新工科背景下混合式教學(xué)在電工電子技術(shù)課程中的探索

薛燕 陳靜 王宏

摘要：基于新時期學(xué)生的特點，結(jié)合新工科人才培養(yǎng)的契機，通過線上學(xué)習(xí)和課堂教學(xué)相結(jié)合的混合式教學(xué)方法進行課程的改革，使學(xué)生能夠從根本上改變學(xué)生的學(xué)習(xí)思維方式，培養(yǎng)學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)能力、問題解決能力、實踐動手能力和合作溝通能力。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué)方法；自主學(xué)習(xí)

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）07-0152-02

一、新工科的背景

隨著教育部《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》的發(fā)布，復(fù)旦共識、天大行動和北京指南，構(gòu)成了新工科建設(shè)的“三部曲”，奏響了人才培養(yǎng)主旋律，開拓了工程教育改革新路徑。“以生為本”是新工科的人才培養(yǎng)目標(biāo)，落實以學(xué)生為中心的理念，增強師生互動，改革教學(xué)方法和考核方式，形成以學(xué)習(xí)者為中心的工程教育模式。推進信息技術(shù)和教育教學(xué)深度融合，建設(shè)和推廣應(yīng)用在線開放課程，充分利用虛擬仿真等技術(shù)創(chuàng)新工程實踐教學(xué)方式。

隨著北京科技大學(xué)教學(xué)計劃2017版的修訂，“電工技術(shù)”和“電子技術(shù)”面臨著教學(xué)內(nèi)容豐富但學(xué)時少的問題。盡管科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，使得非電類專業(yè)與電工電子技術(shù)出現(xiàn)了越來越多的交叉、滲透和融合，但是目前課程更重視內(nèi)容的系統(tǒng)化完整化，忽視課程中實際應(yīng)用的問題比較突出，不適合新時代新工科學(xué)生的培養(yǎng)。

二、數(shù)字原生代的學(xué)習(xí)特點

1.網(wǎng)絡(luò)依賴性。新時代的學(xué)生希望時刻保持和網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系。他們是和電腦、互聯(lián)網(wǎng)、智能手機和社交媒體等新型電子產(chǎn)品長大的，各類新聞和課外書籍的閱讀都喜歡借助這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在線獲得，所以比以往的學(xué)生更習(xí)慣于吸收電子類的信息知識。

2.學(xué)習(xí)模式。他們對高科技帶來的便利服務(wù)更易于接受：各種智能產(chǎn)品被廣泛熟練地使用；學(xué)習(xí)資料的查找，國內(nèi)外資訊的實時獲得都習(xí)慣于借助在線的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；網(wǎng)絡(luò)上的知識庫與學(xué)術(shù)資料充分被利用，課程作業(yè)或論文的完成都借助于網(wǎng)絡(luò)資源；他們還有最顯著的特征是希望通過游戲來學(xué)習(xí)。

3.互動交流。當(dāng)代大學(xué)生對于計算機的依賴程度非常高，他們愛好通過實際動手的方法來學(xué)習(xí)，學(xué)生間的社交互動更傾向于網(wǎng)絡(luò)，學(xué)習(xí)過程的互動也傾向于網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。同時也出現(xiàn)沉迷于在線互動游戲和聊天，把大量時間花費網(wǎng)絡(luò)媒體上。

4.多重任務(wù)。他們喜歡團隊協(xié)同合作的環(huán)境和多項任務(wù)同時進行的學(xué)習(xí)方式。他們對應(yīng)對眾多的活動與任務(wù)游刃有余，廣泛的人際關(guān)系的建立是利用網(wǎng)絡(luò)通信工具完成，在各種開放的網(wǎng)絡(luò)空間展示自我個性，習(xí)慣與人分享，敢于對不同挑戰(zhàn)與觀點進行回應(yīng)。

三、混合式教學(xué)研究目標(biāo)

基于新時期學(xué)生的特點，結(jié)合新工科人才培養(yǎng)的契機，以2017版新電工和電子技術(shù)教學(xué)大綱為基礎(chǔ)，使學(xué)生不但掌握課程知識和技能，還可以從根本上改變學(xué)生的學(xué)習(xí)思維方式，激發(fā)學(xué)生的積極性和自學(xué)潛能，實現(xiàn)學(xué)生和學(xué)生之間和教師和學(xué)生之間通暢的交流，以培養(yǎng)學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)能力、實踐動手能力、合作溝通能力和問題解決能力為目標(biāo)。

四、混合式教學(xué)研究內(nèi)容

針對“電工技術(shù)”和“電子技術(shù)”課程的特點，提出線上學(xué)習(xí)和課堂教學(xué)相結(jié)合的混合式教學(xué)方法進行課程的改革，設(shè)計課前教學(xué)活動、課堂教學(xué)活動和課后教學(xué)活動，讓課程變得更加互動和有趣，完善過程成績的考核機制，使整個教學(xué)取得更好的教學(xué)效果。

五、混合式教學(xué)主要措施

基于混合式學(xué)習(xí)的“電工技術(shù)”和“電子技術(shù)”課程教學(xué)模式主要由課前網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)（包含仿真軟件，口袋實驗室硬件，教學(xué)相關(guān)視頻，問題思考）、課堂教學(xué)（包含仿真驗證，理論知識討論）、課后拓展（課后作業(yè)，課后仿真，硬件實驗，課后大報告）、等部分構(gòu)成，在教學(xué)過程中充分體現(xiàn)出“先理論自學(xué)后合作實踐、促進學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)能力、實踐動手能力、合作溝通能力和問題解決能力”培養(yǎng)的理念。

1.教學(xué)活動課前準(zhǔn)備。整理和制作相關(guān)的學(xué)習(xí)視頻：在混合教學(xué)模式下，教師由傳授知識者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的學(xué)習(xí)指導(dǎo)者。對于“電工技術(shù)”和“電子技術(shù)”課程，有眾多國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，例如學(xué)堂在線、中國大學(xué)MOOC、好大學(xué)在線、MIT公開課等，依據(jù)自己教學(xué)內(nèi)容，尋找相符的視頻資源作為課程前期的重要學(xué)習(xí)準(zhǔn)備。遇到不太適合相應(yīng)課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)的視頻資源時，需要教師自己錄制或者剪輯調(diào)整對應(yīng)的教學(xué)視頻。應(yīng)根據(jù)學(xué)生的不同層次來考慮教學(xué)視頻的制作，針對教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)，提高，擴展三部分，教學(xué)內(nèi)容的選用要注意視頻的時間長短和相互的互動性，采用聲音、動畫、板書和仿真等多種的形式。課前思考題的選取：對于電工和電子技術(shù)課前思考題的選取，教師要考慮學(xué)生已有的知識架構(gòu)，數(shù)量設(shè)置要合適、難度要適中和不同層次。讓學(xué)生帶著問題看視頻，學(xué)習(xí)的同時進行思考，對于習(xí)慣先看視頻再進行問題思考的學(xué)生，先觀看視頻后再完成思考題。思考題還可以作為課堂的討論點進行開展討論，因此應(yīng)以能激發(fā)學(xué)生自發(fā)學(xué)習(xí)為目的來進行思考題的選取和編寫。學(xué)生自主完成要求的課前視頻的觀看：學(xué)生應(yīng)提前進行教學(xué)視頻的觀看，邊學(xué)習(xí)邊思考邊記錄下疑惑，同時作為難點和問題反饋給老師，因此對學(xué)生課前的情況老師已經(jīng)有整體的把握。教師就可以在課堂上進行教學(xué)重點的強化和難點的講解，保證教師和學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)互動交流的順暢和有效。

2.教學(xué)活動課堂實施。課堂教學(xué)活動的如何實施是混合式教學(xué)模式成功的關(guān)鍵。要求學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)對學(xué)習(xí)內(nèi)容已有基本的了解，教師在實施課堂教學(xué)活動時，就要充分利用情境、互動和協(xié)作來進行，讓學(xué)生充分體會以學(xué)生為中心的課堂氛圍。課上教學(xué)交流：通過對學(xué)生課前觀看視頻和思考題問題的反饋的情況的分析和整理后，充分地掌握學(xué)生的共性問題，教師對共性問題進行有針對性的講解；基本和共性的問題解決后，課上就可以采用案例教學(xué)法引入難易適中的案例，引導(dǎo)學(xué)生自主進行問題的分析和解答。學(xué)生間的合作交流：學(xué)生抽簽分組，3人左右為一組。小組成員溝通后確定是獨立研究問題，還是分工協(xié)作共同成課程內(nèi)容學(xué)習(xí)和交流，獲取知識。“電子技術(shù)”是實踐性較強的課程，將任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法與“口袋實驗室”相結(jié)合起到理論更好地和實際結(jié)合的目的，簡單題目的硬件設(shè)計和調(diào)試在課堂上完成，實現(xiàn)邊學(xué)習(xí)、邊實踐邊發(fā)現(xiàn)問題解決問題。老師布置任務(wù)，學(xué)生按任務(wù)要求完成實踐內(nèi)容分析、實施方案選擇、電路仿真模擬，有條件的話在便攜式試驗箱上完成硬件調(diào)試，前期和電工技術(shù)和電子技術(shù)的實驗課進行溝通，避免內(nèi)容的重復(fù)，然后進行組間交流、作品展示和成績評定。最終實踐成果交流：學(xué)生經(jīng)過實踐之后，進行個人或小組實踐報告的撰寫。根據(jù)實際情況，可以在課堂上進行成果展示、PPT匯報和經(jīng)驗交流。如果無法在課堂有限時間完成，或需要交流的小組太多，學(xué)生可以自行錄制視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺，教師和學(xué)生在觀看后予以評價。

3.教學(xué)活動課后整理。要求學(xué)生對課后學(xué)習(xí)成果進行整理：對課前存在的疑問進行分析和解決，對課上內(nèi)容的重點和難點加以記錄和整理，鞏固所學(xué)內(nèi)容。通過撰寫實踐總結(jié)報告，幫助學(xué)生理清思路，探究問題，得出經(jīng)驗。由于課程知識點較多，不可能在時間有限的課堂教學(xué)完成，將部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)延伸到課后開展，可以將這些內(nèi)容納入課程考試和實驗考核環(huán)節(jié)。安排多個實踐內(nèi)容，要求學(xué)生借助Multisim仿真軟件和“口袋實驗室”完成實踐內(nèi)容的分析、仿真和調(diào)試，然后進行報告的撰寫。學(xué)生也可以自主進行創(chuàng)意電路的設(shè)計，完成實踐任務(wù)。反饋評價：評價由教師和學(xué)生共同完成。教師評價的內(nèi)容包括學(xué)生課堂表現(xiàn)、小組學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)，學(xué)生評價包括學(xué)生自評、組間互評和組內(nèi)互評等，主要針對課程任務(wù)成果進行。評價注重過程評價，便于教師及時地更好了解學(xué)生個體學(xué)習(xí)情況，既鼓勵前進學(xué)生拓展教學(xué)內(nèi)容，又便于對部分后進學(xué)生進行督促。

4.課程的成績評定。課程的成績評定會充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，平時成績和最終考試成績的比例進行改變，增加課題報告、課程設(shè)計、課上討論等環(huán)節(jié)的分?jǐn)?shù)，不靠最終試卷成績和平時固定答案的作業(yè)來定分?jǐn)?shù)，學(xué)生的積極性和參與性都得到提高。

六、混合式教學(xué)總結(jié)

“電工技術(shù)”和“電子技術(shù)”通過線上學(xué)習(xí)和課堂教學(xué)相結(jié)合的混合式教學(xué)方法進行課程的改革，不但為學(xué)習(xí)后續(xù)課程、從事有關(guān)的工程技術(shù)工作打下理論與實踐基礎(chǔ)，而且進行以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)能力、問題解決能力、實踐動手能力和合作溝通能力的新工科人才的培養(yǎng)。

參考文獻：

[1]李志宇.以混合式學(xué)習(xí)模式改善電工學(xué)教學(xué)效果的研究[J].大學(xué)教育，2017，（4）.

[2]薛燕，等.提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的電工學(xué)教學(xué)改革探索[J].教育教學(xué)論壇，2018，（1）.