精品课程群信息化教学的实践

李震梅， 李海涛， 巴奉丽， 白　明

(山东理工大学 电气与电子工程学院， 山东 淄博 255049)

0　引言

精品课程及精品资源共享课程建设，对我国高等教育的发展、教学质量的提高及优质资源的共享都起到了十分重要的作用[1-2]。信息化教学是各类教学模式与信息技术深度融合的产物，其倍受重视的原因是它能营建一个实时性、掌控性、便捷性、丰富性和延续性良好的教师使用环境以及碎片化、个性化、合作化、虚拟化和自主化鲜明的学生学习环境[3]，拓展多样化的教学组织。

如何充分利用精品课程的优质资源，将精品课程快速转型成信息化课程，如何进行信息化教学的内涵建设是教育工作者研究的重要课题[4]。

我校是全国第一批教育信息化试点单位，有很好的信息化建设平台及改革基础。我校开设的电工电子技术课程群，包括：“电工学-电工技术”、“电工学-电子技术”、“电路”、“模拟电子技术”和“数字电子技术”等。该课程群也是山东省精品课程群。该课程群优秀的教师团队、丰富的教学资源和课程改革的经验为该课程群信息化教学提供了好的基础，该课程群已被评为校信息化试点课程群，经过近四年的建设，在精品课程群转型成信息化课程以及在信息化教学的内涵建设方面积累了丰富的经验。

1　教学团队建设及管理

1.1　组建高水平的教学团队

我校电工电子技术精品课程群教学团队的核心是由课程群主讲教师、辅导教师组成的。团队中还增加了教育技术专家、数字化资源制作专业技术人员以及青年博士。

1.2　实施全员信息化教学培训计划

为适应信息化教学的需要，教学团队十分重视人员培训工作。特此聘请校外校内专家参与有关翻转课堂教学设计、精品课程转型信息化课程等活动，开展有针对性的培训；请专业教师讲解微课视频录制、网络平台使用等；还定期举办信息化教学研讨会等。

1.3　教学团队的运行与管理

精品课程群教学团队分为三级管理；山东省电工电子教学团队负责人为主任，负责精品课程群的实施和管理；5个省精品课程的负责人为副主任，负责信息化课程建设，包括知识点的梳理、教学设计等；每门课程设5个组，包括：课程规划及视频录制组、视频编辑组、题库建设组、实践设计组、维护答疑组，实行组长负责制。视频组研讨课件、章节组织，进行录制；视频录制编辑组将录制的视频进行后期制作；题库建设组细化知识点测试题库，确定主观作业；实践设计组确定实践项目和开发远程虚拟实验；维护答疑组负责网络平台的维护、在线答疑及讨论。

2　教学资源的开发

2.1　基本资源

基本资源与精品课程建设中的资源有联系也有区别，主要包括：PPT、试题库、试卷库、作业、微课视频等；在微课视频建设中，主要有三种情况：第一，在精品课程建设中都是50分钟的课堂实录，由于有些是经典内容，变化不大，因此可以把这部分视频按知识点拆分成多个视频，每个视频不超过10分钟；第二，重新录制，方式有课堂实录、PPT+抠像，录PPT，PPT+教师；第三，增加虚拟实验及电子产品测试等微视频。

在试题库的建设过程中，大多数试题采用精品课程建设的题库，但过去题库中综合计算的主观题非常多，设计题也比较多，为了把这些主观题改为能在线自动批改的客观题，需要将这些综合计算题拆成无数个小题，可以有判断计算过程的判断题，也可以有表达式写的是否正确的填空题。对于设计题可以拆成考察学生设计思路的判断题，还可以有电路连线是否正确的填空题以及参数计算的判断题。学生做完设计题后，就和他真正设计一个电路没有大的区别。这种综合设计题目的实现即能考察学生综合分析问题的能力，又能把教师从繁重的工作中解放出来。

2.2　章节学习资源

此部分资源主要应用于各个教学环节，并具有多样性和交互性特点，如预习要求、教学实施方案、知识点自学方法、各知识点测评方法、采取的教学模式，以帮助学习者快速和方便的找到下次课将要做什么和怎么去做。

2.3　生成性资源

学生在学习、小组讨论、协作中产生的一些生成性资源，如学生的小论文、同学之间的讨论题、学生自己录制的视频、学生针对某个问题做的PPT等等，都加以收集和积累。

2.4　辅助性资源

主要包括：电子产品生产工艺微课、电子产品测试短片、学生实习参观场景短片、工程项目设计案例、科研引入教学案例、学科竞赛优秀作品等，这些辅助性资源主要用于培养学生的高阶思维和解决问题能力。

2.5　开放式网络虚拟实验

在精品课程建设过程中，已开发出“电路”(18个)、“模拟电子技术”(30个)、“数字电子技术”(28个) 开放式网络虚拟实验项目，将其都移植应用到信息化教学中。开放式网络虚拟实验的开设目的是建立以学习者为中心的虚拟实验环境，模拟真实实验的场景。

2.6　新形态教材

我校在电工电子技术精品课程建设中，非常重视教材建设，已主编了3部“十一五”国家级规划教材(《电工学-电工技术》、《电工学-电子技术》、《数字电子技术基础》)，主编了1部“十二五”国家级规划教材(《模拟电子技术基础》)。为了适应信息化教学的要求，目前正逐步将这些教材转型，其中转型的《数字电子技术基础》新教材已由高等教育出版社出版，其特点是：在纸质主教材中扫描二维码便可以观看每个知识点的微视频、PPT课件、图片、试题、虚拟实验等资源，书中的定义、重点等均用彩色进行标注。

转型后每部主教材均配有教学指导书、实验指导书、网络教材资源及虚拟实验。

3　信息化教学的内涵建设

3.1　课程知识点的梳理与教学设计

1)知识点的梳理

为突出培养应用型人才的“特色”，整合优化课程群内容，打破章节界限，按照布鲁姆的教育目标分类学的要求，将逻辑相关的知识点进行重新梳理，包括各知识点内容、教学目标、重点、难点及解析、知识点预习要求、学习指导，精心设计各知识点的问题。确定各知识点的教学模式以及各知识点的资源呈现方式。

2)研究知识体系图谱

知识包含两个方面：“知识点”和“连接”。精品课程群教学的目标之一，就是帮助学生将相关的知识点“连接”起来，因此需建立单门课程中某个项目的知识点图谱，比如频率计的设计与制作。该项目既有“电路”的知识点；也有“模拟电子技术”中波形的整形、放大电路、稳压电源等知识点；还有“数字电子技术”中计数器、译码器、显示器等知识点；还有电子综合设计印刷电路板制作等知识点。因此，要建立此项目的知识点图，需利用互联网“链接”指向各门课程的知识点，将这些知识点连成一个有机的整体，使学生建立系统的概念，这也是建设信息化课程群的目的，然后建立各门课程的知识点图谱，最后将课程群知识体系图谱建立起来。

3)教学设计

明确每个知识点的教学方法与教学手段，设计各知识点的教学过程和教学策略，明确每一次授课的教学目标，明确学生要掌握的知识点；分清以教师讲授为主的知识点和以学生自主学习为主的知识点。

3.2　研究混合式教学模式

探索“三化四融”教学模式，将信息技术与教学深度融合。

1)“三化”

(1)教学实验同步化：在电工电子技术课程群中已开展了多年的将理论教学和实验教学融合在一起的“教-学-做-考”一体的同步教学，为此研制开发了适合于“数字电子技术”课程同步教学的“便携式电子实验箱”， 适合于“模拟电子技术”课程同步教学的“口袋实验室”，目前，转型新编写的教材均融入了同步教学的思想，充分利用网络教学平台的功能，将理论教学、设计、仿真、制作、考试融为一体，提高学生的学习兴趣和教学质量。

(2)虚拟实验全程化：将虚拟仿真融入整个课程体系，在课堂教学和实验中充分而灵活地应用仿真软件，软硬结合，如在“电路”和“电工技术”中引入Multisim、Matlab、LabVIEW等软件，在“摸拟电子技术”中引入Multisim、PSpice等软件，在“数字电子技术”中引入Multisim、QuartusⅡ等软件，结合网络虚拟实验，以帮助学生理解那些用传统的教学手段难以表现的内容，培养学生创新能力。

(3)综合设计项目化：教师选择学生感兴趣的项目，给出每个项目的目标，所包含的知识点、知识点图谱和视频等，并发布到网络平台上，由学生根据任务目标完成项目设计的各个环节，如查找资料、观看微视频，确定设计方案、进行计算机仿真、调试电路、分析与处理仿真结果等，上传仿真结果，教师批阅并讲评，培养学生独立工作能力和创新能力。

2)“四融”

(1)将翻转课堂融入课堂教学：教师先在网络平台中发布翻转课堂学习任务、翻转课堂学习指导及学习过程中的注意事项。课前学生在网络教学平台上观看课件、微视频等，在线提交学习报告，或在线提交某个问题的PPT，教师在网络教学平台上审阅学生的学习报告，并针对学习效果和学生的疑问，给出答疑和指导意见；课中进入课堂交流环节，可以由学生们进行小组讨论等，也可以由学生登台讲解，强调学生之间的讨论与协作；还可以进行师生探讨；课后完成作业、在线测试等。翻转课堂主要是建立课前学习、课中组织、课后检测的联系，培养学生分析问题和解决问题的能力，和敢于表达自己的主张，形成探究学习的习惯[5]。

(2)将“对分”课堂融入教学：“对分”课堂是把一半课堂时间分配给教师讲授，一半时间分配给学生讨论[6]。很多教师都有这样的体验，课堂讲授后立即提问，由于学生尚未完全吸收，有时会出现无人进行讨论，冷场的情况。“对分”课堂可以采用“隔堂讨论”，本堂课讨论上堂课的内容，这样，学生在课下做了充分的准备，上课时可以融入到讨论中，学习积极性显著提升。

(3)将问题导向融入教学：就是引导学生学着问，学会问，用问题驱动教学。在问题导向式教学中，问题设计非常关键。一个好的问题设计，可以促进学生进行进一步的学习，激发学习热情，调动思维活力，加强讨论交流，引导探究活动，增加自主学习，促进学以致用和创新活动。问题设计遵循三个原则：①问题的选择要围绕教学内容的重点、难点；②问题应能够引起学生的兴趣，激发他们的好奇心，引导他们去探索、学习；③问题设计应由简单到复杂。

(4)将合作学习融入课堂教学：以划分小组的形式进行合作学习，小组的划分可以是四人小组、六人小组、好朋友、同寝室等多种形式，发言人采取随机点名的方法，点到谁，谁将向全班同学汇报本小组的讨论结果，并回答其它组的质疑，发言人的表现也决定了该小组合作学习的最终成绩。因此，无论成绩好的学生还是成绩差的学生都会认真的投入到讨论中，成绩好的学生有义务帮助成绩差的学生。

4　成绩评定及效果

精品课程群的各门课程的评价方法略有不同，下面以“模拟电子技术”课程为例说明评价方法和成绩分析，该课程经过4年8个学期的信息化数学试点，选择以2017年上半年的数据为准进行分析，对象是两类：实验班共44人，普通班共133人。

4.1　成绩评定

成绩评定分两部份：过程评价占50%，结果评价占50%。

过程评价主要包括：在线测试、作业、小组合作、翻转课堂、对分课堂表现、讨论问题表现、实物实验、小论文、虚拟实验。

结果评价采用闭卷考试，由课程组按“教考分离”原则命题，统考统批。

在过程评价中，在线测试是自动批改；作业一部分由教师手动批改，另一部分是自动批改；小组合作、翻转课堂表现、讨论问题表现在开学前就制定出非常详细的评分标准；实物实验由两部分组成，操作过程成绩和报告成绩，操作过程成绩由指导教师根据实际情况打分，实验报告在网络平台上提交，成绩是自动批改；虚拟实验成绩是自动批改；小论文由教师手动批改。

4.2　应用效果

1)提高了学生的结果评价成绩

实验班和普通班考同一份试卷，卷面成绩分布如图1所示，横坐标是各分数段，纵坐标是各分数段人数所占的比例，可以看出，实验班70-80分的成绩明显高于普通班，不及格的人数大大小于普通班，实验班平均卷面成绩是73.9分,普通班为64.9分。

图1　卷面成绩分布

2)提高了学生的综合能力

调查问卷结果如表1所示

非常同意同意一般同意不同意我对本门课程非常满意44.83%37.93%17.24%小组合作、讨论、作品展示、翻转课堂等,激发了我的学习积极性。51.72%31.03%13.79%3.45%提高了我的自主学习能力51.72%24.14%17.24%6.9%锻炼了我与他人交流、团队合作的能力44.83%27.59%20.69%6.9%提高了电路设计的能力48.28%27.59%24.14%使我的视野变广、能力增强。51.72%27.59%20.69%

从表1可以看出，学生的综合能力都得到不同程度的锻炼和提高。

5　结语

我校电工电子技术课程群通过信息化教学内涵建设及“三化四融”教学模式的探索，效果非常明显，表现在课堂气氛活跃，学生的学习积极性高，养成了课上积极互动，课后自主学习、深入思考、大胆质疑的习惯。信息化数字实验班与普通班比，学生的卷面成绩更好，不及格率大大降低，学生的电路设计能力、分析问题和解决问题的能力明显提高，学生的团队合作能力，自我表现能力提高，全面提高了教学质量。(李震梅等文)

参考文献：

[1]秦炜炜.国家精品课程发展十年现状调查[J]. 北京：中国远程教育,2013(8):53-57.

[2]吴宁,冯博琴.对国家精品课程转型升级与资源共享建设的认识与实践[J]. 北京：中国大学教学, 2012(11):6-9.

[3]涂涛，李文. 新媒体与未来教育[J]. 北京：中国电化教育, 2015(1):34-38.

[4]张一春,贾晓燕,刘平.创新高校教学信息化建设内涵与发展战略[J]. 成都：现代远程教育研究, 2011(4):27-32.

[5]余胜泉，王阿习.“互联网+教育”的变革路径[J]. 北京：中国电化教育,2016(10):1-9.

[6]陈志超,闵永新,陈瑞丰.对分课堂模式下大学生思维能力的渐进生长--以“社会分工和商品经济”为例. 哈尔滨：黑龙江高教研究 ,2016(11):170-173.