著為學(xué)生打牢“理論聯(lián)系實際”基礎(chǔ)重任的實驗課堂，其大部分依然保持著傳統(tǒng)的“教師為中心，學(xué)生處于被動接受狀態(tài)”的教學(xué)方式。同時，因各院校的資源配置、教學(xué)安排的不同，實驗教學(xué)效果參差不齊。同理論課堂一樣，實驗課堂也應(yīng)該重新思考目前的教學(xué)模式，力求以新的教育教學(xué)方法樹立“學(xué)生為中心”的理念，讓其掌握學(xué)習(xí)的主動權(quán)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

電工、電子類基礎(chǔ)實驗是工科類專業(yè)的基礎(chǔ)必修實踐課程，是培養(yǎng)非電專業(yè)電氣認(rèn)知的第一課。如何充分利用實驗課時間，幫助學(xué)生迅速將理論知識與實驗結(jié)果結(jié)合在一起，做到知行合一，使得實踐課程能夠落到實處，真正完成第一個基本實踐能力訓(xùn)練的階段目標(biāo)，是實踐教學(xué)一線值得探索的方向[2]。

1 教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查

為了解學(xué)生參與實踐教學(xué)的實際教學(xué)現(xiàn)狀，利用問卷星完成實施情況評價調(diào)查。問卷從基礎(chǔ)教學(xué)條件、課程授課情況、實際個人操作情況3個方面設(shè)計相關(guān)問題，共計回收問卷321份，超過參與電工實驗總?cè)藬?shù)的64%，其具體問答情況如表1所示。

表1 實驗課程教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查問卷結(jié)果

根據(jù)表1反饋的贊同情況可整理學(xué)生意見、想法如下：

1）目前實驗室設(shè)施基本滿足電工技術(shù)課程需求，但依然存在實驗期間設(shè)備故障頻發(fā)現(xiàn)象，影響實驗進(jìn)行的流暢度；

2）實際的實踐教學(xué)對學(xué)生的理論知識理解有所幫助，但是授課過程中存在課程內(nèi)容進(jìn)展過快的情況，無法及時領(lǐng)會指導(dǎo)教師提醒的注意事項；

3）認(rèn)同預(yù)習(xí)有效性；

4）存在因設(shè)備數(shù)量不足導(dǎo)致部分學(xué)生參與實驗積極性不高的現(xiàn)象；

5）解決實驗過程問題大部分依靠指導(dǎo)教師，自我解決問題意識淡薄。

此外，結(jié)合授課教師實際教學(xué)經(jīng)歷，可將學(xué)生反饋意見與實際情況總結(jié)出以下限制實踐教學(xué)效果的問題[3]：

1）受儀器設(shè)備、師資限制。學(xué)院平均每學(xué)期電工、電子實驗課程學(xué)時為134學(xué)時，僅由一名專職實驗員和部分教師兼職完成電工類實驗課程授課。實驗儀器數(shù)目有限，每班同學(xué)分為兩大組之后在不同時段完成實驗。同時，因理論課程教師授課計劃和實驗教學(xué)計劃不同步，實驗教學(xué)課程總是統(tǒng)一放置在學(xué)期末，導(dǎo)致實驗課堂上學(xué)生無法及時聯(lián)系到學(xué)習(xí)過的理論知識，總體教學(xué)效果較差。

2）受學(xué)生學(xué)習(xí)積極度限制。機電學(xué)院電工、電子實驗課堂成績占該門課程總成績的20%，實驗成績則由其出勤率和最后提交的實驗報告冊內(nèi)容判定，實驗過程無法體現(xiàn)在成績上。因此，不受部分學(xué)生重視，且大部分學(xué)生抱著混過去的心態(tài)來完成實驗課程，參與課堂的積極性較弱。

3）受課堂講授方式限制。目前，實驗課堂授課依然采用由實驗教師講解操作注意事項并向?qū)W生演示一遍的方式，該方法實際效果較差，同時違背實踐課堂的出發(fā)點——讓學(xué)生在動手實踐中鍛煉發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。學(xué)生無法在短時間內(nèi)立刻記住老師強調(diào)的重點，且實踐課堂沒有相應(yīng)的投屏顯示，部分學(xué)生通過自行拍攝錄像來記憶實驗操作過程，照本宣科，容易遺忘教師講解的關(guān)鍵步驟，同樣無法順利完成實驗。

2 具體實施過程

2.1 雨課堂實驗預(yù)習(xí)課件的設(shè)計

為滿足實驗課堂中學(xué)生對課件預(yù)習(xí)的需求，按照電工、電子課程實驗內(nèi)容和課程設(shè)計內(nèi)容制作雨課堂預(yù)習(xí)PPT課件。課件內(nèi)容按照實驗設(shè)備介紹、實驗內(nèi)容注意事項、理論內(nèi)容和實踐內(nèi)容結(jié)合點、實驗展示圖等部分制作，具體課件內(nèi)容如圖1所示。同時為確保學(xué)生均參與課件預(yù)習(xí)，根據(jù)PPT內(nèi)容制定雨課堂版測試題，如圖2所示。

圖1 電子課程設(shè)計——焊接收音機的預(yù)習(xí)課件

圖2 電子實驗——常用電子儀器測試題

2.2 短視頻的設(shè)計

和預(yù)習(xí)課件對比，短視頻在制作時側(cè)重點為強調(diào)實驗內(nèi)容的易錯點。通過操作視頻動作以及提示詞提醒學(xué)生在實驗過程中避免如下操作，部分視頻截圖如圖3所示。

圖3 對導(dǎo)線的認(rèn)識

2.3 實施效果對照組的設(shè)計

具體設(shè)置如表2所示，該實施過程持續(xù)一個學(xué)期，對電工技術(shù)實驗課程進(jìn)行教學(xué)改良，設(shè)置對照組：1）選擇同一班級但實驗批次不同的兩組學(xué)生，一組使用雨課堂，一組未使用；2）選擇理論課教師相同且專業(yè)相同的兩個班級學(xué)生，一組使用雨課堂，一組未使用；3）選擇課程相同，但專業(yè)不同的兩個班學(xué)生，一組使用雨課堂，一組未使用；4）選擇同一班級學(xué)生，但實驗項目不同，對比實驗情況。其中，每個班級實驗分組按照學(xué)號順序進(jìn)行平均分配，并且從實驗完成時間、提問次數(shù)、設(shè)備問題、數(shù)據(jù)錯誤次數(shù)四個方面評價課程實施效果。

為保證成孔垂直度，導(dǎo)墻必須具有足夠的剛度，受荷后不會發(fā)生變形、破壞。本工程采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土修筑導(dǎo)墻(圖3)，混凝土強度C25，導(dǎo)墻頂標(biāo)高高出原地面100 mm，深度1.5 m，兩翼寬1.5 m，墻體插入老土，厚約200 mm，配筋為A14@200單層雙向。

表2 教學(xué)改革實施實驗組、對照組設(shè)置

2.4 實驗考核的設(shè)計

為提高學(xué)生課堂積極性，課題組修改了實驗成績評價方法，調(diào)整課程實施過程，其與原有實驗課程實施過程的對比情況如圖4所示。

圖4 實驗考核“改良”的前后對比

原有實驗考核主要基于學(xué)生的考勤情況和實驗報告冊完成情況?，F(xiàn)在增加預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，增加預(yù)習(xí)測驗成績作為最終實驗成績的一部分，從而要求學(xué)生必須提前完成預(yù)習(xí)。

3 教學(xué)效果分析及探索

3.1 實施效果結(jié)果

在實施過程中，每個班級分為兩大組后又會根據(jù)實際人數(shù)分為若干小組，為對比整體的實施效果，對比的時長為若干小組的平均時長，其他數(shù)據(jù)則為整個大組的累計值。其相關(guān)結(jié)果如表3所示。其中，結(jié)合表2，實驗組為使用預(yù)習(xí)課件和視頻的同學(xué)，對照組為未使用的。

表3 實驗效果對照結(jié)果

根據(jù)表3展示結(jié)果可得出以下結(jié)論：

1）直流電路研究的平均用時在33 min左右，但可明顯看出，作為對照組，未提前預(yù)習(xí)的大組在時長上明顯要超過33 min。同時所遇到的操作提問次數(shù)、數(shù)據(jù)出錯次數(shù)均高于實驗組；

2）專業(yè)不同的情況，預(yù)習(xí)課件、短視頻的作用更加明顯，對照組平均耗時明顯增加；

3）實驗不同的情況，受實驗難易程度因素影響過大，使用和未使用課件的效果對照不太明顯。

3.2 實施過程中存在的問題

經(jīng)過一學(xué)期的課件、視頻試用，能夠發(fā)現(xiàn)提前預(yù)習(xí)課件、短視頻對實驗完成效率、完成完整度的提高有作用，但依然存在一些小問題，需要持續(xù)改進(jìn)。首先，在課件內(nèi)容設(shè)計方面，預(yù)習(xí)課件是由任課教師根據(jù)實際課程經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計制作的，這與學(xué)生在實際操作中出現(xiàn)的問題或理解實驗步驟、內(nèi)容上的思維方式有所差異，會導(dǎo)致理解偏差，從而影響實驗完成情況。這需要課件制作教師經(jīng)常與學(xué)生進(jìn)行溝通，詢問其對課件困惑的地方，做到能設(shè)身處地從學(xué)生角度解釋實驗重難點。

其次，在提高學(xué)生課堂積極性上，除了增加預(yù)習(xí)測試成績環(huán)節(jié)外，應(yīng)當(dāng)從主觀層面提高實驗課堂趣味性，增加學(xué)生自主操作環(huán)節(jié)的設(shè)計。這同樣需要任課教師聯(lián)系實際教學(xué)情況，開發(fā)設(shè)計新穎的實驗項目，讓學(xué)生真正領(lǐng)悟到實踐課堂的魅力所在。

4 結(jié)論

實踐課堂需要指導(dǎo)教師、學(xué)生的雙重參與，和理論課堂相比，這不僅需要一定的硬件條件作為支撐，更需要采取新穎的教學(xué)方式來吸引學(xué)生的注意力，幫助學(xué)生在認(rèn)識實踐動手能力重要性的前提下，提高其實際的操作能力、創(chuàng)新思維能力、小組合作溝通能力等綜合性素質(zhì)[4]。基于雨課堂平臺的預(yù)習(xí)課件、短視頻等方式的引入，為傳統(tǒng)的實踐課堂開辟了一條新的改革之路。實踐環(huán)節(jié)與當(dāng)下新媒體浪潮相結(jié)合，改良原有課程實施過程，解決一線實踐教學(xué)問題，探索更加適合新工科背景下卓越人才培養(yǎng)的課堂模式，這需要教師和學(xué)生的共同參與、共同努力，也是實踐教學(xué)改革的前進(jìn)方向。