電路及磁路課程混合式教學模式改革的研究與實踐

路桂明，徐勝

2017年9月18日，《教育部關于進一步推進職業教育信息化發展的指導意見》指出，要全面落實推進職業教育信息化發展的重點任務，用信息技術改造傳統教學，推進網絡學習空間的建設與應用，加強教與學全過程的數據采集和效果分析[1]。愛課程網站的MOOC課程、資源共享課、在線課程、學校私有云的SPOC課程、智慧職教、藍墨云班課和雨課堂等，都為傳統教學的改良提供了場所，并推進教育信息化的進程。

SPOC（Small Private Online Course小規模限制性在線課程）這個概念是由加州大學伯克利分校的阿曼德·福克斯教授最早提出和使用的[2]。Small是指為便于組織教學和學生管理，選課學生人數一般在幾十人到幾百人，Private是指對選課學生提出課程要求，符合要求者才能學習SPOC課程[3]。

基于SPOC的翻轉課堂是網絡學習平臺下的一種將網絡教學資源和傳統課程教學相混合的教學模式。翻轉課堂利用網絡資源的共享性和實時性，在課程網站中構建教學環境，上傳課程所需的教學資源，如課件、知識點視頻、微課、習題、實驗內容和作業等，重新設計課前、課中和課后內容，翻轉學生上課聽、下課做作業的學習模式，翻轉教師上課講知識點、下課批作業的教學模式，轉變師生角色。學生在課前完成知識點的學習和課前任務要求，教師課前收集相關問題，課上集中講解，并和學生共同討論，實現知識的內化和吸收。課后學生完成課后任務和測驗，教師進行課程評價和答疑。在國外，教育工作者對不同年級、不同學科和不同課程類型的翻轉課堂，已經有了比較深入的研究，并取得了較好的教學效果。在國內，對于翻轉課堂的研究更多地集中在理念性、探索性、策略性的文章，真正將課程做的適合不同層次、不同學科的學生，還正在探索中[4]。

本文以工科電類專業的《電路及磁路》課程為例，研究基于SPOC和翻轉課程的混合式教學模式，通過精心設計教學內容，采用合適的教學方法，不僅培養學生的電學分析思路，還著重培養學生的動手實踐能力。

一 電路及磁路課程教學現狀分析

電學是物理學的一個分支,學習之前需要有一定的物理學基礎和數學基礎。高職高專招生時大多數不分文理科，并且學生的來源具有多樣性，有提前錄取班、注冊班、3+3中職升高職班、單招班,有時還有社會招生班。提前錄取班的學生具有一定的物理基礎，但學習耐力不夠，學習習慣有待加強。注冊班和中職升高職班，學生的物理基礎較薄弱，單招班的同學動手能力較強，學生在中專階段著重培養了動手操作能力，具有一定的電工分析基礎，同樣學習習慣有待加強，理論知識理解深度不夠。普通高考招過來的學生，學習習慣較好，理科生具有一定的物理基礎，文科生的基礎較薄弱。社會招生班的學生層次和能力也是差異很大。如何讓不同層次的同學學會電路及磁路課程，培養良好的學習習慣，掌握恰當的學習方法，愛上學習，成為了一個具有挑戰的課題。

二 傳統課堂和教學模式的改革

傳統的面對面課堂教學以教師的講授為主，學生習慣以最簡約的“接受”方式進行學習。面對直流電路、交流電路、過渡過程與故障分析難免很快會失去學習興趣。在傳統的電路及磁路教學模式中，教師負責講，學生負責聽，教師負責問，學生按照講過的內容回答，逐漸形成不用主動提問、不用主動思考的思維定式。《師說》曰：師者，所以傳道授業解惑也。師者在高職高專的教學活動中，大多數時候由于教學知識點、重點和難 點多，主要以老師“傳道授業”為主，留給學生思考的時間較少，學生多數時候既不復習也不預習的被動學習，導致老師解的“惑”少之又少。當遇到晦澀難懂的知識和定義時，老師常常只是依靠PPT或板書進行解釋，學生會感到抽象，很難消化和理解。課后只能自己看書，看資料加以理解，逐漸學生學習興趣下降，甚至很多學生有放棄的打算。可見，傳統的教學模式和方法顯現出的一些弊端限制了學生的主觀能動性，因此我們提出以學生為中心，讓學生自定計劃，進行個性化學習的方式。

三 SPOC和翻轉課程的混合式教學設計

學生自定步調進行個性化學習的教學模式，與按照教師要求進行學習引導相結合。電路及磁路課程在愛課程網站上建立SPOC學習平臺，采用以微課或微視頻為主要載體的“翻轉課堂”教學模式，如圖1所示。

整個過程分成教學任務設計和學生任務設計，以項目一直流照明電路的分析為例如表1所示，教學任務設計中，首先要進行情景任務設計，課前的1～2個星期教師將任務書、學習資料和視頻發布在課程網站上，同學們領取任務清單，按照任務清單采用查資料、討論和自我學習的方法來完成任務內容，不懂的知識點、感興趣的問題與本任務相關的頭腦風暴問題等等反饋在課程網站上，教師收集課前學生的學習情況，提煉出在課上 要講的主要知識點和主要內容，并與學生一起討論出現的問題和原因。在課程結束后，學生需要在一個星期內完成網站測試題和實踐操作任務。通過課程教學實踐發現，不同層次的學生遇到問題的難易程度、感興趣的話題和反饋的問題差異性都較大。如Multisim電路仿真軟件的使用，普照班和單招班的學生學起來較快、應變能力強，中職升高職班會操作的學生較少。課程任務測試結果也反應出，普照班的學生知識掌握扎實、理解深刻，習題求解過程完整、結果正確，學生的整體完成度較高，但在充電LED手電筒電路設計上，不如單招班學生動手強。中職升高職班的學生在電路基礎知識理解上有待提高，需要教師在課堂上重點講解基本概念和基本定理，提高學生的學習積極性。

圖1 以微課或微視頻為主要載體的SPOC 學習平臺下翻轉課堂教學設計

表1 翻轉課堂的實踐案例

電路及磁路課程采用“虛擬仿真+實驗臺操作實驗+具體項目設計”三者相結合的方式。虛擬實驗解決了學生在課后自我學習時，“進不去、看不見、動不了、不知對不對”的難題，在Multisim電路仿真平臺上，學生根據自己的理解更改電路參數，驗證結論是否正確，從而找出電路參數變化的規律。在實踐操作平臺中，充分驗證理論的正確性，并發現理論與實際的差距，找出誤差原因并能進行故障分析。學生在課后，可以利用學校提供的“學生工作室”，完成設計項目，提高學習的主動性。

四 結語

在愛課程網站的SPOC平臺下，將SPOC和翻轉課程的混合式教學模式用于電路及磁路課程，實現了教師“教”與學生“學”的有效翻轉，整個“翻轉”和“混合”實現了教師引導學生自主學習，課堂上教師根據學生反饋和學習平臺的測試結果設計自主教學內容，實現了教學效果的最優化，提高了學生在電學方面的邏輯分析能力和動手操作能力。