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摘要:针对高校工科类专业基础课程《电路基础》的混合式课程开发进行教学体系构建,对传统课程引入混合式教学平台,实现课堂与线上线下交融学习,兼用多种信息化教学应用手段,借助手机和电脑终端,达到理论与实践易学易用的并用教学效果。
关键词:混合式;信息化教学;交互动画应用;平台在线学习
本文引用格式:区雅文.基于信息化模式的《电路基础》混合式课程体系改革[J].教育现代化,2019,6(65):50-51,63.
《电路基础》是工科类的通用专业基础课程,教学内容的设计不再是单纯意义上的静态课堂教学,而是依据课程要求,结合教学的方法,引入混合式教学平台来适应教学发展,促进教学改革,以便提高学生学习能力的适应性和科学发展学习的必要性。为此,需要开发出一个包含了课堂学习、动手实践、信息化教学辅助、线上与线下,以及在线操作等动态的、交流互通的教学过程。
一 混合式课程建设的目标和思路
(一)构建混合式学习环境
采取混合式教学的网络教学平台-清华教育在线,设计5个项目包含13个子项目的教学内容,兼并项目内容的发布通知与管理、课堂教学监控与在线教学交互、在线教学评价与课后答疑讨论、作业提交与批改等模式,基于项目的协作学习微课及动画制作、有据可依的教学评价系统、课程调查问卷和实时的教学管理等功能于一体的网络教学平台来支撑混合式教学[1]。
(二)实施课堂教学改革
线上与线下的混合很大程度上弥补了传统教学的不足。线上与线下教学可以依据学时计划分配,设置一定比例来适当调节学时分配。教学环境使用培训-EWB软件,课程内容重点与难点讲授由PPT展示和交互动画及视频教学并用,课堂讨论、交流、答疑由课堂小组协作研究问题并汇报。
(三)开发课后在线教学
教师根据课堂教学的情况随时调整网络教学平台上的课程内容、教学资源或教学活动等,也可查看学生在线学习统计情况。学生课后可以通过手机或电脑终端在线预习和复习课程内容,课前和课后在线测试,在线交互动画教学测试,仿真在线学习内容做深层次的思考,达到真正理解和掌握[2]。除了课程内容之外,教师还可以给学生提供辅助学生理解和便于掌握课程内容的扩展资源,展示与电路基础相关的技能考证知识点。
(四)建立综合评价体系
在信息技术和混合式平台的支持下,应针对不同教学内容和分数的占比分配,适当调节和灵活运用评价方式。以学生在进行作业提交和运用观看教学资源为前提,在使用混合式信息技术手段解决实际问题过程中的表现和成果作为评价依据,全面评估学生在电路基础学习的过程与学习方法、运用混合式教学解决实际问题的能力方面以及相关作业提交与网络答疑设置部分的综合体现评价。
二 课程建设
《电路基础》进行混合式课程改革,首先筛选《电路基础》仿真软件的选取和设置,在原有电路基础课程内容的基础上增加仿真教学,并积累和创作丰富的交互动画、视频等资源,达到混合式教学的目的。采取EWB电子电路仿真软件、Flash动画、基于SWiSHmax交互动画、视频微课教学、网络答疑等手段对电路基础知识进行开发和整合应用。
举一个能够根据课程知识和技能特点和学生的理解能力,应用信息技术建设教学资源的案例。以项目一第1.2节基尔霍夫定律为例,分析教学资源的建设情况。
(一)列出知识点的导学单
把学习知识点的流程和步骤以渐进流程图的形式展现出来,每一形式针对不同的教学目的实现相对的测试和练习。
(二)选取PPT课件
以PPT和视频的形式进行知识点的解析,考虑到学生对文字不易理解,就对原课件PPT保留5页左右篇幅,数量上进行裁剪,文字上进行压缩,尽量保留有用的电路图和公式。
(三)制作交互动画
交互动画在设计上采用互动的形式,带领学生下一步该如何操作。交互动画与普通动画不一样在于需要点击相关文字信息才能进行下一步的步骤显示,提高了学习的互动性。引入Flash仿真动画,对分析和求解电路参数的方法和步骤上采用视频观看形式或可中途停止、可后退、可加速等步骤方便操作学生观看学习。
(四)录制仿真视频
以仿真实验的形式展示给学生基尔霍夫定理的验证过程,为了缓解背诵公式的枯燥无味,在仿真验证的基础上给出合理论证结果,从而加深公式记忆。
(五)设置课前测试
在观看和学习理论知识后,进去测试环节,课前测试策略类型以正常组卷(按题型和章节)进行随堂小测,可以随机测试2次,每次题目随机,选取最高一次测试分数作为最终成绩记录。
(六)布置课后作业
在布置作业的考虑上,选取与动画和视频内容相关的题目,一方面可以考察学生是否都观看并学习了知识点中的视频和动画,一方面为做作业提供一个例题依据供参考。
(七)设计拓展任务
对于基尔霍夫定理设置了一个EWB仿真验证的上机实验任务,主要是考虑到仿真实验可从各方面入手加速学生理解和记忆的训练。
三 案例分析
提供一个线下课堂教学案例。以技术含量较高、学习难度较大的单元为例,说明如何根据混合式教学的特点和优势进行高效、深度的组织教学。以教学内容3.2叠加定理为案例。
(一)学生主体与教师主导共存
在进行叠加定理教学时,采取混合式学习可以更好地实现教学目标,将面对面教学与在线学习系统有机地结合起来,实现完整的教学过程。
从叠加定理的理论知识分析开始,探索优化教学内容能更好地为学生学习服务,加入在线学习平台环境,探索怎样能够更为有效的方式进行混合,为了更好地适应学生的学习习惯、学习特性,帮助其在学习的过程中获取更好的效果。将视频课程与优慕课同时比较可以发现,视频教学中学习播客视频时长比阅读课程教学材料次数要高,说明学生喜欢通过观看视频来学习知识点,优慕课中,学生大多是用完成教学中的其他环节(讨论、作业等)。
(二)针对性学习线下的网络资源
混合式教学模式是将凡是有利于教学效果的资源都用来为其服务,在线上教学领域,现有的平台上有大量的学习资源,其中不乏名校教师的讲评,教学视频的内容基本都是先对理论知识进行一番叙述,然后做课后习题,或者就是实验室进行的叠加定理验证,这样的视频有一定的局限性,比如,要修改某一参数的时候需要在实验室实物接线就要换线,而仿真验证就不需要这么复杂,只需要修改阻值参数就可以实现了。学生在一开始视频学习时间占80%,而在课程作业或者复习阶段课件阅读时间占70-80%,因为在复习的阶段课件等文本类型的资料复习效率更高。绝大部分情况下,视频的阅读次数和时长是同向影响了最后学生的学习效果的。
(三)师生互动与生生互动相结合
教师的教学主要是在线下进行,而学生对知识的运用与提高主要通过线上进行。这种形势下,教师可以凭借自己的教学经验,很好地把握学生的学习过程。根据叠加定理的难度特点,依据学生的学习情况和课程要求给学生布置任务;根据学生的不同特点和接受能力,为学生讲解知识、解决疑惑,形成师生互动,增加答疑讨论热点,设置常见问题咨询解答[3]。教学内容老师提前准备,其中课堂的讨论主题也需要提前设计好,比如叠加定理适用场合,电压源与电流源单独作用时有哪些注意事项等,这些主题应围绕老师的教学开展,这些主题可以提前在网上发布,让学生提前准备,查找相关资料,也可以让学生在线预热,到了实际课堂讨论才会热烈,避免冷场。
四 总结与展望
《电路基础》混合式课程已经基本完成第一期教学尝试。平台构建成立了在线学习12个知识点,按照专业教学大纲安排了6个知识点12个课时来进行在线学习,通过6个知识点的学习发现学生对知识点的学习兴趣都是通过在线视频和交互动画建立起来的,通过学习成绩考察在线测试教学效果,在线测试和课后作业考察了学生对知识点的掌握程度。
在构建在线学习建设平台的同时,原创自主设计了交互动画来演示解题步骤,积极添加了高等教育电工电子资源库共享资源,将名校名师共享项目引入教学计划,为课程建设提供了学习的范本和方向。还将近年来在著名期刊和学报上发表的电路基础知识点相关内容学习和探讨建议,添加到教学资源库,便于学生阅读和参考,使学生能够在学习的同时了解到线性的解题思路和方法捷径,为学好《电路基础》课程打下坚实基础。
参考文献
[1]任军.高校混合式教学模式改革推进策略研究[J].现代教育技术,2017,27(04):74-78.
[2]赵晓晓.信息化教学手段在混合式教学改革中的实践[J].现代商贸工业,2018,39(24):174-175.
[3]聂爱国.高等院校教学改革中的混合式教学模式探究[J].教育教学论坛,2016(38):101-102.
[4]王林景,廖璠,周士琪.电子类基础课程在学生知识体系建设中的支撑作用——以《电路基础》对理工科学生知识系统建设为例[J].教育现代化,2017,4(48):114-115+120.
[5]王昱予.基于混合式学习的分层教学模式探究[J].教育现代化,2018,5(12):179-180.
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