葛远香,罗先喜,刘树搏,王怀平
(东华理工大学 机械与电子工程学院,江西 南昌 330013)
“电力电子技术”由于学时比较少,理论知识抽象,实践性强,因此要求学生有扎实的理论基础和较强的动手能力,仅仅依靠“课堂教学+验证性实验”的教学模式,与社会的需求和技术发展相脱节。在“电力电子技术”课程的教学中采用翻转课堂结合项目驱动的教学方式,可以使学生有目的地学习,每个知识点都有对应的现实案例,理论联系实际。
翻转课堂就是教师根据教学内容提前设计一些教学视频,学生课外观看教学视频,然后在课堂上老师与学生、学生与学生进行面对面的讨论并解决问题,课后再进行分析与评价[1-2]。最终目的是把学生掌握的理论知识变成实用的实践技能[3]。
项目驱动法就是教师根据课程内容和知识点,结合本校学生的实际情况提供一些项目任务,以每个项目为线索,把知识点融入每个项目任务中,学生在老师的指引下学习[4-5]。整个教学过程以学生为中心,鼓励学生主动思考与探索,提出解决问题的思路和方法,按照计划完成每个项目任务,充分发挥学生的主动性和创造性。
翻转课堂本质上是以“教”学生如何学以及由此而形成学习能力的一种教学方式的变更。但是在对本课程学习目的还不是很清晰的情况下自主学习,学生很难充分发展自我能动性,不能完全实现自主学习[6]。可以尝试通过建立“学习任务单”来引导学习,实现学生的自主学习。“学习任务单”是教师根据教学内容和大纲设计的课程学习计划。学习之前提供给学生,使学生有一个明确的自主学习的内容和方法,“学习任务单”的益处是使学生根据自己个人的需求,按照“任务单”来安排自己的学习进度,真正取得自主学习实效。
学习任务单主要包含学习指南、学习任务、问题设计、学习测试、问题档案和学习反思等多项内容。
学习指南:包括学习主题、学习目标、学习方法和建议、课堂实施的形式等。通过这些环节使学生明确学习内容和目标以及课堂的组织形式,使学生根据自身能力选择适合自己的学习方式。自主学习能力相对较弱的学生,可以通过阅读“学习方法建议”进行自主学习,并在学习的过程中慢慢形成适合自己的学习习惯。
学习任务:是“学习任务单”的核心,把每个知识点转化成具体的项目,是实现“翻转课堂”的根本。对每个项目有整体要求和具体把握。“整体要求”是每个项目最终实现的效果和项目实施的要求,是自主学习的关键。其能使学生在自主学习中逐步学会提炼知识点,在提炼的过程中有效地从整体上把握学习内容。“具体把握”是指具体知识点的把握,要求把本项目所需要的教学重难点或其他知识点转化为问题提出来。理论联系实际,培养学生解决问题和举一反三的能力。
另外,学习任务单还包括学习测试、问题档案和学习反思,学生在自主学习后可以测评自己的学习效果和学习程度,在测试的过程中找到自己的不足,不断地改进自己的学习方法。
此学习任务单,是以培养应用型人才为根本目标,以项目驱动为主导,开发学生的自我学习能力,为开展“翻转课堂”提供了行之有效的方法。
翻转课堂教学模式分为课前准备、课堂实施和课后总结分析3部分[7]。
教师需要提前制作和设计本课程项目任务有关的学习资源,包括教学视频、教学文档等。学生首先观看教学视频,按照“学习任务单”的内容来学习,对学习过程中的疑问进行小组汇总并提交给教师。教师总结学生反馈信息,对课堂上可能出现的交流指导的内容进行精心准备。
对学生进行分组,以小组为单位组织活动,对学生课前提交的问题进行解答,然后教师提出项目研究内容,学生分小组讨论。教师负责掌控整个课堂,认真记录每个小组的活动情况,并积极参与各小组的讨论,引导性地提出问题、启发学生。各小组整合讨论研究成果并与其他小组同学进行交流。整个课堂以学生为中心,最终每个小组整理出比较完整的报告提交给教师。课程结束前,教师简单总结,对解决项目任务提出个人观点,并说明这种观点的理由供学生参考[7]。教学目标是通过项目驱动,使学生学到更多的知识技能。以电风扇无级调速控制器设计为例,具体如表1所示。
表1 无级电风扇控制器项目学习
学生通过教师布置的测试题对这段时间的学习效果进行检测,对学习情况进行自我评价。教师对各个小组的项目完成情况进行评估,反思评价结果,调整教学设计,安排更为合理的项目实施内容。
学生要真正掌握本门课程的知识点,仅仅靠课内教学是不够的,还需要课外大量“真刀实枪”的动手操作。为了提高学生的再学习能力、动手能力、创新能力,需要建设具有专业特色的学生“第二课堂”环节,实现课内与课外的融合。
充分利用本校的大学生创新创业实践基地和专业开放实验室,学生根据自己的课余时间,有组织地参与课外实践。学校为学生提供场地、设备和经费,教师根据学生所学知识,精心设计课外创新项目。学生根据自己能力和兴趣选择项目,同时有针对性地进行相关知识点的深入研究。老师在指导的过程中以引导为主,根据学生情况,适当地给出完成该任务的大致思路、方法和步骤。学生完成项目的硬件设计和软件编写[8],进行元器件的购买和电路板的制作,最终完成项目。
对学生学习成绩的考核与评价。为了表现实际动手的重要性,课程的考核评价采取基本知识点的笔试和平时每个项目的完成情况进行综合评价,成绩组成为教师评定占60%、学生自评占15%,学生互评占25%。这种考核评价方式可以比较全面地对学生进行客观评价,减轻学生的期末考试压力,注重学生的学习过程。通过这种自评和互评提升了学生的学习兴趣,加强了学生之间的交流,培养了学生实事求是的态度,有助于形成良好的学风。
在电力电子技术课程教学中实施翻转课堂结合项目驱动的教学法,将每个知识点都转化成一个个的小型项目。在学生自主学习阶段,以学习任务单的形式让学生循序渐进有目的地学习。在课堂实施中,以小组为单位的学习模式培养和锻炼了学生的协作能力、分析能力、动手能力。第二课堂的组建也为课堂上学生参与项目实践预留出充足的时间。翻转课堂结合项目驱动教学模式对教师和学生都提出了更高的要求。因此,要真正实现将“选择性翻转”融入项目式教学,还需要学校、任课教师以及学生作出更多的努力与探索。