基于SPOC的“走進電世界”課堂教學創(chuàng)新實踐

樊亞東 唐 飛 王建國 李 蕊 孫元章 專祥濤

(武漢大學 電氣與自動化學院,武漢 430072)

人才培養(yǎng)既是高校的中心工作,又是高校的根本任務[1]?！敖獭迸c“學”是人才培養(yǎng)的兩大要素,作為人才培養(yǎng)的核心環(huán)節(jié),課堂教學在教學中的作用不言而喻。

2020年武漢大學開展的首屆“教與學革命”珞珈論壇是深化本科教育改革的重要舉措,將推進課堂教學革命作為提高教學質(zhì)量的重要抓手?！耙詫W生為中心”的理念是我國高等教育改革的發(fā)展方向,同時是提升教學質(zhì)量主要的方法[2],也是課堂教學設(shè)計重要的思想基礎(chǔ)[3]。

武漢大學自2020級開始,進行新工科大類招生,在大學一年級第二學期結(jié)束后進行專業(yè)(水利水電、動力機械、電氣工程、自動化、土木)細分,“走進電世界——電氣工程與自動化專業(yè)概論”課程從新生第一學年第一學期調(diào)整到三學期開設(shè),半個月內(nèi)完成,1.5個學分,24個學時,講授18學時,6學時實踐。這樣大的密度下完成課程學習,對教師“教”和學生“學”都是一大挑戰(zhàn)。

2019年“走進電世界”[4-5]課程被認定為首批國家級一流本科課程,通過教學方法的創(chuàng)新、傳統(tǒng)課堂教學的革新,“以學生為中心”理念的貫徹、激發(fā)課堂活力成為線下課程建設(shè)的主要建設(shè)目標。

可見,不論從人才培養(yǎng)任務、學校對本科課堂質(zhì)量要求、課程本身的特點,課程時間安排,還是國家一流本科課程建設(shè)需要,都要求我們在課堂教學上作進一步的創(chuàng)新[6]。隨著國內(nèi)新冠疫情形式好轉(zhuǎn),課程從線上轉(zhuǎn)變到線下,在后疫情時代,“不走疫情之前教學老路”[7]成為高等教育管理和教學部門在教學實踐中的共識,充分利用好在線上教學期間積累的線上資源,結(jié)合線下教學,即在混合式教學過程中,如何更好地開展“以學生學為中心”的課堂教學,是我們需要思考和實踐的問題。

本文總結(jié)了SPOC課程模式[8-9]在“走進電世界”課堂教學的一些思路和實踐,以求拋磚引玉,共同探討電氣工程專業(yè)概論課“教”和“學”課堂教學設(shè)計思路和具體實施方法。

1 課程主要內(nèi)容和目標

“走進電世界”課程的定位為電氣類專業(yè)重要的認識平臺課。教學內(nèi)容有6大塊,主要包括電氣工程與高等教育、電磁理論建立、電氣工程技術(shù)與理論發(fā)展、發(fā)電類型與電能利用、中國電力工業(yè)發(fā)展和特色、電力系統(tǒng)組成、自動化概念及應用等。

通過本課程學習,達到三個目標:①讓學生系統(tǒng)認識本學科和專業(yè),為深入學習本專業(yè)打下扎實的思想基礎(chǔ);②讓學生通過100多年的電氣發(fā)展和創(chuàng)新創(chuàng)造史,了解學科發(fā)展概貌和發(fā)展趨勢,學科發(fā)展所面臨的重大問題,增強專業(yè)責任感,增加創(chuàng)新意識,并培養(yǎng)學生科學人文交融和辯證的思維方式;③讓學生從科學家和工程師們經(jīng)歷的失敗、突破和成功中,感受電氣技術(shù)發(fā)明的艱難歷程,培養(yǎng)學生實事求是、敢于探索和無畏攀登的精神。

從教學內(nèi)容和教學目標可以看出,課程性質(zhì)超越了專業(yè)介紹屬性,上升到學生學習規(guī)劃、電氣工程學科和電工技術(shù)發(fā)展、學科前沿、行業(yè)發(fā)展、相關(guān)學科關(guān)聯(lián)的層面,以培養(yǎng)具有寬廣而扎實的基礎(chǔ)、強能力高素質(zhì)的創(chuàng)新型復合人才。

2 SPOC課程模式在課堂教學中應用

2.1 SPOC課程模式

A·?？怂菇淌谧钤缣岢鯯POC這個概念。相對于MOOC中的Massive(大規(guī)模),SPOC中Small(小規(guī)模)學生一般在幾十人到幾百人。相對于MOOC中的Open(開放性),Private對學生進入課堂設(shè)置了限制性條件。在“走進電世界”教學中納入SPOC課程管理的學生是學習本門課的本班學生。

MOOC中學生以獨立自主為主,討論區(qū)里活躍的學生才能獲得較多的交流和互動,當學生數(shù)量較多時,MOOC模式就缺乏足夠的教學交互。

采用SPOC課程模式,基本上包含任課教師線上完成MOOC的資源、課程PPT、問答題等學習資源的上傳,學生線上學習和回答問題,線下課堂教學,線下期末考試幾個環(huán)節(jié)。這種模式能充分結(jié)合線上課堂和線下課堂各自優(yōu)勢,有效地彌補MOOC的全部都在線上進行所引起的一些短板。

2.2 SPOC課程模式的思想基礎(chǔ)

課堂是實現(xiàn)課程教學內(nèi)容和目標的基本單元,也是支撐專業(yè)培養(yǎng)方案的抓手。在互聯(lián)網(wǎng)時代,海量信息迎面撲來,知識獲得日益便捷,教師感受到來自新技術(shù)和學生的壓力,以傳授知識為主的課堂教學一般情況下很難激發(fā)學生的學習興趣。

讓學生參與到課堂教學中來,將以教師“教”為中心模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生“學”為中心課堂教學。從而激發(fā)學生思考,提升學生主動參與課堂教學的程度,增強學生展示水平和創(chuàng)新思維能力。

從專業(yè)概論課的角度看,認知平臺課“走進電世界”涉及的知識面寬且量大。課程內(nèi)容多,知識點多、易散,按部就班地講授內(nèi)容很容易變成空洞的說教。經(jīng)過多年的教學實踐,課程組在課堂教學中探索了一些好的方法,例如在不同的章節(jié)內(nèi)容,介紹學科方向時請學科帶頭人走進課堂;講到大學學習和學習規(guī)劃時,請優(yōu)秀學長走進課堂參與討論或介紹經(jīng)驗;講學科前沿和技術(shù)進步時,請方向?qū)熯M行介紹,或者讓學生就某一題目或?qū)ｎ}展示和討論。這些好的做法若都放在線下課堂,很難系統(tǒng)地完成課程教學任務,容易造成上課很熱鬧,下課學習內(nèi)容不系統(tǒng)、不全面、比較散的結(jié)果。因此,必須借助課堂外的延伸,以達到激發(fā)學生學好學透和學習內(nèi)容系統(tǒng)完整的教學目標。

“走進電世界”課程經(jīng)歷了1996-2000年課程探索起步階段,2001-2004年編寫和完成課程體系的成熟階段,以及2004年以后不斷創(chuàng)新提升階段,目前已成為學?！皣夜た苹A(chǔ)課程電工電子教學基地”的重要模塊課程之一,2007年被評為武漢大學精品課程,2011年被評為湖北省精品課程,2020年入選首批國家級一流本科課程。

2.3 SPOC在課程教學中的探索

“走進電世界”每個班級人數(shù)在30至90人之間,這樣的學生規(guī)模是引入SPOC課程的理想范圍。2021年開始,“走進電世界”引入SPOC課程模式,授課前將課程簡介、學習指南、教學大綱、教學PPT、實驗室介紹、視頻資料(如10集《百年電力》、發(fā)電方式、變壓器發(fā)電機制造過程及結(jié)構(gòu)、新能源發(fā)電等),指定參考書、學時安排、各章思考題等放在SPOC線上課堂,在線上明確提出學習和考核要求,適當增加作業(yè)量及難度,提升學生在課堂展示和討論前的文獻閱讀量,加大學生學習投入力度。

“走進電世界”SPOC課程模式的具體做法如下:學生完成線上任務點學習,包括學習PPT、觀看視頻,完成作業(yè)和回答問題,參與線上討論,然后在線下課堂上,學生圍繞每章核心問題進行展示或討論,教師據(jù)此了解學生知識點是否掌握和掌握程度,在課上與學生一起處理任務的缺項和不牢固的知識點。教師由此調(diào)整教課內(nèi)容的范圍、調(diào)控課堂的進度和節(jié)奏。

學生通過在線觀看課程PPT、視頻、完成規(guī)定的作業(yè)來保證學習時間和強度,按照觀看時長、回答問題正確與否來考核平時成績I,這部分成績可以自動統(tǒng)計,占比20%。線下課堂展示水平和討論參與度用于確定平時成績II,占比20%,加上期末考試,占比為60%,成績的評定盡量減少教師主觀成分,讓學習過程考核占有較高比例,保證了成績評定的準確性和客觀性,SPOC的自動評分功能將評價和評分及時反饋給學生,這種及時的“負反饋”有利于學生主動學習,也讓教師有更多的時間和精力投入到課程設(shè)計、和學生一起討論、解決學生遇到的問題中去。

在課堂展示和小組討論前,學生們都要經(jīng)過學習基本知識、查閱資料、歸納總結(jié)、制作專題的PPT階段,促使學生認真準備,激發(fā)學生參與課堂教學的力度,可以鍛煉學生查閱文獻的能力、表達能力和面對面答疑能力,教學互動顯著增強。

SPOC課程模式創(chuàng)造一些更為靈活有效的方式,這樣使得課堂內(nèi)、外教學更高效。加上MOOC、QQ群交流的輔助作用,上課前,學生已明確任務,接觸到了適量且形式豐富的資料。課堂上,教師不再唱獨角戲,而是組織學生研討,指導學生解決遇到的難題。學生分組針對某個專題展示時,小組內(nèi)有分工也有協(xié)作,往往會有一些超出希望的優(yōu)秀展示,教師適當參與,進行引導和鼓勵。課堂后,再按照任務點要求,高效完成必要的學習。這樣經(jīng)過線上自學——線下課堂——線上線下學習總結(jié)三輪學習,比傳統(tǒng)講授——復習總結(jié)模式,無論是教學效率還是教學效果都有較大提高。

創(chuàng)新的SPOC課堂教學模式體現(xiàn)重視教學過程的每個環(huán)節(jié)。真正實現(xiàn)了教師與學生之間的合作教學,促進教師課堂內(nèi)容與學生學習愿望相結(jié)合,使學生忙起來,主動起來,同時對教師在教學中的組織和指導能力也提出了更高的要求。該教學模式有利于培養(yǎng)學生處理復雜問題的多維思路,真正實現(xiàn)教學相長。

2.4 教學效果

在教學內(nèi)容增加,考試難度不變情況下,2020級SPOC教學模式與2018級、2019級傳統(tǒng)線下授課模式,以全年級學生考試作為樣本,對“走進電世界”課程有關(guān)畢業(yè)目標要求達成度支撐項進行比較,達成度穩(wěn)中略有上升,取得較好教學效果,如表1所示。本科教學質(zhì)量管理系統(tǒng)中學生評教認為,“課程內(nèi)容豐富,能讓我們較好地了解電氣工程專業(yè)與行業(yè)現(xiàn)狀”“采用多種教學方式,激發(fā)學生學習興趣”。

表1 課程對畢業(yè)目標要求達成度支撐項

3 結(jié)語

SPOC課程模式的引入是課堂改革、互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展、高效利用MOOC資源的一種必然。是“以學生為中心”的教學理念的一種具體表現(xiàn)。這種混合式教學,適用面廣泛,方式靈活,如何利用好這種模式、每一個環(huán)節(jié)如何設(shè)計和實施,對于每門課的教師來說是值得研究和實踐的長期任務。