王華豐 張維朋

摘要：以工科實踐為主的采用線上線下結合教學的課程為研究對象，統(tǒng)計2018級和2019級電氣控制與PLC課程的成績，分析課程的課程內(nèi)平時分值與成績之間的關系以及2018級與2019級成績之間的關系，可以看出在線微視頻對學生期末成績的雖然沒有直接影響，但是與其他的平時成績有耦合作用，間接影響期末成績。

關鍵詞：混合式教學；相關性分析；非參數(shù)校驗

中圖分類號：G642.0? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）30-0149-04

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 引言

混合式教學是以學生為中心，以知識的輸出為導向的一種教學模式，一般具有線下和線上同步學習[1]，能夠為學生的自主學習提供資源支持，也對學生做到有效監(jiān)督[2]。線上線下混合教學模式也能夠實現(xiàn)課堂的優(yōu)勢互補，減少教師課程的基礎性工作，有利于教師分析學生線上完成資料的學習，并能在線下針對學生的學習反饋進行重點和難點分析，實現(xiàn)教學的良好互動。在教學中有許多因素影響學生課程成績，而在課堂教學中教學方式，課堂互動是影響成績的重要因素[3]，在成績評定中，平時成績，作業(yè)分數(shù)，實驗室工作都對學生的期末成績有較大影響[4]。

信息化技術的出現(xiàn)，課程改革思路、手段繁多，對課堂和學生成績的影響也各不相同，因此分析各種因素對成績的影響有助于厘清主要矛盾和次要矛盾，也可以為教師為課堂存在問題提供關鍵分析，本文以電氣控制與PLC應用課程為例，研究在線上線下教學過程中，探索不同教學過程對學生期末成績的影響[5]。

2 課程改革及現(xiàn)狀

《電氣控制與PLC應用》課程，往往造成教師容易教但不容易教會，學生有興趣學但不容易學得與工程實際接軌的現(xiàn)象，在當今環(huán)境中，課程日益凸顯其重要性，當務之急是如何借助新型技術方法和手段，提高教學效率和效果，培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和轉型急需的應用型人才，其次，目前教學方法中偏重在教室的理論講解，學生在學習中很容易失去興趣，同時，理論講解與實踐的脫節(jié)使得學生學習效率大大降低，該課程既注重理論基礎又強調(diào)實踐應用，更為后續(xù)的畢業(yè)設計和工作就業(yè)提供了理論與實踐保障。通過課程學習從而使學生構建完整控制系統(tǒng)的能力，具備高級技術人才所必需的程序控制器基本理論知識和編程技術，面向問題，面向現(xiàn)場設計程序、調(diào)試程序，提高學生的應用和實際解決問題的能力[6]。

《電氣控制與PLC應用》課程改革中，在授課時，將48課時的中36課時左右在實驗室內(nèi)完成，將組織學生完成13-15個項目的實踐，以項目的形式推進教學進程。將課程的成績分成作業(yè)、出勤、項目幾部分，同時在期末時組織學生進行實驗考試和閉卷筆試。

線上線下教學設計如圖1所示。

2.1 課前環(huán)節(jié)

教師在學期初將學習內(nèi)容的相關電子資源發(fā)布在網(wǎng)上學習平臺，并在每次上課之前三天給出下一次課程的基本內(nèi)容、要點及需要完成的實驗。學生根據(jù)線上資料完成課程知識點的自我學習，根據(jù)自身學習過程提出問題，與教師在線上實現(xiàn)部分交流，同時對需要完成的實驗進行預設計，比如在定時器的學習中，學生預先完成定時器的知識學習，在學習平臺上完成與老師的難點交流，同時設計下一次課程中定時器的實驗-“定時器啟動彩燈”作業(yè)的硬件設計與軟件設計。

2.2 課堂知識學習

在課堂中教師針對主要內(nèi)容進行提點，反饋前幾次課程的作業(yè)情況，并檢查和督促進度較差同學的設計和預習情況，學生方面則根據(jù)課程和實驗內(nèi)容進行小組討論，修改設計，完成實驗驗證設計，教師在此過程中進行巡回指導。學生在課前和課堂學習過程中可以反復觀看電子資源內(nèi)容，并結合教師的指導，可以極大提高學生的學習效率。

2.3 項目實踐環(huán)節(jié)

在電氣控制與PLC應用課程的設計中，課內(nèi)實驗只是定位于學生驗證知識的手段。為了讓學生增加工程設計經(jīng)驗，課程中設計了大量接近工程實際要求的項目設計環(huán)節(jié)，在該環(huán)節(jié)中教師完成對項目原理、設計要點、工程經(jīng)驗的指導，學生在此基礎上進行小組討論、并完成軟、硬件設計、完善并調(diào)試等工作，最后由教師驗收。通過此類項目的設計與實踐，增加學生對工程項目的經(jīng)驗，并熟練掌握課程知識應用。

2.4 課后環(huán)節(jié)

在課后環(huán)節(jié)設計中，主要包含相關知識的拓展與實驗報告的撰寫，加強在線上的師生交流，輔導學生對實驗、實習等報告的寫作能力。隨著線上線下教學的開展，學生對教師的課堂講解依賴逐漸減弱，教師將有更多的時間投入到學生的個性指導、督促進度落后學生上來，在課外的線上交流中重點突出學生的個性化學習交流。

3 相關性分析

為了驗證課堂教學改革方法和手段的有效性，選擇2018和2019級同學的成績進行相關性分析。

3.1 樣本的選取

為了了解改革措施對學生成績的影響，選取了兩組成績數(shù)據(jù)，分別是2018級和2019級同專業(yè)學生的成績，兩個班同一個老師授課，相同的教學大綱、實驗條件和相同的實驗項目，由于處于大三年級，因此在樣本選取中總體上可以忽略年級之間的成績差距對課程成績的影響因素。2018級的學生人數(shù)46人，2019級人數(shù)48人。

3.2 因子的選取

在兩個年級的授課過程中，課程可量化的指標中，作業(yè)，出勤、項目成績是平時成績的主要組成部分，也包含了理實結合授課方式的主要內(nèi)容。作為課程成績的考核主要分成兩部分，分別是實驗考試和期末閉卷筆試。由于出勤考核一般在紀律要求下差別不大而舍去，因此選取作業(yè)，項目成績，實驗成績（成績一）和期末閉卷筆試成績（成績二）作為相關分析因子。對于兩個年級唯一不同的是2019級中增加了在線成績，2019級授課過程中，課程組在課程平臺中準備了一系列微課視頻，供學生在學習過程中作為預習與復習之用，而在線成績是平臺根據(jù)學生學習軌跡記錄自動形成的預習與復習行為的分數(shù)。

3.3 相關性分析

對兩個樣本進行相關性分析，具體結果如表1、表2所示。

從上表中可以看出，2018級學生的成績中作業(yè)、項目、與成績一，成績二的變量之間不存在相關性，而2019級學生成績中作業(yè)與項目、成績一、成績二之間，項目與成績一、成績二之間，成績一與成績二之間的相關系數(shù)都大于0.5，具體分析如下：

（1）由表1可以看出，2018級學生成績中作業(yè)、項目、實驗成績與閉卷筆試之間的沒有相關性，這些變量是具有相對獨立性，也就是說在2018級的學生成績中作業(yè)與項目訓練與實驗考試成績和理論閉卷考試成績沒有一定的聯(lián)系，或者說聯(lián)系很微弱。

（2）從表2中可以看出，在線成績的因素與其他因子之間的關系相對較弱以外，作業(yè)、項目、實驗成績、閉卷考試成績之間大都具有強相關的聯(lián)系，特別是項目對實驗成績和閉卷筆試成績的相關系數(shù)分別達到了0.823和0.712，說明項目對實驗成績和閉卷筆試成績具有較強的共線性關系，反映出項目為導向的教學手段對學生實驗考試成績和閉卷考試成績具有相當大的促進作用。

（3）從相關性分析，在線成績與其他因此沒有相關性或者相關性弱，但是由于在線學習過程的存在使得作業(yè)、項目與實驗成績、閉卷筆試存在強相關。在線學習的教學手段能夠促使學生在課前進行預習，引起學生在課堂中的興趣，帶著問題進課堂和動手實踐驗證，并能在課后有足夠的資料進行回顧和查詢，大大幫助學生提高學生的學習效率和學習成績。

4 非參數(shù)校驗

在課程成績的比較分析中，為了避免個別成績的極端情況影響數(shù)據(jù)的分布，因此采用非參數(shù)校驗來比較2018級學生成績與2019級學生成績的關系，下表中分別對實驗成績（成績一）和期末閉卷考試成績（成績二）進行校驗分析：

從成績一的校驗統(tǒng)計量來看，顯著性小于0.05，因此2018級和2019級學生成績一顯示出有顯著的差異，而從表3中可以看出2019級的實驗考試顯然比2018級的實驗考試成績要好；從表5和表6上反映出2018級與2019級在期末閉卷筆試的成績上沒有差異。

在兩個年級的成績比較中可以看出，2018級的課程授課過程中理實結合的教學方式，雖然與往年相比在學生成績和認知中有著較大的進步，但是反應在學生在課堂的學習過程中，學生個人的學習學習提高方式、動力或者積極性并沒與得到良好的改善，也就是說學生在對待項目、作業(yè)，實驗考試的時候是一個獨立的學習過程，并非一個有機的整體，因此從相關性分析中可以看出2018級成績的各項并不相關，是一個獨立的變量。在2019年加入在線學習微視頻環(huán)節(jié)以后，在數(shù)據(jù)層面上來說在線課程與其他因子的數(shù)據(jù)相關性不強，在線成績的環(huán)節(jié)對實驗成績和閉卷筆試成績也沒有起到一個關鍵性的促進作用，但是由于在線課程的存在，2019級成績中，各個因子對成績的相關性與2018的數(shù)據(jù)相比大大提高，同時2019級實驗成績也比2019級成績有著較好的表現(xiàn)，究其原因有以下幾點;

（1）在線微視頻在學生學習過程中起到一個實現(xiàn)預習的作用，而這種作用帶有強制性實現(xiàn)的，因此在課堂中相對容易接受新的知識。

（2）由于在課堂中是以項目為主導的授課方式，為了完成課堂內(nèi)的項目設計作業(yè)，迫使學生反復觀看微視頻課程去學習課堂知識的重點和難點。

（3）由于課程在教學總設置了電氣控制與PLC的開放實驗室，并布置了課程的課外作業(yè)，為學生在課外學習和實踐提供了完整的平臺，此時微課視頻是其復習的主要工具。

由于課程的課堂設計主要針對的是課程的實踐屬性，因此在系統(tǒng)理論上的授課效果相對較差，因此在線微課視頻的學習對閉卷筆試成績的促進作用有限，這點在2018級和2019級學生成績二上的比較上就可以看出。

5 教改的總結與啟示

結合線上資源的應用，針對工科類實踐學時較多的課程中推行邊做邊學的教學方法能夠取得較好的教學效果。在此類教學改革中增加學生實踐學習的機會，采用項目制推進教學進度可以加快學生對知識點的理解與掌握，實踐教學環(huán)節(jié)也有助于打破課程中理論與實踐教學的割裂狀態(tài)，提高實踐課程的縱向練習。在課程教學中，線上教學與線下教學的作用貫穿了平時教學全部過程。成績分析結果顯示，在具備線上教學的環(huán)節(jié)時，項目制的實踐教學推進方法中對學生期末成績的影響顯著。

在教學實施過程中也存在部分需要深入思考的問題：

（1）項目教學方法雖然對學生掌握知識與實踐相結合方式是一個良好的方法，但是對項目的設置具有較高的要求，一般在實際教學中，項目的設置來源最好是實際的工程，同時結合自身的實驗設備進行改造，同時根據(jù)教學體系進行分解，將各個知識點進行串聯(lián)，形成實踐項目的體系化。

（2）線上資源應該足夠豐富，最好包含課前、課中和課后三部分內(nèi)容，同時從難度上來說應該包含基本知識和拓展知識部分。

（3）在線上線下混合式教學改革過程中，以筆者的經(jīng)驗來看，在教學班級中學生學習的進度和成績差異會進一步拉大，這大大提高了教師對學生需要進行個性化教學的要求，甚至增加課內(nèi)外教育難度。

參考文獻

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【通聯(lián)編輯：朱寶貴】