電路慕課結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

王源

摘 要 現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了教學(xué)手段的創(chuàng)新，給教與學(xué)帶來(lái)了新的便利，課外在線視頻mooc結(jié)合課上翻轉(zhuǎn)課堂這種混合式教學(xué)為學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件。學(xué)生是學(xué)習(xí)的中心，教師是主導(dǎo)，已經(jīng)成為或正在成為主流教育理念，教學(xué)改革永遠(yuǎn)在路上。

關(guān)鍵詞 慕課mooc 翻轉(zhuǎn)課堂 混合式教學(xué) 自主學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.02.051

Abstract The development of modern technology has brought the innovation of teaching means and new convenience to teaching and learning. The hybrid teaching of extracurricular online video MOOC combined with flipped classroom in class has created conditions for students' independent learning. Students are the center of learning， teachers are the leading， has become or is becoming the mainstream education concept， teaching reform is always on the way.

Keywords MOOC; flipped classroom; mixed teaching; sutonomous learning

1 線上mooc要解決的關(guān)鍵問(wèn)題

教師主講的在線教學(xué)視頻暨慕課關(guān)鍵點(diǎn)就在于為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了有效的平臺(tái)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時(shí)候也能看到教師的講解，而且不受時(shí)間限制，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效率。這種基于網(wǎng)絡(luò)的視頻教學(xué)課外學(xué)習(xí)手段可以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣與能力，可以為教師創(chuàng)造更多的時(shí)間在課堂上引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為主的創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)和個(gè)性化的學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。這種在教師組織下的以學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)為主的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，可以讓學(xué)生參與到課堂教學(xué)中來(lái)，學(xué)生之間相互討論，師生之間互動(dòng)，提高學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)效果，最終有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的成績(jī)。

2 在線課程教學(xué)視頻的特點(diǎn)和目的

在線視頻的目標(biāo)是完成由高教出版社出版的、由國(guó)家教委教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的有關(guān)課程教學(xué)基本要求規(guī)定的教學(xué)基本內(nèi)容，以及根據(jù)國(guó)內(nèi)外的教學(xué)趨勢(shì)所選定的熱點(diǎn)內(nèi)容和新技術(shù)的使用的教學(xué)視頻制作，實(shí)施在線視頻與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的混合式教學(xué)，使課堂教學(xué)實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的互動(dòng)，提高學(xué)生的參與度，實(shí)現(xiàn)教師的啟發(fā)式教學(xué)，個(gè)性化教學(xué)。在線視頻的與眾不同之處在于教學(xué)視頻的制作基于有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)的教學(xué)理念，并不強(qiáng)調(diào)把所有教材內(nèi)容按部就班的做成視頻搬上網(wǎng)絡(luò)，所選擇的教學(xué)內(nèi)容將根據(jù)教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)的具體需求制定，遵循選擇學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)能學(xué)懂的基本內(nèi)容，熱點(diǎn)內(nèi)容，仿真實(shí)例，工程案例等等。每段視頻的講解內(nèi)容碎片化，時(shí)間將根據(jù)內(nèi)容的需要決定，一般在5～25分鐘之間，不搞同質(zhì)化，而是結(jié)合各校學(xué)生的具體認(rèn)知能力和教師的具體講課需要來(lái)決定。總之將有利于學(xué)生課外的在線自主學(xué)習(xí)，有利于和教師的課堂教學(xué)相結(jié)合，有利于教師和學(xué)生的交流互動(dòng)，學(xué)生與學(xué)生的互動(dòng)，例如翻轉(zhuǎn)課堂的開(kāi)展等。同時(shí)采取邊制作邊使用的模式，結(jié)合具體的電路課堂教學(xué)使用。在線視頻教學(xué)是教師課堂教學(xué)的輔助手段，和教師的課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合，最終是輔助教師引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，成為實(shí)現(xiàn)以學(xué)生的學(xué)為中心以及以教師的教為指導(dǎo)的一種手段和方法。

3 清華大學(xué)智慧教學(xué)軟件雨課堂助力課上課下學(xué)生自主學(xué)習(xí)

雨課堂是一種供教師課堂教學(xué)的智慧教學(xué)軟件平臺(tái)，雨課堂嵌入ppt中，課上教師打開(kāi)ppt就可以使用雨課堂教學(xué)，雨課堂中教師的ppt同步在學(xué)生的手機(jī)雨課堂微信中，教師課上隨時(shí)可以向?qū)W生推送例如選擇題一類的題目，學(xué)生在手機(jī)上做答后上傳，答題情況以柱狀圖形式顯示在屏幕上，有多少學(xué)生選了A、B、C、D中的何種答案，誰(shuí)做了題，誰(shuí)做的最好最快都一目了然，教師可以進(jìn)行講評(píng)，提高了學(xué)生課堂聽(tīng)課的注意力和參與度。特別是雨課堂可以在課前向?qū)W生推送教師配過(guò)音的ppt講解，學(xué)生可以課前自主學(xué)習(xí)，做好預(yù)習(xí)，為老師向?qū)W生提供課外教學(xué)視頻提供了便利。對(duì)于教師制作的錄像一類的課外教學(xué)視頻，教師可以將其上傳至優(yōu)酷等視頻網(wǎng)絡(luò)上，通過(guò)雨課堂就可以推送到學(xué)生的手機(jī)上供學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)。教師在實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)時(shí)，利用雨課堂隨時(shí)發(fā)布各種形式的隨堂測(cè)驗(yàn)題和練習(xí)題，讓學(xué)生當(dāng)堂練習(xí)討論，提高學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的效果，而教師也可以通過(guò)雨課堂向?qū)W生推送習(xí)題和試題，供學(xué)生練習(xí)，提高了教師組織翻轉(zhuǎn)課堂的效果。

4 在線教學(xué)視頻結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)效果實(shí)例

（1）工程案例課外教學(xué)視頻與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合。由于工程案例需要分析工程背景，較為復(fù)雜，所以用時(shí)多，課上教師受學(xué)時(shí)限制無(wú)法詳細(xì)講解。所以可以事先做好視頻講解，提供給學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)，課上教師就可以實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂組織學(xué)生討論，鞏固自學(xué)效果。例如把繼電器應(yīng)急控制電路制作在慕課里，供學(xué)生在線學(xué)習(xí)，然后組織學(xué)生課堂上討論，學(xué)生自主講解，最后教師講評(píng)，確保學(xué)生學(xué)懂。繼電器應(yīng)急控制電路，是一階RL電路全響應(yīng)與零輸入響應(yīng)理論的應(yīng)用。翻轉(zhuǎn)課堂上學(xué)生要討論的問(wèn)題可以是講述一下這道案例的工程背景，用到的知識(shí)點(diǎn)，還有哪些問(wèn)題沒(méi)搞清楚等等。

（2）仿真實(shí)例課外教學(xué)視頻與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合。由于仿真軟件需要較多時(shí)間學(xué)習(xí)，課上教師也無(wú)法詳細(xì)講解，所以教師可以將其制做成教學(xué)視頻提供給學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)。同時(shí)仿真實(shí)例還可以幫助學(xué)生理解抽象的理論知識(shí)，以及擴(kuò)大學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)面。例如把RC充放電電路以及微分、積分電路在慕課里講解，學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)，課堂上學(xué)生就可以用筆記本電腦繼續(xù)互助討論學(xué)習(xí)。利用仿真軟件PSPICE的強(qiáng)大圖形分析功能給出各種分析結(jié)果，并說(shuō)明產(chǎn)生的條件和分析方法，既形象又簡(jiǎn)單，省略了繁瑣復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程。

（3）課上沒(méi)有時(shí)間講解的重要知識(shí)點(diǎn)課外視頻制作與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合舉例。由于學(xué)時(shí)的限制，有些知識(shí)點(diǎn)已經(jīng)是常識(shí)性的重要內(nèi)容，但是課上沒(méi)有時(shí)間講解，這部分內(nèi)容可以做成教學(xué)視頻講解，供學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)使用。下面以星、三角等效變換和三相電路為例說(shuō)明。

把電阻的星–三角連接與等效變換和三相電路的連接形式相結(jié)合進(jìn)行講解。電阻的Y –△連接是很重要的常用連接形式，三相四線制供電電力系統(tǒng)電源和負(fù)載都采取Y、△形連接，是一種常識(shí)性的知識(shí)內(nèi)容。采取教師事先把這部分知識(shí)點(diǎn)做在慕課里，組織學(xué)生在線自主學(xué)習(xí)，再利用翻轉(zhuǎn)課堂討論，以求達(dá)到最好的自學(xué)效果。

（4）L+D Lab雷實(shí)驗(yàn)智慧口袋實(shí)驗(yàn)箱在翻轉(zhuǎn)課堂上使用助力學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)。口袋式實(shí)驗(yàn)設(shè)備的采用，可以做為硬件實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充。這種設(shè)備可以裝入書包，帶到實(shí)驗(yàn)室之外做實(shí)驗(yàn)。電路在面包板上插件搭建，信號(hào)源，示波器等測(cè)試設(shè)備全部做在實(shí)驗(yàn)箱里，聯(lián)接好電腦，就可以顯示測(cè)試結(jié)果，學(xué)生同時(shí)可以把仿真曲線，硬件電路，文字分析等在電腦屏幕上直接組合在一起，做出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，用局域網(wǎng)、WiFi或手機(jī)熱點(diǎn)就可以傳到教師機(jī)端，供教師遠(yuǎn)程審閱。學(xué)生可以不受時(shí)間場(chǎng)地的限制完成較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)。例如，有一款名為L(zhǎng)+D Lab 雷實(shí)驗(yàn)的口袋實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以配合雨課堂講課軟件，組成較完善的先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。限于沒(méi)有課上時(shí)間講解，教師可以把實(shí)驗(yàn)設(shè)備如何使用以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容制做成視頻講解，供學(xué)生課外觀看自主學(xué)習(xí)，學(xué)生可用口袋實(shí)驗(yàn)室課外完成部分用時(shí)較多的實(shí)驗(yàn)，再回到實(shí)驗(yàn)室完成真實(shí)的硬件實(shí)驗(yàn)，兩者相互結(jié)合，既能得到真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐，又能擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和難易程度，形成更完美的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。當(dāng)然口袋實(shí)驗(yàn)室也可以在翻轉(zhuǎn)課堂上使用，課堂上學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)及相互討論，作為硬件實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，大大擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

5 課外教學(xué)視頻加翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果與傳統(tǒng)教學(xué)的比較

2018-2019-1學(xué)期，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，電路、信號(hào)與系統(tǒng)（48學(xué)時(shí)）課程，共49人，期末考試結(jié)果不及格近半，在40學(xué)時(shí)理論教學(xué)中采用傳統(tǒng)模式授課，一堂課教師從頭講到尾，無(wú)暇顧及學(xué)生學(xué)與不學(xué)。在8學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)中采用翻轉(zhuǎn)課堂，每次實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)，教師先講解半節(jié)課，然后學(xué)生獨(dú)立做實(shí)驗(yàn)1節(jié)半課，大部分做不出來(lái)或不做。接下來(lái)組織學(xué)生分組討論，學(xué)生積極性立刻提高，會(huì)做的同學(xué)主動(dòng)講解，時(shí)間一節(jié)課。然后繼續(xù)獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，時(shí)間1節(jié)課，結(jié)果最后完成實(shí)驗(yàn)率達(dá)到100%，很多學(xué)生就是實(shí)驗(yàn)平時(shí)成績(jī)高（占30%），才總成績(jī)及格。對(duì)于22名不及格的學(xué)生采取混合式教學(xué)模式。把已做好的教學(xué)視頻交給學(xué)生自主學(xué)習(xí)，然后組織分組課堂討論，最后由教師講解學(xué)生還不會(huì)的問(wèn)題。結(jié)果難度加大的補(bǔ)考不及格的學(xué)生確只有1人，但卷面得分56分。大部分學(xué)生得分70～80分，還有多名90分以上的。這個(gè)例子足以說(shuō)明教學(xué)方法的研究與實(shí)施意義重大，可以使各類學(xué)生從中獲得不同的收益。組織學(xué)生主動(dòng)、自主學(xué)習(xí)知識(shí)，比僅僅只是教給學(xué)生知識(shí)更重要。

6 電路慕課結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)的實(shí)施方案

6.1 線下翻轉(zhuǎn)課堂具體教學(xué)模式

（1）學(xué)生分組討論，包括學(xué)生與學(xué)生之間，學(xué)生與教師之間，內(nèi)容為學(xué)生根據(jù)線上學(xué)習(xí)慕課的具體情況自主相互討論和講解;（2）學(xué)生主題發(fā)言，由小組中一名學(xué)生代表全組針對(duì)某一主題發(fā)言，可由學(xué)生自立主題，也可由教師課前布置主題;（3）教師提出問(wèn)題組織學(xué)生展開(kāi)分組討論;（4）各組成員提出問(wèn)題由其它組成員回答;（5）教師對(duì)線上內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步講解，串講，重點(diǎn)講解等;（6）教師對(duì)某一問(wèn)題進(jìn)行深入講解，提升學(xué)生創(chuàng)新意識(shí);（7）學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)討論，以及深入學(xué)習(xí);（8）針對(duì)工程應(yīng)用范例教師展開(kāi)深入講解以及學(xué)生進(jìn)一步討論;（9）針對(duì)電路仿真軟件教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)例上機(jī)練習(xí)，確保落到實(shí)處;（10）針對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐問(wèn)題，教師組織學(xué)生討論和實(shí)際操作，引導(dǎo)條件好的同學(xué)進(jìn)行更深入的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)踐，可以引入智慧口袋實(shí)驗(yàn)室在課堂上做實(shí)驗(yàn);（11）教師留隨堂練習(xí)題或測(cè)驗(yàn)題，學(xué)生當(dāng)堂做練習(xí)，討論，自主講解，最后教師講評(píng)，可以結(jié)合雨課堂智慧教學(xué)軟件開(kāi)展隨堂測(cè)驗(yàn);（12）教師充分開(kāi)展習(xí)題課的講解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。（13）其它學(xué)生課堂自主學(xué)習(xí)內(nèi)容的討論。

6.2 綜合評(píng)估考核模式

線上慕課自主學(xué)習(xí)占總成績(jī)的30%，線下部分翻轉(zhuǎn)課堂自主學(xué)習(xí)占總成績(jī)的10%，實(shí)驗(yàn)占總成績(jī)的10%，期末考試占總成績(jī)的50%。

7 結(jié)束語(yǔ)

在線慕課結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂這種混合式教學(xué)模式擴(kuò)大了學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)面，提高了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為學(xué)習(xí)的中心和教師為指導(dǎo)的教學(xué)初心，大幅度提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效果，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，為打造線上線下混合式金課創(chuàng)造了條件。

基金項(xiàng)目：2019北京聯(lián)合大學(xué)在線開(kāi)放課程建項(xiàng)目“電路分析基礎(chǔ)與應(yīng)用實(shí)例” 京聯(lián)教〔2019〕16號(hào)