信息化背景下電工電子實驗教學模式的探索與實踐

胡秋琦 楊靜

摘? 要：新時代教育信息化的發展沖擊著教育發生系統性的變革，將先進的信息技術工具運用于教育教學成為了教育變革的趨勢。雨課堂是互聯網背景下的智慧教學工具，MOOC是一種大規模開放在線課程模式，將二者與傳統課堂教學相結合，探索一種新的實驗教學模式。通過在電工電子技術實驗教學中的應用實踐，分析說明其在課前預習、課堂教學、課后復習三個階段的實踐教學中取得的成效。

關鍵詞：電工電子實驗? 混合式教學? MOOC? 雨課堂

中圖分類號：G424 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2021）03（a）-0223-03

Exploration of Teaching Mode Based on Information Technology in Electrics and Electronics Laboratory Teaching

HU Qiuqi? YANG Jing

（Harbin Institute of Technology （Shenzhen） Experimental and Innovative Practice Education Center， Shenzhen， Guangdong Province， 518055 China）

Abstract：The development of educational informatization is stimulating the systematic change in education. The application of advanced information technology tools in teaching has become the trend of educational reform. Rain Classroom is a computer-assisted education platform， and MOOC is a large-scale open-source online course. By combining the two methods and traditional classroom teaching， we explore a new model of delivering experiment courses and examine its efficiency by analyzing students' engagement in the before-class preview， in-class activity， and post-class review.

Key Words：Electrical & electronic experiment; Blended teaching mode; MOOC; Rain classroom

2020年是不同尋常的一年，學校積極響應教育部要求，組織了線上教學，利用現代信息化技術完成在線教學、在線學習的工作任務，使學生在家里不僅能學習理論課程，也能完成實踐類課程的學習，做到“停課不停學”。這對高校教學來說是一次新的挑戰，同時對高校教師來說又是一次機遇，推動我們使用全新的方式進行教學探索和嘗試。2020年春季學期線上授課的經歷不僅僅是一種臨時措施，它為課堂教學提供了新的思路，促進教師將信息化手段應用到傳統教學中，形成一種課堂教學的新形態。

1? 數字化教學資源建設

《電工電子技術實驗》是一門技術應用型基礎課程，也是電類的實踐入門課程，主要面向計算機、機械、環境和材料類專業的本科生，共12個學時。通過實驗動手環節，培養學生實踐基礎和實踐理論，在掌握基本的實驗技能之外，具備獨立思考能力、綜合設計以及自主創新能力。如何通過實驗課程教學改革來提高學生的自主學習和創新實踐能力，是目前國內高校教學改革研究的重要方向之一[1-3]。當失去線下課堂這個教學載體時，老師們對線上教學感到無從下手，傳統課堂教學所使用的手段和方式都不能適應線上教學。尤其實踐類課程，在沒有實際電路、沒有實際設備的情況下，如何向學生傳授知識，如何使學生掌握理論知識與實際應用的聯系，是我們急需解決的問題。這種情況下，數字化教學資源顯得尤為重要，而我們原有的數字化教學資源較少，不能滿足線上教學的需求，因此建設了一套形式多樣的數字化資源，包含電子文檔9個、動畫8個、短視頻3個：

（1）實驗儀器設備的使用說明制作成動畫，實驗裝置和元器件的簡介制作成圖片和文本，在課前發給學生作為預習資源;（2）實驗指導書和教學課件以電子版文檔的形式下發，學生在手機端或電腦端可以隨時查閱;（3）一些以動畫或圖片形式不容易表述清楚的知識點或操作內容，錄制成短視頻，每個視頻一個知識點，直觀易懂，方便學生學習和掌握。

以上數字化資源基本可以滿足線上授課的需要，也為線上線下混合式教學積累了經驗。

2? 混合式實驗教學新模式

教學模式是教學中一個有力的輔助手段，目的是實現特定的學習目的與學習任務，培養學生批判性與創造性思維，強調學生個人學習能力的發展[4]。線上教學期間我們采用了“雙直播”方式，即“雨課堂+騰訊課堂”兩個平臺同步直播。兩個平臺的優勢互補，這樣即使授課過程中某個平臺出現網絡卡頓、沒有聲音、看不到畫面等問題，另一個平臺能夠保障線上教學正常進行，不影響授課效果。

2020年秋季恢復開學后，實驗教學回歸到實體課堂，但課堂教學并沒有回歸傳統方式，線上教學獲得的優秀經驗被保留下來，融入到線下教學中，形成了一種新的教學模式，即“雨課堂+MOOC+線下”模式。

雨課堂是“學堂在線”與清華大學合作推出的智慧教學工具，基于“微信+PPT”進行授課，覆蓋課前預習、課堂教育、課后復習全過程的每個環節[5-6]，能夠對完整教學過程進行跟蹤監測和實時評估[7]。雨課堂正式對外開放后，利用雨課堂開展教學活動的高等院校多數將其用于理論課教學，應用于實踐類課程的比較少。怎樣將雨課堂這種智慧教學工具應用到傳統課堂中，成為課堂教學的有力手段，是我們要探索的內容。線下授課時，在紙質預習報告之外，保留了雨課堂預習題環節。預習題成績計入實驗課程總成績，填補了之前沒有預習考核的空白。老師能夠看到答題情況的后臺統計數據，授課時就可以針對難點進行著重講解，解答學生在預習過程中的疑問，提高課堂教學效果。

MOOC（Massive Open Online Courses）是一種大規模開放式網絡課程，也是我國正在大力推廣運用的新模式。近幾年，一些技術性與操作性很強的課程也加入到慕課平臺上，對于實踐類課程，網絡教學并不是代替課堂教學，而是運用慕課的優質資源改善傳統課堂，提高課堂教學質量[8]。2020年秋季學期我們錄制的《電工與電子技術實驗》課程在中國大學MOOC平臺正式發布，共有7個實驗項目，14個視頻，包含實驗操作、實驗裝置使用方法、儀器設備使用演示等內容。視頻在操作和講解上，注重培養學生規范的實驗操作、良好的實驗習慣和嚴謹的實驗風格，為學生將來的科學研究和工程應用打好基礎。學生觀看MOOC視頻后能夠基本掌握實驗步驟和實驗方法，對如何做實驗有直觀認識，按照視頻中操作即可完成實驗。

教育現代化是當今教育改革的趨勢，對于構建教育強國具有重要意義[9]。在混合式實驗教學新模式下，學生與老師的角色發生了轉換，學生成為學習的主體，老師從知識的傳授者變成引導學生獲取知識的協助者[10]，實踐“以學生為中心”的教學理念[11]。

3? 新教學模式的應用實踐

課前預習階段，學生通常寫預習報告只是把實驗指導書抄一遍，達不到真正的預習效果。雨課堂預習題與每個實驗項目對應，內容覆蓋實驗指導書、數字化教學資源以及MOOC視頻。學生登錄雨課堂賬號，可以在手機端或電腦端查看試題，并需要在指定時間內完成答題。由于雨課堂預習題側重實驗操作與應用的相關知識點，與紙質預習報告的內容不重疊，因此不增加學生學習負擔。通過統計數據可以看出，雨課堂預習考核方式能夠有效起到督促學生預習的作用，顯著提高了預習效果。見圖1。

課堂教學時，一方面，學生預習比較充分，實驗步驟等基本內容不需過多講解，老師只需要關注實驗重點和難點，有針對地教學，提高了教學質量;另一方面，學生通過學習MOOC，對實驗中知識點的掌握度更高，實驗效率明顯提高。由于課堂效率的提高，大多數學生能夠提前完成實驗指導書規定的內容，就有更多的時間強化應用，在課堂上提出適當的附加任務，引導學生獨立思考，調動學生的參與意識和表現意識，鍛煉學生的動手能力，培養學生的觀察能力和思維能力，使學生學會分析問題的方法。解決以往學生只是機械地按照實驗指導書步驟測量數據，缺乏自主思考的問題，發揮學生的主觀能動性，使學生在加深理解理論知識的同時，掌握如何應用所學知識解決實際工程問題。教師依托雨課堂及MOOC平臺的詳細數據，能夠實時了解學生的學習行為，及時針對學生存在的問題給予反饋，教師與學生之間形成動態的反饋機制，賦予學生更為完整化的學習體驗[12]。見圖2。

課后復習階段，學生可選擇MOOC視頻、動畫、圖片等多種數字化學習資源，也可以通過預約到實驗室復習操作。相比傳統課堂只講授一次的方式，這種靈活多元的不受時間、地點限制的教學方式構建了個性化、數字化的學習環境，受到了學生的一致好評。

4? 結語

《電工電子技術實驗》是一門應用性很強的電類基礎實踐課程，對培養學生的工程應用思維和工程素養具有重要作用。從課堂教學效果和實驗完成質量來看，“雨課堂+MOOC+線下”的新教學模式，培養了學生的自主學習能力，有效提高了教學質量;老師的角色轉變為“引導者”，調動了學生的學習積極性，加強了學生的實踐應用能力。新教學模式解決了傳統方式在教學環節中存在的問題，通過課前、課堂、課后三個階段的教學改革，實現了在教學的全過程為學生提供學習支持。本次教學新模式的探索初見成效，為下一步工作積累了實踐經驗，也為繼續深化教學改革明確了方向。

參考文獻

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