电路课程滚动闭环反馈混合式教学模式研究与实践*
2021-04-08耿大勇魏玲白锐
◆耿大勇 魏玲 白锐
0 引言
电路课程是工科院校面向电类专业开设的第一门技术基础课,培养学生掌握电路的基础理论知识和实验技能,进而为学生从事工程技术工作奠定基础。因此,电路课程的教学效果将对学生后续专业课程的学习产生重要的影响。建设高水平本科教育的措施之一是要着力推动课堂革命。要改革传统的教与学形态,高校教师要把育人水平高超、现代技术方法娴熟作为自我素质要求的一把标尺,广泛开展探究式、个性化、参与式教学,推广翻转课堂、混合式教学等新型教学模式,把沉默单向的课堂变成碰撞思想、启迪智慧的互动场所。其中,混合式教学即以微课、翻转课堂等手段改造教学体系,构造基于互联网和现代信息技术的学习环境,可以取得更好的教学效果[1-3]。
辽宁工业大学电路课程教学团队对电路课程采用滚动闭环反馈混合式教学模式,即将在线教学(采用MOOC在线教学平台)和传统教学的优势结合起来的一种“线上+线下”的教学模式,通过两种教学组织形式的有机结合,在每一个学习环节都呈滚动闭环反馈模式,可以把学生由浅到深地引向深度学习。
1 基于滚动闭环反馈混合式教学模式的优势
采用滚动闭环反馈模式的混合式教学的原因,可以从教学方式有效性及功能高效性两个方面来阐述。
1.1 教学方式有效性
滚动闭环反馈模式的混合式教学改革了传统教学模式,改变了学生学习渠道单一的状况,有助于实现自主式、探究式和协作式学习,解决目前课堂教学存在的一些问题。滚动闭环反馈混合式教学模式采用翻转课堂的形式,让学生养成主动学习、主动探究的习惯,课堂上以学生为中心采用互动式教学,为学生能力养成提供空间和平台。而混合式教学方式是通过提供各种类型教学方式,比如面授、视频、讨论、测试、提问、作业、阅读、仿真和实践等方式,全面激活学生大脑,涉及学生的听觉、视觉、触觉,让学生更容易吸收和记住学习内容;通过有逻辑地设计和组织混合式教学内容,可以让学生建立系统化的知识结构;通过让学生线上线下参与课程的不同环节,更好地实现对课程学习的参与和投入,能够对内容有更多的认同,从而促进行为的改变。
1.2 功能高效性
滚动闭环反馈混合式教学模式充分体现了“以学生为中心,以教师为引导”的滚动闭环反馈自主式学习理念。
1.2.1 从学生方面看 学生可以灵活安排学习时间,控制进度;也可以与其他学生互动,通过群体学习来促进个人学习。学生在每一个学习环节都能获得反馈,形成闭环的学习模式,有助于对知识的再认识,从而更好地消化、吸收及应用。所有学习环节滚动向前,带有反馈地有序进行,有助于知识的循环认知和蓄积,从量变到质变。
1.2.2 从教师方面看 教学资源制作一次后,可以多次传播,非常高效。另外,教师可以将陈述型知识通过线上课程提前让学生学习,在线下面授教学时就可以用更多的时间让学生讨论和练习并提供反馈,使学生在知识的理解上不断加强,形成闭环教学。这样的教学可以更好地实现学以致用,同时解决电路课程学时少、内容多,问题难以理解,讨论互动少等一系列问题。
2 电路课程滚动闭环反馈混合式教学设计
混合式教学的主要理论基础是建构主义,主张调动学习者的学习主动性[4]。基于该理论,电路课程采用滚动闭环混合式教学模式,可以按照课前教学、课中教学和课后教学三个环节进行设计,在每个环节的教学过程中都会发生学生的动作行为(学、做、反馈),从而形成一个滚动闭环的混合式有效学习模式。教学过程以学生为中心,教师主要起到引导学生学习的作用,并设有面授和评价环节。学生的学习评价可以检验和评价学习效果。其中,课前的线上学习材料、课前评估、建群,课中的互动、关键及优质内容分享,课后的拓展学习、作业图文分享,都可以用线上的方式轻松实现。
2.1 课前教学
课前教学需要教师准备课程,设发任务,获取反馈。辽宁工业大学电路课程教学团队根据混合式教学的需要,依据教学大纲,将课程内容划分为电路的基本概念与基本定律、线性电阻电路、正弦稳态及频率响应、非正弦周期电路、动态电路、电路方程矩阵形式、二端口网络及非线性电阻电路等八个单元,选取每个单元中的若干个知识点,知识点符合小而精原则,真正实现碎片化学习。选取时需要注意各知识点的独立性和前后的连续性及系统性,并和工程实际相结合。线上学习资源包括PPT课件、微课、视频、动画、测试题、讨论题、作业题等。教师上传课程介绍、课程大纲、学习要求、推荐材料,发布学习任务单。课前教学过程中发生的学生的动作行为为“线上学习→课前评估→反馈”。
2.1.1 线上学习 由教师设发任务,先给出学生要预习的知识点,通过精彩的微课或动画演示,以引起学生对知识点的学习兴趣。比如在三相交流电路的教学中,可以让学生先看一段交流发电机转子旋转从而在定子绕组中产生感应电动势的动画,以引起他们的好奇。引导学生思考三相交流发电机的结构是如何设计的,其发电原理是什么,让学生获得学习的动力和目标。
2.1.2 课前评估 由学生归纳每个知识点的重点和难点,培养和提高学生独立思考的能力。
2.1.3 反馈 在线上,学生采取讨论式学习,或教师答疑,反馈心得,交流每个知识点的重点和难点所在,实现对知识的再认知,形成闭环学习。
2.2 课中教学
课中教学是知识内化的过程。学生带着问题走进课堂,采用视觉+讲授+互动+演练的互动式教学方式,多维度进行课堂学习。
2.2.1 课堂面授学习 由教师进行核心知识点的讲解,将多个知识点关联与有机融合。
2.2.2 互动 学生进行小组研讨与展示,讨论理论知识在实际中的应用,其目的是提升学生的信息搜集与合成能力、团队协作能力以及思辨能力。研讨小组3~4人自由组合,不定期更换小组成员;小组组长由本组成员推选,组长结合组员建议制定本组活动及评分规则。比如在三相交流电路学习后,学生可研讨话题:三相定子绕组是否相当于三相交流电源?三相交流电源在相位上有何不同?三相交流电路的形式有哪几种?三相交流电路在实际中有哪些应用?通过研讨,实现学生对三相交流电路工作原理和应用的深度理解,让学生真正感受到学有所用。
2.2.3 关键及优质内容分享及反馈 由教师讲解与课程有关的最新科技进展和科技成果,激发学生的科研潜意识。学生反馈学习过程中的关键信息,进行知识总结,形成闭环学习。
2.3 课后教学
课后教学是知识巩固的过程。学生可再次回到线上,进一步利用MOOC上的网络资源进行深度学习,其步骤如下。
2.3.1 阅读电路课外资料 课外资料包括电路设计仿真软件Multisim的使用方法、电路制作及焊接方法等。
2.3.2 完成作业和测试,检验自己的学习效果 为适应网络线上自动评分需要,所有题目均设定为客观题,包括选择题、判断题、填空题。如设为主观题,则教师的工作量很大,导致评分效率低。因此,主观题的客观化是设计习题的关键和重要环节,值得教师思索。
2.3.3 知识反馈及分享 由学生归纳知识的重点、难点及解题方法,进行电路仿真或实物制作,之后归纳总结,形成设计报告,目的是提高学生的动手能力、自主搜索信息的能力、分析解决问题的能力、归纳总结的能力,让学生通过真正的实践活动学会如何面对困难与挫折,不断修正、纠错,形成闭环学习和训练,直至成功。这样可以让学生感受到学以致用,同时极大提高学生学习电路知识的热情。
3 结束语
基于滚动闭环反馈的电路课程混合式教学模式,实现“课前线上知识传递→课中线下知识内化→课后线上知识巩固”的滚动教学,采用从线上学起再回到线上巩固的闭环模式,在每个分阶段教学中也形成闭环反馈学习(学→做→反馈)。从整个教学过程来看,始终以学生为中心,有效支撑专业培养目标达成,坚持知识、能力、素质有机融合,培养学生解决电路复杂问题的综合能力和高级思维。实践证明:滚动闭环反馈混合式教学是一种切实可行的电路课程教学模式。