云教育背景下電路課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

張寶芳 趙麗

摘? 要：《電路》是電類專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課。本文從傳統(tǒng)電路課程教學(xué)模式出發(fā)，分析了該教學(xué)模式的弊端即師生互動(dòng)不充分、不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、重講授輕仿真實(shí)踐等，結(jié)合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及移動(dòng)智能終端設(shè)備普及的實(shí)際情況，提出可利用云教育技術(shù)，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行電路課程教學(xué)，以克服傳統(tǒng)教學(xué)模式弊端。教學(xué)實(shí)踐表明，該模式取得了良好的教學(xué)效果，可為電類專業(yè)基礎(chǔ)課改革提供參考。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂? 電路課程? 教學(xué)模式 云教育

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2021）01（a）-0213-04

Abstract： Circuit class is an important basic course of all the electrical specialty. Starting from the traditional circuit course teaching mode， this paper analyzes the disadvantages of the traditional teaching mode， that is， the interaction between teachers and students is not sufficient， students' learning enthusiasm cannot be fully mobilized， teaching is emphasized and simulation practice is ignored. Combined with the actual situation of the popularization of modern network and mobile intelligent terminal equipment， it is proposed that the circuit course teaching can be carried out by using cloud education technology and flipped classroom teaching mode， and the disadvantages of traditional teaching mode can be overcomed. The teaching practice shows that the model has achieved good teaching effect， which can provide reference for the reform of basic courses of electrical specialty.

Key Words： Flipped classroom; Circuit course; Teaching model; Cloud education

1? 《電路》課程教學(xué)存在的若干問題

《電路》課程是電類專業(yè)學(xué)生必修的一門重要基礎(chǔ)課程，包含理論課和實(shí)驗(yàn)課兩部分。按我院電類專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃，該課程是學(xué)生進(jìn)入專業(yè)學(xué)習(xí)的首門專業(yè)基礎(chǔ)課，以分析電路中的電磁現(xiàn)象、研究電路的基本規(guī)律及電路的分析方法為主要內(nèi)容。為更好實(shí)現(xiàn)我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)增加學(xué)生實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)該課程教學(xué)課時(shí)進(jìn)行了縮減，故課程教學(xué)內(nèi)容多課時(shí)少的矛盾突出。為解決這一矛盾，我們重新調(diào)整了課程教學(xué)大綱、內(nèi)容、教學(xué)及考核方法等，取得了一定效果[1]。但仍然存在以下問題：（1）傳統(tǒng)的課堂教學(xué)為主，未能及時(shí)地將知識(shí)外延到課堂外，導(dǎo)致學(xué)生課后自學(xué)效率較低。原因在于電路課程內(nèi)容多，涉及電路分析基本方法理論性強(qiáng)，傳統(tǒng)的“滿堂灌”課堂教學(xué)模式難以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，使得學(xué)生難以在有限的課堂時(shí)間內(nèi)消化吸收。（2）教學(xué)上側(cè)重于講授，仿真實(shí)踐偏少。多數(shù)學(xué)生反映，在學(xué)完課程后只是掌握了基本原理，碰到實(shí)際電路問題仍然束手無(wú)策，缺乏問題分析能力。（3）課堂內(nèi)外師生間互動(dòng)不充分。因?qū)W時(shí)有限課程內(nèi)容多，教師在課堂教學(xué)中多以講授為主，與學(xué)生互動(dòng)較少，即使學(xué)生有問題也很少在課堂上提問;多數(shù)教師會(huì)將授課PPT課件放在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上供學(xué)生參考，這導(dǎo)致很多學(xué)生上課少做甚至不做筆記，部分學(xué)生聽課專注度不高;對(duì)于學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)學(xué)習(xí)，因時(shí)空分離教師也難以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和進(jìn)度進(jìn)行及時(shí)有效的監(jiān)督和管理;學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)自主學(xué)習(xí)時(shí)，碰到問題主動(dòng)與教師或同學(xué)進(jìn)行交流也較少，教師難以獲取學(xué)生的反饋信息。

近年來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)與各種智能終端設(shè)備的普及，云教育飛速發(fā)展[2]，使得翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式逐漸成為教育界的一個(gè)熱點(diǎn)課題，國(guó)內(nèi)外各學(xué)校都在嘗試推行該模式。為了解決上述電路課程教學(xué)中的問題，我們利用云教育技術(shù)采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對(duì)電路課程教學(xué)進(jìn)行改革實(shí)踐。在這種模式中，既有效保證了教師的主導(dǎo)作用，又使得學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位得以體現(xiàn)，從而提高教學(xué)效果。

2? 云教育與翻轉(zhuǎn)課堂研究現(xiàn)狀

2.1 云教育研究

云教育就是對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)資源和內(nèi)容運(yùn)用大數(shù)據(jù)、人工智能等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行流程再造，利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行人工智能分析進(jìn)行教育評(píng)價(jià)、反饋、改進(jìn)的過程，從而不斷提高教育教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)教育最終目標(biāo)[3-4]。近年來(lái)，美國(guó)默多克中學(xué)利用MobileMe平臺(tái)提供的各種程序及資源，以幫助學(xué)區(qū)內(nèi)的學(xué)生獲得更好的項(xiàng)目研究技能，全程助力學(xué)生開發(fā)研究項(xiàng)目[5];日本橫濱國(guó)際學(xué)校六年級(jí)的學(xué)生利用Google Apps完成所有作業(yè)并發(fā)表在網(wǎng)頁(yè)上， 且通過電子文件夾ePortfolio進(jìn)行交流[5]，是目前較為成功的云教育應(yīng)用案例。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)各高校也在逐步實(shí)踐云教育的理念。例如，上海工程技術(shù)大學(xué)吳剛老師等基于移動(dòng)云學(xué)習(xí)平臺(tái)，融合大數(shù)據(jù)技術(shù)，借助微課、慕課手段，突破傳統(tǒng)學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng)模式，推進(jìn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式改革[6];安徽師范大學(xué)王長(zhǎng)江老師等對(duì)云教育背景下大學(xué)物理課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)進(jìn)行詳細(xì)研究，提出了詳細(xì)的教學(xué)框架及教學(xué)實(shí)施建議[5];江西科技師范大學(xué)黃樂輝老師等從理論上分析了基于云教育平臺(tái)的移動(dòng)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，探討了基于該平臺(tái)的移動(dòng)學(xué)習(xí)新模式[7];西南財(cái)經(jīng)大學(xué)劉艷利老師詳細(xì)討論了利用云教育技術(shù)進(jìn)行課程思政[8]。

2.2 翻轉(zhuǎn)課堂研究

翻轉(zhuǎn)課堂是一種將傳統(tǒng)課上教學(xué)過程與課下學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的新型教學(xué)模式[9]。該理念最早是由美國(guó)科羅拉多州的兩位高中教師提出的，其基本思路為：傳統(tǒng)教學(xué)中老師在課堂上講授的知識(shí)點(diǎn)和概念由學(xué)生利用課外時(shí)間自主學(xué)習(xí)完成，把課堂變?yōu)榻處熀蛯W(xué)生間互動(dòng)的場(chǎng)所，通過老師指導(dǎo)和同學(xué)互助來(lái)實(shí)現(xiàn)答疑解惑，從而更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)[10]。近年來(lái)，翻轉(zhuǎn)課堂得到國(guó)內(nèi)外研究者的重點(diǎn)關(guān)注。國(guó)外，例如美國(guó)富蘭克林學(xué)院的羅伯特經(jīng)過多年積累，總結(jié)了翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施結(jié)構(gòu)模型;“可汗學(xué)院”創(chuàng)始人Salman Khan 在洛斯拉圖學(xué)區(qū)進(jìn)行了為期兩年的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)等。國(guó)內(nèi)翻轉(zhuǎn)課堂研究工作略晚于國(guó)外，但得到各高校及中小學(xué)的重點(diǎn)關(guān)注，發(fā)展態(tài)勢(shì)迅猛。例如，重慶聚奎中學(xué)、深圳南山實(shí)驗(yàn)學(xué)校等進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實(shí)踐;安徽師范大學(xué)王長(zhǎng)江老師等在羅伯特翻轉(zhuǎn)課堂模型基礎(chǔ)上，構(gòu)建了較為詳細(xì)的翻轉(zhuǎn)課堂框架[5];我校張其亮老師等將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，極大提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力[10];南京郵電大學(xué)王增旭老師等將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，取得了良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，獲得學(xué)生的認(rèn)可[11];吉首大學(xué)丁躍斌老師將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于高年級(jí)日語(yǔ)課程，同樣獲得成功[12]。

3? 云教育背景下電路課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)踐

基于對(duì)國(guó)內(nèi)外翻轉(zhuǎn)課堂及云教育技術(shù)應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，針對(duì)目前我院電路課程教學(xué)存在的弊端，整合各種平臺(tái)如QQ、網(wǎng)絡(luò)課堂及智能手機(jī)電腦等移動(dòng)智能設(shè)備功能，以電路課程為依托，設(shè)計(jì)了云教育背景下電路課程翻轉(zhuǎn)課程教學(xué)框架，并在疫情期間付諸實(shí)踐，取得良好教學(xué)效果。

3.1 電路課程課前教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

課前教學(xué)活動(dòng)，包含兩部分即教師活動(dòng)和學(xué)生活動(dòng)。

3.1.1 課前教師活動(dòng)

該部分活動(dòng)包含開發(fā)課程、設(shè)計(jì)問題和學(xué)習(xí)分析等環(huán)節(jié)。首先，教師可與擬開課班級(jí)上一學(xué)期前置課程的教師進(jìn)行溝通，以了解該班級(jí)學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況，方便在眾多優(yōu)質(zhì)開放課程資源中尋找適合該班級(jí)學(xué)生的視頻資源作為課程教學(xué)內(nèi)容參考;其次，教師將本課程的知識(shí)點(diǎn)制作成PPT課件和錄制相應(yīng)教學(xué)視頻并上傳到學(xué)習(xí)平臺(tái)，供學(xué)生學(xué)習(xí)。需要注意的是，錄制的每個(gè)教學(xué)視頻內(nèi)容不宜過多，以1～2個(gè)知識(shí)點(diǎn)最佳，時(shí)間控制在10min左右為宜。內(nèi)容過多時(shí)間過長(zhǎng)，學(xué)生易產(chǎn)生厭煩感。再者，教師要設(shè)計(jì)好學(xué)習(xí)任務(wù)清單，讓學(xué)生清楚具體學(xué)習(xí)目的、要求、重點(diǎn)及難點(diǎn)等，實(shí)現(xiàn)基本知識(shí)點(diǎn)理解內(nèi)化，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力，提高學(xué)生觀看教學(xué)視頻效率。接著，設(shè)計(jì)收集學(xué)習(xí)反饋信息單。強(qiáng)調(diào)學(xué)生在觀看視頻或?qū)W習(xí)資料后，將所碰到的問題記錄下來(lái)，并以信息單形式反饋給老師，方便教師在課堂上進(jìn)行解答。最后，針對(duì)知識(shí)點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的練習(xí)題和思考題。

3.1.2 課前學(xué)生活動(dòng)

翻轉(zhuǎn)課堂是以學(xué)生為主，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的教學(xué)模式，故課前學(xué)生活動(dòng)包含觀看教學(xué)視頻、回答問題等環(huán)節(jié)。課前學(xué)生可通過QQ平臺(tái)，進(jìn)行教學(xué)視頻學(xué)習(xí)，完成教師設(shè)計(jì)好的任務(wù)清單，回答預(yù)設(shè)問題并將答案發(fā)送給老師。若是學(xué)習(xí)過程中碰到問題，可通過QQ私聊或群聊進(jìn)行交流，獲得求教，也可留在課堂上由教師進(jìn)一步解答。在這一過程中，師生互動(dòng)、同學(xué)間互動(dòng)更加頻繁，相較傳統(tǒng)教學(xué)模式，師生間的思維互動(dòng)得到了充分體現(xiàn)。

3.2 電路課程課堂上的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

課堂上的教學(xué)活動(dòng)是教師和學(xué)生共同參與的過程。教師在解答課前學(xué)生提出的共性問題后，再進(jìn)一步回答學(xué)生個(gè)人或討論組提出的個(gè)性問題。答疑形式可以多樣化，如教師單獨(dú)解答、小組間討論再由教師逐一點(diǎn)評(píng)等。需要注意的是，教師應(yīng)該在課堂教學(xué)上以問題為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)思考;在課堂快結(jié)束時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思，判斷自己是否實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)。

3.3 課后考核評(píng)價(jià)機(jī)制設(shè)計(jì)

注重考核學(xué)生學(xué)習(xí)過程，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主動(dòng)者。從多角度入手，實(shí)現(xiàn)過程考核，如學(xué)生課下翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、課后習(xí)題及思考題完成情況;課堂參與討論及回答問題情況等。

3.4 實(shí)踐結(jié)果分析

結(jié)合往年數(shù)據(jù)（2018-2020），可進(jìn)一步比較翻轉(zhuǎn)課堂和傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式下的學(xué)生成績(jī)好壞。2018—2019年，兩屆學(xué)生的電路課程在教學(xué)方法上嘗試做了些改變，主要是通過電子郵件或QQ私信給學(xué)生發(fā)送一些學(xué)習(xí)資料，2018級(jí)學(xué)生共87人，期末平均成績(jī)61.2分，2019級(jí)共118人平均成績(jī)63.3分;2020年疫情期間，我們基于網(wǎng)易課堂、QQ群，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，該班級(jí)學(xué)生共132人，平均成績(jī)70.5分。由此可看出，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的使用，確實(shí)提高了學(xué)生成績(jī)。

4? 翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐感想

通過翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐，確實(shí)能很好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。但在實(shí)施過程中，仍然碰到了一些問題。下面就碰到的困難及對(duì)策作簡(jiǎn)要分析，供大家參考。首先，高質(zhì)量的教學(xué)視頻是翻轉(zhuǎn)課程成功與否的關(guān)鍵。當(dāng)在眾多網(wǎng)絡(luò)資源中未能找到合適的教學(xué)視頻時(shí)，如何錄制高質(zhì)量的教學(xué)視頻就是教師亟需解決的問題了。在開課之前，本人通過網(wǎng)絡(luò)自學(xué)了相應(yīng)視頻制作方法，但是效果一般。慶幸的是疫情期間先進(jìn)教育技術(shù)方法及手段得到了學(xué)校學(xué)院各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的重視，舉辦了多種形式的網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)班。通過培訓(xùn)，學(xué)到了必要的制作新技能并運(yùn)用到自己的教學(xué)中，提高了自制教學(xué)視頻的質(zhì)量。其次，如何對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)進(jìn)行有效及時(shí)的監(jiān)控，也是教師要重點(diǎn)關(guān)注的事情。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中學(xué)生主體地位得以充分體現(xiàn)，但不能避免少部分學(xué)生未能進(jìn)行課前自主學(xué)習(xí)。此時(shí)，可通過調(diào)取學(xué)習(xí)平臺(tái)后臺(tái)數(shù)據(jù)了解學(xué)生是否觀看視頻及回答預(yù)設(shè)問題、線下課堂提問及課堂小測(cè)驗(yàn)進(jìn)行督促等方式進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控。最后，注意課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)應(yīng)以問題為導(dǎo)向，通過問題的解決幫助學(xué)生完成相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的理解與掌握。

參考文獻(xiàn)

[1] 張寶芳.電路分析課程教學(xué)改革淺析—以江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院為例[J].求知導(dǎo)刊，2017（22）：124.

[2] 張楊.高校云教育平臺(tái)教學(xué)資源建設(shè)問題研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017（13）：213-214.

[3] 彭雯秀，李文波，黃丹.基于閉環(huán)管理的以學(xué)生為中心的云教育理念-西南財(cái)經(jīng)大學(xué)天府學(xué)院藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院實(shí)踐[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2020（16）：48-49.

[4] 翟純.云教育環(huán)境下的個(gè)性化教學(xué)研究[D].重慶：西南大學(xué)，2017.

[5] 王長(zhǎng)江，徐玲，劉艷峰.云教育背景下的大學(xué)物理翻轉(zhuǎn)課堂：教學(xué)框架與實(shí)施建議[J].新課程研究，2017（2）：4-6.

[6] 吳剛，于文浩，戴麗蘭.基于移動(dòng)云學(xué)習(xí)技術(shù)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式及應(yīng)用研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2017（4）：30-41.

[7] 黃樂輝，盛艷徽，羅英.基于云教育平臺(tái)的移動(dòng)學(xué)習(xí)模式研究[J].現(xiàn)代信息科技，2019，3（21）：115-116.

[8] 劉艷利.基于云教育背景的建筑工程類專業(yè)課程思政研究-以《建筑材料》課程為例[J].綠色科技，2020（9）：253-254.

[9] 張其亮，王愛春.基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的新型混合式教學(xué)模式研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2014（24）：27-32.

[10] 張其亮，陳永生.翻轉(zhuǎn)課程在操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014，31（12）：173-176.

[11] 王增旭，李永濤，薛洪濤，等.翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].高等理科教育，2020（1）：1-6.

[12] 丁躍斌.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在“中日比較文學(xué)”課程中的應(yīng)用[J].牡丹江大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，29（8）：99-102.