“改進(jìn)型”混合式教學(xué)模式探索

李思

［摘 ? ?要］ 電機(jī)學(xué)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的核心課程，其教學(xué)內(nèi)容涉及電磁學(xué)、力學(xué)、機(jī)械裝置等多學(xué)科知識(shí)，具有理論性強(qiáng)、概念抽象、與工程實(shí)際聯(lián)系密切等特點(diǎn)。目前，在電機(jī)學(xué)課程教學(xué)中存在課堂氣氛沉悶、課程教學(xué)內(nèi)容繁復(fù)、課堂教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)有限、課程考核方式單一等問(wèn)題，本文提出構(gòu)建“改進(jìn)型”混合式教學(xué)模式，通過(guò)優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)線下課堂教學(xué)方法、探索多元化考核方式、搭建仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)等改革措施，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)的知識(shí)目標(biāo)與能力目標(biāo)。

［關(guān)鍵詞］ 電機(jī)學(xué)；“改進(jìn)型”混合式教學(xué)；教學(xué)改革

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194. 2023. 11. 059

［中圖分類號(hào)］ G64 ? ?［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ ?A ? ? ?［文章編號(hào)］ ?1673 - 0194（2023）11- 0208- 03

０ ? ? ?引 ? ?言

隨著互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是“互聯(lián)網(wǎng)＋”時(shí)代的到來(lái)，２０１３年以后，混合式教學(xué)的概念也有了新發(fā)展——基于移動(dòng)通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境與課堂討論相結(jié)合的教學(xué)情境［１］。目前國(guó)內(nèi)高校教師已經(jīng)在開(kāi)展不同程度的混合式教學(xué)，但較多強(qiáng)調(diào)線上學(xué)習(xí)資源的建設(shè)及其對(duì)線下課堂教學(xué)的輔助和補(bǔ)充作用，而傳統(tǒng)課堂教學(xué)還是以講授為主，教學(xué)沒(méi)有真正向以學(xué)生為中心轉(zhuǎn)變。“改進(jìn)型”混合式教學(xué)模式旨在發(fā)揮兩種教學(xué)媒介的最大優(yōu)勢(shì)，在教學(xué)設(shè)計(jì)中將線上學(xué)習(xí)和線下課堂教學(xué)進(jìn)行充分的融合，努力營(yíng)造“以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，能充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性”的混合式教學(xué)生態(tài)環(huán)境，幫助學(xué)生主動(dòng)積極地建構(gòu)和掌握知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。本文以武昌首義學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我校”）電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)電力電子與電力傳動(dòng)方向的電機(jī)學(xué)Ｂ課程為研究對(duì)象，結(jié)合該課程的實(shí)際教學(xué)情況，深入分析當(dāng)前教學(xué)模式存在的問(wèn)題，基于混合式教學(xué)和成果導(dǎo)向教育理念探索了該課程教學(xué)改革的方法和措施。

１ ? ? ?課程教學(xué)現(xiàn)狀

電機(jī)學(xué)Ｂ是我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)電力電子與電力傳動(dòng)方向的一門承上啟下的專業(yè)核心課程。課程主要闡述直流電機(jī)、變壓器、異步電機(jī)、同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和運(yùn)行特性，其內(nèi)容涉及電磁學(xué)、力學(xué)、機(jī)械裝置等多學(xué)科知識(shí)，理論性強(qiáng)、概念抽象、與工程實(shí)際聯(lián)系密切［２］。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得電機(jī)原理、電機(jī)基本理論和電機(jī)穩(wěn)態(tài)分析等方面的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，具備分析和解決工程實(shí)踐中電機(jī)相關(guān)問(wèn)題的能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，以及今后從事電機(jī)設(shè)計(jì)、電機(jī)控制、電機(jī)測(cè)試等工作奠定基礎(chǔ)。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，主要培養(yǎng)學(xué)生獲得電機(jī)的基本理論知識(shí)、基本分析方法等專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)能力和理解能力； 建立對(duì)電氣工程問(wèn)題進(jìn)行理論分析的邏輯思維能力；分析和解決電氣工程問(wèn)題的實(shí)踐能力。

長(zhǎng)期以來(lái)，該課程采用傳統(tǒng)授課模式，課堂教學(xué)以教師講授為主，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)、高效的知識(shí)傳遞，但學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，主動(dòng)性得不到發(fā)揮，課程定位中的能力無(wú)法提升。目前該課程教學(xué)主要存在如下問(wèn)題。

１．１ ? 課堂氣氛沉悶

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式是以教師為中心，主要采用講授法，課堂教學(xué)中缺乏多元互動(dòng)，其中師生之間互動(dòng)不足，生生之間沒(méi)有互動(dòng)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性難以調(diào)動(dòng)，只能被動(dòng)接受知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新意識(shí)無(wú)法提高。而目前的學(xué)生群體是“００”后，他們大多是獨(dú)生子女，物質(zhì)可多樣化選擇，網(wǎng)絡(luò)伴隨其成長(zhǎng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)特點(diǎn)、思維方式都發(fā)生了較大的改變。“單聲道”的講授法不能很好地促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和個(gè)性化發(fā)展，因此需要重構(gòu)課堂教學(xué)中的師生關(guān)系，促使教學(xué)向以學(xué)生中心轉(zhuǎn)變。

１．２ ? 課堂教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)有限

結(jié)合我校高素質(zhì)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)際情況，目前電機(jī)學(xué)Ｂ課程共有５６學(xué)時(shí)，其中理論４６學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)１０學(xué)時(shí)。教學(xué)內(nèi)容涉及四大電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、運(yùn)行特性、分析和計(jì)算方法等，內(nèi)容繁復(fù)，且電機(jī)行業(yè)技術(shù)發(fā)展迅速，知識(shí)日益更新，授課學(xué)時(shí)與課堂時(shí)間有限，導(dǎo)致課堂時(shí)間內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)課程知識(shí)的全覆蓋，存在學(xué)生所學(xué)知識(shí)與技術(shù)發(fā)展脫節(jié)的情況，造成學(xué)生知識(shí)面狹窄，無(wú)法掌握課程的知識(shí)體系。且在未來(lái)新一輪人才培養(yǎng)方案的修訂中，由于專業(yè)建設(shè)與改革的需求，該課程理論教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)可能會(huì)進(jìn)一步減少，課程內(nèi)容多與教學(xué)學(xué)時(shí)少之間的矛盾將更為突出。隨著教育信息化技術(shù)的快速發(fā)展，混合式教學(xué)或能有效調(diào)和上述兩者之間的矛盾。

１．３ ? 實(shí)踐教學(xué)切入不及時(shí)

電機(jī)學(xué)Ｂ課程具有理論和實(shí)踐并重的特點(diǎn)，需要在課程講授中及時(shí)切入實(shí)驗(yàn)以幫助學(xué)生建立起對(duì)電機(jī)特性的直觀認(rèn)識(shí)。目前理論教學(xué)以教師講授為主，實(shí)踐教學(xué)以學(xué)生操作為主，二者分開(kāi)、獨(dú)立進(jìn)行，課程原有的傳統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，且因教學(xué)安排而無(wú)法讓所有學(xué)生都能及時(shí)獲得實(shí)踐機(jī)會(huì)，實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)不能有效緊密聯(lián)系在一起，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳。拓寬實(shí)踐途徑，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)迫在眉睫。

１．４ ? 課程考核方式單一

目前電機(jī)學(xué)Ｂ課程采用的是我校傳統(tǒng)的課程評(píng)價(jià)方法，課程總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末考核成績(jī)?nèi)糠旨訖?quán)而成，其中平時(shí)成績(jī)的考核以考勤和課后作業(yè)為主，三部分成績(jī)的權(quán)重分別為０．２，０．１，０．７。期末考試成績(jī)權(quán)重過(guò)大，學(xué)生普遍存在考前重點(diǎn)突擊行為，以總結(jié)性評(píng)價(jià)為主的考核方式不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。且單一的考核方式和評(píng)價(jià)模式不能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，建立多元化的課程考核體系勢(shì)在必行。

２ ? ? ?“改進(jìn)型”混合式教學(xué)模式的構(gòu)建

２０１６年，我校提出按專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展專業(yè)和課程建設(shè)，以成果導(dǎo)向教育理念引領(lǐng)開(kāi)展新一輪教育教學(xué)改革，首批三個(gè)專業(yè)啟動(dòng)試點(diǎn)，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)就是其中試點(diǎn)專業(yè)之一。成果導(dǎo)向教育最早是由美國(guó)提出來(lái)的，指教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施的目標(biāo)是學(xué)生通過(guò)教育過(guò)程最后所取得的學(xué)習(xí)成果。其強(qiáng)調(diào)的是教師想讓學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果是什么？教師為什么要讓學(xué)生取得這樣的學(xué)習(xí)成果？教師如何有效幫助學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果？以及教師如何知道學(xué)生已經(jīng)取得了這些學(xué)習(xí)成果［３］？借此機(jī)會(huì)，電機(jī)學(xué)課程進(jìn)行了教學(xué)改革，融入ＯＢＥ教育理念，凝練三個(gè)課程目標(biāo)，分別為課程目標(biāo)1：掌握直流電機(jī)、變壓器、異步電機(jī)、同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理等基本概念和基本理論；課程目標(biāo)2：掌握直流電機(jī)、變壓器、異步電機(jī)、同步電機(jī)的運(yùn)行特性，能夠運(yùn)用方程式、等效電路和相量圖進(jìn)行定性分析與定量計(jì)算，具備對(duì)電機(jī)運(yùn)行性能分析的能力；課程目標(biāo)3：能夠開(kāi)展對(duì)電機(jī)的性能進(jìn)行測(cè)試與分析的實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中具有個(gè)人與團(tuán)隊(duì)的合作意識(shí)。其中課程目標(biāo)１有所提升，但課程目標(biāo)總體達(dá)成度一直不太理想。目前針對(duì)課堂氣氛沉悶、課堂互動(dòng)不足，課程內(nèi)容多與教學(xué)學(xué)時(shí)少之間的矛盾等問(wèn)題也沒(méi)有得到有效的解決。

基于以上問(wèn)題，將現(xiàn)有的教學(xué)模式與混合式教學(xué)模式進(jìn)行對(duì)比與分析，整理出各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并繼續(xù)融入ＯＢＥ教育理念，構(gòu)建適應(yīng)電機(jī)學(xué)Ｂ課程的“改進(jìn)型”混合式教學(xué)模式，建設(shè)流程如圖１所示。

３ ? ? ?電機(jī)學(xué)課程改革實(shí)踐

３．１ ? 教學(xué)內(nèi)容分析與優(yōu)化

重新梳理、優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，將其按照介紹性（資料性）內(nèi)容、基本原理和工作特性內(nèi)容、重難點(diǎn)內(nèi)容及新技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行劃分。并適當(dāng)補(bǔ)充電機(jī)最新技術(shù)、行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)等知識(shí)，使課程教學(xué)內(nèi)容貼近行業(yè)發(fā)展并能追蹤技術(shù)前沿。

３．２ ? 線上學(xué)習(xí)和線下面授混合式教學(xué)

借助“中國(guó)大學(xué)ＭＯＯＣ”優(yōu)質(zhì)的在線開(kāi)放課程，以及我校廣泛使用的“學(xué)習(xí)通”學(xué)習(xí)管理平臺(tái)，開(kāi)展線上學(xué)習(xí)和線下面授有機(jī)結(jié)合的教學(xué)。同時(shí)在“改進(jìn)型”混合式教學(xué)環(huán)境下，對(duì)教學(xué)策略進(jìn)行再設(shè)計(jì)，教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮線上學(xué)習(xí)和線下課堂教學(xué)之間的融合和協(xié)調(diào)，線下課堂教學(xué)體現(xiàn)以“學(xué)生為主體”，利用線下課堂中師生之間一對(duì)多即時(shí)互動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，在面對(duì)面教學(xué)中適時(shí)地開(kāi)展以學(xué)生為中心的課堂活動(dòng)，選擇“對(duì)分課堂”模式，即“教師講授＋學(xué)生小組討論＋全班交流”，為學(xué)生提供個(gè)性化的、有針對(duì)性的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

３．３ ? 仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建立

針對(duì)實(shí)踐教學(xué)切入不及時(shí)，實(shí)踐途徑單一的問(wèn)題，建立基于ＭＡＴＬＡＢ／ＧＵＩ的電機(jī)學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，充分運(yùn)用于課堂內(nèi)外，拓寬學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)的途徑。課前借助仿真教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，改善課中實(shí)踐教學(xué)效果，課外學(xué)生可以利用教學(xué)平臺(tái)對(duì)電機(jī)特性進(jìn)行探索、研究，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。

３．４ ? 教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

教學(xué)評(píng)價(jià)是教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分，期末考試成績(jī)權(quán)重過(guò)大的總結(jié)性評(píng)價(jià)和平時(shí)成績(jī)考核方式單一的形成性評(píng)價(jià)模式不能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，不利于課程的閉環(huán)改進(jìn)。在實(shí)施“改進(jìn)型”混合式教學(xué)的過(guò)程中，探索總結(jié)性評(píng)價(jià)和形成性評(píng)價(jià)相結(jié)合的多元考核方式，調(diào)整各環(huán)節(jié)的權(quán)重，將教學(xué)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)分解量化，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控與評(píng)價(jià)，從而更科學(xué)地評(píng)價(jià)和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。調(diào)整后的平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末考核成績(jī)權(quán)重分別為０．３，０．２，０．５；同時(shí)修訂平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)細(xì)則，由“考勤＋課后作業(yè)”的方式擴(kuò)展至“課前線上學(xué)習(xí)＋課堂小組討論＋課堂練習(xí)＋課后作業(yè)＋課程大作業(yè)”的方式，注重學(xué)生過(guò)程學(xué)習(xí)過(guò)程的記錄。

３．５ ? 實(shí)施效果

以我校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)（電力電子與電力傳動(dòng)方向）２０１９級(jí)、２０２０級(jí)本科學(xué)生為研究對(duì)象，開(kāi)展電機(jī)學(xué)Ｂ課程“改進(jìn)型”混合式教學(xué)改革。第一階段在２０１９級(jí)本科學(xué)生中實(shí)施，過(guò)程中貫穿形成性評(píng)價(jià)，教學(xué)實(shí)施完成后，進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)，就學(xué)生的學(xué)習(xí)成效、知識(shí)掌握及能力養(yǎng)成等方面進(jìn)行全面的考查和評(píng)價(jià)，以此為依據(jù)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的修正與改進(jìn)。并將調(diào)整后的教學(xué)改革方案在２０２０級(jí)本科學(xué)生中進(jìn)行第二階段的實(shí)施與評(píng)價(jià)。

經(jīng)過(guò)兩輪教學(xué)改革實(shí)施，課程達(dá)成度結(jié)果如圖２所示。其中２０１９級(jí)學(xué)生課程總體達(dá)成度偏低，主要原因是課程目標(biāo)２達(dá)成度的數(shù)值僅為０．５５，表明學(xué)生進(jìn)行電機(jī)運(yùn)行性能分析的能力還有待提高。第二輪教學(xué)改革實(shí)施前，對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行了修正與改進(jìn)，強(qiáng)化了四大電機(jī)電壓平衡方程、等效電路、相量圖及運(yùn)行特性等知識(shí)點(diǎn)的講解，首先使學(xué)生的知識(shí)目標(biāo)達(dá)成，同時(shí)改進(jìn)課程大作業(yè)環(huán)節(jié)，以調(diào)查研究學(xué)習(xí)報(bào)告和課堂分組匯報(bào)的形式相結(jié)合，從而通過(guò)理論知識(shí)儲(chǔ)備與自身實(shí)際案例分析使學(xué)生的能力目標(biāo)達(dá)成。

４ ? ? ?結(jié)束語(yǔ)

電機(jī)學(xué)Ｂ課程實(shí)施“改進(jìn)型”混合式教學(xué)模式改革后，學(xué)生的課程目標(biāo)２達(dá)成度和課程總體達(dá)成度都有了較大的提升，表明“改進(jìn)型”混合式教學(xué)模式對(duì)本課程具有一定的推動(dòng)和促進(jìn)作用，且有效調(diào)和了課程內(nèi)容多與教學(xué)學(xué)時(shí)少兩者之間的矛盾，為學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件。

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