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[关键词]翻转课堂;慕课;高频电子线路;混合式教学;线上学习
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)02-0032-03
高频电子线路是电子通信类专业核心基础课程,是电子通信类专业课程中内容最多、最难学、最难教的课程之一,也是该类专业教学计划中专业基础课和专业必修课之间的联系“桥梁”课,搞好该课程教学十分重要。
近年来,对高频电子线路课程的教学改革研究较多。刘静波[1]研究了高频电子线路实验实践教学,着重对实验装置的设计、实践项目的规划以及实践教学的一些具体方法进行探讨,目的是提高学生动手能力。周莹莲[2]针对高频电子线路课程教学中的热点问题,结合课程特点和人才培养目标,在课程内容的优化整合、注重实效的教学方法创新和项目驱动的实践能力培养等方面进行探索。谢晶[3]根据高频电子线路课程特点,结合学生学习现状,分析传统教学中存在的问题,从理论教学、实验教学、考核方式等方面,对如何激发学生的学习兴趣,拓展学生思维,增强教学效果,培养实践创新能力进行了研究和探索。这些研究都是基于传统教学模式的研究,对学生的要求较高。
钟福如等[4]针对高频电子线路实验课的特殊性,在国内外已有翻转课堂的基础上,设计高频电子线路实验课翻转课堂教学模式,并结合具体案例来阐明该教学模式的实施过程。汪秋婷等[5]以翻转课堂作为课堂教学形式,将知识传授和知识内化颠倒安排,改变了传统教学中的师生角色。该文通过分析高频电子线路理论课程的教学难点,构建基于翻转课堂的抽象教学模型,但该文对高频电子线路混合式教学的整体架构、具体实施、慕课具体内容未做深入研究,不能指导实践应用。在高等教育步入大众化时代,高校生源质量下降,学生知识基础不牢固、学习能力下降,对高频电子线路这种内容多、难学的n程,需要采用新颖的教学形式,去提高教学效果。本文针对高频电子线路课程, 提出了“翻转课堂+讲授”的混合式教学模式,规划了微课的具体内容,构建了课堂组织模式、学生组织模式、考核模式等,对基于翻转课堂的高频电子线路的混合式教学提出了具体的实施策略。
一、高频电子线路开展翻转课堂教学的理论和实践意义
(一)理论意义
1.革新教学本质,将传统“教学”变为“有技术支持的学教”,使“知识传授”与“知识内化”两个认知环节都得到优化。
2.革新课堂教学模式,形成“翻转课堂+讲授”的混合式授课形式,教学视频以慕课形式呈现。
3.主要教学内容由学生在课前通过慕课学习完成,学生可以自主掌控学习,不同基础的学生都能适应。
4.翻转课堂整合了直接传授与建构主义学习、面授与网络学习,使自主学习与协作学习并行开展,让教师、课堂的角色产生了根本变化。
5.翻转课堂能更多地采用讨论法与探究法,这些方法针对特定问题,刺激学生思考与交流,使学生获得多元化的思维空间,从而培养其积极的情感、态度与价值观。
(二)实践意义
1.高频电子线路开展翻转课堂教学具有必要性。高频电子线路是电子通信类专业核心基础课程,是一门工程性和实践性很强的专业基础课程,随着现代通信技术和无线电技术的发展,其教学内容不断充实、教学体系不断更新,并且越来越多地应用到其他学科领域。搞好该课教学十分重要,运用混合式授课方式开展课程教学,有助于提高教学质量。
2.高频电子线路实施翻转课堂教学的条件已具备。首先,大学生有足够的空余时间进行课前慕课视频的学习;其次,大学有较完善的信息技术的支持,能提供大量多媒体教室、电子图书馆等,学生能方便地完成慕课线上学习并完成随堂考试;再次,大学生笔记本电脑、iPad、智能手机等移动设备普及度很高,使用这些工具进行碎片化、移动化的学习已成为绝大部分学生的学习习惯。
3.高频电子线路由于内容多、难学,采用翻转课堂教学对学生具有较大的吸引力。首先,教学主要内容以慕课形式呈现,慕课学习主要在课前进行,学生有充裕的时间进行自主学习,不同基础、不同学习习惯的学生都能以自己熟悉的方式进行学习,调动了学习积极性;其次,学生在观看教学视频的同时必须在线上完成随堂考试,并及时争取得到奖励,具有“游戏”特性,对学生吸引力很大;再次,由于慕课是在线学习,有针对每节课的论坛,学生随时都能提问,并能及时得到解答,提高了学习效率。
4.在翻转课堂中教师角色发生转变。首先,教师由单纯的知识呈现者转变为课程学习的指导者;教师在授课前总结分析学生慕课的学习情况,将学生不懂或提问较多的问题汇总起来,并以此为参考设置讨论主题。其次,教师针对已设置好的讨论主题,在课堂上组织学生进行讨论式学习、协作式学习与自主探究式学习。这让教师有时间与学生交谈,回答学生的问题,参与小组学习,甚至对每位学生的学习进行个性化指导。
5.研究表明,学生在听课时只能全神贯注10分钟到18分钟,慕课视频采用15分钟以内的“微课堂”讲解方式,符合学生的教育心理特点,能够提高学习效率。
二、高频电子线路混合式教学方案
(一)混合式教学的学时划分
课程教学以胡宴如主编的《高频电子线路》(高等教育出版社)为蓝本,课程总学时设计为64个。采用“翻转课堂+讲授”的混合式教学模式,“翻转课堂”理论课学时大致44学时,“翻转课堂”实验课12学时,讲授课为8学时。翻转课堂占教学主体地位,约占总课时的87.5%。
(二)翻转课堂的慕课内容规划
1.选择最基础、最核心的6章内容:第二章,小信号选频放大器;第三章,高频功率放大器;第四章,正弦波振荡电路;第五章,振幅调制、解调与混频电路;第六章,角度调制与解调电路;第七章,反馈控制电路。
2.精选每章理论知识点,形成独立的微课教学视频,初步规划50个独立教学视频。
以“第二章,小信号选频放大器”为例,教学视频设计为8个,按照三个自然节来划分:
(1)2.1.1选频网络的分类和组成,2.1.2 LC并联谐振回路的选频特性,2.1.3 LC阻抗变换电路;
(2)2.2.1晶体管Y参数等效电路,2.2.2单谐振放大器的等效,2.2.3单谐振放大器的性能指标及应用;
(3)2.3.1集中选频滤波器(陶瓷滤波器),2.3.2 放大器中噪声的来源、定义与计算。
3.翻转课堂实验内容:小信号调谐放大器,高频功率放大器,正弦波振荡器,振幅调制、解调与混频,调频与鉴频、锁相环电路。针对实验操作要领,制作6个微课视频。
4.针对每一个微课视频,设计学习任务单,并在慕课学习前让学生知晓。学习任务单包含学习指南、学习任务、问题设计、建构性学习资源等,目的是把传统的知识点灌输转化为任务驱动、问题导向的自主学习,通过学习使学生具有把学习内容转化为问题的能力。
(三)翻转课堂教学架构设计
1.理论课堂(线下学习阶段)教学模式。在授课前要分析总结学生慕课的学习情况,将学生不懂或提问较多的问题汇总起来,并以此为参考设置讨论主题,之后教师将讨论主题上传至平台,让各组学生做好准备。课堂上教师首先解答学生共性问题,共同讨论疑难问题,其次单独解决个别学生的问题。
2.实验课堂(线下学习阶段)教学模式。课堂上教师首先告知学生实验所需仪器,简要阐明实验要求和最后要获得数据,然后学生自己动手做实验;教师与学生一道分析学生实验中遇到问题并现场解决,提取每一组学生实验数据并打分。
3.讲授课堂教学内容安排:第一章,绪论(高频电子线路的发展历史、前沿技术讲解,课程特点与主线),难解习题选讲,课程总结与知识串讲等。
三、高频电子线路混合式教学的组织模式
(一)课前学习(线上学习阶段)学生分组模式
每组由三名学生组成,其中班级优等生1名、中等生1名、后进生1名。一个班级按照总评成绩将学生划分成三个等级,三名学生的名次级差在10-15之间(以班级总人数来定,如班级总人数30人,级差为10)。中等生、后进生结成对子,在慕课学习中互相帮助;优等生是组长,负责帮助组内另2名学生,解决慕课学习中的问题。
(二)翻D课堂(线下学习阶段)组织模式
学生分组不变,与线下学习相同。教师集中解答共性问题时,学生无需分组。疑难问题原则上由优等生根据小组学习和自身学习情况提出,中等生和后进生可以提出自身的个性问题。有疑难问题和个性问题的学生分成两组分别集中在一起,教师分别解答每一组学生的问题;一般中等生、后进生问题先解答,优等生问题后解答;在解答某一组学生问题时,另一组学生可以先讨论。对于课堂上解答不完的问题,由教师在课后通过电子邮件或其他方式及时解答(必须在下一次课堂教学之前完成)。
对于无问题的学生,可以自愿参加这两个小组的讨论,也可以自习课程相关内容,或完成书面作业。
(三)混合式高频电子线路的考核模式
1.课程总成绩=慕课学习(50%)+课堂表现(10%)+书面作业(10%)+实验(15%)+期末考试(15%)。
慕课学习成绩一般按节随堂考试(例如2.1、2.2、2.3每一个微课都有一次考试),所有慕课线上学习成绩累积并折算进入总成绩。慕课随堂考试总分10分,必须达到6分才能进入下一阶段学习,慕课学习成绩由所有随堂考试成绩总评确定;未学完所有慕课内容者不给成绩,需要重修。课堂表现以学生提出问题和参加讨论次数来评价,设定下限次数,达不到下限次数不给本阶段分数,达到较高次数者给满分。书面作业是针对学生的个性化任务,不同学生的作业在要求原则上不一样。实验成绩根据实验课堂表现和实验报告来评定。
如本课程设定为考查课,可取消期末考试,课程总成绩调整如下:
课程总成绩=慕课学习(55%)+课堂表现(15%)+书面作业(10%)+实验(20%)。
四、关键问题讨论
1.翻转课堂的核心内容是教学视频,教学视频决定了教学质量。因此,高频电子线路的教学视频制作是首要要解决的问题,教师不但要讲好课,而且要组织团队做好视频的制作,使视频适宜在线上分享。慕课视频的时长应保持在15分钟以下,最好在10分钟左右。
2.慕课最引人入胜的地方是线上随堂考试,学生不能“过关”时只能通过重学视频内容再去回答问题。随堂考试的题目要设计得当,不能与课本习题或辅导习题重复。同时,慕课内容严格按照章节的前后顺序设置逻辑,前面内容没通过,不得进入后续的慕课内容学习。
3.要深入研究翻转课堂、讲授两种课堂教学课时量的比例划分以及这两类课堂的内容安排。翻转课堂主要内容以学生在课前慕课学习中存在的问题解决为主,教学方式以讨论式、协作式为主,课时量约占总课时的5/7;实验课约占总学时的1/7,实验课需要课前预习,实验内容及操作过程仍然采用慕课视频呈现;讲授式课堂主要内容有课程绪论及前沿技术、课程总结及内容串讲、难解习题等,课时量约占总课时的1/7。
4.要周密安排翻转课堂课前慕课学习的学生组织、课堂讨论的教学组织。重视慕课学习协作小组的学生选择,使小组长能够帮助组内学生进行慕课学习,形成团结互助的良好风气;课堂讨论既要解决所有学生共性问题,又要解决部分学生的个性问题。
5.线下学习给学生充分发挥知识学习的空间,但是书写能力、知识掌握是否牢靠,仍然是能力考查的重点之一,所以综合考核中保留了书面考试和作业的环节。
五、结论
目前,国内慕课平台逐渐增多,但是这些慕课平台推出的课程数量整体不多,且仍然以人文社会课程居多,自然科学、工科课程偏少;而自然科学、工科中以物理、化学、计算机类课程居多,电路类课程很少,高频电子线路课程在中文慕课中还没有找到。开展基于慕课的高频电子线路翻转课堂教学实践研究,能助推工科类慕课建设和教学改革,对提高大众教育背景下的教学质量,提升学生学习兴趣和学习效率,有十分积极的意义。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 刘静波.高频电子线路实践教学的建设和探索[J].电气与电子教学学报,2006(4).
[2] 周莹莲.“高频电子线路”课程教学改革的探索与实践[J].教育教学论坛,2016(7).
[3] 谢晶. 《高频电子线路》课程教学改革的研究与探索[J]. 教育教学论坛,2016(5).
1中职《语文》课程教学现状
1.1学生对《语文》课程学习不够重视
学生选择中职学校就读,大部分原因是他们初中阶段成绩不好,就读中职学校的目的是要掌握一门可以谋生的技术。因此,学生对文化课学习不重视,认为文化课学习对就业和薪酬没有太大的影响,只要学好专业技术,毕业后可以找到一份职业就好,所以他们对《语文》学科的学习并不重视。
1.2语文课程和学生专业学习需求不够紧密
中职《语文》教材由基础模块、职业模块、拓展模块组成,目前笔者所在的学校开设三个学期《语文》课程。所用教材是2019年5月进行第四次改版的中等职业教育课程改革国家规划新教材,改版后的教材对培养学生阅读欣赏、口语表达、写作、诵读、语文综合应用能力有很大提升空间。但是仍然无法满足学生的学习需求,比如写作模块,教材安排的应用文写作有“留言条”、“托人办事条”等,这些单据在现代社会中应用并不是很广泛。以护理专业学生为例,他们更需要的是类似“护理案例”的与专业相关的写作指导。
1.3教师的教学观念、方法和技能有待提高
中职学校以向社会培养、输送技术型人才为主,中职语文教师必须从这个角度出发,紧密结合学校办学特色、授课专业、中职语文课程标准和人才培养方案,在教学过程中体现语文学科为专业服务的教学观念,但目前很多中职语文教师还不能做到这一点。教材方面,教师也看到某些课程内容与现实生活、学生的专业课程内容之间联系不大,但是单靠自己的能力或教研组的能力也没有办法把课程内容构建、重组、拓展到理想的效果。在信息化教学技能方面,虽然大部分教师能够在教学的过程中使用信息技术手段,但也仅停留在PPT、音频、视频等比较简单的运用,不能达到好的课堂效果。
1.4评价方式单一
目前,大多数中职学校对学生的《语文》学科成绩考核方式仍停留在期中、期末考试卷面分为主,有些参考平时成绩也是以平时提交作业的次数、背诵的课文、默写的能力来统计,这种考核方式比较单一,无法对学生的语文素养和运用语文的能力进行科学评价,不合符职业教育的特点。
2超星学习通和学习通平台支持下的混合式教学
目前,许多信息技术教学平台顺应需求而生,笔者所在的学校近几年以来以超星学习通平台为主开展教学。这是一款在互联网学习时代背景下,由超星公司根据教学者和学习者的需求,推出的移动终端在线教学平台,集教学资源库、课程建设、课堂互动、学习预警、学习评价等功能。课堂互动功能丰富,如:签到、选人、抢答、投票、测验、主题讨论、多屏互动、随堂练习。除此之外还能实现手机投屏、课堂同步等远程教学功能。三端(手机端、电脑端、白板端)一平台融通,数据统计和反馈快速,应用方便快捷,极大地拓展了教与学的时间和空间,非常符合将线上信息化教学和线下课堂教学结合起来的混合式教学模式的教学需求。
3超星学习通网络教学平台下中职《语文》混合式教学模式的实践
3.1中职《语文》混合式教学资源库的建设
传统的中职《语文》教学中,主要的教学资源有教材、教学参考书及教材助教光盘的教案和课件,教学资源有限,无法满足学生线上课前预习、课堂互动和课后拓展的需求。超星学习通为中职《语文》课程的混合式教学资源建设提供了平台,笔者所在的学校,以全体语文教师为一个教师团队,建设中职《语文》校本教学资源库,主要内容包括学习清单、课文原文、知识链接、教案课件、课前检测、课后练习等教学资源,满足师生开展“线上”+“线下”混合式教学的需要。
3.2中职语文混合式教学设计
中职《语文》混合式教学模式,主要采取“课前预习、课中探究、课后巩固提升”线上和线下相结合的混合式教学模式。中职《语文》的混合式教学设计,主要包括学情分析、课前线上自主学习、课堂教学活动及管理、课后巩固及评价等环节,现以中职《语文》下册第一单元(人性美主题单元)为例,具体阐述该单元的混合式教学设计。3.2.1基于学习通平台的学情分析该课程内容面向一年级学生,他们已有中职《语文》上册的学习基础。为了明确学情,教师针对学生上学期的学习特点、考试成绩、学习通平台评价数据等内容综合分析,设计问卷,并通过问卷对学生进行单元学前调查,掌握具体学情如下:学生具备一定的阅读欣赏能力;口语表达、写作、归纳能力较弱;个性活泼开朗,乐于接受新鲜事物;学习自主能力较差。就单元学习学情来说,学生对人性的话题比较感兴趣;对善恶美丑的分辨不是很准确;阅读时不能找出关键句,不能归纳文章主旨;课前检测品均分合格。3.2.2基于学习通平台的课前自主学习以第一单元第一课《合欢树》为例,学生按照教师在学习通上的《学习清单》开展课前自主学习。学生看完“学习清单”,明确了本课学习目标,随后以自主探究和小组合作的方式进行课前线上学习,在学习通课程资源的“知识链接”中,认真预习课文相关知识,根据学习清单内容查阅资料。学生在学习通“课前检测”模块中自主完成作业,教师通过分析学生答题情况,发现和总结学生线上自主学习存在的问题,以便调整课堂教学需要重点解决的内容。3.2.3基于学习通平台的课堂教学活动在课堂教学活动中,学习通的优势得到了极大的发挥。在课堂管理方面,用学习通“签到”功能,可以在短时间内完成考勤工作,而且保存有详细的记录,可以统计学生出勤率,为学生平时成绩提供参照的依据。用“抢答”功能让学生回答问题,如在讲授《合欢树》提问“我和合欢树有什么共同之处?”时启用“抢答”功能,抢答到的同学回答正确可以得到5分课堂积分。在积分的驱动下,学生积极主动回答问题,提高了参与课堂的兴趣。在课堂展示方面,可以用“投票”、“问卷”、“主题讨论”等功能来展示自己的观点和态度。如在《善良》授课中,可以发起“你认为金钱、健康、善良、亲情哪个最重要”的问卷调查,教师在短时间内就可以知道同学对“善良”的态度。或者将以上问题通过“主题讨论”,在学生提交答案中,可以通过“词云”显示的字体大小来判断大部分同学对金钱、健康、善良、亲情重要性的排序。在课堂学习检验方面,教师在学习完一个知识点后,想知道学生掌握知识点的情况,可以通过学习通“随堂练习”发起检测。如在《善良》授课中,当老师讲完对比论证的知识点,可以“以下选项中哪一个不属于对比论证”的随堂练习。学生提交作业后,教师可以根据学习通“统计”功能,来了解学生掌握知识点的情况。在合作探究方面,教师可以根据不同的教学内容设置不同任务,结合不同的学生特点,在学习通“分组任务”中根据不同情况选择固定分组、组长建组、学生自选分组或者随机分组。如在小组诵读《桃夭》的课堂活动中,老师可以根据学生诵读能力来进行组合,每一组都安排一个诵读能力比较强的,带动能力比较弱的同学共同进步,避免了随意组合导致的强强组合、弱弱组合。不同的分组方式,可以提高同学们的组织能力和合作能力,同时可以提高同学之间合作学习的新鲜度。3.2.4基于学习通平台的课后拓展和知识巩固课后拓展的目的在于巩固课堂知识,培养应用语文知识的能力。如在《善良》第一课时结束时,布置以小组为单位制作“真善美”主题的手抄报,通过学习通上交作业,全班进行展示交流并开展小组互评,即达到巩固课堂所学知识,又锻炼了运用语文的能力。3.2.5基于学习通平台的评价在中职《语文》混合式教学模式评价体系中,笔者所在的教学团队采用多维度的评价模式。一是学习通的“课堂报告”,包括学生签到情况和学生参与课堂活动积分。二是学习通的“学情统计”,包括学生对学习通《语文》课程教学资源库任务点的学习积分和学生章节测验成绩。三是结合人才培养方案和课程标准,围绕教学内容和教学目标细化具体的评价标准,利用学习通平台,进行线上线下实时评价、多元评价。如评价《桃夭》小组诵读展示时,从课前准备、分工协作、课堂展示几个要素去评价,每个要素有具体评分标准,如课堂展示中,未能按要求完成展示打0-17分;按要求完成展示打18-20分,按要求完成并体现创新精神打21-25分。评价主体由自评、组长评价、教师评价、小组互评构成。
4超星学习通平台下中职《语文》混合式教学模式教学效果
SPOC(SmallPrivateOnlineCourse,小规模限制性在线课程)[1]是由加州大学伯克利分校的阿曼德福克斯教授最早提出和使用的。Small和Private是相对于MOOC中的Massive和Open而言,Small是指学生规模一般在几十人到几百人;Private是指对学生设置限制性准入条件,达到要求的申请者才能被纳入SPOC课程。SPOC作为MOOC的补充和完善,很好地弥补了MOOC的不足。具有规模小、针对性强、评价形式多样化等特点[2]。SPOC的最大优势就是对学生规模和学习准入的限制,发挥线上线下的优势,更好地将在线教学和课堂教学相融合,进行混合教学。目前,国内外的一些高校已经尝试在SPOC环境下开展课程,成效显著。比如:哈佛大学edX平台的SPOC实践、加州大学伯克利分校的SPOC实验及推广、清华大学MBA课程的SPOC实践、南京大学使用校外的电路原理课程结合本校的实体课堂进行SPOC模式教学等[3-5]。SPOC的出现彻底颠覆了传统教学的各种弊端,不仅可以让学生获得全新的学习体验,而且可以优化教学资源,较好地实施混合模式教学。本文以无机化学为例,结合多年的教改经验,阐述基于SPOC的混合教学模式的实施路径。
一、教学背景分析
(一)课程体系建构在当今社会培养创造型人才的形势下,任何课程都不能独立存在于学生的知识体系中,而应该从课程内容、课程结构等方面将学科或专业的所有课程有机组合。要从整体入手,明确学生的培养方案,研读本课程的教学大纲和考试大纲,对教学目标有直观的认识和深度解析,找准其先修知识、与其他学科的联系,以及对后续课程的影响等。
(二)学情分析无机化学是药学、生物技术、生物医学工程、医学检验、卫生检验与检疫、食品质量与安全等专业的基础课。这几个专业的学生来自不同的省市,高中化学选修内容不同,基础参差不齐。本教研组前期进行过多种形式的教学改革,比如PBL教学法、CBL教学法、MOOC等,从内容、形式等方面看,教学效果都有了明显的提高,但对于基础薄弱的同学仍无法实现因材施教和个性化教学。同时,在教学中我们还发现一个非常突出的现象,由于无机化学课程理论性强,无法与学生专业有直接联系,且与医药学知识联系少,导致学生重视度不够,有严重的“畏学”和“厌学”情绪。因此,本研究将尝试建立混合式教学模式的具体实施路径,着重解决以上问题。
二、混合式教学路径设计与实施
(一)制定计划,设计教学方案根据前面的教学背景分析,制定适合学生、适合课程的完整教学计划。主要包括以下要素:①课程知识分级目录:将整合重组后的内容按照知识单元、一级知识点、二级知识点的顺序分层次划分,标识编号;②先修知识:整理本课程所需要的基础性知识点;③导学教案:用于每单元前的指导性方案,帮助学生自主学习;④教学设计方案:包括教学目标、教学设计思想、内容和学时安排、重难点分析、教学手段和策略等;⑤视频录制脚本;⑥教学网络平台:本研究借助智慧树开展混合式教学;⑦考核方式:设置多维考核体系,全面考查混合式教学中学生的各个学习环节。
(二)建立SPOC环境SPOC应突破传统资源库概念[6],将教材、课件、视频、习题、案例等教学资源进行碎片化。形成以知识点为单位的微教材、微课件、微视频和微测试。其中,视频是重中之重,一切教学活动都要围绕视频展开。SPOC教学视频要体现出个性化和应用性的特点,要比传统课堂更有层次感和趣味性。视频录制不能粗制滥造,不能重复冗长,要讲求“精、准、美”,可以借助智慧树平台录制。先修知识同样也要录制视频。
(三)构建混合教学模式1.上传资源按照“课程知识分级目录”指引的知识点,上传微教材、微课件、导学教案和微视频到智慧树的“个人资源库”板块,将测试题上传到“题库”板块。视频上传时,设置为不允许下载,方便从后台的大数据了解学生的观看视频情况。2.任务按照教学安排,提前一周学习任务。在“学习任务”板块中,编辑任务标题和任务内容,明确学习要求和完成时间,并从学习资源中选择相关的视频、课件以及导学教案发送。由于学生的中学知识基础不同,先修知识的视频不是每位同学都要观看,是否需要观看可查看教师发送的“先修知识点汇总”文档。学生浏览后若是高中已经选修过的内容,则不需要观看视频。但是,有的学生虽没有知识基础但也偷懒不看视频,为避免这种情况,设计少量相关的测试题,以确保学生对这部分先修知识已完全理解并掌握。学习任务的同时,教师还要完成两项工作:一是从题库中抽选试题形成模块测试,要求学生在观看完视频后作答,成绩计入期末总成绩。此类试题以考核基础知识为主,多设置概念性、理解性题目,考查学生对视频内容的理解程度。二是在“问答讨论”板块中,本次学习任务的相关讨论主题,由学生自由讨论、提问或答疑,激发学生解决问题、活学活用的能力,培养主动思考的习惯。3.收集反馈信息教师在上课前对学生线上学习的情况进行数据分析。利用“学情数据”板块,可以查看资源学习情况。从学生学习情况里又可以查看每位同学查看资源的次数和资源下载的次数,以及视频学习时长等。在任务后的一周内,教师随时可以查看学生观看视频的情况,对于迟迟未看视频的同学,还可以多次提醒。教师利用大数据,汇总测试情况、讨论情况等,掌握学生线上自学的程度及深度。根据反馈信息,形成见面课的授课重难点和教学手段。4.见面课线下课堂即见面课。智慧树“见面课”板块开启后,所有的教学活动都会记录在网络平台上。首先,利用签到功能实现学生点名。其次,教师对大家的线上课程学习情况进行点评,有针对性地进行讲解,不同的重难点可以采取不同的教学方式。比如,与医学联系紧密的渗透压,设置课堂讨论:“战伤合并海水浸泡”“高渗性、低渗性脱水的原因”等。进一步将理论联系实践,实践用于理论,从广度和深度上深化学习。再比如,极为抽象的微观粒子运动,采用模型演示,将抽象的轨道“摸得着、看得见”,直观形象,让微观世界也可以“眼见为实”。在课堂中,设置多种形式的师生互动,如“头脑风暴”,让学生将学习内容或学习感受用词语概括;随机发起“投票”,测试学生对某个要点的理解程度;“随机点名”,刺激学生高度集中注意力;“小组教学”,学生分组讨论,完成小组作业。以上的教学过程,让见面课完全“活”起来,不知不觉就完成了一节课的学习,学生不会有频繁看时间、懈怠、犯困等现象。见面课接近尾声时,对本次课进行总结,利用“作业考试”板块作业和测试题,设定完成时间为课后48小时。此次测试与课前的线上测试不同之处在于;以应用性、综合性题目为主,考查学生对本章节的整体掌握情况。见面课结束时,点击“下课”,则会自动生成课堂报告。5.自由学习鼓励学生进行多途径的自由学习。比如研读教材、做练习题、与同学讨论、与教师讨论、查阅拓展资料等。利用SPOC平台的各项链接给学生提供支持,满足个性化学习的需求。
(四)成绩管理成绩管理包括考勤成绩、平时成绩、作业成绩、考试成绩和总成绩。智慧树平台的考勤成绩体现的是签到次数,而非分值,下载出Excel表后,利用Excel的编辑功能生成学生成绩,考勤成绩占比5%。平时成绩,根据学生参与讨论和问答的积极程度,观看视频、完成作业的及时性等,从5分—0分计入总成绩中。作业成绩,占比5%。考试成绩分为线上测试和线下期末测试,线上测试取平均值,占比25%;线下期末测试占比60%。该考核体系能监管到学生学习的每个环节,相较于传统课程的考核评价要更细化、更精准,也体现出学习过程的重要地位。
三、教学成效
(一)问卷调查对混合式教学模式的教学效果利用问卷星进行问卷调查,参与问卷的学生为190人,见下表。从问卷结果来看,大部分同学都认为混合式教学模式从学习资源的丰富性、激发学习的主动性、提高合作能力和沟通能力、考核评价体系等方面,都有明显的优势。但是,超过半数的同学认为混合式教学模式占用了较多的时间,甚至有22.1%的同学更习惯于传统课堂教学。
(二)考试成绩以我校2019级医学检验和卫生检验与检疫专业学生为实验组(共190人);食品质量与安全和生物技术与生物制药专业为对照组(共190人);这几个专业的入学成绩相当,基础背景基本一致。且都以无机化学为专业基础课,教学大纲、考试大纲一致。实验组采用混合式教学模式,对照组仍采用传统授课方式。对学生的期末成绩进行评价,数据采用SPSS软件分析,结果表明。实施混合式教学模式的学生平均成绩为79.12±6.87,高于采用传统授课方式的学生成绩66.20±10.04(P0.05),差别有统计学意义。
【关键词】计算机基础;混合式教学法;教学改革
Application Research of Basic Computer Teaching Based on Blending Learning
QIU Bin
(College of Information Science and Engineering, Guilin University of Technology, Guilin Guangxi 541004, China)
【Abstract】Under the background of Internet plus,Basic Computer Teaching in the traditional teaching has some short back such as course content is more, the class is limited, the students practice ability is poor, and the rate of the grade is low. This paper gives a detailed introduction to the Blending-learning method, and tries to apply the Blending-learning method in the course of Basic Computer Teaching. In order to improve the students’ learning initiative, enthusiasm and the ability of practice, we should combine with the teaching practice, take students as the center and the network teaching platform as the support, as well as make up the deficiency of traditional teaching mode. At the same time, the teaching efficiency can be improved and the quality of teaching can be ensured, and a new thought of teaching reform can be provided for in computer foundation teaching of colleges and universities.
【Key words】Basic computer teaching; Blending learning;Teaching reform
0 引言
大学计算机基础作为通识教育的一部分,是教育部面向高等院校非计算机专业课程体系三个层次中的第一个层次课程,同时也是许多高校计算机基础教育的一门重要的公共必修课[1]。该课程理论知识概念多、涉及面广、实践性强。教学目的以介绍计算机软硬件基础知识、office软件的基本操作、计算机网络、数据库的基本概念为主。着重培养学生掌握常用办公软件的使用,以实现办公自动化的目的,培养学生计算机思维能力与思维方式,并在以后学习过程中,可以通过计算机或网络平台提高学生自学能力,帮助学生解决专业方面遇到的难题。目前广泛采用以在计算机多媒体教室讲授和计算机机房上机相结合的传统教学模式。新形式,特别是“互联网+”的背景下此模式并不完全能适合教学需要,学生感觉传统的教学模式枯燥乏味、学生久而久之缺乏主动性与创造性且实践综合应用能力较弱。在实际教学中,尝试将混合式教学法应用到计算机基础课程的教学中,实现学生利用“线上”网络教学平台自主辅助学习和“线下”课堂教学相结合的学习模式,实践证明,此教学模式取得了良好的教学实效。
1 混合式教学法
1.1 混合式教学法的概念
混合式教学[2-6](简称Blending Learning,B-Learning) 由何克抗教授于2003年12月9日在第七届全球华人计算机教育应用大会上首次正式提出并倡导的概念,即把传统的面对面教学模式和网络化教学学习(E-Learning)的优势结合起来,既发挥教师在教学过程中的引导、启发、监控教学的主导作用,又充分体现学生作为学习过程中主体的积极性、主动性和创造性。
混合式学习将线上的网络教学与线下的传统教学相互融合优势互补,不仅是一种学习方式的混合,更是互联网+大背景下高校教育理论、教育理念的混合,包括教学环境、教学媒介、教学模式、教学资源、教学方法、教学目标等教学各要素的混合。应用混合式教学能够更好的完成规定的教学目标,达到理想的教学效果。在教学资源允许的环境下,使用灵活多样的教学方式来学习,体现教师与学生的“双主”教育思想。
1.2 混合式教学法的几个步骤
为了确保传统课堂教学和网络平台教学的有效衔接和互补,在充分考虑课堂教学和网络教学的特点和功能后,本文对混合式教学的几个主要步骤进行了简要介绍,主要包括教学引导、课前准备课堂教学、网络教学和多元考核评价四个环节。
1.2.1 教学引导
教W引导是混合式教学法的起始阶段,就是本课程的第一次课堂上就本课程的学习目标、教学组织和考试方法等方面进行交流,以使师生就本课程的教学目标、课程内容、线上线下教学活动组织形式、学习教学方式与考核评价方法等方面达成共识。注重介绍网络教学平台,引导学生如何进入教学平台进行自主学习,如何使用教学平台,如何利用自主平台的学习资源,如何利于网络平台进行师生互动,如何提交作业,提问等等。
1.2.2 课前准备与课堂教学
为确保混合式教学的顺利开展,教师应提前编排好与教学配套使用的课程教案,PPT,课程实验内容等并在使用过程中不断完善。良好的教学设计应考虑如何选择合适的问题让学生思考和学习。在多媒体或者机房给学生教学之前,教师将本节课要求学生掌握的知识点和任务在网络平台上,让学生提前准备和练习;学生可以通过讨论平台将疑难问题与老师与同学之间相互讨论解决。如教师在计算机基础教学中对于word操作中如何插入页眉页码、如何进行页面分节操作、如何进行邮件合并;excel操作中就Vlookup函数、if函数;多媒体操作中就如何设置母板等提前设计好相关的实验素材,并上传到网络教学平台以使学生能够进行自主学习,查找资料,数学实验内容。课堂教学环节,教师只讲解重点、难点部分以及学生在网络平台提出的共性问题。
1.2.3 网络教学
对于课堂上未讲内容或者课堂内容的延伸扩展、可通过网络教学平台进行辅助教学,学生通过网络学习平台进行自主学习。计算机基础这门课因操作性较多且知识点零散,学生常常出现上课掌握,下课忘记的现象。通过网络教学平台,教师把上课的内容录制成视频的形式,学生可以对课堂上的内容即时巩固与弥补。学生可以根据网络教学平台制订适合自己的学习计划,围绕特定的学习目标开展自主性学习,也可以组成学习兴趣小组的形式与其他同学协作学习。
1.2.4 教学评价
教学评价是检查和评定预期的教学效果的一种形式。传统的教学考核方式以考试为主,混合教学形式的特点使得混合教学学习的评价方式更加丰富、评价手段更加多样化,既包括传统的以笔试或者机试的考试评价方式,又包括网络教学平台的评价方式,如学生网络平台的登入次数、学习时间、网络平台的作业完成情况、学习讨论情况等等均可以作为最终成绩考核的一部分。
2 B-Learning在计算机基础教学中的应用
大部分工科院校的大一计算机基础课程采用的是大班教学,学生的生源地不同,学生的基础知识参差不齐,传统的教学模式给教学带来一定的困难,教学效果也不理想,表现为学生二级MS office的通过率不高,在一定的程度上也影响了学生的就业情况。混合式的教学模式使得学生可以有更多的资源与途径,通过合理的安排时间自主学习,提高学生的自主学习能力。
以桂林理工大学为例,教务系统所提供的在线网络学习平台为开展混合式教学提供了良好的服务支撑平台,该平台包括教师的基本信息、课堂通知、答疑讨论、课程问卷、学习笔记、课程作业、试题试卷库、在线测试、教学资源等模块,教师还可根据教学的需要适当增减对应的模块。如图1所示为计算机基础课程所对应的网络教学辅助平台:
图1 计算机基础课程网络教学平台
该平台为学生的自主学习提供了丰富的课件、视频等资源,还可通过该平台布置作业提供课堂对应的作业练习和试题。针对计算机基础课的特点可以在试题库栏目中增添有关计算机二级考试MS Office的内容,使得学生对计算机二级有所认识,并通过练习巩固Office操作,最终熟练掌握计算机基础知识,通过二级考试,为就业增加筹码。答疑讨论区师生对各种疑难问题进行讨论,弥补课堂教学时间的有限性,通过与学生的讨论和问卷调查掌握学生学习动态从而更利于课堂的教学。
3 结语
本文对混合教学法的基本概念及实施步骤进行了详细的介绍,并将混合教学法应用到大学计算机基础课程教学中,极大的完善了传统的教学方法和教学手段。实践教学表明,相比传统的单向讲授式教学方法,将课堂教学与网络教学有机结合的混合式教学法,使学生的自主学习能力和实践创新能力得到了较大的提高,进一步保障了教学的质量与教学时效。
【参考文献】
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[4]李静,张晓丹.基于《B-learning的计算机文化基础》课程改革应用[J].福建电脑,2015,60-61.
关键词:以学生为中心;师生共建;混合式教学
《应用密码学》是信息安全专业一门重要的专业核心课程,学生对其知识的掌握是学习后续安全技术的基础[1]。另外,国家也提出了高校课堂教学和卓越拔尖人才培养创新性变革的需求[2]。因此,必须要研究高校课程教学改革方法,对《应用密码学》线上线下混合式课程建设进行探索与实践。
1现状分析
传统课程教学存在着一些典型问题,比如教学任务不明确、教学内容不时新、教学方法不灵活、教学过程不重视及教学评价不多样等,这些导致了教师教学效果不明显、学生学习效果不理想,“教”与“学”相脱离。究其原因,本质就是没有贯彻“以学生发展为中心”的教学理念。当前,我国正进入教育信息化2.0时代,教育资源逐渐呈现信息化、智能化、智慧化形态[3]。而且,国家正在大力推动MOOC、SPOC和微课等新型课程形态建设[4]。线上线下混合式课程是以“学生发展为中心”的学习和教学方式的革命,利用翻转课堂等方式可以实现人才质量培养质的飞跃。因此,《应用密码学》课程教学依托“线上MOOC视频”和“课程录制视频”的平台和资源,更新教学内容并在知识点中融入思政元素,采用重难点知识剖析和讲授、学生合作讨论等教学方法以及翻转课堂的教学方式,师生协同构建课堂、重在设计教学过程,借助信息化技术跟踪学生课下、课上学习过程,注重过程性考核和生生互评相结合的评价方法,最终真正实现“以学为中心的”教育教学理念的转变,提升人才培养质量。
2课程教学设计
《应用密码学》课程教学设计包括教案设计和课堂教学设计。教案设计是课堂教学设计所依托的静态教学文本,也是课堂教学设计的引领性纲要。本节首先说明设计依据,然后介绍教案设计的内容,重点阐述课堂教学设计的过程,最后分析课程教学设计的新颖之处。
2.1设计依据
《应用密码学》是信息安全专业的核心基础课程,重在讲授解决问题方法的设计与实现。本课程采用“线上线下混合式教学”的设计依据如下:(1)课程内容繁多且设计思路复杂,采用混合式教学可以引导学生在有限的课程学时内自学更多的知识和内容。(2)课程设计采用多样化的教学方法,可以提高学生参与的积极性,鼓励学生自主学习、协同合作,提升课程教学质量。(3)课程设计贯穿“以学生为中心”的教学理念,可以提高学生的主动性、能动性,提高学生分析与创新思维能力。
2.2教案设计
在设计课堂教学时,为了帮助学生了解每一章、每一学时、每一个知识点的教学内容、教学方法、所提问题等相关信息,编写了《应用密码学》教案。教案的编写以章为单元,具体包括以下内容:教学目的、教学内容、教学重点与难点、教学方法、教学时间分配、教具准备、课前测验、课堂问题、课堂讨论、课后复习、参考资源等信息。
2.3课堂教学设计
课堂教学设计包括课前、课上和课后三个环节,每一个环节都需要斟酌设计。(1)课前准备。首先,在每一堂课上课之前,教师要求所有学生基于本堂课所授知识点必须完成以下两个任务:①观看“线上MOOC视频”,以及观看“课程录制视频”,掌握本堂课的教学内容。②在规定时间内,完成“线上课堂知识点测试”,做摸底测试。然后,根据学生“线上MOOC视频”观看时长以及“知识点测试”结果,教师动态构建课堂教学内容,做到有的放矢。(2)课堂教学设计。在学生了解了本堂课教学相关信息以及教师掌握了学生本堂课的知识点学习状态之后,针对每一个知识点的教学内容(即教案中的教学内容),课堂教学设计的一般过程构建如下,如下图所示:①教师对“线上课堂知识点测试”中错误率较高的题目进行详细讲解;②教师对每一知识点的重难点部分做详细讲解;③学生讲解知识点中的基本概念;④基于课程特点及团队分组情况,每一组学生协作讲解知识点中的设计思想及设计实现过程;⑤其他学生对讲解内容的学生团队打分评价,实现学生互评;⑥学生对教师提出的针对知识点的开放性问题进行分组讨论,并以组为单位进行简单汇报;⑦对学生进行知识点的随机测试,实现过程性评价;⑧教师总结。(3)课后测试和评价。针对每一知识点,教师布置课后作业,特别是密码学设计相关的实践性作业,督促学生复习巩固。另外,教师根据每一知识点学生课前、课上及课后的综合表现,随时把握学生学习状态,记录评价,做到心中有数。
2.4创新之处
本课程教学设计“以教师为引导、以学生为主体”,强调师生协同构建课堂,教师重在课堂组织设计、学生重在主动参与评价,具体创新之处如下:(1)师生协同共构教学内容。教师根据学生学习状态,灵活建教学内容,做到目标明确、有张有弛。(2)师生协同共筑课堂过程。课程教学设计注重过程化教学,要求学生参与教学过程,做到身临其境,学而有获。(3)师生协同公设评价体系。课程考核采用过程化考核,所有学生参与的“教”与“学”的过程都量化成绩,实现课程评价的多样化和客观性。
3教学设计实践
分组密码是一种对称密码体制,是《应用密码学》课程的重要知识点,是理解和学习后续课程其他密码体制的根本,因此要求学生必须牢固掌握。但是,分组密码是学生第一次面对的密码体制类型,所以比较抽象、不易理解和掌握。而且,其设计和实现更加关注思路和方法的设计,对学生的抽象理解能力要求较高。因此,本章节的课堂教学设计采用“线上线下混合式”的教学模式可以让学生首先自学线上视频和课程视频资源,做到先入为主;然后以分组的方式主动参与课堂教学过程,实现自我学习、自我讲解、团队合作,加深对课程知识的理解;最后,教师布置实验作业,强化学生的动手能力,并巩固课堂所学内容。具体的课堂教学设计过程如下:(1)教师首先对重难点及知识结构进行梳理,使得学生关注学习的侧重点。(2)基本概念一般比较简单,由学生进行讲解。(3)设计与实现部分较为复杂,在学生讲解的基础之上,教师进行补充,查漏补缺,让学生印象更加深刻。(4)最后,教师布置习题,实现课堂巩固。以上的教学过程体现了“教”与“学”的统一,强调师生共建“课堂”,协同重构教学内容、共同实现教学过程、融合评价教学成果,重点培养学生的设计思维和创新思维,新颖之处如下:(1)教的特色:重在重构、设计和评价。设定教学内容→实施教学过程→进行教学评价→修订教学内容(闭环)。(2)学的特色:重在参与、主动和实践。确立学习目标→实现主动学习→形成学习自评→提升学习目标(闭环)。(3)“教”与“学”之间的关联:师生之间从始至终的协同共建课程。教师教学目标和学生学习目标的统一,教师教学设计和学生主动学习的融合。
4结语
本文探讨了如何实现“以学生为中心”的教学设计思路,以及在《应用密码学》课程具体章节上的实践。下一步,可以进一步探索利用信息技术特别是AI技术对教师的“教”的过程和学生的“学”的过程进行记录并实现行为分析,进一步提高教学效果,提升人才培养水平。
参考文献:
[1]刘光军.应用型本科高校应用密码学课程教学方法和教学内容改革探索[J].当代教育实践与教学研究,2018(9):62-63.
[2]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学,2018(12):4-9.
[3]张宁,谭示崇,傅晓彤,杜小刚,李晖.基于SPOC和翻转课堂的现代密码学课程改革总结与分析[J].网络与信息安全学报,2019(6):89-95.