新工科背景下混合式教學在電工電子技術課程中的探索

薛燕 陳靜 王宏

摘要：基于新時期學生的特點，結合新工科人才培養的契機，通過線上學習和課堂教學相結合的混合式教學方法進行課程的改革，使學生能夠從根本上改變學生的學習思維方式，培養學生為主體的學習能力、問題解決能力、實踐動手能力和合作溝通能力。

關鍵詞：混合式教學方法；自主學習

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）07-0152-02

一、新工科的背景

隨著教育部《教育部高等教育司關于開展新工科研究與實踐的通知》的發布，復旦共識、天大行動和北京指南，構成了新工科建設的“三部曲”，奏響了人才培養主旋律，開拓了工程教育改革新路徑。“以生為本”是新工科的人才培養目標，落實以學生為中心的理念，增強師生互動，改革教學方法和考核方式，形成以學習者為中心的工程教育模式。推進信息技術和教育教學深度融合，建設和推廣應用在線開放課程，充分利用虛擬仿真等技術創新工程實踐教學方式。

隨著北京科技大學教學計劃2017版的修訂，“電工技術”和“電子技術”面臨著教學內容豐富但學時少的問題。盡管科學技術的快速發展，使得非電類專業與電工電子技術出現了越來越多的交叉、滲透和融合，但是目前課程更重視內容的系統化完整化，忽視課程中實際應用的問題比較突出，不適合新時代新工科學生的培養。

二、數字原生代的學習特點

1.網絡依賴性。新時代的學生希望時刻保持和網絡的聯系。他們是和電腦、互聯網、智能手機和社交媒體等新型電子產品長大的，各類新聞和課外書籍的閱讀都喜歡借助這些網絡設備在線獲得，所以比以往的學生更習慣于吸收電子類的信息知識。

2.學習模式。他們對高科技帶來的便利服務更易于接受：各種智能產品被廣泛熟練地使用；學習資料的查找，國內外資訊的實時獲得都習慣于借助在線的網絡服務；網絡上的知識庫與學術資料充分被利用，課程作業或論文的完成都借助于網絡資源；他們還有最顯著的特征是希望通過游戲來學習。

3.互動交流。當代大學生對于計算機的依賴程度非常高，他們愛好通過實際動手的方法來學習，學生間的社交互動更傾向于網絡，學習過程的互動也傾向于網絡實現。同時也出現沉迷于在線互動游戲和聊天，把大量時間花費網絡媒體上。

4.多重任務。他們喜歡團隊協同合作的環境和多項任務同時進行的學習方式。他們對應對眾多的活動與任務游刃有余，廣泛的人際關系的建立是利用網絡通信工具完成，在各種開放的網絡空間展示自我個性，習慣與人分享，敢于對不同挑戰與觀點進行回應。

三、混合式教學研究目標

基于新時期學生的特點，結合新工科人才培養的契機，以2017版新電工和電子技術教學大綱為基礎，使學生不但掌握課程知識和技能，還可以從根本上改變學生的學習思維方式，激發學生的積極性和自學潛能，實現學生和學生之間和教師和學生之間通暢的交流，以培養學生為主體的學習能力、實踐動手能力、合作溝通能力和問題解決能力為目標。

四、混合式教學研究內容

針對“電工技術”和“電子技術”課程的特點，提出線上學習和課堂教學相結合的混合式教學方法進行課程的改革，設計課前教學活動、課堂教學活動和課后教學活動，讓課程變得更加互動和有趣，完善過程成績的考核機制，使整個教學取得更好的教學效果。

五、混合式教學主要措施

基于混合式學習的“電工技術”和“電子技術”課程教學模式主要由課前網絡學習（包含仿真軟件，口袋實驗室硬件，教學相關視頻，問題思考）、課堂教學（包含仿真驗證，理論知識討論）、課后拓展（課后作業，課后仿真，硬件實驗，課后大報告）、等部分構成，在教學過程中充分體現出“先理論自學后合作實踐、促進學生為主體的學習能力、實踐動手能力、合作溝通能力和問題解決能力”培養的理念。

1.教學活動課前準備。整理和制作相關的學習視頻：在混合教學模式下，教師由傳授知識者轉變為學生的學習指導者。對于“電工技術”和“電子技術”課程，有眾多國內外優質的教學資源，例如學堂在線、中國大學MOOC、好大學在線、MIT公開課等，依據自己教學內容，尋找相符的視頻資源作為課程前期的重要學習準備。遇到不太適合相應課程教學內容和教學目標的視頻資源時，需要教師自己錄制或者剪輯調整對應的教學視頻。應根據學生的不同層次來考慮教學視頻的制作，針對教學內容分為基礎，提高，擴展三部分，教學內容的選用要注意視頻的時間長短和相互的互動性，采用聲音、動畫、板書和仿真等多種的形式。課前思考題的選取：對于電工和電子技術課前思考題的選取，教師要考慮學生已有的知識架構，數量設置要合適、難度要適中和不同層次。讓學生帶著問題看視頻，學習的同時進行思考，對于習慣先看視頻再進行問題思考的學生，先觀看視頻后再完成思考題。思考題還可以作為課堂的討論點進行開展討論，因此應以能激發學生自發學習為目的來進行思考題的選取和編寫。學生自主完成要求的課前視頻的觀看：學生應提前進行教學視頻的觀看，邊學習邊思考邊記錄下疑惑，同時作為難點和問題反饋給老師，因此對學生課前的情況老師已經有整體的把握。教師就可以在課堂上進行教學重點的強化和難點的講解，保證教師和學生在課堂學習互動交流的順暢和有效。

2.教學活動課堂實施。課堂教學活動的如何實施是混合式教學模式成功的關鍵。要求學生通過課前預習對學習內容已有基本的了解，教師在實施課堂教學活動時，就要充分利用情境、互動和協作來進行，讓學生充分體會以學生為中心的課堂氛圍。課上教學交流：通過對學生課前觀看視頻和思考題問題的反饋的情況的分析和整理后，充分地掌握學生的共性問題，教師對共性問題進行有針對性的講解；基本和共性的問題解決后，課上就可以采用案例教學法引入難易適中的案例，引導學生自主進行問題的分析和解答。學生間的合作交流：學生抽簽分組，3人左右為一組。小組成員溝通后確定是獨立研究問題，還是分工協作共同成課程內容學習和交流，獲取知識。“電子技術”是實踐性較強的課程，將任務驅動教學法與“口袋實驗室”相結合起到理論更好地和實際結合的目的，簡單題目的硬件設計和調試在課堂上完成，實現邊學習、邊實踐邊發現問題解決問題。老師布置任務，學生按任務要求完成實踐內容分析、實施方案選擇、電路仿真模擬，有條件的話在便攜式試驗箱上完成硬件調試，前期和電工技術和電子技術的實驗課進行溝通，避免內容的重復，然后進行組間交流、作品展示和成績評定。最終實踐成果交流：學生經過實踐之后，進行個人或小組實踐報告的撰寫。根據實際情況，可以在課堂上進行成果展示、PPT匯報和經驗交流。如果無法在課堂有限時間完成，或需要交流的小組太多，學生可以自行錄制視頻上傳到網絡平臺，教師和學生在觀看后予以評價。

3.教學活動課后整理。要求學生對課后學習成果進行整理：對課前存在的疑問進行分析和解決，對課上內容的重點和難點加以記錄和整理，鞏固所學內容。通過撰寫實踐總結報告，幫助學生理清思路，探究問題，得出經驗。由于課程知識點較多，不可能在時間有限的課堂教學完成，將部分內容的學習延伸到課后開展，可以將這些內容納入課程考試和實驗考核環節。安排多個實踐內容，要求學生借助Multisim仿真軟件和“口袋實驗室”完成實踐內容的分析、仿真和調試，然后進行報告的撰寫。學生也可以自主進行創意電路的設計，完成實踐任務。反饋評價：評價由教師和學生共同完成。教師評價的內容包括學生課堂表現、小組學習中的表現，學生評價包括學生自評、組間互評和組內互評等，主要針對課程任務成果進行。評價注重過程評價，便于教師及時地更好了解學生個體學習情況，既鼓勵前進學生拓展教學內容，又便于對部分后進學生進行督促。

4.課程的成績評定。課程的成績評定會充分考慮學生的學習過程，平時成績和最終考試成績的比例進行改變，增加課題報告、課程設計、課上討論等環節的分數，不靠最終試卷成績和平時固定答案的作業來定分數，學生的積極性和參與性都得到提高。

六、混合式教學總結

“電工技術”和“電子技術”通過線上學習和課堂教學相結合的混合式教學方法進行課程的改革，不但為學習后續課程、從事有關的工程技術工作打下理論與實踐基礎，而且進行以學生為主體的學習能力、問題解決能力、實踐動手能力和合作溝通能力的新工科人才的培養。

參考文獻：

[1]李志宇.以混合式學習模式改善電工學教學效果的研究[J].大學教育，2017，（4）.

[2]薛燕，等.提高學生自主學習能力的電工學教學改革探索[J].教育教學論壇，2018，（1）.