基于理實一體化的線上線下混合式教學模式研究

以電機學為例

郝 帥，馬 旭，李紅巖，孫思雅，高 瑞

（西安科技大學電氣與控制工程學院，陜西 西安 710054）

0 引言

傳統教學過程中，通常把課堂作為教學的主戰場，在強調知識傳授的同時卻忽視了實踐能力的培養，形成了長期以來重理論輕實踐、重知識輕能力的傳統課堂教學模式。在新工科建設背景下，這種傳統教學模式對高校工科專業學生實踐能力的培養是非常不利的。工科中部分課程理論性較強，尤其是專業課程的基本概念及體系結構等知識點較多，學生僅通過線下課程中教師的講解往往難以完全掌握，所以通過利用線上資源及時、準確的理解掌握課程中的重點是對線下教學的有效補充。

近年來，信息化浪潮推動了社會各個領域的快速發展，尤其對教育理念和教學模式產生了革命性影響。在此背景下教育信息化孕育而生，它以現代教學理念為依據，以現代化信息技術為依托，利用視頻、動畫以及實驗等多種手段，使教、做、學、練等環節融為一體[1][2]。為此，“線上”+“線下”的混合式教學模式成為國內外教育領域的研究熱點。

1 電機學課程教學現狀分析

“電機學”作為電氣類專業的一門重要基礎課，其內容涉及多個學科的知識，具有理論性強、概念抽象、與工程實際聯系密切等特點。根據以往教學經驗，該課程是電氣工程類專業學生學習的“攔路虎”，學生普遍反映課程內容太過抽象難懂。而教師認為該門課程授課學時少、教學難度大[3]。針對上述問題，眾多教師都積極進行課程改革，試圖探索一種高效的教學模式，但是效果往往欠佳，其主要原因如下[4]。

1.1 教學方法不當

學生在學習過程中往往感覺電機學課程相比于其他課程學習難度較大，其中一個重要原因是該門課程要求學生有一定的抽象思維能力和動手能力。所以對于不同的知識點，教師應該采用合適的教學方法幫助學生進行理解。然而，目前大多數教師在授課時并未重視該問題，往往采用一種固定的教學方法貫穿課程始終，教育方法不夠靈活，忽視了學生間的差異性，造成部分同學對于某些章節知識點難以理解，甚至無法掌握。

1.2 學生動手實踐訓練不足

本門課程共54個學時，其中理論教學為48學時，實驗教學為6個學時。實驗教學環節通常安排在理論教學的中期，并且集中在1周時間內完成。為了兼顧整門課程的教學重點，實驗教學的部分內容會先于理論教學，從而使得部分學生做完實驗后并不能很好的與理論教學相匹配。另一個重要問題在于受實驗學時限制，學生動手實驗能力往往得不到充分鍛煉。

1.3 學生課堂參與度不高

學生上課時往往參與度不高，學習積極性較差。其主要原因在于大部分教師在授課時依然是以教師為中心。學生始終處于被動接受的地位，極大限制了學生學習的主動性和積極性。因此，如何激發學生們的學習主動性和積極性，將被動學習轉變為主動學習是一個關鍵問題。

1.4 課程考核方式單一

目前,大多數高校都采用期末、期中以及平時成績加權的方式來評價學生的總成績，但是其局限性依然突出。原因在于：（1）期末考試成績權重過大，平時成績占比較低，造成學生對平時學習的重視程度不夠，考試考前突擊復習現象非常普遍；（2）平時成績主要依據學生的出勤、作業、實驗來評定，從而不能準確評價學生專業知識和技能水平的掌握情況，缺乏學生學習能力達成的過程性評價。

2 基于理實一體化的線上線下混合式教學

針對傳統教學模式存在的弊端，提出一種基于理實一體化的線上線下混合式教學模式，其實施原理圖如圖1所示。

圖1 線上線下混合式教學模式圖

2.1 課前預習

教師通過學情分析梳理下次課授課內容，完成教學設計，包括課件制作、視頻錄制、練習題和測試題的整理等。通過中國大學MOOC、超星學習通等教學平臺向學生推送學習資源，借助平臺管理系統監督學生的學習進度和學習情況。此外，將學生分為多個小組，并借助教學平臺向每個小組發布課前預習任務。

以本門課程中《同步發電機工作原理》小節為例，該節的重點在于同步發電機工作原理分析。課前將學生分為5個小組，要求第1組同學在實驗室進行同步發電機工作原理實驗，并錄制視頻；安排第2組同學搜索或制作同步發電機工作原理演示flash；給第3組同學布置下次課程中的一個重要習題，要求該組同學通過實驗的方法給出結果，并錄制實驗驗證視頻；第4組同學查找同步發電機的發展趨勢以及技術難點；第5組同學要求制作一個簡易風力發電實驗系統。教師借助網絡教學平臺及時了解學生的任務進展情況，并為學生進行輔導和答疑，并對每組學生的完成情況進行評價打分。

2.2 課堂教學

課堂上，對每個小組同學的課前預習情況進行評價和說明；然后，針對本次課程的重點內容進行主題討論，以學生為中心，教師為主導，及時進行總結點評。課堂中，將各組同學課前完成的任務串接在課堂教學過程中，安排每組同學匯報各自完成的任務，使學生們能夠多方位理解課堂重點內容，增強學生們的課堂參與度、興趣度以及成就感。教師在課堂教學過程中對每個小組的表現以及個人表現進行評價，并進行相應的指導。

2.3 課后復習

課后，教師對課堂教學過程以及實驗過程中遇到的問題，進行提煉和總結，以作業任務的形式發布給學生，引導學生進行深入思考。同時，通過線上教學平臺發布測試題以及拓展學習資料等，規定學生在指定的時間內完成，借助教學平臺管理系統及時掌握學生的學習狀況并進行評價打分。

3 結論

本文針對《電機學》課程傳統教學模式存在的不足，探索了一種新穎的理實一體化的線上線下混合式教學模式。通過課前預習、課堂教學以及課后復習三個環節將學生的理論學習和動手實踐更加緊密的結合，能夠激發學生的學習熱情和興趣，提高教學質量，促進多元化、創新性卓越工程人才的培養。