信息化背景下电工电子实验教学模式的探索与实践

胡秋琦 杨静

摘  要：新时代教育信息化的发展冲击着教育发生系统性的变革，将先进的信息技术工具运用于教育教学成为了教育变革的趋势。雨课堂是互联网背景下的智慧教学工具，MOOC是一种大规模开放在线课程模式，将二者与传统课堂教学相结合，探索一种新的实验教学模式。通过在电工电子技术实验教学中的应用实践，分析说明其在课前预习、课堂教学、课后复习三个阶段的实践教学中取得的成效。

关键词：电工电子实验  混合式教学  MOOC  雨课堂

中图分类号：G424          文献标识码：A                   文章编号：1674-098X（2021）03（a）-0223-03

Exploration of Teaching Mode Based on Information Technology in Electrics and Electronics Laboratory Teaching

HU Qiuqi  YANG Jing

（Harbin Institute of Technology （Shenzhen） Experimental and Innovative Practice Education Center， Shenzhen， Guangdong Province， 518055 China）

Abstract：The development of educational informatization is stimulating the systematic change in education. The application of advanced information technology tools in teaching has become the trend of educational reform. Rain Classroom is a computer-assisted education platform， and MOOC is a large-scale open-source online course. By combining the two methods and traditional classroom teaching， we explore a new model of delivering experiment courses and examine its efficiency by analyzing students' engagement in the before-class preview， in-class activity， and post-class review.

Key Words：Electrical & electronic experiment; Blended teaching mode; MOOC; Rain classroom

2020年是不同寻常的一年，学校积极响应教育部要求，组织了线上教学，利用现代信息化技术完成在线教学、在线学习的工作任务，使学生在家里不仅能学习理论课程，也能完成实践类课程的学习，做到“停课不停学”。这对高校教学来说是一次新的挑战，同时对高校教师来说又是一次机遇，推动我们使用全新的方式进行教学探索和尝试。2020年春季学期线上授课的经历不仅仅是一种临时措施，它为课堂教学提供了新的思路，促进教师将信息化手段应用到传统教学中，形成一种课堂教学的新形态。

1  数字化教学资源建设

《电工电子技术实验》是一门技术应用型基础课程，也是电类的实践入门课程，主要面向计算机、机械、环境和材料类专业的本科生，共12个学时。通过实验动手环节，培养学生实践基础和实践理论，在掌握基本的实验技能之外，具备独立思考能力、综合设计以及自主创新能力。如何通过实验课程教学改革来提高学生的自主学习和创新实践能力，是目前国内高校教学改革研究的重要方向之一[1-3]。当失去线下课堂这个教学载体时，老师们对线上教学感到无从下手，传统课堂教学所使用的手段和方式都不能适应线上教学。尤其实践类课程，在没有实际电路、没有实际设备的情况下，如何向学生传授知识，如何使学生掌握理论知识与实际应用的联系，是我们急需解决的问题。这种情况下，数字化教学资源显得尤为重要，而我们原有的数字化教学资源较少，不能满足线上教学的需求，因此建设了一套形式多样的数字化资源，包含电子文档9个、动画8个、短视频3个：

（1）实验仪器设备的使用说明制作成動画，实验装置和元器件的简介制作成图片和文本，在课前发给学生作为预习资源;（2）实验指导书和教学课件以电子版文档的形式下发，学生在手机端或电脑端可以随时查阅;（3）一些以动画或图片形式不容易表述清楚的知识点或操作内容，录制成短视频，每个视频一个知识点，直观易懂，方便学生学习和掌握。

以上数字化资源基本可以满足线上授课的需要，也为线上线下混合式教学积累了经验。

2  混合式实验教学新模式

教学模式是教学中一个有力的辅助手段，目的是实现特定的学习目的与学习任务，培养学生批判性与创造性思维，强调学生个人学习能力的发展[4]。线上教学期间我们采用了“双直播”方式，即“雨课堂+腾讯课堂”两个平台同步直播。两个平台的优势互补，这样即使授课过程中某个平台出现网络卡顿、没有声音、看不到画面等问题，另一个平台能够保障线上教学正常进行，不影响授课效果。

2020年秋季恢复开学后，实验教学回归到实体课堂，但课堂教学并没有回归传统方式，线上教学获得的优秀经验被保留下来，融入到线下教学中，形成了一种新的教学模式，即“雨课堂+MOOC+线下”模式。

雨课堂是“学堂在线”与清华大学合作推出的智慧教学工具，基于“微信+PPT”进行授课，覆盖课前预习、课堂教育、课后复习全过程的每个环节[5-6]，能够对完整教学过程进行跟踪监测和实时评估[7]。雨课堂正式对外开放后，利用雨课堂开展教学活动的高等院校多数将其用于理论课教学，应用于实践类课程的比较少。怎样将雨课堂这种智慧教学工具应用到传统课堂中，成为课堂教学的有力手段，是我们要探索的内容。线下授课时，在纸质预习报告之外，保留了雨课堂预习题环节。预习题成绩计入实验课程总成绩，填补了之前没有预习考核的空白。老师能够看到答题情况的后台统计数据，授课时就可以针对难点进行着重讲解，解答学生在预习过程中的疑问，提高课堂教学效果。

MOOC（Massive Open Online Courses）是一种大规模开放式网络课程，也是我国正在大力推广运用的新模式。近几年，一些技术性与操作性很强的课程也加入到慕课平台上，对于实践类课程，网络教学并不是代替课堂教学，而是运用慕课的优质资源改善传统课堂，提高课堂教学质量[8]。2020年秋季学期我们录制的《电工与电子技术实验》课程在中国大学MOOC平台正式发布，共有7个实验项目，14个视频，包含实验操作、实验装置使用方法、仪器设备使用演示等内容。视频在操作和讲解上，注重培养学生规范的实验操作、良好的实验习惯和严谨的实验风格，为学生将来的科学研究和工程应用打好基础。学生观看MOOC视频后能够基本掌握实验步骤和实验方法，对如何做实验有直观认识，按照视频中操作即可完成实验。

教育现代化是当今教育改革的趋势，对于构建教育强国具有重要意义[9]。在混合式实验教学新模式下，学生与老师的角色发生了转换，学生成为学习的主体，老师从知识的传授者变成引导学生获取知识的协助者[10]，实践“以学生为中心”的教学理念[11]。

3  新教学模式的应用实践

课前预习阶段，学生通常写预习报告只是把实验指导书抄一遍，达不到真正的预习效果。雨课堂预习题与每个实验项目对应，内容覆盖实验指导书、数字化教学资源以及MOOC视频。学生登录雨课堂账号，可以在手机端或电脑端查看试题，并需要在指定时间内完成答题。由于雨课堂预习题侧重实验操作与应用的相关知识点，与纸质预习报告的内容不重叠，因此不增加学生学习负担。通过统计数据可以看出，雨课堂预习考核方式能够有效起到督促学生预习的作用，显著提高了预习效果。见图1。

课堂教学时，一方面，学生预习比较充分，实验步骤等基本内容不需过多讲解，老师只需要关注实验重点和难点，有针对地教学，提高了教学质量;另一方面，学生通过学习MOOC，对实验中知识点的掌握度更高，实验效率明显提高。由于课堂效率的提高，大多数学生能够提前完成实验指导书规定的内容，就有更多的时间强化应用，在课堂上提出适当的附加任务，引导学生独立思考，调动学生的参与意识和表现意识，锻炼学生的动手能力，培养学生的观察能力和思维能力，使学生学会分析问题的方法。解决以往学生只是机械地按照实验指导书步骤测量数据，缺乏自主思考的问题，发挥学生的主观能动性，使学生在加深理解理论知识的同时，掌握如何应用所学知识解决实际工程问题。教师依托雨课堂及MOOC平台的详细数据，能够实时了解学生的学习行为，及时针对学生存在的问题给予反馈，教师与学生之间形成动态的反馈机制，赋予学生更为完整化的学习体验[12]。见图2。

课后复习阶段，学生可选择MOOC视频、动画、图片等多种数字化学习资源，也可以通过预约到实验室复习操作。相比传统课堂只讲授一次的方式，这种灵活多元的不受时间、地点限制的教学方式构建了个性化、数字化的学习环境，受到了学生的一致好评。

4  结语

《电工电子技术实验》是一门应用性很强的电类基础实践课程，对培养学生的工程应用思维和工程素养具有重要作用。从课堂教学效果和实验完成质量来看，“雨课堂+MOOC+线下”的新教学模式，培养了学生的自主学习能力，有效提高了教学质量;老师的角色转变为“引导者”，调动了学生的学习积极性，加强了学生的实践应用能力。新教学模式解决了传统方式在教学环节中存在的问题，通过课前、课堂、课后三个阶段的教学改革，实现了在教学的全过程为学生提供学习支持。本次教学新模式的探索初见成效，为下一步工作积累了实践经验，也为继续深化教学改革明确了方向。

参考文献

[1] 王帅国.雨课堂：移动互联网与大数据背景下的智慧教学工具[J].现代教育技术，2017（5）：27-33.

[2] 李晓英，王晓兰，曾贤强.雨课堂对《模拟电子技术》混合式教学的启示[J].中国教育信息化，2017（12）： 82-84.

[3] 张俊杰.基于“雨课堂”的“模拟电子技术”课程教学实践[J].信息系统工程，2020（4）：170-171，174.

[4] 杨光莹.“互联网+”背景下高校智慧课堂教学模式设计与应用研究[D].石家庄：河北师范大学，2019.

[5] 張昀，于舒娟，李娟，等.基于雨课堂的《电工电子实验》教学改革与实践[J].科技视界，2019（29）：158-159.

[6] 孟彤，赵新月，高月琴.智在课堂——以“雨课堂”为例的教学辅助软件使用调查[J].高教学刊，2019（17）： 65-67.

[7] 张洁.基于移动终端的混合式教学在高校课堂的应用[J].中国教育技术装备，2018（20）：63-64.

[8] 何欣铭.通过MOOC/SPOC课程推动课程教学方法的根本变革[J].计算机教育，2016（1）：10-11.

[9] 熊章辉.基于智慧课堂的高中信息技术课程教学设计与实践[D].安庆：安庆师范大学，2020.

[10] 宫玉玲.让大数据活起来助“云教育”发展[J].中国远程教育，2013（12）：109-111.

[11] 耿萍，张帆.基于微课的翻转课堂教学模式在分析化学实验教学中的探索[J].大学化学，2020（1）：12-16.

[12] 李炜娟，赵霞.SPOC在现代教学中的发展趋势研究[J].企业科技与发展，2019（1）：109-111.