“电工学”课程混合式翻转课堂的实施_聂晶.pdf

第 卷第 期 年 月电气电子教学学报 收稿日期：；修回日期：基金项目：新疆生产建设兵团线下一流本科课程 电工学；石河子大学教育教学改革研究项目（）；石河子大学课程思政示范课题（）第一作者：聂晶（），男，硕士，教授，主要从事电工基础理论的教学和农业电气化相关的科研工作，：“电工学”课程混合式翻转课堂的实施聂 晶 任 玲 晁雪薇 李 阳 王洪坤（石河子大学 机械电气工程学院，石河子）摘要：在“互联网 ”与“新冠肺炎疫情”背景下，进行了针对“电工学”课程的混合式翻转课堂教学设计与实施。简要分析了学生在“电工学”课程学习过程中存在的“痛点”问题，从教学目标、手段、过程、资源、评价五个方面提出了解决问题的举措。基于校内 和雨课堂教学平台，设计了“以问题为中心”的混合式翻转课堂教学案例，学生的学习主动性和创新能力得到极大激励，课堂教学质量显著提高。关键词：电工学；翻转课堂；混合式中图分类号：文献标识码：文章编号：（）（，）：“”“”，“”，“”，：；随着新时代科技水平的不断进步，高校传统课堂教学方式日渐跟不上“互联网 ”时代中信息传递智能化、数字化、碎片化的发展脚步。此外，自 年新冠肺炎疫情世界范围内大规模爆发后，各高校积极响应我国疫情防控政策，线上网络教学模式成为后疫情时代常态。在此综合背景下，提出了针对“电工学”课程的混合式翻转课堂教学设计与实施。翻转课堂就是将传统课堂翻转过来 翻转授课模式、翻转课内与课下的学习任务分配、翻转教师与学生在课堂的主导位置等。在翻转课堂中，学生不再局限于课堂的 教师的讲授中学习，它重新定义了学习的自由主动性，即要求学生在课前自主完成学习任务。待上课时，教师不再作为主要讲述者而作为学生的引导者，学生针对课前学习情况与同学、教师进行讨论并共同解决问题，以获得更深层次的启发与理解，最终完成对知识体系的掌握。议及此，学生在翻转课堂中的地位已经不言而喻 翻转课堂是“以学生为中心的”。这种课前自学、课上讨论的课堂模式使学习变得更加灵活可控。学生作为翻转课堂的主导者，可以自由掌控学习资料的更多获取途径，建立更加个性化的学习计划，学生能够更专注于主动学习，从而激发自身的主动性、积极性。互联网时代，基于“互联网 ”的线上线下混合教学方式成为主流，在一定程度上促进了“翻转课堂”教学模式的飞速发展。“电工学”课程混合式翻转课堂计划的提出，构建起了以学生为中心，链接教师、同学、课程、互联网、线上平台、移动终端等各类学习阶段必要元素的交互教育网络。混合式翻转课堂计划实现了线上课程学习与线下课堂教学有机融合，实现了“学生为主、教师为辅”的“随时、随地、随心”的智能化课堂。学生课程学习的“痛点”问题课程组经过实际教学总结与讨论，发现学生在课程学习过程中主要存在以下几个“痛点”问题：学生对课程无感现象普遍作为一门非电专业的技术基础必修课程，“电工学”课程的授课对象来源广泛，学生涵盖多个不同理工科专业，其中不免有些专业在实际应用中与“电工”关联度不高。这些非电专业的学生缺乏对基本“电工”概念的理解，因而展露出学生对“电工学”课程普遍表示无感的现象。这不仅不利于完成“电工学”课程“培养学生电工基础理论与技能”的教学目标，也不利于新时代高校对多元化人才的培养。理论知识点难度较高，不易理解课程涉及知识点繁多而广泛、课程学时却相对较少，教师在有限的课堂时间内，不能有效兼顾每位学生的情况；且传统“电工学”课堂缺乏高效便捷的智能设备与手段，不利于教师对学生的学习效果进行全盘把控。是以学生在学习过程中遇到的问题得不到及时地解决纠正，对知识进行更深层次理解时困难加重。表现为，学生认为“电工学”课程的理论知识点难度较高，不易理解，进一步导致学生学习主动性不够，学习热情不高。课堂参与度低、缺乏研究性学习学生对课程学习的积极性不高，学习不投入。有相当一部分学生缺乏自主学习的习惯，长期处于被动学习状态中，面对课程中遇到的问题，他们不擅于、甚至羞于提问，课堂参与度低，缺乏课堂所要求的基本主动性，遑论在提出问题和解决问题的全过程中学习到进一步展开科学研究的方法。学生的创新、拓展能力不足，学生缺乏自我激励；更有甚者，逐渐养成了在课堂上玩手机、打瞌睡、应付作业、考试的习惯，或者可以说，他们在逐渐放弃课程学习。知识迁移能力差课程知识点繁多，学生在学习过程中难以做好整体把握，对知识体系的整体性认知欠缺。同时由于课堂教学重知识、轻能力，缺乏相应的高阶研究性学习内容，理论与实践联系不够紧密，实践锻炼机会不足，学生不能将课程所学知识及时转化为实践应用，知识迁移能力差。混合式翻转课堂实施策略针对学生在学习过程中的“痛点”问题，课程组把 教学理念渗透在每个教学环节中，改变“以教师为中心，以课堂教学为中心”的现状，把“教”的优势转化为学生“学”的优势，突出“以学生为中心”的课堂主体地位，分别从教学目标、教学手段、教学过程、教学资源、教学评价五个方面出发，提出“电工学”课程混合式翻转课堂的实施策略如下。翻转课堂教学目标翻转课堂的教学目标设计应结合翻转课堂教学的特点，秉持“以学生为中心”的原则，侧重学生的学习过程和结果而非教师的教学手段。应用布鲁姆教学目标分类法，设置的“电工学”翻转课堂教学目标为：（）知识目标：掌握电路、磁路分析的基本方法以及模拟、数字电路的基本知识为核心，使学生具有解决电工及电子技术问题所需的基础知识。（）能力目标：培养学生解决特定的问题或工程需求的能力，使用信息技术工具和现代工程工具解决电工电子普遍问题的能力。（）素质目标：建立有规划的、有积累的电工电子应用思维，培养脚踏实地的工程精神，和具有远见的工程规划意识，明晰学科前沿发展，明确自身价值和社会定位。“互联网”与翻转课堂深度融合科学技术的飞速发展使得现代教学手段有了更多样化的选择，催生了“互联网 ”与现代化课堂的融合。而翻转课堂因其自身特点，更需要加强这种融合。图 所示为“互联网 ”与翻转课堂深度融合的智能课堂体系。这种智能课堂模式下，师生交互突破时空限制，课堂教学内容涵盖知识更为广泛丰富，课堂气氛更加活跃轻松，课堂功能得到完善，向多元化发展。图 “互联网 ”与翻转课堂深度融合的智能课堂体系第 期聂晶，等：“电工学”课程混合式翻转课堂的实施）课程 课群腾讯 是大学生最常用的移动社交软件，翻转课堂充分利用其即时性、高效性，以及便捷迅速地文件传输功能等，在实施翻转课堂的过程中建立“电工学”课群，实现了翻转课堂的移动学习、合作学习。在课群中，学生之间、师生之间均可进行即时交流，极大程度地方便了课后学生讨论及教师答疑，扩大了“翻转课堂”的时空范围，可以有效提高学生对“重难点问题”的解决程度。同时，在课程群内进行学习资源分享，通过电工前沿发展和课程思政的“微课视频”，可以有效提高学生对“电工”的理解和“职业素养与规范”的遵守。）雨课堂平台雨课堂平台是一个基于“互联网 ”的完整智慧教学平台。使用雨课堂，教师可提前将课前预习资料上传，以便学生线上预习；课堂上，雨课堂支持实时答题、弹幕互动；课后，学生在平台上传作业、讨论交流。无论是课前预习、课堂互动、课后作业，雨课堂贯穿了“电工学”翻转课堂的整个教学过程，且可针对教学过程中学生的学习情况提供数据报表等。教师可以通过雨课堂平台的数据统计，全面掌握学生的课堂学习情况，解决学生课堂参与度低的问题，且对教学过程形成过程性评价。）校内 平台学生在课下通过 平台的课程资源查漏补缺，同时也可通过其中的线上论坛版块继续在线上进行讨论、交流，开展头脑风暴。学生不再仅仅应付作业或考试，而是对学习内容有更深入的研究性思考，并会对这种研究性学习产生充分的成就感。学生通过 平台上传自己的课外拓展作品，通过示范激励和带动作用，加强理论知识与课外实践的深度结合。“学生为主、教师为辅”教学过程在课程混合式翻转课堂计划中，教学过程中由学生主导、教师辅助，分为课前、课堂、课后三部分。在整个教学过程中，结合学生学习的“痛点”，采用多元化的翻转课堂教学模式，通过“学习 探究 实践”递进式教学，调动学生主动性，提高课堂教学质量和效果。在课前自学阶段，由教师制作相关教学资源并上传至校内 平台，学生根据课业目标自学课程内容，并完成预习清单和问题汇总。课堂学习阶段学习的主动权由学生掌握，教师则主要是辅助、帮助学生解决课前预习过程中存在的共性问题、进行知识深化拓展，总结梳理课堂知识体系，完成知识的完整建构。课堂组织形式主要由教师根据预习清单提出层次渐进的引导问题，学生通过雨课堂参与、分组讨论、分组实践等形式解决问题，教师进行点评、分组指导、共性引导帮助学生解决问题。课后是知识巩固阶段及学习效果检验阶段，学生通过完成具体任务及课外实践提升巩固知识体系，解决课堂上的遗留问题等。翻转课堂精品教学资源混合式翻转课堂基于线下课堂、校内 平台、雨课堂平台展开，在构建教学资源时，除了传统教学资源外，还结合了翻转课堂学生课前自主学习的特点，在平台中增加了微课视频、网络测试等新型教学资源。图 所示为“电工学”课程教学过程中不同阶段、不同平台中的主要教学资源。图 主要课程资源这里需要注意的是“微课视频”与“教学视频”“学用 课件”与“教用 课件”这两对资源的具体含义。在课前自学阶段的“微课视频”是以单个知识点为一节的短视频，便于学生课前的“碎片化”学习；而课堂阶段的教学视频是为辅助教师教学的一些展示性视频，例如电机正反转原理视频等。“学用 课件”是包含知识点详细讲解的专为学生自学制作的 课件；而“教用 课件”则是教师实施线上翻转课堂教学的 课件，内容由精细的知识点变为高度凝练总结的课程内容框架。翻转课堂综合考核评价体系构建的翻转课堂综合考核评价体系本质上仍由平时成绩与考核成绩两部分组成，但较传统考核方式不同的是，它将每部分成绩占比划分得更为细致，且善用数据说话。各“互联网 ”平台导出的学习习惯数据，包括预习时长数据、课堂互动数据、网络测试数据等，客观公平，形成了动态、过程、多元的评价方式。电气电子教学学报 第 卷 混合式翻转课堂教学案例以课程第二章第七节戴维南定理与诺顿定理为例，站在学生的视角，需要解决的痛点问题是：如何针对复杂电路进行电源的等效变换？设计的混合式翻转课堂教学案例如图 所示。图 戴维南定理与诺顿定理课程案例 课前自学环节戴维南与诺顿定理对学生课前自学的任务要求是：通过 平台上的微课视频、课件学习课程内容，要求理解掌握戴维南定理、诺顿定理，应用所学完成雨课堂平台的课前自测题。前文中已提到课前教学阶段需要教师准备的主要课程资源，这里主要对微课视频、简单知识框图、课前自测题展开详细说明。）微课视频在课程翻转课堂教学过程中，学生对知识认知过程的前两阶段 “记忆”“理解”，是靠课前自学完成的，故教师在制作课件时既要突出课程知识的重难点，又应综合考虑学生学习时间的“碎片化”特点。而“微课视频”短小精悍，突出了一个“微”字，同时其构建的生态又十分有利于教师就某一知识点或某一重难点进行展开和分析，故翻转课堂需要这种微课视频在课前阶段帮助学生进行自学。）简单知识框图课程知识点繁多复杂，学习过程中常使学生感到枯燥乏味，抓不住重点。针对此，教师在课前阶段上传待完善的简单知识框图，如图 所示为戴维南定理与诺顿定理的简单知识框图。学生在自学课程后根据自身掌握知识完善框图，最终构建完整知识体系。图 简单知识框图 ）课前自测题以往的预习环节一般是教师布置学生自我思考作答，不能及时发现学生的错误。线上翻转课堂利用雨课堂这一便捷高效的教学工具，通过微信推送将课前自测题分发到每位学生手中，学生自学课程内容后可进行“即学即测”，加深印象。课堂讨论环节课堂教学环节的主要任务是学生对知识的内化吸收。在该环节，要保证学生课堂主体的地位，教师作为学生的引路人，只负责引导课程环节循序进行而不对学生的自主学习活动进行另外干预。“以问题为中心”的课堂组织形式，通过逐层递进的问题引导学生采用分组模式展开组内讨论，问题基于学生在课前线上预习所形成的梳理，问题的设置由浅入深，逐层加码。可由“电源的等效变换发现哪些电源电路可以简化？”，过渡到“有源二端口网络简化的方法？”，