基于數字化資源的課程建設與探索

周勁 毛哲 李素芬 周龍

摘 要：隨著時代信息化的不斷深入，各大高校全面推進課程改革的數字化進程。文章以應用型本科院校為背景，以校級精品課程“電力電子技術”的數字化資源建設為例，就建設方案進行了全面描述，分析了數字化建設過程中普遍存在的問題，包括資源質量不高，學生參與度不高，評價體系不夠完善等，并提出了相應的解決方案。

關鍵詞：數字化資源；電力電子技術；學生參與度

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）08-0052-03

Abstract： With the further development of the information age， most universities have been promoting digitalization of the course reform on a large scale. Taking the resource's digitalization construction in University-level quality course "Power electronics" as an example， the paper has fully described the scheme and has analyzed the common problems in Application-oriented universities， which are existed commonly in the process of the digitalize construction， such as the quality of the resources， students participation rates and evaluation system. Meanwhile， the corresponding solutions are given.

Keywords： digitalized resources； Power Electronics； participation rates

引言

近年來，以計算機技術、光纖通訊、因特網以及微電子技術為主要代表的現代高科技的飛速發展，使經濟、社會以及人們的思維、生活方式等多方面發生了深刻性變化，與此同時，隨著高等教育全球化，教育信息化正在引發一場深刻的教育理念和教育方式變革[1]。互聯網作為新型的信息載體，提供了多樣的學習環境和豐富的學習資源，對教育觀念、教育思想、教育體制、教學方式和人才培養模式帶來了巨大的變化。為了更進一步的推進信息技術與教育教學的深度融合，加快實現從以教為中心向以學為中心轉變，從以知識傳授為主向以能力培養為重轉變，從以課堂學習為主向多種學習方式轉變，滿足學習者的多樣化與個性化需要，使教育更加體現以人為本。教育部于2015年推出了《關于加強高等學校在線開放課程建設應用與管理的意見》，湖北省于2017年初也提出了不斷推進在線開放課程建設與應用的建設規劃。在線課程的核心內容為數字化資源建設，為深化課程建設改革，促進教學與信息技術的深度融合，加快優質課程資源建設，我校與2016年全面引入超星爾雅數字化課程平臺，試點建設部分課程。“電力電子技術”課程作為校級數字化資源建設課程之一，經過半年建設和試運行，數字化資源從一定程度上彌補了傳統授課方式獲取學習資源單一與互動性的不足，但是由于平臺還處于初級階段，存在一定的局限性，而學生也處于初步嘗試，尚未習慣新的教學方式和評價方式。本文以該課程建設為例，對建設方案進行了全面的描述，針對取得的成效和出現的問題，提出了相應的解決方法[2]。

一、課程建設要求

我校數字資源共享課程建設是基于超星爾雅課程平臺。其數字化資源建設項目和建設內容主要包括以下幾方面。

（一）教師團隊組織

該部分為任課教師課程基本信息，由包括主講教師的基本信息，教學團隊與成員分工，以及對主要教學與研究領域的簡要描述等。

（二）課程資源內容建設

1. 基本資源建設。要求能夠涵蓋課程相應領域的基本知識、基本概念、基本原理、基本方法、基本技能、典型案例、綜合應用、前沿專題、熱點問題等內容。其組織形式包括以下幾個分類。

（1）課程基本信息。含課程介紹，課程大綱，教學大綱，課程教學實施方案。

（2）課件。含課程講稿電子檔，章節重、難點指導以及對應作業。

（3）教學視頻。借鑒微課學習模式，按知識點或知識模塊錄制成微視頻，每段視頻時長約5-15分鐘，所有視頻內容集成在一起應實現對教學內容的全覆蓋。

（4）應用與熱點問題。該部分典型及綜合案例應用，前沿專題，熱點問題等。

2. 拓展資源建設。建設課程案例庫、專題講座庫，仿真實驗，試題庫等。

（三）學習活動設計與安排

含作業、練習與測驗、成績冊、答疑、課程討論、小組學習等，尤其是對基于小組合作的學習活動的組織與安排。

（四）學習評價設計與安排

含學習活動統計、課程信息管理等。

二、課程建設與出現的問題

（一）教師團隊建設

由于該課程多半為大班教學，一個課堂通常在2-4個班，人數約為60-120人。一個學期至少2個課堂。由于采用網絡數字資源后，學生網上提問和網絡資源建設的任務大大增加了，因此無法全部由一位老師負責全程一個。因此該課程通過課程組形式進行教學，有三位老師共同完成教學任務。其中兩位老師負責兩個的課堂教學和實驗，一位老師專門負責網絡資源管理和答疑。

（二）課程資源的建設

課程資源主要分為基本資源和拓展資源。基本資源部分的課程基本信息，課件與教學視頻均為常規內容，較容易實現。但視頻的錄制較為繁瑣，需要花費較大的工作量，由于多數老師均不具備專業錄制設備和專業的后期音頻視頻制作處理能力。因此音頻和視頻的制作質量一般。這里筆者采用Camtasia Studio錄屏軟件，結合普通攝像頭和計算機完成了簡易的低成本制作。制作過程中，將課件作為主體背景，而人像的錄制則采用較小的畫面經過軟件摳像處理后置于角落，獲得較好的融合效果，既能看見授課教師，又不影響課件畫面整體性。

對于典型與綜合案例應用，前沿專題與熱點問題部分，則有各個課堂小組共同討論，課下共同制作完成。“電力電子技術”課程內容主要包括5大部分，元器件，直流變換器，整流變換器，逆變器，交交變換器。課程組在分別按章分配給每個老師，將學生以5人為一組，分別分配給每個老師，由指導老師指定相關的主題分配給學生。這里通過提交綜述報告的辦法記錄一次平時成績。該辦法從一定程度上提高了學生查閱文獻的能力，提高了學生對課程的宏觀認識。但從執行效果來看，還是存在較多的抄襲現象。因此需要進一步改善方法。

拓展資源的建設中，對于課程案例庫，試題庫，目前主要依靠的是前期課程組老師長期教學與實踐積累的一些試題和部分實驗項目構成，可以提供下載。由于該課程組已有多年教學經驗，每一章的電路均已通過MATLAB完成仿真設計，經過進一步優化后，即可作為拓展資源使用。

專題講座是通過同學們感興趣的有關電力電子應用方向的構成，具體實現也是分小組通過查詢相關文獻，整理文檔實現。

（三）學習評價設計與安排

傳統的授課的學習評價方式通常是由4部分組成。第一期末考試成績占70%，平時作業成績占10%，考勤占10%，實驗占10%。以上為最常見的評價體系結構。在應用型大學中普遍存在的問題是，60%以上的同學通常在考試前兩周突擊復習應付考試，平時作業應付了事。因此學生多半只能對付一下考試和課后作業，實際對課程的理解很有限。實驗中，由于實驗臺套數有限，通常一組3-5人。因此實際動手操作的同學一般每組1-2人，其他同學在在一旁觀看，參與度很低，因此實驗效果差。

而采用資源共享課程平臺后，網絡教學與傳統授課相結合，網絡仿真實驗與實際操作實驗相結合。因此評價體系變化為：考試成績40%，網絡學習參與度25%，網絡文獻閱讀參與度10%，實驗占15%，考勤占10%。這里主要的變化在與網絡學習參與度。根據提供的視頻，講稿和各類專題討論。學生可以有選擇的進行課后補充學習。評價主要依據學生的參與程度來進行。資源共享系統首先將班上每個學生注冊，每位學生登陸后參與的各項學習系統都有詳細記錄。其統計信息框圖見圖1。

通過統計信息可以看每位同學的對于老師發布的任務點參與程度，老師和學生均可以參與討論提問或者參與回答，也可看到每位學生的總體參與情況，以及學生對每一個項目參與的情況。如圖2所示。

該系統同時從總體上能對每一章的訪問量和訪問次數通過圖標形式給予直觀的表達，如圖3所示。

對于網絡參與度的學習評價成績可以通過自定義的方式完成，如圖4所示。通過如圖所示的自定義評價系統，可以得出學生網絡參與度成績，而老師則每月根據實際情況更改各項權重，通過系統自動設置警戒線，督促總分低于警戒線分數的同學學習，有效的督促學生的學習。

三、建設的不足之處和解決辦法

通過數字化資源課程平臺的建設，豐富了學生的學習內容，對于學生課后學習提供了有力的支撐，同時也起到了一定的監督作用。但是由于還是該學習方式的引進還是處于建設初期，在建設過程中也遇到如下問題，需要逐步解決。

（一）素材的質量和數量

由于大部分老師們非美工和視頻編輯人員，不具備視頻和圖像處理的專業能力，因此美觀性上有一定缺陷，制作的視頻質量也不夠高，目前來說大部分老師的網絡資源材料某種程度上說只是一種堆砌，談不上美觀。而數量上，目前主要依靠前期教學的積累，但前期教學積累的數字化資料，視頻的交互性不夠。若要在每個視頻的播放過程中都設置提問和回答，則需要大量的時間和精力完成。因此一方面老師們不斷提高軟件應用水平，另一方面也需要一定相關專業人士定期提供指導。

（二）學生參與度

盡管通過學生成績評價系統，督促功能，從某種程度上督促了學生的學習，但是從學生參與統計圖表來看，多數學生僅限于短期集中性的學習，大部分都是在老師課堂反復督促后，開始大量參與，如圖3所示，由于在11月底12月初，老師在課堂反復督促學生，因此在12月初，出現了大量的訪問數據。而之前和之后，訪問數量則較少。由此反應了學生的學習，仍然處于一種被動狀態。因此需要從如何提高學生主動參與網絡學習入手，而提高學習興趣則是關鍵。在本課建設中發現，通過課堂小組熱點問題討論能一定程度上激發學生對課程的興趣。另外盡早讓學生進入實驗環節，提早接觸真實電路，能夠較好的提高興趣，從而提高學生參與度。

（三）仿真實驗效果

課程資源提供的仿真實驗，基本是通過MATLAB設計制作完成，該仿真能較好的與實際實驗相對應，因此學生可以通過計算機仿真，自行手工計算完成實驗預習，然后到實驗臺完成實際電路的構建與測試。因此該仿真實驗對于學生理解知識點，預習實驗起到了很好的作用。不足之處首先在于，學生對于預習的主動性還很欠缺，因此需要建設一個實驗預習測試系統，只有當實驗預先完成，達到要求的同學才能進入實驗室。其次，實驗仿真僅僅只是簡單的模擬，對于真實電路的模擬則需要花費較大的時間和精力才能完成，對于“電力電子技術”課程而言，最能令學生產生興趣和有效學習的辦法還是進行實際電路的構建。因此目前仿真實驗能起到的作用主要在于實驗預習和理解課本內容。因此需要進一步完善實驗仿真軟件，著眼點在于能讓學生通過計算機設計電路并完成仿真計算和性能分析。

（四）在線試題庫

目前許多在線課程均提供了在線試題，但是電力電子試題主要是電路分析和計算，因此在線答題有一定難度，學生不便于將計算過程做成電子文檔，目前唯一解決辦法只能是將答題結果拍照上傳，然后人工批改，由于是電子文檔，因此批改也很困難。因此電力電子試題庫只能是對于一些概念的簡單試題，簡略的回答。加之目前的在線課程資源系統的編輯功能還很弱，還處于建設初期，還有很多需要完善的地方。例如試題只能一題一題的輸入，答案只能一題一題的錄入。而老師多年的試題有幾百個，一個個的手工操作極其繁瑣，需要大量的時間和精力。總得來說還需要資源平臺和老師們的逐步完善，每次公布標答，每周增加老師現場輔導答疑時間作為補充。

四、結束語

通過對“電力電子技術”課程數字化資源課程平臺半年的建設，該平臺資源對學生學習該課程起到了很好的課后補充和知識拓展的作用。例如對課堂知識點的進一步消化吸收，對實驗的預習，對學生的測試等等，都起到了很好的推動作用。但就目前來看對于該平臺的建設還有很多需要完善的地方，這包括資源平臺本身的靈活性，和課程內容質量與數量都有很大的提升空間。另外，從目前學生使用平臺的狀態來看，要想充分鼓勵學生使用，最終要的還是要提高同學們的學習興趣，“電力電子技術”是一門實踐性很強的課程，需要理論與實際相結合。因此構建實際電路提高興趣也是必不可少的環節。通過課堂組織教學、實驗以及數字化資源等多樣化的手段完成整個課程的教學[3，4]。

參考文獻：

[1]黃立宏，李勇軍.精品課程數字化資源共建共享模式研究及探索[J].現代教育技術，2009（12）：58-60.

[2]王麗麗，謝艷輝，劉姝延，等.“通信原理”，精品課程建設的探索與思考[J].電氣電子教學學報，2017，39（1）：38-41.

[3]董葉和.“傳統+網絡”的應用型本科高校通識課改革探索[J].滁州學院學報，2017，19（2）：81-82，105.

[4]閆曉梅，高文華，王志社.基于MOOC的“數字電子技術”翻轉課堂教學研究[J].電氣電子教學學報[J].2017，39（1）：103-105.