孟 晉,周 鵬
(撫順職業技術學院,遼寧 撫順 113122)
電工電子技術是高等職業院校各工科電類專業的必修課,課程內容涵蓋了電力電路、電子電路、電磁理論、電控技術、電測基礎、安全用電等方面的知識體系,在學生專業成長和職業教育中有著十分重要的作用[1]。學生對本課程知識點的良好把握能為其將來從事機電工程、汽車檢測與維修、化工儀表自動化、建工電氣實施與維修等相關領域崗位打下堅實基礎。
2008年,由加拿大阿薩巴斯卡大學的Dave Cormier和Bryan Alexander提出了慕課的概念。慕課(MOOC),是大規模的網絡開放課程(Massive Open Online Courses) 的縮寫[2],具有規模大、開放性、在線和自主學習的特點。借助于互聯網信息技術,實現了教育服務社會的重要體現。
十年來,慕課在我國一直處于探索實踐階段,在高等職業教育改革中逐步增長。它利用先進的計算機與互聯網技術,將整個授課過程網絡化,課程資源電子化,由傳統課堂教師面授,學生聽講,轉向教師引導,學生自主學習,再到深入討論研究。這能使學生對理論知識的學習更透徹,從而激發實踐興趣,充分自主的進行理論聯系實際的研究探索,有效的提高職業必備技能,使得原本枯燥的課程變得更加豐富,同時實現學生與學生之間、學生與教師之間的交流,大大提高了學習效率,進而達到教學目標要求。
慕課是以網絡信息技術為載體的一種新興的“教”和“學”的模式,可以彌補傳統課堂教學中的不足,同時又可以與傳統課堂教學充分結合。依托慕課平臺,對課程資源進行科學的系統整理,把課程教學內容劃分為幾個部分,每個部分再劃分多個子單元,再將每個子單元制作成獨立的教學視頻(時長一般5~15分鐘)。細化之后的課程,既可以保留傳統面授對教學質量的掌控,又節約教學資源,增強教學針對性,還可以采用多樣化的教學形式,更加便于進行教學考核和評價。與傳統課堂教學相比,慕課教學模式把時間縮短,讓學生去專注地學習、重復耐心地學習,對課堂上聽不懂的知識點充分消化理解,避免出現對后面的學習內容感到困惑的局面,從而進一步加強了學生對學科知識的深入思考,逐步引導學生步入自主學習的良性循環[3-4]。
將互聯網信息技術引入教育教學,已成為高職院校教學改革和創新的新形勢。基于慕課的高職電工電子技術課程教學探索,改變傳統單一的課堂教學,學生可以更直觀形象地學習,使新時期的課程建設在提高學習興趣與自主學習能力上成為導向和目標[5]。
電工電子技術是電類課程體系中的專業核心課程,具有基礎性、先進性和廣泛性,注重理論聯系實際,教學目的是使學生掌握電路的基本理論、基本知識和基本技能,其具有工程性和實踐性。
首先,從工程性來說,實際工程需要證明電路是否能夠滿足功能和性能要求的可行性分析。同時,在電路的定量分析中也容許存在一定的誤差范圍,比如5%以下。由于半導體器件性能參數的分散性和對溫度的敏感性,精確的計算常常沒有意義。若確實需要精確求解,還需要借助于各種EDA軟件。
其次,近似分析也是實際應用中的必要途徑和前提,因而必須考慮研究什么問題、什么條件下、有哪些參數被忽略以及存在的原因,以及考慮估算不同的參數采用何種模型,不同的條件如何解決不同的問題,與此條件下,應構造何種等效模型,等等。這些就要求學生需學會從工程的角度思考和處理問題。
從實踐性來說,大多數實際應用的電路都要調試,從而達到預期指標,在教學上,就對掌握常用電子儀器的使用方法、測試電路的方法、故障的判斷和排除方法、仿真方法等提出基本的要求[6-8]。
傳統的課堂教學主要關注于學科理論部分的講解,課堂教學多以PPT的形式配合動畫介紹,然后再進行實驗。這種教學方式,使學生先學習枯燥的理論知識,以理論為指導再進行實驗驗證,缺乏動腦思考和解決實際問題的能力。又由于本門課程知識點由淺入深,環環相扣,由具體到抽象,從簡單到綜合,學習過程中如果對某一知識點理解不清楚,很容易造成后續知識點無法理解,難以解決綜合性復雜的實際電路問題。通常,在教學實施過程中,理論和實踐脫節嚴重,教學實驗設備和耗材消耗速度快,也很難滿足即時實踐教學需要。
目前大部分高職學生是“95后”和“〇〇后”,學習基礎較弱,學習能力不強,缺乏獨立性、自主性及良好的學習習慣。近年來,網絡信息以“爆炸”的速度增長,95%的學生有5~7年網齡,絕大多數學生擁有自己的電腦,學生的平均上網時間為5小時(包括手機上網)。互聯網已成為學生學習知識的必要途徑之一,這也為教學引入慕課模式奠定了良好的基礎。
電工電子技術課程所包含的知識體系龐大,內容繁雜,學生在初學本門課程時,經常會出現混淆眾多物理量表示方法、各種符號常數,難以理解基本概念、定理定律及電路原理應用等問題,特別在學習實踐性、操作性較強的知識點(如最大功率傳輸定理、放大電路分析及組合邏輯電路等)時不知從何處去試驗調試,以致難以領會到從書本知識到實際應用的關鍵所在。積累到一定程度會使學生產生厭學心理,打擊學生主動學習的積極性,失去學習的興趣和自信。
具備開放和在線的“慕課”課程設計,根據電工電子技術課程的特點和教學情況,以線上學習和線下指導兩部分為主。線上學習包括將教學內容分解、設置任務、過關解鎖、星級評測、重組升級等形式,監督學生線上學習、討論、作業、實驗和自測等,對學生完成學習任務的過程、積累數據反饋給教師系統。線下指導主要包括教師線下答疑解惑、實踐技能考評、以及技能大賽模式訓練選拔等。
電工電子技術課程的應用部分主要以分析各種電路為主。在本門課程的教學設計中,在電路分析教學中充分體現出慕課對學科知識歸一化整理,分解細化知識點,有的放矢,任務集中的優勢特點,培養學生的自主學習習慣,創造思維和應用能力。
下面主要介紹本門課程的慕課制作過程:
第一,依據高等職業教育對電工電子技術教學大綱和目標要求,列出詳細的授課綱要。以項目教學為導向,將電工電子技術課程內容分為8大類,19個知識單元,80個子單元知識鏈接(具體如表1所示)。學習任務實施中對每個知識單元都附加了思考、答疑、考核和答案解析。充分發揮慕課大規模、在線教育的優勢,設置靈活的授課形式,采用視頻、動畫、微課、跨區域、多語言環境等多種教學手段成為可能。盡可能地調動學生的積極性,通過打卡、通關、星級、重刷等機制,激發學生自主學習興趣。

表1 電工電子技術知識單元劃分

續表1 電工電子技術知識單元劃分

續表1 電工電子技術知識單元劃分
第二,電工電子技術實踐部分實施分為線上和線下兩個階段,線上學生領取組隊任務,線下實驗室打卡完成,教師將實驗評測反饋到線上。整個過程,將原有的傳統分組實驗教師安排,轉變成學生主動申請,自我監督,即時考核和教師輔導,充分調動學生的主觀能動性,實現學生對學習理論與實踐的自我追求。在慕課中嵌入實踐技能和監督考核成為一種新的教學手段,學生可以及時了解自己的學習是否達標,教師還可以對學生實踐技能分層掌握,以便于下一步的教學活動順利開展。
第三,在慕課的課程建設中,特別將技能大賽訓練任務獨立出來,學生在進行基本任務學習過程之后,滿足星級標準和達標成績,方可進入技能大賽的項目學習階段。這既有利于教師及時掌握學生參賽的意愿和技能水平,又可以對準備參加省職教大賽的選手進行選拔,極大地促進學生主動學習、專心研究,全面綜合培養學生專業能力、方法能力和社會能力等綜合職業能力。
慕課模式下的教學使學生自主學習成為可能,對于提高課程的教學質量起到很重要的作用。然而,在具體教學過程中,完全以慕課教學模式為主也是不完善的。比如對學生學習自覺性和學習時間不能很好的掌控,學生有疑惑的問題缺乏教師即時輔導和疏通等,都會影響學習的效率。慕課實踐環節雖然嵌入實驗仿真系統,但并不能完全替代真實的實驗環節,還需要聯系教師進行實驗時間安排。
線下的集中授課是必不可少的教學環節,可以解決慕課線上學習中遇到的普遍問題,并提供具體的實操演示與輔導。線下的集中學習,使教師能更全面地了解學生在學習過程中的狀態,為課程評價提供更多可靠的依據。完善線下教學和線上學習相結合的課程體系結構將成為必然。
總之,以傳統教學結合慕課教學形式下的電工電子技術課程建設,合理化應用傳統課堂教學授課的優勢,并以慕課教學模式加以改進和完善,增強了學生學習興趣,自主學習和深入鉆研專業技能。教學效果體現過程性、特質性和發展創新性等多元評價思想。引入慕課這一新的教學模式,對于培養學生主動學習的良好習慣,提高運用所學知識解決實際問題的能力,并在其專業成長和職業技能上有很大幫助。今后的高職教學改革研究中,還將進一步研究教學模式和課程體系,系統科學地提出新的思路和解決辦法,提高教學質量和增進教學效果。