教育信息化背景下電路理論課程混合式教學(xué)研究

張宇嬌 黃雄峰 劉良成 陳波

摘? 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，教育信息化是高校教育的趨勢(shì)，結(jié)合新時(shí)代人才培養(yǎng)的要求，該文提出一種信息化背景下混合式教學(xué)的架構(gòu)，并構(gòu)建以慕課和SPOC為基礎(chǔ)的多源教學(xué)資源，通過(guò)雨課堂進(jìn)行實(shí)施。結(jié)果表明，該方法既可提升學(xué)生成績(jī)，同時(shí)也可解決大班上課難以管理的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：教育信息化；混合式教學(xué)；多源資源；電路理論課程；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2023）25-0054-04

Abstract： With the development of the times， educational informatization is the trend of higher education. Combined with the requirements of talent training in the new era， this paper puts forward a hybrid teaching framework under the background of informatization， and constructs a multi-source teaching resource based on MOOC and SPOC. It is implemented through rain class. The results show that this method not only improves students' performance， but also solves the problem that it is difficult to manage large classes.

Keywords： educational informatization; hybrid teaching; multi-source resources; Circuit Theory course; teaching method

教育信息化是當(dāng)代世界教育發(fā)展的趨勢(shì)，是教育教學(xué)改革的突破口，同時(shí)也是教育現(xiàn)代化的必然要求。教育部及中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳先后印發(fā)了《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》和《加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化實(shí)施方案（2018—2022年）》推動(dòng)新時(shí)代教育信息化建設(shè)，慕課及智慧教室的開放性教育運(yùn)動(dòng)迅速發(fā)展。信息化教育聚焦新時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的新需求，以強(qiáng)化能力為先的人才培養(yǎng)為理念，以推動(dòng)教育理念更新、模式變革、體系重構(gòu)，引領(lǐng)教育轉(zhuǎn)型為目標(biāo)。2019年3月，安徽省教育廳推進(jìn)一流課程建設(shè)工程，明確提出了對(duì)混合式教學(xué)等新型教學(xué)模式的推廣要求[1]。為了響應(yīng)世界教育發(fā)展潮流，打造中國(guó)高等教育品牌，對(duì)于高校而言，信息化教育體制改革迫在眉睫[2]。

電路理論是電氣信息類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，是一門非常具有代表性的必修課程，影響著后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)效果，同時(shí)課程對(duì)工程實(shí)踐也有較強(qiáng)的要求[3]。然而該課程教學(xué)內(nèi)容多、教學(xué)面少，課堂時(shí)間受限，學(xué)生疑點(diǎn)多、前后銜接不緊密，課程脫離實(shí)際的問(wèn)題，客觀上給學(xué)生學(xué)習(xí)該課程制造了一定難度[4]。再考慮到當(dāng)前學(xué)生普遍在課后投入課程學(xué)習(xí)的時(shí)間不夠，而師資受約束導(dǎo)致的教學(xué)班級(jí)人數(shù)較多等現(xiàn)實(shí)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)較為生疏，嚴(yán)重影響課程教學(xué)效果[5]。

目前，對(duì)于電路理論課程和信息化教學(xué)，已有很多探索，主要包含實(shí)踐教學(xué)[3]、教學(xué)模式[6]、教學(xué)內(nèi)容[7]、個(gè)性化教學(xué)及課程思政[8]等多方面教學(xué)改革，主要將這些手段用于小班化教學(xué)，這些成果在針對(duì)一般多人數(shù)的普通教學(xué)班中應(yīng)用時(shí)，還有待進(jìn)一步試驗(yàn)和推廣。

綜合以上，本文提出依靠信息化教學(xué)手段，利用并完善慕課及SPOC等網(wǎng)絡(luò)資源，采用雨課堂教學(xué)手段，構(gòu)建學(xué)生時(shí)間碎片化學(xué)習(xí)的支撐資源，完善線上和線下教學(xué)結(jié)合，并以課堂教學(xué)為“主渠道”，教書育人，將思政溶于專業(yè)課程，構(gòu)建全員全程全方位育人大格局。

一? 教育信息化背景下新時(shí)代人才培養(yǎng)混合式教學(xué)方法架構(gòu)

針對(duì)大課班級(jí)的實(shí)際情況，以網(wǎng)絡(luò)資源和電子資源為基礎(chǔ)，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)中教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式及教學(xué)管理構(gòu)建了如圖1所示的全方位、多角度混合式教學(xué)體系。

在傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容上，教師根據(jù)授課內(nèi)容、學(xué)生可依據(jù)知識(shí)需求，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課程資源、實(shí)踐資源來(lái)對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。保證學(xué)生能對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有效理解。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源的推廣，電路課程的教學(xué)內(nèi)容已不再局限于傳統(tǒng)一名教師、一本書、一版PPT，而是將單調(diào)的知識(shí)內(nèi)容融合百家講解進(jìn)行豐富。一方面有助于教師授課不斷改進(jìn)，另一方面豐富學(xué)生視野，通過(guò)發(fā)散性思維訓(xùn)練，學(xué)會(huì)從不同的角度去思考問(wèn)題和獲取知識(shí)。實(shí)踐資源拓展是對(duì)知識(shí)課程的有效補(bǔ)充，克服傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容講解與實(shí)際相脫離的情況。

傳統(tǒng)教學(xué)模式以教師講為主，學(xué)生處于被動(dòng)狀態(tài)，接受力度不大，注意力集中不夠，缺乏自我思考的關(guān)鍵步驟。同時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，教師難以及時(shí)捕捉，難以針對(duì)性調(diào)整教學(xué)方案。因此結(jié)合慕課等網(wǎng)絡(luò)資源，采用混合式教學(xué)，可更好地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率和便捷性，進(jìn)而提高學(xué)生碎片化學(xué)習(xí)和課堂學(xué)習(xí)的效果。采用教師講堂、自主拓展及針對(duì)性教學(xué)模塊來(lái)解決教師與學(xué)生之間的教學(xué)模式問(wèn)題。

上述三個(gè)模塊有別于傳統(tǒng)教學(xué)模式，教師講堂部分，老師可在課程每章節(jié)開始之前有目的地選取講解比較好的名師案例通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)連線到每個(gè)學(xué)生的電腦上進(jìn)行課程講解，讓學(xué)生每個(gè)章節(jié)學(xué)習(xí)都有高質(zhì)量保證。自主拓展部分，學(xué)生根據(jù)教師多方位講解之后或者教師提供角度，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自己情況發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，再借助智慧教室網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)自己的疑惑進(jìn)行探究，克服傳統(tǒng)自習(xí)無(wú)思路困境。針對(duì)性教學(xué)部分，因?yàn)槿藬?shù)多，課程進(jìn)度問(wèn)題老師不能對(duì)每一位學(xué)生學(xué)習(xí)的狀態(tài)、困惑進(jìn)行詳細(xì)的了解，借助課程實(shí)時(shí)的教學(xué)管理的數(shù)據(jù)分析可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)了解學(xué)生知識(shí)薄弱環(huán)節(jié)及學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，進(jìn)而幫助教師實(shí)現(xiàn)一對(duì)一針對(duì)性教學(xué)。

教育信息化體系下的教學(xué)管理，既是對(duì)以前傳統(tǒng)教學(xué)管理的有效補(bǔ)充也是新型教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式穩(wěn)定實(shí)施的堅(jiān)強(qiáng)后盾。完整的教學(xué)管理包含課前、課堂、課下三部分，為此教學(xué)管理可以補(bǔ)充以下幾點(diǎn)。

一是自主預(yù)習(xí)。在傳統(tǒng)課前書本預(yù)習(xí)屬于淺層次預(yù)習(xí)階段，學(xué)生預(yù)習(xí)會(huì)遇到很多困惑，這種現(xiàn)象會(huì)造成厭煩預(yù)習(xí)或者預(yù)習(xí)無(wú)效的后果。而有的學(xué)生更是沒(méi)有課前預(yù)習(xí)的習(xí)慣，這些對(duì)于知識(shí)快速積累，高節(jié)奏的現(xiàn)代化課堂教學(xué)是很不益的。但通過(guò)線上智能預(yù)習(xí)任務(wù)管理，進(jìn)行視頻講解可幫助學(xué)生初步掃清知識(shí)障礙。學(xué)生甚至可以提前將自己的疑點(diǎn)通過(guò)線上討論留言反饋給教師，便于教師有針對(duì)性地備課。

二是課堂練習(xí)。學(xué)生可以在雨課堂進(jìn)入前進(jìn)行簽到進(jìn)入課堂，教師針對(duì)所講授知識(shí)點(diǎn)，在課堂上隨機(jī)插入對(duì)應(yīng)的練習(xí)，適時(shí)發(fā)送給學(xué)生作答，根據(jù)作答情況，從而實(shí)時(shí)掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和理解情況，便于教師調(diào)整上課的進(jìn)度及講解的速度，從而提高講授的效果。

三是課后作業(yè)與測(cè)試。SPOC系統(tǒng)作為慕課的補(bǔ)充強(qiáng)化環(huán)節(jié)，教師可根據(jù)課程實(shí)際情況開通。SPOC線上學(xué)習(xí)與線下課堂教學(xué)貫穿教師整個(gè)教學(xué)過(guò)程，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程和作業(yè)完成過(guò)程中反饋的大數(shù)據(jù)信息差異化，提供不同的教學(xué)模式，保證學(xué)習(xí)質(zhì)量，確保人才培養(yǎng)計(jì)劃的有效性。另一方面，通過(guò)雨課堂等可以無(wú)紙化留置課后作業(yè)，每一節(jié)課后給學(xué)生留置一定的作業(yè)，可以根據(jù)學(xué)生完成的情況，反饋學(xué)生階段性知識(shí)的掌握情況，從而在后期進(jìn)行更有針對(duì)性的教學(xué)。

二? 混合式教學(xué)資源組織與實(shí)施

電路課程一般班級(jí)人數(shù)較多、受眾廣泛，學(xué)生主動(dòng)性參差不齊，為學(xué)生提供碎片化學(xué)習(xí)時(shí)間管理且方便學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)的資源變得必要。本課程構(gòu)建了以大學(xué)生慕課和SPOC平臺(tái)為基礎(chǔ)，結(jié)合雨課堂教學(xué)課件多源教學(xué)資源，并通過(guò)雨課堂進(jìn)行了全過(guò)程管理的實(shí)踐。

（一）? 信息化下的電路課程多源教學(xué)

多源資源包含大學(xué)生慕課、自建的SPOC平臺(tái)資源及教師自建雨課堂課件。課程組自建的雨課堂相關(guān)教學(xué)資源包含預(yù)習(xí)課件、課堂測(cè)試、課堂課件和課后作業(yè)等，如圖2所示。

大學(xué)生慕課主要推薦學(xué)生參與學(xué)習(xí)西安交通大學(xué)國(guó)家級(jí)精品課程電路，學(xué)生們可以通過(guò)自行加入進(jìn)行學(xué)習(xí)。合肥工業(yè)大學(xué)自建的SPOC平臺(tái)電路理論課程是重點(diǎn)推薦的，學(xué)生可以免費(fèi)參與，經(jīng)過(guò)不斷的完善，該平臺(tái)提供了課程教學(xué)視頻、作業(yè)單元、考試單元及討論單元，為學(xué)生提供了完整的課程學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生在參與班級(jí)教學(xué)的同時(shí)，可以有效地進(jìn)行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，同時(shí)也提供了實(shí)驗(yàn)軟件Multisim電路仿真工具的教學(xué)視頻，為學(xué)生課后練習(xí)及個(gè)人提升，提供基礎(chǔ)。

針對(duì)以上資源主要采用課前預(yù)習(xí)推送，課后自行完成，教師課堂或者線下回答學(xué)生問(wèn)題的方式來(lái)進(jìn)行響應(yīng)。針對(duì)于課后作業(yè)，主要以概念題和選擇題的形式，測(cè)試學(xué)生對(duì)新學(xué)知識(shí)的掌握程度，教師據(jù)此進(jìn)行教學(xué)調(diào)整；課堂測(cè)試偏重于對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的理解和小計(jì)算，現(xiàn)時(shí)反饋學(xué)生掌握情況，兩者的結(jié)合，能有效反映出學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，教師據(jù)此進(jìn)行教學(xué)改進(jìn)，學(xué)生據(jù)此再對(duì)課件進(jìn)行復(fù)習(xí)，共同提高教學(xué)效果。

（二）? 貫穿全程的信息化教學(xué)管理

學(xué)習(xí)過(guò)程的管理主要分為預(yù)習(xí)過(guò)程管理、雨課堂教學(xué)管理、課后作業(yè)與測(cè)試及問(wèn)題解答四個(gè)方面。預(yù)習(xí)過(guò)程管理教師通過(guò)雨課堂發(fā)布預(yù)習(xí)課件及預(yù)習(xí)效果檢測(cè)題，在上課之前，可以看到班級(jí)學(xué)生預(yù)習(xí)的情況，通過(guò)參與預(yù)習(xí)的人數(shù)統(tǒng)計(jì)和檢測(cè)題的回答情況把握學(xué)生對(duì)該部分內(nèi)容的熱情和預(yù)先了解的程度，從而調(diào)整講課的重點(diǎn)，提高授課效率。

雨課堂教學(xué)管理則通過(guò)隨機(jī)點(diǎn)名問(wèn)答和課堂練習(xí)的方式，提升學(xué)生課程的參與度，同時(shí)通過(guò)即時(shí)的練習(xí)結(jié)果統(tǒng)計(jì)掌握學(xué)生對(duì)課堂講解的知識(shí)的掌握度，為教師調(diào)整上課速度提供一定的依據(jù)，主要過(guò)程如圖3所示。

課后作業(yè)與測(cè)試則為學(xué)生課后學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)提供檢測(cè)的平臺(tái)，同時(shí)也能反映學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)的掌握程度，從而為一對(duì)一教學(xué)提供依據(jù)，主要過(guò)程如圖4所示。最后，學(xué)生可以通過(guò)郵件、QQ群等手段跟教師進(jìn)行更多的互動(dòng)答疑，促進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng)。

全過(guò)程教學(xué)管理，能較好地掌握學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的狀態(tài)，從而為教師提供教學(xué)調(diào)整的科學(xué)依據(jù)。

三? 有機(jī)融入思政元素

電路課程一般在本科階段第二學(xué)期開展教學(xué)，正是學(xué)生世界觀、價(jià)值觀、人生觀建立的重要時(shí)期，也是落實(shí)全員、全過(guò)程、全方位育人“三全育人”要求的有利時(shí)機(jī)，有機(jī)融入思政元素，形成具有電氣特色的電路課程教學(xué)特點(diǎn)的課程思政。我們主要依托章節(jié)內(nèi)容，通過(guò)國(guó)家電力發(fā)展、電學(xué)發(fā)展、一些分析方法的發(fā)展及與電相關(guān)的科學(xué)家及校友，分別構(gòu)建了案例，實(shí)現(xiàn)教學(xué)全過(guò)程的思政教育，主要的思政元素見(jiàn)表1。

四? 結(jié)束語(yǔ)

混合式教學(xué)以學(xué)生為中心，將提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性作為主要目標(biāo)，通過(guò)為學(xué)生提供符合生活習(xí)慣的多源學(xué)習(xí)資源和考慮網(wǎng)絡(luò)形式的教學(xué)，充分融合學(xué)生碎片化的時(shí)間和青年人的熱情，提高教學(xué)效果。我們根據(jù)實(shí)際情況，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立了多源教學(xué)資源，結(jié)合雨課堂進(jìn)行實(shí)施，將思政教育融合進(jìn)課程教育之中，對(duì)新時(shí)代人才的培養(yǎng)進(jìn)行了有效的探索。

對(duì)2019級(jí)和2020級(jí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，2019級(jí)優(yōu)秀率15.8%，不及格率8.6%，平均分70.35分，2020級(jí)優(yōu)秀率18%，不及格率8.6%，平均分70.93分，顯然，學(xué)生成績(jī)優(yōu)秀率顯著增加，掛科率顯著減低，學(xué)習(xí)的效果得到了提升。無(wú)紙化作業(yè)、電子化管理等將教師從繁重的批改作業(yè)、統(tǒng)計(jì)等工作中解放出來(lái)，從而更好地投入教學(xué)中。

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