互联网在“电工学”课程教学中的应用
2018-11-20康涛
康涛
[摘 要] 文章简要分析了当前“电工学”课程教学中存在的主要问题,阐述了基于互联网的多样的载体和灵活的应用性,利用网络教学对课程的教育教学全过程进行了大胆的创新和探索,取得了良好的教学效果。
[关键词] 电工学;网络教学;网络资源
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549(2018) 08-0082-02
“电工学”课程是高等工科院校非电类专业的一门技术基础课程。本课程在重视理论知识的讲解之外,还强调实践技能的培养,使理论与实践相结合。该门课程与实际电路与器件、工程分析、工程计算紧密相关,是联系公共基础课程与其他电类专业相关课程的一个重要桥梁。
“电工学”课程相对于其他公共基础课和技术基础课有其自身的特点,但在日常教学过程中经常会遇到各种各样的问题,归纳起来主要体现在以下几个方面:第一,“电工学”课程包含了电路基础、磁路和变压器、电动机及其控制基础、模拟电子技术、数字电子技术、电工测量、安全用电等方面的知识,覆盖面广,知识点多且相互之间互有联系,对学生而言在初学此课程时往往会感觉很难。第二,“电工学”课程的理论性很强,讲授的很多知识内容对高等数学、大学物理等相关课程有一定要求。传统的课堂教学过程中虽然注重理论知识的讲解,但由于学生基础水平参差不平,往往会造成部分学生上课出勤率较低,课堂下抄作业现象比较严重,日常习题训练不够。第三,课程理论教学课时相对课程内容而言偏少,造成课堂上任课教师按教学计划急于进行课程,学生疲于追赶课程进度,师生交流互动少,缺乏有效的沟通环节。第四,“电工学”课程除了要求学生掌握基础知识和基本理论之外,还要求学生具有基本的实践技能。而部分学生在做课程实验时由于理论知识储备不足和预习不够,只是按流程连线测数据,完全不懂所测数据是什么或是有什么意义。
课堂教学是教师传授知识、学生获取知识的最重要的途径和手段。通过课堂理论教学的有限课时,教师将授课内容做成多媒体课件,利用课件的非线性呈现方式,将大量的信息有针对性地、快捷地展示出来,而且这种师生间的面对面的交流也更容易被学生接受。
但是由于“电工学”课程实际理论教学课时的不断被压缩,而由于专业培养的需要实际理论教学内容并没有被删减,加之高校扩招等因素实际教学过程中任课教师往往要面对五六十人甚至百人左右同时上课,这样在有限的课堂教学时间内,课程教学质量必然会受到影响。且每周上课的时间是固定的几个课时,而平常学生与老师之间由于工作生活等各方面的原因一周见面机会并不是很多。随着网络技术的发展和民用电子产品的普及,在这种形势下基于互联网的灵活多变的网络教学模式就成为“电工学”课程教学的重要补充。
西安工程大学“电工学”课程主要在机械、环化、纺织等学院的相关专业设课,根据选课学生专业不同,课程的教学大纲、教授内容和授课课时也略有不同。我们这里就以在机械工程及自动化专业15级四个班讲授的“电工学”课程为例,阐明我们合理开发和利用互联网网络资源优势在“电工学”课程教学方面所做的一些探索和工作。
一 搭建精品课程网络教学平台
我校的“电工学”课程是陕西省省级精品课程,配合省级精品课程建设,我们搭建了“电工学”精品课程网络教学平台,作为日常课堂教学的重要补充。经过近几年的辛勤建设,目前本课程网络教学平台主要包含了“电工学”课程的课程简介、教学大纲、教学日历、教案、分章讲稿、授课课件、教学录像视频、实验大纲、实验课件、分章作业、参考书籍等各类文档和资源近百件。选课的学生可以利用自己的智能手机或计算机来访问该网站,获取自己需要的相关课程知识信息,以加深对课堂所学知识的理解,且绝大部分的重要文档都提供了在线浏览和离线下载服务。学生通过自助浏览教学大纲可以了解课程的目标;通过阅览教学日历和教案了解每章节和每节课的知识点及其对应的重点与难点;通过观看和课堂讲课相一致的讲稿和多媒体课件,可以达到提前预习和课后复习的作用;还可以练习对应的习题,达到自我练习的目的。
通过课程网络教学平台后台的浏览统计数据我们可以发现,在机自15级四个班的学生学习本课程期间,不同班级之间、学生个体之间登录课程网络教学平台的次数和滞留时间都是有着显著的差别,我们这里仅仅拿差异较大两个班的数据和其学期末的考试成绩做对比。机自15级2班实际29人,在课程进行期间班级月均登录总次数约310次,平均人均登录次数为10.7次/月;机自15级4班实际34人,其在课程进行期间月均登录总次数约108次,平均人均登录次数仅为3.2次/月。而通过学期末考试成绩发现,机自15级2班学生卷面不及格人数2人,且大多数及格的学生卷面成绩在70~90区间;机自15级4班学生卷面不及格人数13人,且大多数及格的学生卷面成绩在60~70区间,数据差异十分明显。这说明,课程网络教学平台对课堂理论教学有着很好的补充作用,对学生学习本课程相关知识有着很好的指导和提高作用。
二 开设“电工学”课程讨论区
针对日常学生在“电工学”课程学习过程中困惑问题很多却不知从何提起的普遍问题,在前面提到的精品課程网络教学平台之外,我们还开设了本课程的网络讨论区模块。在讨论区内,任课老师会根据课程章节内容发布了多个精品帖,每个帖子都详细论述所讲章节知识点的重点、难点、易错的问题等。所有选课学生可以自主登陆讨论区浏览所有帖子,并在相关帖子后面跟帖讨论或者发新帖提问,任课教师都会在讨论区及时答复,通过这种多对象的讨论不仅容易激发学生的自主学习兴趣,而且随着时间的积累讨论帖本身就是课程知识的累积。
经过两个学期的实践,我们发现在机自专业的很多学生在学习“电工学”课程时,遇到疑点难点问题时往往会优先考虑在课程讨论区内发帖询问,而不是当面向老师请教。这说明学生在面对教师时,往往还存在着一种敬畏和羞怯的心理,所以往往不敢或者不好意思问问题,而课程讨论区正好成了他们与教师交流的一个良好途径。同时由于询问贴会一直保留在网页界面,所以当学生再次忘记相关知识或者其他学生也有类似问题时,学生们会优先选择在讨论区里自己搜索查找答案,且学生之间相互讨论发帖的学习热情非常高。
三 实现课程日常网络测试的常态化
“电工学”课程的学习离不开习题的训练,而部分学生作业存在抄袭现象,这样就造成教师对学生日常课程学习情况掌握不够准确,失去了及时去纠正的机会。我们通过建立网上习题库抽选考试题对学生实行单元测验的方法,这样不仅能更好掌握学生日常的学习状况,还能促进学生积极跟紧教师的讲课进度,以达到以测代练的目的。此外,学生的平常测试成绩也可以作为平常成绩的给定依据计入最后的总评成绩之中,避免了平常成绩给定的主观化。
这里同样以机自15级四个班和同学期开设相同课程的机械学院的15级的材料、包装专业的4个班做比较。机自专业四个班学期末考试卷面不及格人数27人,而材料、包裝专业四个班此学期并未引入单元测试环节,其学期末考试卷面不及格人数多达39人,可见引入网络章节测试,实现课程日常考核的常态化,会间接促进学生抓紧课程学习,进而提高学习成绩。
四 日常课下交流引入微信等交流工具
除了课程讨论区和精品课程网站等有效传递知识的途径之外,针对微信越来越成为年轻大学生喜爱的手机交流软件的现状,我们在微信客户端建立了“电工学”课程的公众号,在公众号上我们任课教师可以根据课程进度发布一些课程相关知识与通知,同时还可以在每节课内容讲授之前,发布关于这节课程的内容简介和课程导学知识,在每节课内容结束之后发布课程思考题和本次课程的内容归纳和总结。此外微信作为一个即时的社交交流软件,还可以作为一个独立的在线答疑系统,与我们之前提到的“电工学”课程讨论区互相补充,形成完整的基于互联网的课程课下答疑系统,及时解决学生遇到的各种问题,形成良好的师生互动,达到很好的教学效果。
五 在虚拟实验室方面的探索
实验教学在“电工学”课程中占有重要的不可替代的地位,学生通过实验实践环节可以更好地理解和掌握所学的理论知识,并将理论与实践结合起来,达到学以致用的目标。而实验教学由于受硬件资源限制,只能在限定时间限定地点进行,这样并不利于课程的学习。为了解决学生学习实践热情与实验室硬件设备种种限制之间的矛盾,我们利用虚拟仪器软件LabVIEW尝试开发了“电工学”课程的虚拟实验软件。目前该软件安装在上位机已经可以实现模拟仿真实验结果,这样学生可以在自己的自有电脑上安装仿真软件的客户端,就可以通过仿真提前预习课程实验的步骤和应有的理论结果,进而提高实验环节的教学效果。此外我们目前正打算拿出专有套数的实验设备加装数据采集卡和智能处理模块,改造成可利用互联网提供在线实验的网络虚拟实验室。相信不久的将来,基于互联网的虚拟实验室也会给学生学习实践提供更多的方便。
综上所述,随着网络技术的飞速发展,基于互联网的课程教学网站、讨论区、在线测试题库、微信交流公众号等多形式的网络资源在“电工学”课程教学中起到了重要和有异的补充作用。我们在教学试点中发现,通过以上多途径的网络教学活动,学生学习课程的积极性明显提高,课下学习氛围浓厚,在各种网络平台的学习交流也非常活跃,最后课程的成绩明显高于其他未实行新教学模式和方法的班级,达到良好的教学效果。
参考文献
[1]吴德广.“互联网+”在“电工学理论”教学中的应用[J].无线互联科技,2017(8).
[2]刘波,吴显金,胡燕瑜.“电工学”课程多层次教学改革研究与探索[J].电气电子教学学报,2017(6).
[3]宋其江,吴鹏,尹力.电工学基于“混合式”教学模式的研究与探索[J].高教论坛,2016(3).
[4]张其亮,王爱春.基于“翻转课堂”的新型混合教学模式研究[J].现代教育技术,2014(4).
[5]余萍.以仿真实验为中心开展“电工学”教学[J].电子世界,2015(23).