线上线下混合式教学中学员主动学习促进策略研究

2021-04-04 10:04李香宇刘晓娣毕敬腾
电气电子教学学报 2021年1期
关键词:电路教学内容思维

张 静, 张 原, 李香宇, 刘晓娣, 毕敬腾

(海军航空大学 航空基础学院,山东 烟台 264001)

0 引言

现代教育技术和互联网的发展,带来了高等教育教学手段的突破和革新。2020年因新冠肺炎疫情,为保证全国近3亿师生的生命安全和身体健康,教育部下发了春季延期开学的通知。全国高校积极响应教育部“停课不停学、停课不停教”的精神,在短短两个月的时间里,将中国的高等教育全面带入了“互联网+”的时代。

与同处一个教学空间线下课程相比,线上教学本质上就是一种远程教育,它是一种师生时空分离,基于媒介的教育教学实践。因此灵活性是线上教学的最大优势,MOOC资源自学、雨课堂、钉钉直播答疑、腾讯会议考核、微信分散答疑等形式都体现出线上教学这一特点。线上教学虽然教学形式灵活多样,使高等教育变得鲜活,但历经一段时间的运行,也暴露出诸多问题:一是,时空分离,师生交互距离拉大,无法精确掌握学情分析;二是,时空分离,师生临场感减少,学员缺少代入感,促进教与学目标达成的教学过程减少;三是,时空分离,学员独立学习缺少学习氛围,主动学习积极性降低,深层次学习匮乏。这些问题的存在,使得线上教学的教学效果有所折扣。麦克斯在3月的问卷调查研究中,指出仅“近四成教师认为在线教学无法与线下教学实质等效”[1],也反映了单纯依托线上教学很难达到教师的教学需求。

“电子技术”课程是我校各层次学员必修的一门专业基础课程。该课程的特点是:培养学员的工程思维能力,即以解决实际问题为目的,站在统筹性和系统性视角,兼顾科学思维、艺术思维、计算思维和实验思维,在实践中需求突破和创新,找到用户满意的解决方法[2]。因此在教学实施过程中,课程强调理论的同时,更强调实践,理实一体是最好的教学手段。而线上教学的纯虚拟化,很难满足课程实际教学需求。

鉴于线上教学自身的优势、局限性以及“电子技术”课程的特点,采用线上线下混合式教学(在线学习+面授)是该课程教学的一种有效形式,不仅能够拓宽课程传统教育教学的边界,而且可以丰富课程教育教学的内涵,具有重要意义。然而,线上线下混合式教学不是简单意义上的网上海量资源+课堂答疑,或传统教学的“搬家”,它是根据教员教学设计开展的线上线下混合式学习,是以学员为中心,以调动学员主动学习为目的的一种有组织的教学活动和教学模式。因此如何促进学员主动完成学习过程,是混合式教学的核心问题,也是教学实施过程中的痛点、难点和深层次问题。

本文针对“电子技术”课程存在的苦涩难懂、学生自主学习积极性不高、学习成效不佳的问题,基于线上线下混合教学新模式,转换教学理念,从教学内容和教学组织形式两个方面,开展策略研究,形成一套“以学定教”的学生主动学习促进策略。

1 基于教学内容优化的促进策略

线上线下混合教学是教与学的再度整合。要想促进学生主动学习,需要对教学内容进行优化设计。教学内容的优化,不是简单意义上对知识点做“加法”或“减法”处理[3],而是从课程思政、课程特色和课程需求上对内容进行优化处理,帮助学生达到自学的能力。

1.1 教学内容与课程思政相融合的价值引领

“电子技术”课程教学内容多,知识点繁杂,学生易产生各种畏难心理。这种思想上的波动直接影响着学员主动学习的积极性和学习态度,是线上线下教学面临的共性问题。因此,在采用混合教学模式时,首先应加强课程的思政建设,构建完整的、与教学内容有机融合的课程思政体系,从社会观、世界观、人生观、科学观等方面引领学生端正学习态度,将被动学习转化为主动学习。

对于“电子技术”课程,可以从以下几个方面将思政点与知识点进行有机结合。首先,在介绍半导体元器件时,认识和把握人与社会历史的关系。电子技术的发展史,即为人类信息社会的发展史。每一个半导体元器件背后都隐藏着一段科学家的奋斗史,而这种勇于拼搏、积极进取、不敢放弃、吃苦耐劳的精神,正是社会得以进步的源动力,也是学生在学习课程时所应秉持的态度和精神。只有在这种精神的支撑下,才能迎难而上。其次,在介绍集成运算放大器时,认识和把握人与国家民族的关系。“中兴事件”后,半导体产业的竞争已经升级为国家核心力的竞争,而”电子技术“课程内容涉及的所有问题均与半导体有关。因此课程学习的过程就是培养学生爱国情怀的过程。当学生胸有大志,有了“国事、天下事”后,方才有了真正学习的目标和动力。再次,在介绍基本放大电路等功能电路时,认识和把握人与科学工程的关系。”电子技术“课程是培养学生工程思维的课程,而工程思维与科学思维、艺术思维相互渗透、互相影响。科学思维是工程思维的基础,理论思维、实验思维和计算思维等科学研究领域的思维方式是工程思维的基础,工程实践的想象力、个性中又彰显着艺术思维的影子。因此当学员从思想上真正将电子线路看成一种艺术,而非一个产品;将苦涩难懂的电路知识看成是设计一个艺术品的过程时,自然就有了研究课程的主动性和积极性了。

1.2 理论分析与工程案例相融合的兴趣激发

“电子技术”课程教学内容的开展是以实际应用为导向的,所讲授的电路大多为针对实际需求而设计的[3]。因此为了真正激发学生的学习兴趣,在线上线下混合授课过程中,要以学生为中心,以学生主动学习作为课程内容设置的出发点。将理论分析与工程案例有机融合是一种有效的方式,既可以让学员明确具体工程应用背景下蕴含的理论知识,又可以从理论知识层面映射出相应的工程思维方式。

例如,在模拟电路部分中,围绕小信号放大、静态工作点不稳定、电路输出功率不足,可以介绍助听器电路;解决分立元件放大电路性能不稳定问题,可以引入集成音频放大器;为解决信号的运算电路,可以结合温度测控仪;为解决滤波电路,可以引入不同声道的音箱;为了解决波形发生电路,可以研究手机发射电路;而为解决为解决直流稳压电源,可介绍手机充电器等等。同理,在数字电路部分中,为了介绍组合逻辑电路设计,可以引入呼叫器电路;为了介绍译码器电路,可以介绍表决器电路等等。这些应用案例,都是平时学生耳闻能详,看得到摸得到的电子线路。相比于抽象的电路图和元器件符号,代入感强,学员的学习兴趣有了,也就有了主动学习的欲望了。

2 课内课外相结合的实践促进策略

“电子技术”课程教学不是纸上谈兵的教学,课程内容中的实践教学不可或缺。惟有在保证理论学习的基础上加之大量实践训练才能真正培养起学生的工程思维能力。对于电子器件、电子电路的理解,必须经过实际的电路调试才能深刻体会。传统的线下授课,课内实验学时少,实验项目仅是对电路原理的简单验证,学习效果差,学员抄袭现象明显。在线上线下混合教学中,可以将课内实验与课外实作有机结合。用课内实验完成简单电路的功能验证,而课下作业则给了学生更多的自主权,学生带着问题主动上网查阅资料,设计方案并完成个性化电路的搭建和调试。此外利用线上平台,教师可轻松掌握学员的学习行为,对学员出现的问题及时解答,时时替学生排忧解难。这种个性化学习模式很容易帮助学员打通知识难点壁垒,学习过程中的难点问题解决了,学员学习的积极性自然就上来了。

3 基于教学组织的促进策略

从教学的角度来看,线上线下混合式教学的本质就是一种教学设计,也是一种教学组织形式。它包括教学目标的设计、教学手段的组织以及教学考核形式的制定。

3.1 基于构建主义学习理论设计教学目标

在传统线下教学中,教学目标是高于一切的,它既是教学过程的出发点,又是教学过程的归宿点。通过教学目标分析可以确定所需的教学内容和教学内容的安排次序。但混合式教学的关键是以构建主义学习理论为基础,强调以学生的学习为中心,知识与能力的习得是学生在主动构建的过程中完成的[4]。从某种程度上将,“教学目标”有被“意义建构”所取代的可能。但实际上,“意义建构”是指对当前所学知识的意义进行建构,而“当前所学知识”这一概念是含糊的、笼统的。因此在混合教学中,意义构建是基于教学目标、基于教学内容中所掌握知识点的需求来完成“意义构建”的。也就是说,以学生为中心调动学生主动学习的积极性时,首先应完成合理教学目标的设计,通过设定所学知识的“主题”,围绕该主题再进行意义构建。

例如,对于模拟电子线路中基本共射放大电路这一节,传统的教学目标是要求学员达到两个掌握:基本共射放大电路的电路结构和元器件在电路中的作用;放大电路的放大原理。围绕该教学目标,传统教学通常采用课堂精讲+实验验证的方式完成,学生是被动地听,被动性地做。

在混合式教学模式中,教学内容不变,但教学目标的要求改变为三个掌握:通过线上资源掌握基本共射放大电路的结构和放大原理(学生可在教师推荐的基础上,自行扩展选择线上资料,完成知识的深度学习);通过线下基础性实验验证放大电路的组成和信号的放大(带着理论知识和问题,进行线下验证性实操);通过线上线下设计性实验掌握电路元件的选择、电源的选择并调试设计电路的性能指标(利用自己掌握的个性化知识,完成个性化作业)。这种以建构主义为中心教学目标的设计,可以真正激发学生的学习兴趣,帮助学生形成学习动机,并实现教学目标的有效达成。

4 基于线下线上混合教学的促进策略

很多情况下,学生不愿学、学不会,是因为教师提供可交流的平台不多、可反思的机会有限。分组讨论或总结是一种有效激发学员学习兴趣和激情的教学手段。在线下授课中,教师可以设置小组,结合知识点内容,基于分组讨论,引导学员对学习过程中产生的疑难问题和不懂的知识进行讨论,帮助他们将不会的知识搞懂,并进行交流反思。当讨论深度和激烈程度受时间和地点所限制时,教师可以将讨论形式由线下延伸到课外线上,从讨论交流的同时空性过渡到异时空性。(张 静等文)

比如,在线上教学平台设置讨论区,通过这种跨越时空的讨论,帮助学员集体构建知识架构,促使学员整体积极参与线上学习中;同时,鼓励学员在阐述自己的观点时,要论据真实,阐述清晰,结论正确,这样可以使学员更容易获得他人的肯定和支持,建立起自信心爆,进而帮助学员提高学习主动性,培养出科学的研究态度和严密的逻辑思维。

5 基于学员自我评价的促进策略

前苏联教育科学博士巴班斯基认为“师生分析过去教学过程的结果,查明尚未解决的任务,供下一轮教学过程参考”[5]。对教和学的评价是教学过程中一个重要环节,自我评价作为自我教育的重要组成部分,可以帮助学员认识自我,了解自身的缺点和不足。教师将评价的一部分责任转移给学员,让学员直接参与对自己网络学习情况的分析和反思,鉴别存在的差距并促进将来的学习,无疑是一种有效的方法。在传统线下授课时,让每一个学员都参与作业或测试批改几乎是不可能,它只能让极小部分群体变成受益者。但混合式教学利用线上作业或测试,学生有了自己评判自己或他人的机会,从而使得自我评价具有了自我功能和社会功能[6]。

例如,在课程在线平台上,每一个知识点后面对应一次作业、每个章节后面对应一次测试。知识点作业配有答案和习题解析讲解,学员可以根据答案发现自己的问题并及时改正。章节测试采用生生互动模式,学员在自己完成答题的基础上,用自己的分析思路检验其他同学的答案,并根据其他同学的答案扩展自己的解题思路和知识脉络。对于学员来说,发现别人的问题比发现自己的问题更有乐趣;纠正别人的错误,比纠正自己的错误更有成就感。在这种评价方式下,学员自然更愿意主动学习,更愿意主动专研。

6 结语

当今社会,高等教育已经进入了“互联网+”的时代。线上线下混合教学模式是该时代下的有效产物,它颠覆了传统意义上的课堂教学模式。“电子技术”是一门理论联系实践紧密的专业基础课程,在线上线下混合式教学模式中,如何以学员为中心,调动学员的学习积极性和主动性,使学员真正意义上学会该课程,并筑牢核心课的地位,是线上线下混合教学中的核心问题。本文从教学内容和教学组织形式上探讨了学员主动学习促进策略研究,这些促进策略可以有针对性地帮助学员建立起学习的兴趣,培养起学员主动学习的能量,进而实现人才培养的最终目标。

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