“金课”视域下电子技术教学创新与实践研究

2022-05-30 16:25吴德刚赵利平陈乾辉
大学·教学与教育 2022年10期
关键词:智慧教学电子技术线上线下

吴德刚 赵利平 陈乾辉

摘  要:基于“金课”建设和大数据、人工智能、互联网等信息技术不断向教育渗透的背景,教学团队针对电子技术基础课程开展了教学创新与实践,创建了基于微课、问题导向的线上智慧闭环学习资源;构建了基于“双智慧”平台的线上线下混合式教学模式;借助智慧树、雨课堂等智慧教学工具,开展了智慧教学;借鉴“麻将精神”,构建了动态多元化即时评激模式;深度挖掘课程思政元素,构建了线上线下一体化思政育人模式。教学创新实践表明,学生课堂的有效参与率达90%以上,实现了学生有效参与课堂;学生线上资源学习时长占比50%以上,实现了由“课堂学习”向“课堂与资源融合学习”转变;学生在课程相关比赛中的获奖率和在相关课程设计中的作品质量均得到很大提高,学生的应用与创新能力得到了提升。

关键词:金课;电子技术;智慧教学;线上线下

中图分类号:G642    文献标识码:A    文章编号:1673-7164(2022)29-0189-04

2018年11月,教育部高教司吴岩司长指出“金课”可以归结为“两性一度”,即高阶性、创新性和挑战度;提出打造五大类型“金课”[1]。2019年10月,教育部印发了《关于一流本科课程建设的实施意见》[2-3]。2021年7月,教育部联合中央网信办、国家发展改革委、工业和信息化部、财政部、中国人民银行发布了《关于推进教育新型基础设施建设构建高质量教育支撑体系的指导意见》,要求建设“互联网+教育”大平台,建设教育专网,构建面向各级各类学校的开放平台[4]。电子技术基础作为本科高校电类专业的一门核心课程,具有理论性、应用性和实践性均很强的特点,同时更新快、应用广[5]。在“金课”建设和智慧教学的推动下,电子技术基础课程迫切需要创新与改革。

一、教學“痛点”问题

(一)创新不足,理实脱节

电子技术发展迅速,IGBT、MOSFET等全控性器件由于功率小、速度快而成为当今工业中的主流器件,但还有很多高校仍以晶体管作为主要器件,忽视了场效应管。随着集成度的提高,集成芯片的应用越来越广,但是,教师往往注重离散电路的讲解,忽视了集成电路。随着信息化、大数据、网络时代的到来,学生的学习方式已由传统课堂学习向资源学习转变,由课程整体学习向泛在化、碎片化、模块化学习转变,但是课程的授课环境大多还是停留在教室,教师的教学方法还主要采用的是传统讲授式,忽视了学生的主体地位,缺乏探究思维的培养[6-7]。

当前,电子技术基础课程的理实脱节主要表现在授课内容和授课环节两个方面。该课程是一门理论、实践与应用均很强的课程,但是教师在授课时,往往偏重理论的讲授,忽视了实践应用,如专注于功率放大原理,淡化了功放设计与应用。授课环节一般分为理论与实验两个相对独立的部分,先理论后实验,造成了理论与实验相互脱节。

(二)模式单一,评价滞后

当前,电子技术基础课程的授课模式主要以教师、教材、讲授为中心,极大地限制了学生自主学习、创新思维、人文情怀等综合能力与素养的提高,与“金课”建设理念不符。课程评价习惯采用“平时成绩+实验成绩+期末成绩”的方式,形式单一,只注重结果,忽视了过程;评价主体单一,教师是评价的主要执行者;评价内容侧重于理论,忽视了能力。课程评价往往是课程结束后,统一对学生进行综合评价,存在严重滞后性,缺少配套激励措施和反馈通道,无法激励学生积极学习,起不到应有作用。

二、教学创新探索

(一)构建了“双智慧”线上线下混合式教学模式

以新工科理念为指导,依托线上智慧平台和线下智慧环境,构建了基于“双智慧”平台的线上线下混合式教学模式,提升了教学效果,满足了学生知识和能力学习需求。新工科理念下线上线下混合式教学模式通过有效交流互动,调动学生学习积极性,培养学生批判性思维、实践与创新能力、主动获取新知识并综合运用能力、解决复杂(工程)问题与挑战性问题能力、增强学生沟通交流与合作研究能力。基于“双智慧”平台的线上线下混合式教学模式如图1所示。

打破了时空限制,为学生提供智慧学习环境、智慧服务和智慧管理,实现线上线下有机融合,课前、课中、课后相互补充。线上学生通过课程资源,实现知识碎片化、泛在化和模块化学习,线下以项目为载体深度研讨核心知识点,实现知识、能力的有效衔接。

(二)整合创新教学内容,实现线上线下内容相互衔接、补充,理论与实践深度融合

面对电子芯片“卡脖子”,电子创新型人才匮乏的现状,针对电子技术基础课程概念抽象、理论复杂、内容体系散等特点,教学团队进行了教学内容整合与创新,凸显了需求性和前沿性,实现了知识碎片化、泛在化和模块化。精心设计线上线下教学内容,做到了线上知识点全面、逻辑性强、学生易懂,线下核心知识点易错、不易懂,同时通过项目训练实现理论和实践深度融合,确保了线上线下内容相互衔接、补充,理论与实践深度融合。以电子技术基础课程中编码器、译码器为例,其线上线下教学内容设计如图2所示。

(三)创建了基于微课、问题导向的线上智慧闭环学习资源

针对学生学习特点,按照“金课”建设标准,创建了基于微课、问题导向的电子技术基础课程线上智慧学习资源。该资源以微课视频库为主,配有导学视频库、导学测试库、导学问题库、项目库、试卷库、训练题库、课堂实录库、实验指导视频库等400余个学习资源,其中导学视频、导学测试和导学问题配合微课视频库、项目库、习题库以及专项训练题库构成线上闭环学习系统。

(四)基于信息技术手段设计线上线下教学活动、教学方法

针对电子技术基础课程,线上,教师定期发布学习任务,学生利用教师创建的智慧学习资源自主学习,同时完成对应习题和专项测试,智慧树平台自动根据学生作答情况进行分析,统计出易错知识点,便于教师进一步开展针对性教学活动。教师利用智慧树平台发布专题研讨,开展小组教学,学生分组研讨,组长提交研讨结果,师生互评、生生互评。线下,师生在智慧教室,借助雨课堂智慧教学工具深入开展主题研讨和项目设计。线上线下混合式教学活动设计如图3所示。

在线上线下教学活动中,借助智慧树和雨课堂智慧教学工具,灵活运用探究式、问题递进式、翻转式、项目式等多种教学方法,让学生深度融入课堂,师生之间、生生之间实现有效交流互动,顺应了“以学生发展为中心”的教学理念。

(五)借鉴“麻将精神”,构建了动态多元化评价激励模式

当前高校中虽设置有奖学金、评优评先等激励措施,但高校在学生学习过程评价中缺失了即时激励机制,因此教学团队针对电子技术基础课程,借鉴“麻将精神”驱动力-即时奖励,构建了多元化动态即时评价激励模式。该模式包含评价和激励两个方面,评价注重过程,激励强调即时。其中评价方面涉及过程与结果、线上与线下、理论与实践等六个方面。激励措施包含分值激励、红包激励、分组特权激励等。评价规则为两大段和六小段,两大段指过程(50%)+结果(50%),六小段指线上学生参与度(20%)+线上任务完成情况(10%)+线下研讨参与度(15%)+线下项目、实验完成情况(15%)+项目、实验过程(15%)+期末考核(25%),教学评价设计如表1所示。

(六)构建线上线下一体化思政育人模式

教学团队深度挖掘电子技术基础课程思政元素,构建了线上线下一体化思政育人模式,将思政教育与专业知识深度融合,做到了润物细无声。一是充分利用在线学习资源,促成了课程思政的高阶性。利用在线学习平台,积极传播主旋律,弘扬正能量,录制含有课程思政的微课视频,在项目库中设置含有思政理念的项目案例,在作业讨论区布置有关课程思政建设的论题和作业,促成电子技术基础课程思政的高阶性。二是构建线上、线下课程思政联动机制。利用论坛、微博、微信等新媒体以及智慧树、雨课堂等智慧教学平台随时沟通的优点,建立师生对话沟通渠道,线下解决学生遇到的问题,构建线上、线下课程思政联动机制,共同推进电子技术基础课程思政育人工作。

三、教学创新成效

课堂“活”了,实现了学生有效参与课堂。通过雨课堂智慧教学工具,推送研讨题目,学生深度参与课堂,同时完成定量反馈。学生参与课堂情况显示,学生在客观题、主观题上的完成率均超过了90%,同时积极参与互评,打破了教师的一言堂,实现了学生有效参与課堂。

学生实现了由“课堂学习”向“课堂与资源融合学习”转变。教学团队创建了线上智慧学习资源,并引导学生主动学习。学生一学期资源学习统计情况显示,学生一学期的平均资源查看次数是58次,最高达72次,学生平均资源学习时长为54.1小时,最高达190.6小时,这表明学生的学习方式已由“课堂学习”转变为“课堂与资源融合学习”,学生的自主学习能力得到提升。

学生应用创新能力得到了提高。课程实施教学改革创新后,学生的应用创新能力得到了极大提升。学生的应用创新能力培养对比情况如图4所示。

学生的应用创新能力培养对比情况显示,课程实施创新后,在全国电赛、全国集成电路大赛、全国机器人大赛中的平均获奖率分别提高了19%、26%和30%;学生在后续相关的电子技术课程设计、传感器技术课程设计课程中的作品平均成功率分别提升了18%和16%,这表明,课程教学改革创新提升了学生的应用创新能力。

参考文献:

[1] 马浚锋,罗志敏. 什么是大学“金课”:学生如是说[J]. 江苏高教,2019(05):60-66.

[2] 王凤舞,肖军霞,陈海华. “双万计划”背景下食品化学“金课”建设初探[J]. 安徽农业科学,2021,49(01):276-279.

[3] 冯晓英,王瑞雪. “互联网+”时代核心目标导向的混合式学习设计模式[J]. 中国远程教育,2019(07):19-26.

[4] 金楠,阮志鹏,林琦. 依托线上线下混合式“金课”的课堂教学模式研究与实践[J]. 中国现代教育装备,2019(17):13-15.

[5] 常晓颖,段春霞,张丽娟,等. “金课”视域下供电技术应用型课程探索[J]. 中国现代教育装备,2020(08):81-83.

[6] 陈军波,周慧,杨丹丹,等. 新工科背景下“模拟电子技术”课程教学改革探索[J]. 电气电子教学学报,2020,42(03):41-44+48.

[7] 郭欣. 线上+线下混合教育模式下英语“金课”教学的研究[J]. 长春大学学报,2020,30(12):102-104+108.

(责任编辑:向志莉)

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