結合MOOC和翻轉課堂的電工學教學方法探索

宋彬 張磊 王磊

摘? 要 MOOC教學是一種將信息技術與高等教育相結合的教學模式，MOOC的產生以及推廣促進了教育的公平化和國際化，教學過程中更加關注學生個人和社會現實的需求。翻轉課堂是一種將傳統教學模式顛倒為“以學生為中心”，師生互動交流、激發學生思考創新的授課方式。將兩種方法結合，用于改進電工學課程教學。

關鍵詞 MOOC;翻轉課堂;電工學

中圖分類號：G642? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）24-0138-03

Exploration of Electrotechnics Teaching Method based on MOOC?and Flipped Classroom//SONG Bin， ZHANG Lei， WANG Lei

Abstract MOOC teaching is an educational mode combining infor-mation technology with higher education. The emergence and promo-tion of MOOC promote the fairness and internationalization of educa-tion， and pay more attention to the needs of students and social reality in the process of education. Flipped classroom is a teaching method which reverses the traditional teaching mode to “student-centered”， which is a kind of interactive communication between teachers and?students and stimulates students thinking and innovation. This paper?combines the above two methods to improve the teaching of electro-technics.

Key words MOOC; flipped classroom; electrotechnics

1 前言

電工學是針對高等院校中非電類專業開設的一門技術基礎課程。該課程主要講述一些電工技術和電子技術相關的基本理論、知識和技能。不同于其他類型的公共基礎課程，電工學具有知識面涉及廣、理論和實踐要求高等特點，可以為學生以后工作和學習奠定實踐和理論基礎，提高工程應用能力。目前，傳統的教育方式就是教師在課堂上根據準備的教學資料進行講解，這種被動式的灌輸，難以調動學生的主觀積極性，不能激發學生的創新意識，教學效果不好。MOOC學習可以利用網上優質的教學資源，翻轉課堂可以提高學生的能動性，將這兩種方法結合用于改善電工學課程教學，提高學生學習興趣和主動性。

2 電工學授課存在的問題

高校電工學課程的教學目的不是讓學生掌握深奧的電路理論知識，而是能夠將所學的電路知識應用在自己的相關專業上，提高專業能力。通過長時間教授此課程，總結出該課程存在以下幾個問題。

1）傳統灌輸式教學方法教學效果不好，學生被動接受知識點，教師教授過程很疲倦。由于電工學是針對非電類專業的學生，這部分學生關于電方面的知識較為薄弱，并且課程采用大班上課，教師無法照顧到每個學生，因此，學生上課很吃力，久而久之會對課程喪失學習熱情。

2）教學內容涉及面廣但學時安排少。電工學是非電類專業的公共基礎課，課時安排要比專業課少很多，但是本課程內容包含電工學和電子學知識，內容較多，亟待找到一種提高該課程授課效率的教學方式。

3）內容和生活實踐相脫節。電工學是一門理論和實踐相結合的課程。很多教師在講授過程中脫離實踐，不能結合相應專業的特點選取實例，導致很多學生在學完課程之后，無法應用到自己專業中。

筆者探索將MOOC學習和翻轉課堂相結合用于改善電工學授課過程，如圖1所示。教師通過在MOOC網站上查找到與學校電工學大綱要求相類似的精品課程，或者自己錄制教學視頻，課前讓學生自主學習并完成作業。課堂中，教師結合專業實踐背景集中回答學生在觀看視頻中遇到的疑問、匯報討論。此方法可以充分調動學生的主動性，提高學生自學能力，改變以往被動接受知識，轉化為主動吸收，可以在較短的學時學到更多內容。翻轉課堂教師結合專業特點解答學生疑問，可以讓學生活學活用，與生活實踐相結合。

3 基于MOOC網的課前學習

MOOC（Massive Open Online Course）最初是由美國猶他州立大學教授David Wiley于2007年建立的一個大規模網絡開放課程[1]。MOOC是信息技術和高等教育相融合的產物，已成為世界上眾多名校研究和應對的新的教學方式。MOOC視頻的選擇主要有兩種：1）搜索網上適合自己教學大綱的優質視頻;2）根據學生基礎和教學大綱錄制視頻。

基于網上優質資源的MOOC學習? 基于網上優質資源的MOOC學習是指學生課前觀看網上別的高校已經錄制好的優質視頻學習。由于受到學校本身資源和教師能力的限制，暫時無法錄制MOOC視頻，因此選用網上優質視頻。以電工學這門課程為例，結合學校大綱和學生基礎，筆者選用的是中國礦業大學錄制的《電工與電子技術》MOOC視頻，如圖2所示。該課程資源包含課程概述、授課目標、教學大綱、教學視頻、課件以及作業。學生可以加入課堂通過觀看教學視頻進行學習，每個微視頻講解后都會有相應課件、作業、項目實例作為鞏固練習。該視頻資源包含討論區模塊，學生有疑問可以發帖求助，任課教師注冊登錄進行答疑，或者通過自建的QQ群來解答學生疑問。

基于自制視頻的MOOC學習? 由于不同學校的學生基礎還有教學大綱的不同，網絡上的電工學視頻不一定能夠適合自己學校學生的學習要求，這時候就需要任課教師根據學校大綱和學生基礎情況自制視頻供學生課前學習。學生可以結合MOOC視頻和教師自制視頻，按照自己的節奏、進度進行自主學習。教師在制作微視頻時，每講完一個知識點需配套一定的練習供學生鞏固學習，學生只有做對練習題才可以繼續往下看，練習結果通過網絡系統及時反饋給學生。比如，在講電壓源等效變化的知識點“與理想電壓源并聯的電阻在等效替換時可以忽略不計”時，需要配套練習，這樣學生可以充分理解知識點，有疑問時可以通過論壇、QQ群等網絡工具同任課教師進行討論。任課教師在制作視頻時要緊緊圍繞需要的知識點，結合專業特點進行講解，其目的是讓學生在視頻時間長度內全面接受知識點。短小精悍的視頻講解可以充分利用學生的注意力和碎片化時間，減少學生的學習負擔。

MOOC學習內容主要是基本的概念、原理、方法，將教學內容碎片化，按照知識點邏輯關系進行組合，讓學生在有限的時間內理解知識。但是MOOC線上學習存在以下弊端：

1）MOOC學習是在網上進行，網絡誘惑大，很多學生經常看不完一個視頻就去刷手機，教師無法實現有效監管;

2）線上練習存在作弊的行為，無法達到練習的效果;

3）線上答疑、討論缺乏感情交流。

因此，僅通過線上MOOC學習的效果不理想，需要結合線下翻轉課堂進行補充學習。

4 翻轉課堂學習

翻轉課堂的內容? 翻轉課堂是將傳統的“教師講課，學生被動聽課”的教學模式翻轉為“學生主動學習，教師輔助引導”的新模式[2]。課前學生自主學習大綱知識點，課堂轉化為教師和學生共同討論、協作訓練的場所。翻轉課堂充分發揮學生的主動性、積極性，實現以學生為中心的教學目的，提高教學效率[3]。翻轉課堂主要可以分為兩部分：課前自主學習和課內討論。課前自主學習可以通過MOOC進行，實現翻轉課堂與MOOC學習的耦合[4]。課內討論是實現知識點內化的重要過程，如圖3所示。

1）任課教師先回答學生在MOOC視頻學習過程中遇到的問題，并且針對相應重要知識點結合課程目標提出具有探究價值的問題或者創新項目。

2）任課教師結合專業背景創建問題或項目情境，布置任務，引導學生根據自己興趣解決問題和參與訓練項目。

3）任課教師按照學習能力均衡組織4～6人的學習小組，選定組長，由組長負責分配任務、監控進度，小組成員針對問題或項目要求相互討論、協作訓練;及時跟進學習小組的訓練情況，對出現的問題進行引導和解答。學生通過在項目訓練過程中理解、內化相應的知識點，提高創新以及團隊合作能力。對于共性問題，任課教師統一進行演示解答;對于特性問題，任課教師進行引導，讓學生自己去發現和解決。

4）任課教師對整個翻轉課堂教學過程進行總結、評價，反饋到下一次教學中。

翻轉課堂教學實例? 本文以三極管這部分知識講解為例，介紹基于MOOC的翻轉課堂教學內容。三極管屬于電工學中篇電子技術的內容，該篇的教學目標是理解三極管三種工作狀態，并且能夠判斷三極管所在工作區域。

1）選定MOOC視頻，供學生課前學習。通過仔細查看MOOC網上所有關于電工學的教學視頻，結合本校教學大綱要求，最終選擇中國礦業大學錄制的《電工技術與電子技術》MOOC視頻，該視頻講解深入淺出，且有相應練習進行鞏固學習。

2）對學生共性問題進行統一解答。經過在課堂上與學生交流、反饋，發現大部分學生不會判斷三極管工作區，任課教師結合實例進行講解：當三極管集電結正偏，發射結正偏時，工作在飽和區;當三極管集電結反偏，發射結反偏時，工作在截止區;當三極管集電結反偏，發射結正偏時，工作在放大區。這部分知識容易混淆，任課教師將原理講透徹并且需要布置大量的習題進行課后鞏固。

3）結合課程目標和知識體系，提出探究性的問題。

【問題1】三極管工作在飽和區和截止區相當于開關的接通和斷開狀態，如何理解這個知識點？能否利用這個特點來控制電路的通斷，實現軟開關的功能？如果可以，怎么控制軟開關的閉合？

【問題2】三極管工作在放大區，實現當基極電流微小變化引起集電極電流較大的變化的功能，如何利用此特性？

上述兩個問題都是三極管在工程應用中遇到的，一般MOOC視頻沒有詳細討論過，屬于這部分知識的拓展，引導學生去討論解決，可以作為學生進行深入學習的切入點。

4）創設背景項目，探究問題。講解三極管的開關功能，結合生活中電動車防盜報警項目設計，通過蜂鳴器控制電路來理解三極管的開關作用。如圖4所示報警電路，著重分析電路中三極管9013工作原理：當開關SZ閉合，D3端子輸出一個高電平時，三極管9013處于飽和狀態，蜂鳴器電路導通，則會報警;當三極管輸出低電平時，三極管處于截止狀態，蜂鳴器電路斷開，不發生報警。

基于生活中的項目實踐來講解三極管的知識，可以提高學生應對實踐能力，理論和實踐相結合，更有利于學生對知識點的理解，提高學生的創新思維[5]。

5）組織小組，討論學習。按照學習能力均衡原則組織學習小組，每組4～6人，選定組長，組長除了要維持每組的學習紀律，還要統籌安排進度、分配任務等。每組討論完成后，選定一個學生代表來表述自己的觀點，既可以發揮學生主動性，又可以鍛煉學生團隊合作能力。

6）歸納、總結、評價教學過程。筆者應用上述教學方法對18工設專業學生進行實踐教學，學生普遍評價：應用此方法可以更加容易、飽滿地建立知識體系，學習的積極性普遍提高。期末考試班級成績優秀率達33.2%，與以往的教學相比有了明顯提高。此方法也暴露出一些問題，比如：在小組討論時，部分學生不積極主動;課前MOOC學習，部分學生沒有完成。這就需要任課教師做好監督，及時準確了解學生的學習狀態。

5 總結

本文針對電工學課程開展基于MOOC和翻轉課堂的教學方法研究，該方法可以有效地解決學生被動學習、課程內容多而學時少等問題，極大地提高學生的主觀能動性。本文詳細介紹此種教學方法的教學流程，并且結合具體知識點進行實例講解。此方法具有一定的普適性，可以進一步推廣至工科技術基礎類課程。

參考文獻

[1]李青，王濤.MOOC：一種基于連通主義的巨型開放課程模式[J].中國遠程教育，2012（3）：30-36.

[2]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志，2012（4）：46-51.

[3]繆靜敏，汪瓊.高校翻轉課堂：現狀、成效與挑戰：基于實踐一線教師的調查[J].開放教育研究，2015（5）：76-84.

[4]曾明星，周清平，蔡國民，等.基于MOOC的翻轉課堂教學模式研究[J].中國電化教育，2015（4）：102-108.

[5]劉曉芳，吳建強，韓基業，等.“電工學”SPOC混合教學模式下課堂教學設計[J].電氣電子教學學報，2019（1）：95-98，106.v