韋發(fā)清　王闐

［摘 要］針對(duì)應(yīng)用型本科電子線路CAD課程課時(shí)少及對(duì)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)缺乏支撐力的問(wèn)題，文章提出在該課程教學(xué)中作用混合式教學(xué)模式，并就授課模式、評(píng)價(jià)機(jī)制兩方面進(jìn)行改革。將“低認(rèn)知、低參與度”的知識(shí)、理解部分內(nèi)容通過(guò)線上視頻、問(wèn)卷等方式引導(dǎo)學(xué)生利用課前時(shí)間學(xué)習(xí)，而“高認(rèn)知、高參與度”的應(yīng)用實(shí)踐部分內(nèi)容在課堂上進(jìn)行講授，用全過(guò)程、多方式考核機(jī)制激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。近幾年的實(shí)踐教學(xué)結(jié)果表明，學(xué)生整體的學(xué)習(xí)積極性、實(shí)踐能力有了明顯的提升。

［關(guān)鍵詞］翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)模式；教學(xué)評(píng)價(jià)；電子路線CAD

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 2095-3437（2023）02-0105-03

一、教學(xué)改革背景

在當(dāng)今科技及信息技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，傳統(tǒng)的教育方法使相當(dāng)部分高校畢業(yè)生的能力與社會(huì)需求脫節(jié)，導(dǎo)致“畢業(yè)就失業(yè)”的嚴(yán)重社會(huì)問(wèn)題。在人工智能機(jī)器人將代替大部分工人、分工越來(lái)越細(xì)的將來(lái)，除必要的專業(yè)知識(shí)與能力外，獨(dú)立思考與創(chuàng)新能力、溝通表達(dá)與團(tuán)隊(duì)合作能力、人文關(guān)懷能力等應(yīng)成為人才的核心能力，而對(duì)這些能力的培養(yǎng)是傳統(tǒng)教育模式難以實(shí)現(xiàn)的。應(yīng)用型本科電子線路CAD課程課時(shí)少、實(shí)踐性強(qiáng)、對(duì)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)支撐面大，為提高學(xué)生實(shí)踐能力，通常采用的教學(xué)措施有項(xiàng)目教學(xué)法[1]、小班教學(xué)及縮短授課周期及多方式考核[2-3]、依托網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開(kāi)展以“學(xué)生為中心”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式等[4]。

師者，所以傳道授業(yè)解惑也。教學(xué)應(yīng)以提高學(xué)生解決問(wèn)題能力為目標(biāo)，解決就業(yè)問(wèn)題的關(guān)鍵在于提升學(xué)生的能力，教學(xué)應(yīng)以產(chǎn)出能力為導(dǎo)向，通過(guò)有效教學(xué)模式提高學(xué)生的認(rèn)知水平。

二、傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問(wèn)題

（一）低認(rèn)知學(xué)習(xí)活動(dòng)占比遠(yuǎn)大于高認(rèn)知學(xué)習(xí)活動(dòng)

希姆勒根據(jù)學(xué)習(xí)活動(dòng)所指向的認(rèn)知水平以及學(xué)生參與人數(shù)這兩個(gè)維度， 將學(xué)習(xí)活動(dòng)分為四個(gè)層次：第一象限為低認(rèn)知、低參與度，第二象限為低參與、高認(rèn)知度，第三象限為高參與、低認(rèn)知度，第四象限為高認(rèn)知、高參與度[5]。在“認(rèn)知金字塔”（見(jiàn)圖1）中，傳統(tǒng)教學(xué)中知識(shí)、理解的教學(xué)內(nèi)容占用課堂大部分時(shí)間，在這一過(guò)程中，學(xué)生參與度低、獲得認(rèn)知水平低；而能提高學(xué)生認(rèn)知水平，且需要學(xué)生高度參與的應(yīng)用、分析、綜合、評(píng)鑒部分學(xué)習(xí)活動(dòng)卻完全放到課外讓學(xué)生自己完成，或?qū)?yīng)用、分析部分內(nèi)容通過(guò)實(shí)驗(yàn)課完成。但對(duì)一門(mén)課而言，實(shí)驗(yàn)課時(shí)占總課程總學(xué)時(shí)比例一般在25%以下。

（二）項(xiàng)目式教學(xué)停留在“知識(shí)模塊化+單元項(xiàng)目練習(xí)”的階段

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行凝練后將知識(shí)模塊化，再輔以單元項(xiàng)目練習(xí)，強(qiáng)化了知識(shí)內(nèi)部聯(lián)系和實(shí)踐應(yīng)用，但缺少能將主要知識(shí)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合的綜合性項(xiàng)目。

這種傳統(tǒng)的授課方式下，學(xué)生的應(yīng)用、分析能力是通過(guò)相對(duì)簡(jiǎn)單的課堂練習(xí)來(lái)培養(yǎng)的，知識(shí)點(diǎn)單一、前后知識(shí)整合性差，學(xué)生難以在腦中實(shí)現(xiàn)有效的記憶，所以就出現(xiàn)學(xué)生在課堂上聽(tīng)得懂授課內(nèi)容，課后卻不會(huì)做作業(yè)的情況。對(duì)以應(yīng)用、分析能力為基礎(chǔ)的綜合、評(píng)鑒能力的培養(yǎng)更是難以為繼。這導(dǎo)致大部分學(xué)生在做課程設(shè)計(jì)時(shí)，其作品只體現(xiàn)了小部分知識(shí)的應(yīng)用，缺乏綜合性、創(chuàng)新性的作品。

三、混合式教學(xué)在電子線路CAD課程改革中的應(yīng)用

針對(duì)上述問(wèn)題，項(xiàng)目組將“低認(rèn)知、低參與度”的知識(shí)、理解部分內(nèi)容通過(guò)線上視頻、問(wèn)卷等方式引導(dǎo)學(xué)生利用課前時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，而將“高認(rèn)知、高參與度”的應(yīng)用實(shí)踐部分內(nèi)容放在線下課堂進(jìn)行，線上、線下教學(xué)互補(bǔ)，翻轉(zhuǎn)教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)模式并用，形式混合式教學(xué)模式。下面以“PCB制板課堂設(shè)計(jì)”為例說(shuō)明混合教學(xué)模式的應(yīng)用。

PCB制板這部分內(nèi)容不難，但實(shí)踐性強(qiáng)、工序較多、是后續(xù)課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)，是檢驗(yàn)電子線路CAD課程學(xué)習(xí)效果的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，也是學(xué)生第一次從作品設(shè)計(jì)到制作的嘗試，90%以上的學(xué)生都懷著較高的學(xué)習(xí)熱情，但容易在工藝操作細(xì)節(jié)問(wèn)題上犯錯(cuò)誤，導(dǎo)致作品質(zhì)量不高。針對(duì)上述特點(diǎn)，我們采用了“翻轉(zhuǎn)教學(xué)、項(xiàng)目式教學(xué)”混合式教學(xué)模式，為不打散項(xiàng)目實(shí)施的整體性，取得更好的教學(xué)效果，安排4節(jié)連上。目標(biāo)是讓學(xué)生能獨(dú)立完成圖紙排版、打印設(shè)置及PCB制板各個(gè)工序，并熟悉其中的注意事項(xiàng)。

（一）混合式教學(xué)之五步教學(xué)模式

混合式教學(xué)之五步教學(xué)模式（見(jiàn)圖2）具體流程如下。

1.前思

提前一周在線下課堂跟學(xué)生介紹項(xiàng)目主題，選擇一個(gè)跟本項(xiàng)目相關(guān)且趣味性較強(qiáng)或較熱門(mén)的圖文/短視頻等，作為課前導(dǎo)入材料，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。PCB制板環(huán)節(jié)材料損耗問(wèn)題較為突出，且與環(huán)保相關(guān)，可以選擇“電子產(chǎn)品垃圾”相關(guān)的新聞作為導(dǎo)入材料，以引發(fā)學(xué)生深入思考。時(shí)間控制在5～10分鐘。

2.打底

這是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，目的是為課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容打底，要根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、教學(xué)重難點(diǎn)與預(yù)期目標(biāo)選取或制作打底材料，可以是專業(yè)作品展覽、視頻等。將低認(rèn)知性的內(nèi)容放在課前讓學(xué)生自學(xué)完成，要保證知識(shí)支撐度夠、具有趣味性、內(nèi)容精簡(jiǎn)、有引導(dǎo)問(wèn)題。為達(dá)到要求，筆者自己錄制了PCB制板視頻，配以PPT解說(shuō)，時(shí)間控制在20分鐘內(nèi)。視頻演示了制板所有工序的關(guān)鍵操作，強(qiáng)調(diào)了每個(gè)工序應(yīng)注意的問(wèn)題，并針對(duì)實(shí)踐過(guò)程中學(xué)生容易犯錯(cuò)誤的操作，設(shè)計(jì)問(wèn)卷讓學(xué)生在線上回答，讓學(xué)生為接下來(lái)的課堂實(shí)踐做好準(zhǔn)備。

3.演練

這一環(huán)節(jié)目的是了解學(xué)生對(duì)打底內(nèi)容的理解程度，如果偏差較大，則給予提示或提供學(xué)習(xí)資源，以幫助學(xué)生達(dá)到能力要求，順利過(guò)渡到下一步的拓展活動(dòng)。

課堂開(kāi)始，以4 人為一小組讓學(xué)生就打底視頻及問(wèn)卷進(jìn)行簡(jiǎn)短的討論，要求學(xué)生在20～30分鐘內(nèi)得出結(jié)論，起到讓學(xué)生集中精神、復(fù)習(xí)鞏固、加深理解、強(qiáng)化溝通表達(dá)能力的作用。然后，小組優(yōu)秀代表就討論結(jié)果作簡(jiǎn)要報(bào)告，給學(xué)生表達(dá)見(jiàn)解、展現(xiàn)自我的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生相信能上臺(tái)做報(bào)告是一種獎(jiǎng)勵(lì)，這樣有利于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力、使其建立自信。最后，教師對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，及時(shí)表?yè)P(yáng)優(yōu)點(diǎn)，指出不足和努力的方向，積極的評(píng)價(jià)才能讓學(xué)生不斷進(jìn)步。經(jīng)過(guò)演練，學(xué)生對(duì)接下來(lái)的實(shí)踐有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和理解，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的信心和動(dòng)力；教師也對(duì)學(xué)生課前自學(xué)的情況有了更全面的了解，可為下一步拓展環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展作準(zhǔn)備。

4.拓展：現(xiàn)場(chǎng)操作演示與學(xué)生實(shí)踐

這是鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考、知識(shí)應(yīng)用、溝通表達(dá)與團(tuán)隊(duì)合作等能力最重要的部分。這一環(huán)節(jié)要增加部分在視頻中沒(méi)有介紹的內(nèi)容，以增強(qiáng)學(xué)生的分析思考能力。增加難度可以從認(rèn)知、專業(yè)知識(shí)、溝通或表達(dá)方式等方面著手。

針對(duì)學(xué)生在演練環(huán)節(jié)表現(xiàn)出來(lái)對(duì)打印設(shè)置、打孔、腐蝕工序理解不透徹的問(wèn)題，通過(guò)在課堂上進(jìn)行操作演示與講解加強(qiáng)學(xué)生對(duì)這部分操作的理解，并讓學(xué)生按實(shí)踐步驟自行操作，遇到不懂的可以跟同學(xué)交流、回看課前線上提供的教學(xué)視頻。教師要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督、引導(dǎo)，對(duì)個(gè)別學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生進(jìn)行跟蹤指導(dǎo)，兼顧整體與個(gè)體，提高教學(xué)效率。多次教學(xué)實(shí)踐表明，這種教學(xué)模式可明顯提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、促進(jìn)學(xué)生之間的交流，提高他們獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的綜合能力，大大減少了教師課堂上重復(fù)演示與講解的次數(shù)。相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，同樣的教學(xué)內(nèi)容，4節(jié)課下來(lái)約節(jié)省了30分鐘，教師可以對(duì)更多學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，收到更好的教學(xué)效果。

5.反思：評(píng)價(jià)與總結(jié)

積極、公平、全面的評(píng)價(jià)可提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的人文關(guān)懷精神和社會(huì)責(zé)任心。整個(gè)評(píng)價(jià)涉及教學(xué)各個(gè)方面、各個(gè)階段，如考勤、職業(yè)素養(yǎng)、制板主要工序、項(xiàng)目報(bào)告等，從教師評(píng)價(jià)、學(xué)生互評(píng)、自評(píng)三個(gè)角度進(jìn)行評(píng)價(jià)。在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，要求學(xué)生從實(shí)踐目標(biāo)、過(guò)程、收獲、遇到問(wèn)題及解決方法、自身不足及改進(jìn)方向、對(duì)教學(xué)建議等方面進(jìn)行總結(jié)匯報(bào)，以培養(yǎng)學(xué)生的評(píng)鑒能力。

（二）評(píng)價(jià)機(jī)制的制訂

一個(gè)教學(xué)模式要想取得好的成效，必須有一個(gè)以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向的評(píng)價(jià)機(jī)制。

混合式教學(xué)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)貫穿整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，需要對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中各方面、各階段的表現(xiàn)進(jìn)行多角度全面性的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)[6]，通過(guò)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)能夠體現(xiàn)出教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成程度，有利于通過(guò)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)來(lái)實(shí)現(xiàn)促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的目標(biāo)[7]。

評(píng)價(jià)有主觀和客觀兩種方法，分別從整體、個(gè)別、知識(shí)、應(yīng)用四個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)（見(jiàn)圖3）。非智力因素如學(xué)習(xí)態(tài)度、總結(jié)匯報(bào)等用主觀方法評(píng)價(jià)，智力因素如知識(shí)問(wèn)答等用客觀方法評(píng)價(jià)。對(duì)小組整體的任務(wù)完成度、團(tuán)隊(duì)意識(shí)等從整體進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)個(gè)別問(wèn)答、溝通表現(xiàn)等進(jìn)行個(gè)別評(píng)價(jià)，前思、打底、演練環(huán)節(jié)主要從知識(shí)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，拓展環(huán)節(jié)的實(shí)踐過(guò)程主要從應(yīng)用方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。主觀、客觀占比盡量保持均衡。而教師評(píng)價(jià)、學(xué)生互評(píng)、自評(píng)，分別按40%、40%、20%的比例分配，評(píng)價(jià)順序按教師評(píng)價(jià)—學(xué)生互評(píng)—自評(píng)進(jìn)行（見(jiàn)表1）。

四、改革成效及總結(jié)

總體而言，線上、線下教學(xué)互補(bǔ)，突破了課堂教學(xué)的界限，教學(xué)效率明顯提升了；翻轉(zhuǎn)式教學(xué)增大了高認(rèn)知、高參與度學(xué)習(xí)活動(dòng)的占比，強(qiáng)化了對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考、實(shí)踐應(yīng)用、溝通表達(dá)等能力的訓(xùn)練；深化了項(xiàng)目式教學(xué)改革，加強(qiáng)了前后知識(shí)的關(guān)聯(lián)。

首先，線上教學(xué)視頻，將教師從簡(jiǎn)單、重復(fù)的課堂操作演示中解放出來(lái)，教師有更多時(shí)間對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，提升了教學(xué)效率。個(gè)別接受能力較弱的學(xué)生在課外能通過(guò)反復(fù)觀看線上視頻、按問(wèn)卷的提示查找需要的答案，大大緩解了因課外得不到及時(shí)指導(dǎo)而降低學(xué)習(xí)興趣甚至放棄學(xué)習(xí)的問(wèn)題，整體提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果。

其次，因?yàn)椤暗驼J(rèn)知、低參與度”的知識(shí)、理解部分內(nèi)容已在課前通過(guò)線上視頻、問(wèn)卷等方式讓學(xué)生自學(xué)完成，從而使“高認(rèn)知、高參與度”的應(yīng)用、分析、綜合部分教學(xué)活動(dòng)得以充分開(kāi)展，加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力的訓(xùn)練。

再次，示例中的“PCB制板”項(xiàng)目是“電子線路CAD”線路板設(shè)計(jì)與制作大項(xiàng)目中的一環(huán)，深化了項(xiàng)目式教學(xué)改革，加強(qiáng)了前后知識(shí)的關(guān)聯(lián)，提升了整體教學(xué)效果。

最后，在評(píng)分機(jī)制上，因?yàn)榇蚱啤蔼?dú)裁”，學(xué)生有了互評(píng)、自評(píng)的權(quán)利，且考核覆蓋各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生整體變得更積極、認(rèn)真。高參與度的教學(xué)活動(dòng)使得高認(rèn)知的教學(xué)目標(biāo)變得較易實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步增強(qiáng)了學(xué)校進(jìn)行教學(xué)改革的信心。

近幾年實(shí)踐教學(xué)結(jié)果表明，學(xué)生整體的學(xué)習(xí)積極性、實(shí)踐能力有了明顯的提升。

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［責(zé)任編輯：劉鳳華］