基于統計分析的“電工學”混合教學模式研究

摘 要 文章針對“電工學”傳統教學模式存在的缺陷和信息化時代對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的要求，對基于“電工學”在線開放課程的混合教學模式改革進行了探索和實踐。結合網絡平臺和傳統課堂教學的優(yōu)勢，通過課前預習、課堂講授、課后復習三個階段實施線上線下相結合的混合式教學，利用統計分析獲取教學難點和重點，開展個性化教學。實踐結果表明，基于統計分析的混合教學模式能夠發(fā)揮學生的主體作用，實現以學生為中心進行知識建構和能力培養(yǎng)，改善教學效果。

關鍵詞 電工學；教學模式；混合教學；統計分析

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.19.034

Research on Blended Teaching Mode of Electrotechnics Based on Statistical Analysis

LI Wei， YU Fengmei， XU Tian

（College of Automation， Zhongkai University of Agriculture and Engineering， Guangzhou， Guangdong 510225）

Abstract In view of the defects of the traditional teaching mode of electrotechnics and the requirements of the information age for the cultivation of innovative and entrepreneurial talents， the reform of the blended teaching mode based on the online open course of electrotechnics is explored and practiced. Combined with the advantages of network platform and traditional classroom teaching， the online and offline blended teaching is implemented through three stages： pre class preview， classroom teaching and post class review. The teaching difficulties and key points are obtained by statistical analysis to carry out personalized teaching. The practice results show that the blended teaching mode of electrotechnics based on statistical analysis can achieve the main role of students， realize student-centered knowledge construction and ability training， and improve the teaching effect.

Keywords electrotechnics; teaching mode; blended teaching; statistical analysis

教育部辦公廳《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見》指出，信息化已成為國家戰(zhàn)略，教育信息化正迎來重大歷史發(fā)展機遇，進一步深入推進教育綜合改革、在更高層次上促進教育公平、全面提升教育質量、基本實現教育現代化等重要任務對教育信息化提出更高要求，也為教育信息化提供了更為廣闊的發(fā)展空間[1]。由于傳統教學模式普遍存在教學方法單一、教學時間緊張、課下時間利用不充分等問題，近年來在線課程得到了普遍重視和飛速發(fā)展。目前在線開放課程教學模式主要有Massive Open Online Course（MOOC），Small Private Online Course（SPOC）等[2-4]。從2012 年開始，MOOC在全球范圍內得到廣泛應用，它顛覆了傳統的學習方式，以其公開、在線、學員人數眾多的特點深刻影響著高等教育的發(fā)展。然而，MOOC 這種大規(guī)模在線教育模式也存在著顯著的弊端，它沒有準入限制，學習人員的水平高低不一，網絡教學資源不能得到最有效的利用，師生間缺少現場討論的機會以及開展對學生的個性化教育并不意味著完全替代傳統的課堂教學。2013 年，美國加州大學伯克利分校率先提出SPOC的概念，SPOC是以MOOC為基礎，對在線教學模式進行改進，是將MOOC的網上開放資源，應用到數量有限的在校選修課程的學生教育[5-7]。SPOC的小規(guī)模授課方式有助于教師開展個性化教學，同時結合課堂教學的優(yōu)點開展面對面授課，進行教學互動。由于上課人數較少，教師還可以對學生展開有效的監(jiān)督和評價，提高教學質量。

近年來，將在線開放課程與教師課堂教學相結合的新型混合教學模式得到了廣泛的推廣和應用[8-11]。然而，混合教學過程中教師如何設置課程架構，開展線上線下相結合的教學，發(fā)布網絡教學資源并進行講解，與學生交流，進而以學生為中心開展個性化教學是長期以來教學改革的重點。因此，如何利用現代化的教學技術和手段，構建教師教學和學生學習之間的橋梁，也應該成為教育領域的關注對象。

“電工學”作為一門理工科專業(yè)的基礎課，具有涉及專業(yè)較多、實踐性強的特點，是學生學習掌握電工電子技術理論和實驗技能的一門必修課程，主要面向環(huán)境工程、生物工程、食品科學與工程、給排水、材料化學、包裝等非電專業(yè)的學生[12-13]。隨著電工電子技術和教育技術的不斷進步，新時代對“電工學”的教學模式改革提出了新的要求。因此，變學生為教學主體，以網絡課程為手段，對課程教學資源、教學方法、課程設置等環(huán)節(jié)進行改革已成為“電工學”教學模式改革的一項共識。在新的形勢下有必要對“電工學”課程進行全面改革，利用在線開放資源，實施線上教學和線下教學相結合的模式，探討如何將在線課程資源引入傳統課堂教學，改變傳統的教學方法和課程架構，全面提高學生的自學能力和教學參與程度，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，為后續(xù)的專業(yè)課學習打下基礎，進而培養(yǎng)出適應新技術發(fā)展和時代需求的高技能人才。

1 “電工學”教學過程中存在的問題

目前“電工學”教學存在教學方式單一，學生在學習過程中僅限于被動接受。教學活動圍繞教師、教材和教室展開，過分強調教師的知識傳授，學生則缺乏發(fā)揮主導性的機會，學習積極性和主動性有所欠缺，難以養(yǎng)成主動學習的習慣和開展個性化學習。同時其作為一門傳統的專業(yè)基礎課程，隨著時代的發(fā)展和技術的不斷進步，原有的部分教學內容已無法體現出時代的最新發(fā)展需求，如果沒有將最新的電工電子技術納入教學內容，將不利于學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。在評價內容和評價形式方面，仍主要采用期末考試分數來評價學生的能力，忽視了學生成長變化和其他潛在能力的培養(yǎng)。

2 “電工學”混合教學改革

2.1 教學資源改革

以現有的“電工學”在線開放課程為基礎，進一步完善課程視頻、課程大綱、實驗指導書、實驗視頻等教學內容，打造移動教學微課件和網絡試卷庫。結合學科競賽和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，將電工學最新的發(fā)展內容融入教學資源。通過整合學習資源，開展產學合作，利用企業(yè)的技術優(yōu)勢，在現有基礎上進一步完善在線開放課程。

完善網絡自主學習和測試系統，增強學習記錄模塊功能，除了能夠統計考試成績、錯題率等數據，還要能夠記錄學生感興趣的知識點以及學生對知識點的掌握情況等，并將統計數據反饋到教師和學生本人，將其作為教師翻轉課堂和學生自主學習的基礎。利用在線課程的學習記錄模塊，對學生的學習過程和學習結果進行實時記錄，分析數據中的有用信息，并提供給學生和教師參考。比如，記錄學生最關注的教學內容和出錯率最高的知識點，將這些數據呈現給教師，有利于教師隨時調整教學策略和教學內容以改進教學，提高教學效果。另外，可以同時將數據反饋給學生，幫助其找到不足。

2.2 教學模式改革

“電工學”混合式教學模式由線上學習和課堂學習兩部分共同構成，可以利用在線課程的學習記錄模塊，統計學生的學習數據，指導教學，從而起到構建教師教學和學生學習之間橋梁的作用。

課前預習階段，教師發(fā)布學習任務和資源。學生通過在線課程完成視頻觀看、課前作業(yè)、資料查閱等學習任務。教師進一步根據在線統計數據分析，掌握學生的預習情況，制訂課中的教學內容和討論內容，為線下教學做好準備。

課堂講授階段，教師根據教學重難點和學生的疑惑和問題，提出討論內容，學生展開分組討論，通過頭腦風暴、自我評價、情景演示、小組項目設計、合作小組學習等方式，切實利用好面對面的時間，提高教學效率，實現個性化教學。

課后復習階段，學生根據教師的指導內容進行復習，完成線上作業(yè)，同時系統將學習統計分析結果再次反饋給教師和學生本人，教師對教學內容進行調整，學生可查找自己學習過程中的不足。結合學習統計分析的混合教學整體過程如圖1所示。

3 實施效果

通過對比食品和給排水兩個專業(yè)實施教學模式改革的18級班級和未實施教學模式改革的17班級的考試結果，可以看到，學生的成績有了明顯的上升，說明在線開放課程對提高教學質量具有非常積極的意義。

4 結語

針對當前教育技術發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求，本文提出了基于統計分析的“電工學”混合教學模式。通過課前預習、課堂講授、課后復習三個階段實施線上和課堂講授相結合的混合式教學，并利用在線學習系統對學生的學習過程和結果進行實時記錄，同時對數據展開統計分析，獲取教學過程的重點和難點，指導教學模式的改革。基于統計分析的混合教學模式有效克服了傳統課堂教學和混合教學模式的不足，實現傳統教學和網絡教學的統一，能夠充分培養(yǎng)學生學習的自主性，實現個性化教學，提高學生的參與度和課程的普及性，切實改善“電工學”教學的成效。

*通信作者：于鳳梅

基金項目：仲愷農業(yè)工程學院“課程思政”教學改革研究專項立項課題“鄉(xiāng)村振興背景下的電工學思政教學改革與實踐”（仲教字〔2022〕41號）；仲愷農業(yè)工程學院新農科教學研究與改革實踐項目“新農科背景下‘電工學’課程農林人才思政教育探索”（仲教字〔2023〕56號）。

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