(武漢科技大學汽車與交通工程學院 湖北·武漢 430065)
汽車電器與電子控制技術課程是車輛工程專業的專業核心課程之一。其內容主要包括汽車電器的結構類型、工作原理及性能特點;汽車電子控制系統的控制原理;汽車發動機、底盤、車身等系統的電子控制的組成與工作原理等。它一方面與學生系統學習過的汽車發動機、底盤等課程聯系緊密,另一方面,又具有自身的一些特點,需要學生對理論知識如電子技術、傳感器原理、ECU、執行器工作過程等非常了解,而且該課程所涉及的領域發展更新的比較迅速,這些都要求學生在學習的過程中,應掌握一定的分析問題、解決問題及實踐的能力。因此,在教學過程中,既要學生掌握課程的內容,還要使學生了解本學科的前沿及科研情況,開拓學術視野,著重提高學生的綜合素質。從而為了提升教師的教學效果和學生的學習效果,本校一直在不斷進行汽車電器與電子控制技術課程的教學改革。
該課程是一門多學科交叉應用課程,如何把握課程主線,幫助學生高效學習并掌握核心內容是非常值得探討的。本校目前所采用的教學模式,雖然在傳統教學模式的基礎上,經過了一段時間的教學改革和實踐,但仍然沿用以講授為主的教學模式,以至于還存在教師和學生之間缺乏互動、理論缺乏實踐應用等突出問題。在授課中,雖然采用了分組式的課堂討論形式,但是其結果不能全面有效地反映每個學生的學習情況;課堂中,教學效果缺乏數據的支撐和衡量,教師不易把握,教師課上講解缺乏針對性;對于部分學習自律性和主動性比較差的學生,未能借助本校在優課聯盟網絡平臺上的課程資源自主學習。這些問題都是本門課程在教學改革中暴露出來的,因此教學模式的進一步改革、探索勢在必行。
翻轉課堂的實質是將課下知識傳授和課上知識交流、知識共享結合起來,使學生容易吸收和理解新知識,從而改變學生的認知模型,以幫助他們對知識的理解。通過前面產生的知識流,再把這些知識流用于影響組織新的知識形態,從而轉換了師生角色特征,將學習的主動權從教師交還給學生,改變了傳統課堂教師“滿堂灌”傳授理論知識的教學方法,可以明顯提高教學效率。教師利用翻轉課堂在線視頻等可視化資料和網上信息化平臺在課下傳授知識,由學生在課下完成教師提前布置的教學視頻及相關參考學習資料,使學生帶著問題,帶著思考進入課堂。而課堂上主要進行分組討論、小組演講、試驗演示、教師解答學生問題等多元化的師生互動活動來完成知識的理解和吸收。通過這樣的安排,可以使課堂的時間利用更為合理,促進了學生與學生之間,教師與學生之間信息的溝通和交流、思想的碰撞,大力促進了學生的創新能力的培養,彌補了傳統教學模式的不足。
為了利用翻轉課堂加強學生對新知識的掌握,在汽車電器與電子控制技術課程翻轉課堂教學改革的實施過程中,采用了全新互動模式的新型智慧教學工具“雨課堂”這一在線平臺。“雨課堂”是一款將PPT和手機微信相結合并能實現“課前—課上—課后”全新互動模式的新型智慧教學工具。作為教師,可以根據平臺的立體數據,提前掌握學生課前預習情況;而學生通過“雨課堂”可以參與答題、實時互動、彈幕互動、作品展示等,提高了師生互動性。“雨課堂”在記錄課下預習、課上教學和課后作業全過程的同時,可實時生成數字化分析報表,能清晰地展示教與學的效果,并利用微信附帶的任務提醒功能監督學生課下的學習情況。采用“雨課堂”實施《汽車電器與電子控制技術》課程翻轉課堂的教學,有助于激發學生自主學習的興趣,實現個性化和高效互動的課堂,具有實現全過程監控等創新優勢。
本文針對目前本校開設的汽車電器與電控技術課程所暴露出的問題,提出了一些改革和實踐的方法。在翻轉課堂教學理念的指導下,根據課程的教學目標,利用“雨課堂”改善傳統課堂,通過對教學內容的悉心組織和設計,以及對學生現有知識體系的分析,最終設計了“雨課堂”支撐下的翻轉課堂教學模式,構建了課前—預先學習,課中—深度理解、思考,課后—鞏固提升三個階段,使學生對課程的學習能更進一步,達到較好的效果。
教師根據教學大綱的要求,課前在網上推送學習任務清單,指定學生觀看本校在優課聯盟網絡平臺上的課程資源及相關學習資料,整理預習試題,概述翻轉內容。要求學生自學翻轉內容,提交測驗試題,反饋問題,小組成員分工協作完成匯報資料的制作。
教師根據“雨課堂”實時反饋的學生預先學習后的數據,在課堂上進行重難點講解、提問、反饋答疑和糾正錯誤,通過彈幕互動和討論、課堂試題測試,可以定量地評價學生的學習情況。學生在課堂上,可以根據自己學習情況,對重難點進行投票,發表自己見解并進行討論,同時在指定的時間內完成提交上課過程中教師實時地推送的測驗試題。
教師在課后推送拓展的學習資源,發送主、客觀測試題目,進行模塊化考試(記錄分數),批改主觀題,整理下載并綜合分析測驗成績,及時進行學習效果總結。
汽車電器與電控技術基于“雨課堂”的教學資源是按照“課前—課上—課后”三部分分塊構建的。
在汽車電器與電控技術課程中,將課前部分的教學資源設計成兩大模塊,分別為“汽車電器”、和“汽車電子控制”。表現形式主要體現在PPT課件、課程視頻、討論問答、在線測驗等。即教師根據平臺中課程的每節內容制作成PPT課件,并在雨課堂平臺上推送擴展資源,如電子書籍、學習資源網址等。根據教學內容制作每一個章節對應的PPT,設計階段性測試試題,及重難點投票,課后作業及總結,上傳雨課堂終端,主要用于學生的課前預習和課中教學活動的任務演示,日后教學也可隨時調用。教師根據教學進度表,提前一周以列表的形式向學生雨課堂手機端發布學習任務清單和推送預習資料:預習任務→多媒體教學課件→視頻資源→階段測試,學生按照計劃進行學習,通過平臺反饋數據及時督促學生預習進度。其中視頻資源是本教學團隊骨干教師集體錄制,并與2019年3月首期上線,其中內容主要體現在重要知識點分享、難點講解,還有其他相關的視頻資料,在相關視頻上設置問題,啟發和引導學生思考,使教學深入淺出,充分調動學生學習的積極性和主動性,著重培養學生利用信息技術自主獲得知識與技能的能力。視頻內容還根據需求在不斷地調整之中。
對于課堂中的教學需要做如下準備:
(1)由于學生已經根據任務要求觀看了教師推送的視頻和拓展資源,了解了學習內容,標記“不懂”部分,并與老師和同學在平臺上進行了討論留言。因此,課堂上教師可以通過“雨課堂”,圍繞課堂重點內容及上周已講解的知識點準備隨堂的預習測試題,用以評估學生的自學效果。
(2)利用“雨課堂”平臺對教學內容的重、難點向學生發起投票,根據學生自主投票結果對學生存疑的知識模塊進行針對性講解,并同時可以開啟彈幕功能,隨時根據實時互動反饋進行調整解疑。
(3)每堂課設計幾個課堂問答環節,突出雨課堂最大的亮點,可及時反映學生的聽課效果。例如課堂上,講授完無分配器的電子點火電路后,可以在平臺上添加題目,推送給學生,檢驗學生的掌握情況,導出檢驗成績。
(4)為強化知識的應用和實踐,課堂上需要進行互動討論活動。如全班同學分為3個小組,每組分別闡述點火的三個要求在電路里是如何實現的,最后整合制作成PPT或小組視頻等是可視化資料,派代表課堂上進行大約5min匯報,教師進行問答,形成共同討論、自主分析解決問題的模式,將知識系統化、結構化。互動討論活動結束后,進入問題解決環節,這需要學生綜合運用知識,解決應用型、實踐性問題,達到學生智慧與能力的有機統一。
(5)針對學生感興趣的問題,教師會以思考作業題的形式推動到雨課堂平臺,學生課下通過查閱資料可在平臺進行共同討論,使知識點得到延伸,完成課堂到課后的轉移。因此,這種多樣化的學習模式激發了學生自主學習的興趣,還彌補了理論課課時少的不足,培養了學生獨立思考和創新的能力。
課后,根據“雨課堂”評價模塊提供的課后數據分析結果,實時對學生進行過程性評價,使教師可以有針對性地準備資料對學生進行個性化輔導和知識拓展。這對于總結教學經驗,選擇更適合學生的教與學模式,培養團隊協作精神和自主學習能力有很大益處。
課程按照課前預習、預習測試、課上交流討論、PPT匯報、課堂考勤、課后階段性測試、期末考試來綜合評價學生的學習效果。這種評價方法注重過程性和多元化評價,針對學生的整個學習過程都有詳盡的數據支撐及分析評價,能更加科學的評估學習過程,彌補了傳統教學評價體系的不足。
汽車電器與電控技術課程作為專業必修課在車輛工程專業人才培養中具有重要地位,基于雨課堂的汽車電器與電控技術翻轉課堂教學模式,運用了網上教學軟件與教師引導、學生主體相結合的創新教學模式,是高校教學改革探索的需要,符合學科教學和專業培養目標。在課前、課中、課后均可以進行實時師生互動,將傳統教學與信息教學有機結合起來,以客觀數據分析呈現整個教學過程,并據此制定相應的課堂內容對學生進行相關的課堂練習教學、互動交流,以便于學生進行更加深入的學習。應用此教學模式最大程度的調動了學生參與教學的積極性,實現學生自主學習和課后鞏固提升,本文將為雨課堂在汽車電器與電控技術翻轉課堂中的教學實踐提供參考和借鑒。