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模拟电路课程翻转课堂的新设计

2018/10/23 阅读:

摘要:通过总结翻转课堂的特点,针对该教学模式中自学环节较为薄弱、课堂教学环节学生参与度需要提高的问题,提出改进模拟电子线路课程翻转课堂教学模式的思路,设计适合高校教学的新型翻转课堂教学方案。

关键词:翻转课堂;教学模式;主动式学习;教学实践

0引言

翻转课堂是得益于信息技术高度发展而产生的一种教学模式。讲授知识等传统上在课堂进行的教学活动被放到课堂外进行,而从前在课外进行的做习题、专题讨论等活动则放到课堂上进行,此即“翻转”[1-3]。模拟电子线路课程是电子信息类专业本科生的基础课。为了提高学生运用知识分析问题的能力,一些高校的模拟电子线路课程采用了翻转课堂的教学模式。

1翻转课堂教学模式的特点

当前高校课堂的主要授课模式为传统模式:教师先完成课程规划和教学设计,而后在课堂上讲授知识,是教学主导者。学生在课堂上听讲,在课后完成作业,是被动的信息接收者。在翻转课堂教学模式中,学生自主安排时间进行课前自学,课堂时间则用于习题的练习或知识点的讨论。在这种模式中,学生能参加更多的互动,并思考、探索更高阶的学习活动[4-5]。根据《教育目标分类学——第一分册:认知领域》所述,传统的教学模式完成认知目标中底层的“识记”和“理解”,学生的“识记”和“理解”基础较为扎实;但也放弃了“运用”“分析”“综合”等能力的锻炼。翻转课堂教学模式将知识讲授转化为在线视频等学习资料;课堂上的教学活动侧重于认知目标中高层的“运用”“分析”等。在高层次认知领域能力的培养中,学生一方面得到教师的指导,另一方面与同学协同合作。可见,从教育目标的完成效率上讲,翻转课堂教学模式的效率更高。更重要的是,翻转课堂以其特殊的教学流程引导和辅助学生成为学习的主体,培养学生的主动性和自主学习、探索的能力。然而,一个易忽略的问题是,当学生成为学习主体后,一直以来由教师主导完成的“识记”和“理解”任务完全交给学生课前自学是否可行?

2模拟电子线路课程的翻转课堂教学

翻转课堂教学模式非常适合模拟电子线路等电子信息类课程。在这种工程性较强的课程教学中,理论和实践的结合非常重要。最理想的教学方法是一边学习理论知识,一边在实验室里完成各种实验。随着软件技术,特别是虚拟仿真技术的发展,一些电子信息技术工具(如仿真软件、小型化的硬件实验平台等)可以提供一个“随堂”实验环境,为翻转课堂的“讨论”“探索”等教学活动提供帮助。因此,研究和改进模拟电路课程翻转课堂的教学方案非常重要。

2.1提出问题

不少优秀文章讨论了翻转课堂教学[6-9]。有的从培养批判性思维方面讨论翻转课堂模式的作用[6];有的从教学资源、评价与激励机制等方面提出对基于SPOC翻转课堂的反思[7]。在实践教学中,笔者发现相当数量的学生习惯依赖教师主导其学习,习惯被动地在课堂上听讲,习惯完成有确切答案的封闭式作业。较弱的学习主动性导致学生在课前不能自主地制订计划自学知识,自学效果差。此外,不少学生在课堂上不能充分地参与开放式习题的讨论和未知问题的探索。这种情况下,翻转课堂的优势无法得到有效发挥。恰如前文所述,“由教师主导完成的‘识记’和‘理解’任务完全交给学生课前自学是否可行”,自学环节是否较为薄弱?此外,如何提高学生在课堂教学环节的参与度,让学生真正活跃思维,培养学习的主动性和探索能力,使翻转课堂课程教学环节环环相扣,每个环节的质量都有保障?

2.2分析问题

首先,大学生是成年人,有很强的学习内在性(或者说主观性),其学习方式往往是有空就学,不受时间、空间限制,且是学习过程可调控、学习内容可选择的主动式学习[10-11]。主动式学习更能激发大学生的学习兴趣,故教学模式应该适应大学生喜欢的主动式学习特征。其次,像通常的翻转课堂那样“把由教师主导完成的‘识记’和‘理解’任务完全交给学生课前自学”往往达不到预期效果。为解决大学生喜欢主动式学习但自学能力又不足的矛盾,需要改进课前自学环节和课堂教学环节。在各个环节中尽量加入学生能亲身参与的环节,是提高学习效果的好办法。一方面,课前自学阶段加入了学生制订自学目标和教师提供自学指导的环节:自学目标可以让学生在课前自学时明确学习目标,建立清晰的知识点结构,不至于迷失在众多的细节叙述中;自学指导包括教师关于学习方法、学习步骤及参考资料等的提示,可以帮助学生提高学习效率。此外,该环节还设立了交流讨论环节,让学生在课前自学时通过网络平台相互交流,突出学习重点、难点,激发好奇心,培养学习热情。在课堂教学阶段。这8个环节中,学生参与的占据了6个,仅教师参与的只有2个。目的是充分调动学生的主动性,让他们的思维更活跃,从而更好地培养学生的能力。总体来说,新方案保留了“翻转”的模式,充实了学生课前自学阶段的活动,也完善了课堂教学环节的内容。

2.3教学实践

笔者在两个全日制本科教学班的模拟电子线路A课程中,采用了基于SPOC的翻转课堂教学模式。课程内容分两部分:一部分为中国大学MOOC平台上的、教育部首批国家精品在线开放课程在线学习资料[12],在该平台上,学生可以观看视频、完成练习,还可以互相讨论或请教师指导;另一部分为线下学生和教师面对面的课堂教学,每周的前一个学习单元完成线上部分,后一个学习单元在线下的课堂上进行,在线下课堂教学活动中,笔者还借助了清华大学的雨课堂软件,大大提高了学习效率[13-14]。为了对比,在参与这项实践研究的两个班中,一个班(A班)采用新型翻转课堂模式,而另一个班(B班)采用一般的翻转课堂模式。该项实践研究过程中有2位授课教师和2位助教参与。经过2016—2017一个学年的教学实践,笔者获得了第一手资料和数据,总结分析如下[15-17]。

3数据分析

3.1参与者的学习兴趣

学生观看视频、课件等数据的对比。图3中横轴为视频/课件资料的编号(随课程的推进,编号越来越大),纵轴为学习视频/课件资料的人数。由图3可见,学生的学习兴趣在整个学期中经历了一系列的变化(表现为统计数据数值的“落—起”波动)。(1)学期之初,学生参加翻转课堂的课程,他们表现得很积极踊跃。这一段时间里,观看视频、课件的人数都较多,且A、B两个班参与人数几乎一样多。(2)课程推进一段时间后,学生开始感受到一定的学习压力。A班的学生由于自学环节有较完备的计划,还能得到教师的悉心指导,因此压力较小,并逐渐适应这种学习风格。从观看资料的人数上看,并没有出现较明显的下降;而B班的学生由于要独立完成预习,还要达到一定的理解程度,才能参与课堂讨论,因此感到有相当的难度,学习动力明显下降,出现了统计数据的第一次“落”。(3)教师收到反馈,对B班不能适应的学生进行鼓励和督促,这些学生可以再次获得动力,此时出现了统计数据的第一次“起”。(4)随着课程进行到中期,适应翻转课堂教学模式的学生能保持较好的势头;而不太适应的学生由于各种原因,在一段时间的积累后,慢慢跟不上正常的进度。此时出现了B班统计数据的第二次“下落”,而A班学生的数据则没有太大的变化。(5)此后的过程中,B班的学生在得到教师再次引导、鼓励等情况下,能有一些积极的学习活动,但很快又会陷入困境。从数据上看显现出“落—起—落—起”的反复,并且一部分学生由于“滚雪球”的效应,学习基本无法跟上正常进度,而A班的多数学生能保持较高的动力坚持学完课程。从数据来看,新型翻转课堂模式下的A班也存在学习兴趣和动力的起伏波动,但其波动幅度较小,其原因在于他们自学阶段的效果较好,因而能较好地融入翻转课堂;相对地,B班的学生则由于前述原因,学习积极性有较大的波动,能保持较好的学习程度到学期末的人数较A班减少。

3.2参与者知识、技能的提高

学期末,教师对学生进行了问卷调查,请学生进行评估。一些学生提到,新型的翻转课堂学习模式让他们自学的压力减轻很多,这样他们可以集中精力在课堂讨论;然而,也有一些学生反映他们感觉自学阶段的学习任务有点重,时间不够用;少数学生觉得传统的教学模式更适合自己。A班对于新型翻转课堂的认可程度较高,曲线更集中于“很好”“好”区间;但对于学习效果,则基本集中于“好”“一般”区间。B班无论是认可程度还是学习效果均更集中于“好”“一般”区间。原因在于A班的学生获得的指导、交流更多,因此认可程度较B班高。从学习效果看,AB两个班没有太大的区别。这是因为通过翻转课堂教学模式提高学生学习能力,其效果并不能短期内在考试分数中充分体现出来(以后还需要继续考察这两个班在其他后续课程中的表现)。

4结语

通过教学实践活动,新方案获得了数据支持,也得到以下一些体会。(1)需要经常督促学生认真学习在线视频等资料,学生往往注意不到这一环节的重要性。(2)自学环节的教学设计非常重要,要让学生积极、有效地参与课堂讨论等活动,就必须保证课前自学有良好的效果;此外,该环节中,一定深度和广度的阅读很重要。在该阶段,教师要给出恰当的自学指导,让学生既不会迷失在阅读材料的细节内容中,也不会被超出自身学习能力的难点所困。(3)鼓励学生积极、主动地参与线上学习,并寻找适合自己的学习策略和方法(由于在线学习是自主的学习,学生应有良好的自我调节能力,包括自我调节能力认知、情绪与行为)。(4)最后,设计多样化的学习活动、过程评价,使课程教学环节环环相扣(应当仔细考虑学习的各个环节并进行评价),使每个环节的质量都有保障,对确保课程教学质量具有非常重要的意义。

参考文献:

[1]张金磊,王颖,张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志,2012(4):46-51.

[4]胡立如,张宝辉.翻转课堂与翻转学习:剖析“翻转”的有效性[J].远程教育杂志,2016(4):52-58.

[5]顾容,张蜜,杨青青,等.基于SPOC翻转课堂的探讨:实证与反思[J].高教探索,2017(1):27-32.

[6]朱叶秋.“翻转课堂”中批判性思维培养的PBL模式构建[J].高教探索,2016(1):89-94.

[7]薛云,郑丽.基于SPOC翻转课堂教学模式的探索与反思[J].中国电化教育,2016(5):132-137.

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[9]吴静,蔡彪.基于学习设计的翻转课堂教学设计[J].计算机教育,2017(11):115-119.

[10]吴甜.新媒体时代成人学习方式的嬗变研究[D].上海:华东师范大学,2014.

[11]李海红,汤晓霞.信息时代成人学习的基本特色研究[J].成人教育,2011(8):55-56.

[14]阮士桂,郑燕林.可视化工具支持的翻转课堂面授教学:以“教育传播学”课程为例[J].现代教育技术,2017(1):101-107.

[15]黄虹,魏宸,邹长伟.“微课—慕课—翻转课堂”立体教学模式的构建:以“环境评价”课程为例[J].现代教育技术,2016(10):86-92.

[16]陈菁,王忠,范青刚.基于微课的翻转课堂教学实践[J].计算机工程与科学,2014(36):290-292.

[17]李延军,李明,马金刚,等.混合学习模式在C语言程序设计移动课堂中的应用研究[J].计算机教育,2018(1):71-74.

作者:袁丰;黄丽亚;杨恒新 单位:南京邮电大学电子与光学工程学院

模拟电路课程翻转课堂的新设计

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