借助微视频的“电波与天线”实验教学改革

容, 袁迎春, 张照锋, 王抗美

(南京信息职业技术学院 电子信息学院, 江苏 南京　210023)



借助微视频的“电波与天线”实验教学改革

容, 袁迎春, 张照锋, 王抗美

(南京信息职业技术学院 电子信息学院, 江苏 南京210023)

为提高“电波与天线”实验教学的效果,设计了借助微视频的实验教学模式。该教学设计借鉴翻转课堂的理念,以微视频为主线,从课前、课中到课后,有效地利用了微视频时间短和可反复观看的特点来开展教学活动。这种教学模式有别于传统实验教学,符合高职院校学生个性化及差异化的学习特点。调查分析结果显示,借助微视频的实验教学效果整体上优于传统教学方式,并有助于提高学生的动手能力。

电波与天线； 实验教学； 微视频； 翻转课堂

在高等职业院校中,实验教学对于培养学生的职业素养、提高学生的工程实践能力和动手能力起着非常关键的作用。

目前,微课、微视频、翻转课堂等新的教学模式正在全球范围内兴起。微视频是以学习或教学为目的,以短小精悍的在线视频为表现形式,以阐释某一知识点为目标的教学视频[1]。相较于传统视频,微视频占用容量小、播放时间短,方便学生利用手机、电脑、平板电脑等进行观看,在实际应用中灵活性强,而且既支持教师课堂教学,也支持学生自学。微视频往往和微课[2-3]、翻转课堂[4-5]等联系在一起。微课的核心是“微视频”,但完整的微课还需要与配套的相关资源和学习活动相结合。与微课配套的视频资源包括知识向导、练习题、测试题、课件讲义、评价反馈等,它们是微课的重要组成部分,同时也为师生评价教学和学习效果提供依据。翻转课堂是近几年来教育界关注的热点,在翻转课堂教学过程中,教师将传道授业提到了课前,把解惑和知识内化的过程放在课内,使“填鸭”式教育变成了自我探究式学习的教学模式,激发了学生的自主学习能力。

采用以上这些新的教学思想来提高教学质量已成为教育界研究的热点。例如,南阳师范学院林青松等教师将翻转课堂应用于该校“现代教育技术”的实验教学[6],部分解决了原来的传统实验教学中存在的问题,让教师成为学生学习的协调者和指导者；陇东学院的严瑾等教师在“非线性编辑”课程教学中采用了微视频案例来提高学生的创新能力和实践动手能力[7]。这些都是针对本科院校学生的教学实践和研究,而高职院校学生的特点与本科生有一定差异,如何提高高职院校实验教学质量尚待研究。

笔者通过查阅相关文献和进行学情调研分析,结合现代教学理论,提出了适合高职教育、借助于“微视频”的实验教学设计,并在高职课程“电波与天线”实验教学中进行实践运用[8-11]。

1　高职实验课程存在的问题

在高职院校,实验环节在许多课程教学中是非常重要的环节,它能有效提高学生的实践能力和动手能力。通过问卷调查、访谈可以发现，在高职院校的传统实验教学中存在以下问题:

(1) 一般而言，高职学生学习基础较本科学生薄弱、学习能力也有差别,采用传统的实验教学方法,总会有学生跟不上或是听不懂；

(2) 教师在操作演示时,只能对一台仪器进行演示操作,周围可供学生观摩的空间有限,有些没看到教师演示操作的学生对实验内容、实验过程不易理解；

(3) 在实验课上,有些学生注意力不集中,甚至没有听到教师讲的内容,而一位教师往往面对四五十个学生,不可能照顾到每个学生,给每个学生再讲一遍。

基于以上原因,需要探索适合高职学生的实验课程教学设计。

2　基于“微视频”的高职实验教学设计

高职院校的实验教学大多数属于技能教学,需要教会学生操作特定的设备或仪器、完成某项测试。当代国际著名教学设计理论家罗米索斯基教授认为,技能的教学策略及具体方式包括3步[12]:

第一步,教给必要的知识；

第二步,运用讲解策略帮助学习者达到初步掌握技能的水平:(1)示范要掌握的技能；(2)为学习者安排经简化的或提示性的练习；(3)为学习者安排整套技能的自由练习,为其提供反馈纠正、强化鼓励等；

第三步,一旦学习者达到基本掌握的水平,根据技能的不同性质采取进一步的相应策略,从中培养其综合、分析等方面的能力。

这3个步骤比较笼统,还不能解决高职教育实验课程实际存在的问题。笔者考虑到高职学生的自身特点,借鉴“翻转课堂”的优势,提出了借助于“微视频”的高职实验教学设计流程(见图1)。

图1　高职实验教学设计流程

我们采用“翻转课堂”形式实现罗米索斯基教授提出的第一步——“教给必要的知识”,布置课前任务,让学生在课前通过包括网络在内的多种渠道进行学习。为了节省课堂时间,将“学生分组”这项工作安排在课前完成,这样也让各组的组长能够监督本组成员完成课前任务。

对于罗米索斯基教授提出的第二步——“帮助学习者达到初步掌握技能的水平”,主要在课堂内完成。由于学生学习的自觉性差别较大、有些学生基础差,很有必要针对本次实验所需知识进行“回顾提问”,以检查课前任务完成情况,再通过观摩完整的实验示范操作视频,使学生对实验有整体认识。根据记忆学相关理论,仅看一遍视频不可能记住该实验的所有动作,再安排学生根据视频或教师的讲解进行实验操作,教师给予指导。在此过程中,教师根据学生的实验表现,选择已经基本掌握的学生指导还没有掌握的学生进行自由练习。最后,根据学生表现,小组长和教师对学生进行评价反馈。

对于罗米索斯基教授提出的第三步,我们安排在课后进行,录制一些反映实验过程中某些错误的微视频放在课程网络平台中,让学生观看并完成一份挑错报告。

3　基于“微视频”的高职实验教学实践

“电波与天线”课程是我校一门重要的专业核心课程,该课程内容多而抽象、实践性强,而实验学时少(仅有8学时),要将“网络分析仪测量微波器件参数”等4个实验在8学时内完成并不是件容易的事。为了提高教学效果,我们在无线电技术专业2013届平行班中选取2个班为实验班,在教授“电波与天线”实验内容时采用以上“基于微视频的高职实验教学设计”。

3.1课前

在征求学生意见的基础上将学生分为若干小组,再布置课前任务,让学生课前看教学视频、查找相关资料,并提前把操作视频导入手机或平板电脑等设备中。

课前任务包括:

(1) 学习课前学习资料,并在Word文档中梳理出该章节的知识要点,可以对照课本、网页资料和教学视频进行总结,思考“滤波器有何作用,常见参数有哪些”,本任务满分10分；

(2) 观看课程学习平台中的视频“实验、用网络分析仪测量微波器件参数”,自己整理出实验步骤,并将视频导入手机或平板电脑等设备带到课堂中,本任务满分10分；

(3) 学有余力的学生可以在网上查询相关视频的链接地址,在论坛里分享给大家,平时成绩加5分。

3.2课中

教师先回顾与实验相关的理论知识,再针对课前任务单中的内容进行提问,接着播放实验操作视频并对重点环节加以提示,然后再让学生进行实验操作。学生可以根据自己的需要选择带上耳机一边看事先下载的视频一边操作,遇到问题可再看实验室反复播放的视频。

同时,教师进行巡回指导,观察各组做实验的情况,发现问题并不轻易介入,而是先让学生有一个独立探索的过程,对于学生确实难以解决的问题,教师再给予指导或示范。教师可指派已熟练完成任务的学生指导操作有困难的学生。最后,小组长和教师共同进行评分并反馈。

3.3课后

教师要求学生观看实验中错误操作的微视频,并完成一份挑错报告。学生可以通过再次观看正确操作的实验微视频完成挑错报告,从而达到巩固学习的目的。

4　实验教学效果

为了检查基于“微视频”的实验教学效果,再在平行班中选取另外2个班采用传统实验教学方法,并针对教师和学生分别作问卷调查。调查结果显示:

(1) 对于同是2学时的同一实验课,同一教师在采用传统方法教学时,在讲台上讲授实验的时间约为45 min,讲台下用于和学生一对一辅导答疑的时间也为45 min；而采用“基于微视频的高职实验教学设计”来完成实验教学时,教师在讲台上讲授实验的时间约为22 min、讲台下用于和学生一对一辅导答疑的时间为68 min,师生之间、学生和学生之间有了更多的沟通和交流；这样还让学生有更多时间反复练习、让更多学生掌握实验内容；

(2) 在实验班,约有97%的学生认为在“实验动手操作环节，教师制作的微视频对于自己有帮助”,88%的学生认为“这门课用到的网络分析仪基本会操作了”；而在传统教学班,只有51%的学生认为“这门课用到的网络分析仪基本会操作了”。

5　结语

经实践证明,所提出的借助于“微视频”的高职实验教学设计是一种行之有效的实践教学模式,其实施的关键是“微视频”的有效利用和对学生的有效激励。在实施过程中需注意以下问题:(1)在布置课前任务单时，要让学生明白为什么要提前学习指定内容,并让课前学习内容尽量有趣些,将完成情况和总评成绩挂钩；(2)“微视频”应尽量清晰、音质要好,最好加字幕,视频格式应该是电脑、手机、平板电脑等设备能够播放的；(3)允许学生反复观看视频、允许学生犯错误,便于学生在独立学习中构建自己的知识体系,这是提高学生动手能力必不可少的环节；(4)上课时先简单讲实验安排、评价考核和课后挑错报告的具体要求,让学生有目的、带着问题完成本次实验。

References)

[1] 王觅,贺斌,祝智庭.微视频课程:演变、定位与应用领域[J].中国电化教育,2013(4):88-94.

[2] 焦建利.微课及其应用与影响[J].中小学信息技术教育,2013(4):13-14.

[3] 杨明.高职教育微课开发综合讨论[J].职教论坛,2014(6):65-70.

[4] 曾明星,周清平,蔡国民,等.软件开发类课程翻转课堂教学模式研究[J].实验室研究与探索,2014,33(2):203-209.

[5] 张艳美,杨文东,俞然刚,等.基于个性化和翻转课堂的土木工程专业实验教学研究[J].实验技术与管理,2015,32(7):183-185.

[6] 林青松.基于翻转课堂的“现代教育技术”实验课程设计[J].实验室研究与探索,2014,33(1):194-198.

[7] 严瑾.基于微视频案例的《非线性编辑》课程教学改革与实践[J].陇东学院学报,2013(5):139-141.

[8] 刘军山,王成刚.突出学员个性发展的实验教学模式探索与实践[J].实验室研究与探索,2014,33(5):184-187,191.

[9] 石乐义,李宗民,段友祥,等.信息技术实验教学中心建设的探索与实践[J].实验技术与管理,2014,31(9):148-150,166.

[10] 刘小晶,张剑平,杜卫锋.基于五星教学原理的微课教学设计研究[J].现代远程教育研究,2015(1):82-89,97.

[11] 郑旭东,杨九民,苗浩.反思性实践的认识论:教学设计实践审视与教学设计人员成长的新视角[J].中国电化教育,2015(5):25-29,39.

[12] 盛群力.分类教学设计论:罗米索斯基论知能结构、学习模型与教学策略[J].远程教育杂志,2010(1):25-35.

Reform of experimental teaching of Electromagnetic Wave and Antenna based on micro video

Tan Lirong, Yuan Yingchun, Zhang Zhaofeng, Wang Kangmei

(Department of Electronics and Information, Nanjing College of Information Technology, Nanjing 210023, China)

In order to solve the problem existing in the traditional experimental teaching in higher vocational colleges, the idea of “flipped classroom” is used to design the higher vocational experimental teaching mode based on the micro video. The teaching design focuses on the micro video, effectively using the characteristics of micro video ( i.e., short time and repeated viewing ) to teach students before class, during class, and after class. This kind of teaching mode is different from the traditional experimental teaching, and conform to the characteristics of higher vocational students’ personalized and different learning, which has been applied to the experimental teaching of Electromagnetic Wave and Antenna course. The result of investigation and analysis shows that the whole teaching effect is superior to the traditional teaching. The effective use of the teaching design is helpful to improve students’ practical ability.

electromagnetic wave and antenna; experimental teaching; micro video; flipped classroom

10.16791/j.cnki.sjg.2016.03.042

职业技术教育

2015- 08- 26

江苏省现代教育技术研究课题(2014-R-30040)；2014年度江苏省高校优秀中青年教师和校长赴境外研修项目

谭立容(1977—),女,贵州习水,博士,副教授,主要从事微波器件及天线教学与研究工作.

E-mail:tanlirong77@163.com

G712

A

1002-4956(2016)3- 0166- 03