周 杰
(河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院,河南 鄭州 450001)
“電機(jī)與拖動”是自動化專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,主要學(xué)習(xí)變壓器、直流電機(jī)、交流電機(jī)以及電力拖動系統(tǒng)的基本理論問題,具有很強(qiáng)的理論性和專業(yè)性。該課程和生產(chǎn)實際結(jié)合緊密,充分利用理論和實踐教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決復(fù)雜工程問題的能力。由于該課程概念多且抽象、公式推導(dǎo)難、知識點雜、學(xué)時少等多種原因,使得學(xué)生畏難情緒較大,學(xué)習(xí)積極性不高[1-4]。如何實現(xiàn)在有限的學(xué)時中達(dá)成課程教學(xué)目標(biāo)?如何著重培養(yǎng)大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力與實踐能力?如何進(jìn)一步深化教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量?成為教師和學(xué)生必須解決的關(guān)鍵問題。
為解決此問題,筆者設(shè)計并實踐一套以學(xué)為中心的體現(xiàn)成果導(dǎo)向(OBE)教學(xué)理念的教學(xué)模式。在教學(xué)過程中始終貫穿以學(xué)為中心的思想,突出自主性、合作性、探究性學(xué)習(xí)方式,教師努力成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和促進(jìn)者,運用教學(xué)內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)技能,提升自我學(xué)習(xí)意識,把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交還給學(xué)生,充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),不單單讓學(xué)生“學(xué)會”,還要引導(dǎo)學(xué)生“會學(xué)”?,F(xiàn)將該課程如何通過對教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)活動、教學(xué)策略、評價與反饋等方面進(jìn)行綜合教學(xué)設(shè)計?在教學(xué)實踐中如何不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力,培養(yǎng)綜合能力?如何最終達(dá)成教學(xué)目標(biāo)?總結(jié)如下。
基于OBE理念、學(xué)生專業(yè)特點及社會實際需求,“電機(jī)與拖動”課程教學(xué)目標(biāo)包含下述6個維度,也是學(xué)生學(xué)完該課程后的預(yù)期成果,具體描述如下。
1)專業(yè)基礎(chǔ)知識:學(xué)生能夠敘述變壓器、異步電機(jī)、同步電機(jī)、直流電機(jī)等設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、工作原理,以及各種電動機(jī)在起動、調(diào)速、制動等拖動方面的工作特點;能夠描述“電機(jī)與拖動”概念性框架與知識體系。
2)知識應(yīng)用能力:學(xué)生能夠應(yīng)用各種電機(jī)的基本原理、機(jī)械特性、運行特性等基本理論分析電機(jī)拖動領(lǐng)域的工程問題,鍛煉所學(xué)設(shè)備在實踐領(lǐng)域的應(yīng)用的基本能力。能夠?qū)㈦姍C(jī)本體與生產(chǎn)負(fù)載特性緊密聯(lián)系起來,對問題的分析采用系統(tǒng)的觀點,而不是零星的知識孤島,從而培養(yǎng)工科思維,提高分析問題的能力。
3)綜合能力:能夠比較各種電機(jī)的優(yōu)點和缺點,從而確定其最佳適用場合;能夠綜合各種電機(jī)的知識體系,初步為各種控制系統(tǒng)的分析設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
4)人文維度:能夠提高組織與溝通能力,學(xué)會如何同他人進(jìn)行有效溝通及合作,養(yǎng)成對工作勇于擔(dān)當(dāng)、精益求精的精神;具備團(tuán)隊意識,能夠與他人合作開展自動控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計工作。
5)關(guān)心:樂于分享個人所掌握的知識及經(jīng)驗,并對他人給予幫助;對控制工程學(xué)科的發(fā)展抱有興趣,對實踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練持積極態(tài)度。
6)學(xué)會學(xué)習(xí):能夠持續(xù)關(guān)注電機(jī)與拖動領(lǐng)域的新知識、新發(fā)展,開展自主學(xué)習(xí),掌握有效的學(xué)習(xí)方法,并且按科學(xué)合理的學(xué)習(xí)計劃執(zhí)行。轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)思想,提升自控力及意志力,學(xué)會自主自控學(xué)習(xí),初步具備進(jìn)行自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)或者深層次學(xué)習(xí)的能力。
本課程依托超星“一平三端”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,筆者自建所有教學(xué)資源,始終堅持以學(xué)為中心進(jìn)行混合式教學(xué)改革。首先確定為了達(dá)成教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該學(xué)習(xí)完成的觀點、知識、技能、方法等教學(xué)內(nèi)容,然后確定教學(xué)活動。
1)課前要求學(xué)生利用超星平臺自主學(xué)習(xí)已建好的授課課件、授課視頻、參考拓展等內(nèi)容,完成預(yù)習(xí)章節(jié)測驗。目的在于提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識。通過預(yù)習(xí),初步掌握基本知識點,對于重點、有難度問題留到課上聽教師講解突破。具體效果:顯著提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識與能力;掌握“電機(jī)與拖動”的重要基礎(chǔ)知識,形成較為完整的“電機(jī)與拖動”概念性框架和知識體系。該教學(xué)活動主要支撐多維度教學(xué)目標(biāo)1、4、5、6。
2)課前提交預(yù)習(xí)筆記(反思性寫作),通過預(yù)習(xí)相關(guān)資源,手寫或通過思維導(dǎo)圖簡單記錄章節(jié)重要知識點,理清各知識點之間的邏輯關(guān)系。同時,把不懂的問題或某些想法記錄下來,以便課上或課后與老師或同學(xué)探討。該活動能夠更好地使學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)成果與學(xué)習(xí)過程進(jìn)行總結(jié)分析,以更主動的心態(tài)參與到學(xué)習(xí)中去。此教學(xué)活動主要支撐多維度教學(xué)目標(biāo) 1、2、3、4、5、6。
3)每次上課首先進(jìn)行課堂預(yù)習(xí)效果測試,通過超星學(xué)習(xí)平臺發(fā)放,通過答題情況統(tǒng)計了解預(yù)習(xí)情況,為接下來的教學(xué)內(nèi)容選擇提供依據(jù)。此教學(xué)活動主要目的是督促學(xué)生認(rèn)真完成預(yù)習(xí)工作,同時作為課堂積分計入平時成績。預(yù)習(xí)做得好,課堂積分就高,課堂效果很好,學(xué)生就收獲更多。后期考試數(shù)據(jù)也證明,預(yù)習(xí)做得好的學(xué)生,期末考試成績也相對較好。再次印證,功夫下在平時,知識掌握才會更扎實。該教學(xué)活動主要支撐多維度教學(xué)目標(biāo)1、3、4、6。
4)每次課上,在對重點、難點、出錯較多的問題強(qiáng)調(diào)講解時,或提出拓展思考題時,會采用搶答或隨機(jī)選人形式提問。該項教學(xué)活動主要為了引導(dǎo)學(xué)生積極主動思考問題,提高課堂參與度。回答不同難度的問題,獎勵的課堂積分不等,同時把獎勵積分投屏到大屏幕上,有很強(qiáng)的激勵作用。該項教學(xué)活動支撐了多維度教學(xué)目標(biāo) 1、3、5。
5)每一單元結(jié)束后,要進(jìn)行小組單元匯報。每組5人左右,隨機(jī)組合,組內(nèi)分工,用思維導(dǎo)圖軟件制作出本單元知識點思維導(dǎo)圖,或者設(shè)計PPT講解和本單元有關(guān)的,而教材上沒有涉及的某個問題,開闊學(xué)生的知識邊界。小組成果提交至超星學(xué)習(xí)平臺,課堂上每組自薦或隨機(jī)選擇某位同學(xué)進(jìn)行課堂匯報,教師和其他同學(xué)都可以針對匯報內(nèi)容提問題互動,最后通過組內(nèi)評分、組間評分、教師評分完成小組活動得分。該項教學(xué)活動主要是鍛煉大家的小組協(xié)同學(xué)習(xí)的能力,同時對本單元知識歸納總結(jié)并且拓展。此教學(xué)活動支撐多維度教學(xué)目標(biāo)4、5、6。
6)每章內(nèi)容學(xué)完之后,都要布置一定的習(xí)題作業(yè),鍛煉學(xué)生綜合運用本章所學(xué)知識解決實際問題。要求學(xué)生必須在規(guī)定時間內(nèi)完成作業(yè)并在超星學(xué)習(xí)平臺提交,提交后教師根據(jù)整體情況進(jìn)行糾正性講解,然后要求大家在超星學(xué)習(xí)平臺互評作業(yè),每人評閱匿名作業(yè)5份,有理有據(jù)地給出分?jǐn)?shù),必須給出評語,指出作業(yè)的優(yōu)點和缺點?;ピu平均分就是學(xué)生本次作業(yè)得分,每位學(xué)生所有作業(yè)平均分即為最終作業(yè)得分。該教學(xué)活動主要鍛煉學(xué)生用批判性思維去分析問題,并給出合理的判斷,同時培養(yǎng)自身利用所學(xué)綜合知識解決實際問題的能力。此教學(xué)活動支撐多維度教學(xué)目標(biāo)2、3、5。
7)本課程主要由變壓器、異步電機(jī)、同步電機(jī)、直流電機(jī)四個單元組成,每單元學(xué)習(xí)完成后,會在課堂上規(guī)定的時間通過超星學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行單元考試。每位同學(xué)看到的考試題順序不同,選項順序也不同,避免了考試作弊問題。四次考試的平均分作為平時考試分?jǐn)?shù)計入平時成績。該教學(xué)活動有助于進(jìn)一步檢驗學(xué)生對課程知識的掌握情況,查漏補(bǔ)缺。此教學(xué)活動支撐多維度教學(xué)目標(biāo)1、2、3、6。
8)本課程通過超星學(xué)習(xí)平臺課程群聊或私聊功能,隨時隨地解答任何學(xué)生的疑問,改變以往的固定時間、固定地點集中答疑。這樣,教師工作量會增加很多,但對學(xué)生很好,可以及時解決學(xué)習(xí)中的任何問題。該教學(xué)活動支撐多維度教學(xué)目標(biāo)4、6。
在確定了具體的教學(xué)活動之后,還需把單個的學(xué)習(xí)活動組織成為有效的教學(xué)策略。教學(xué)策略設(shè)計是為了達(dá)到學(xué)習(xí)活動的最佳組合和排序,以使各種學(xué)習(xí)活動之間相互促進(jìn),從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)勁頭?;谠O(shè)計教學(xué)策略的基本模板對本課程的教學(xué)策略進(jìn)行了設(shè)計,確定了課內(nèi)外活動的組織順序[5]。注重安排足夠的課外學(xué)習(xí)量,使課內(nèi)外學(xué)時比例在1∶1和1∶1.2之間,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入深層次學(xué)習(xí),有效達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生普遍反映這門課程的教學(xué)激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣并調(diào)動了學(xué)習(xí)積極性,他們在該課程學(xué)習(xí)中付出了最大努力。
本課程依托超星學(xué)習(xí)平臺,進(jìn)行課前、課中、課后三大段教學(xué)策略設(shè)計。在執(zhí)行大綱中,明確規(guī)定了教學(xué)內(nèi)容,課前考核的學(xué)習(xí)任務(wù)、主要課堂主題活動以及課后考核作業(yè)等。
1)先行組織策略:先行組織策略的主要實施步驟為:通過超星學(xué)習(xí)平臺發(fā)布預(yù)習(xí)課件、授課視頻及相關(guān)參考拓展資料,要求學(xué)生在課前完成預(yù)習(xí),并完成相應(yīng)的嵌入章節(jié)預(yù)習(xí)測驗。在課堂教學(xué)中,根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,從預(yù)備性材料中抽象出新信息,運用活動加以強(qiáng)化。在重難點知識點處設(shè)置引導(dǎo)性問題,引導(dǎo)學(xué)生利用預(yù)習(xí)過程中所理解的知識進(jìn)一步思考和分析引導(dǎo)性問題,通過討論解決問題加以強(qiáng)化知識點的理解和運用。
2)問題導(dǎo)向策略:課前預(yù)習(xí)過程中,在授課視頻中提出問題,要求學(xué)生先自己思考;課堂上在引導(dǎo)同學(xué)解決預(yù)習(xí)問題時,不斷提出新問題,讓大家?guī)е鴨栴}去聽課,增強(qiáng)求知欲,真正實現(xiàn)以學(xué)為中心。課堂上基本解決基礎(chǔ)性問題,使大部分同學(xué)感受到通過自己預(yù)習(xí)、思考、討論等步驟找到問題答案的成就感。同時布置一些延展性問題,促使大家繼續(xù)在課下鞏固思索,讓大家認(rèn)識到“學(xué)無止境”。提出問題,解決問題,再次發(fā)現(xiàn)問題,不斷反復(fù),才會取得長足進(jìn)步。
3)行為練習(xí)策略:行為練習(xí)策略的實施步驟為明確課程的目的、環(huán)節(jié)和內(nèi)容,呈現(xiàn)新信息,控制練習(xí)時間,使學(xué)生掌握和運用新技能、新結(jié)構(gòu),實行個別指導(dǎo),提供機(jī)會使學(xué)生獨立練習(xí)。通過學(xué)生的主動參與,發(fā)展他們的探索能力,獲得理解客觀世界的基礎(chǔ)科學(xué)概念,培養(yǎng)學(xué)生探究未知世界的積極態(tài)度。本課程的具體實施通過課堂測驗和課堂考試,通過課堂控制時間使學(xué)生能夠在短時間內(nèi)理解和運用所學(xué)知識解決問題。另外,通過小組合作學(xué)習(xí),對某些每一單元相關(guān)的但教材未涉及的問題,可以通過搜集資料制作PPT,課堂上匯報給大家庭,對自身既是學(xué)習(xí)拓展知識的過程,也能幫助別人開闊眼界,對所學(xué)知識有更深更全面的認(rèn)識。盡量為每位學(xué)生提供獨立練習(xí)和施展才華的機(jī)會。
課程成績評定辦法在課程執(zhí)行大綱中預(yù)先公布,預(yù)先通過超星學(xué)習(xí)平臺資料區(qū)和群聊區(qū)發(fā)布至全部學(xué)生,并且在第1次課上再次強(qiáng)調(diào)實施細(xì)則,目的是讓所有人都知曉規(guī)則,接下來嚴(yán)格按規(guī)則執(zhí)行。成績評定辦法明確規(guī)定了考核項目的得分構(gòu)成,這些考核項目分別所占比重及每個考核項目的評分辦法。本課程期末考試成績占總成績40%,實驗成績占總成績10%,平時成績占總成績50%,平時成績?nèi)坑沙菍W(xué)習(xí)平臺自動累積計算并給出。
超星學(xué)習(xí)平臺會實時記錄每位同學(xué)平時學(xué)習(xí)的點滴成績,并實時更新最終平時成績,準(zhǔn)確無誤,公平公正。每位同學(xué)都可隨時查看自己的平時成績,是一種最及時的反饋,哪部分成績低,可以針對性地在哪部分多下功夫,盡量提高成績??粗约旱某煽兣c日俱增,也是一種很好的激勵促進(jìn)作用。超星學(xué)習(xí)平臺提供了一鍵設(shè)置功能,對同門課程所有班級設(shè)置相同權(quán)重比例,實驗成績和期末考試成績都有嚴(yán)格的成績評定標(biāo)準(zhǔn),絕對保證同門課程不同班級之間成績評定的一致性和公正性。
1)理念創(chuàng)新,堅持以學(xué)為中心。通過各種教學(xué)策略和考核評價措施的實施,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力,加強(qiáng)自主學(xué)習(xí),注重高階思維能力培養(yǎng),使學(xué)生真正學(xué)會學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生持續(xù)良性發(fā)展。
2)模式創(chuàng)新,實現(xiàn)現(xiàn)代信息技術(shù)與教學(xué)深度融合。通過超星學(xué)習(xí)平臺與課堂互動相結(jié)合的教學(xué)活動的開展,有效促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)同學(xué)習(xí)、拓展學(xué)習(xí)。利用智慧化、信息化教學(xué),實現(xiàn)學(xué)生深度參與、積極互動,全過程、多維度考核學(xué)習(xí)效果。
3)課程思政,注重立德樹人。充分挖掘課程中的思政元素,自然融入教學(xué)過程之中。緊密聯(lián)系實際,始終不忘傳播正能量,激勵學(xué)生積極奮進(jìn),學(xué)會做事做人。結(jié)合新冠疫情,抓住契機(jī),自控自律,多學(xué)知識,提升能力,成就自己,貢獻(xiàn)國家。