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“互联网+新工科”背景下混合教学模式新探索

2020-02-22刘战

科技创新导报 2020年30期
关键词:工科知识点微课

刘战

摘  要:随着科技的发展,特别是“互联网+”的不断发展,传统的教学方式已无法满足信息化教学的要求,亟需改革。同时在新工科的背景下,不仅要求学生掌握课本上的知识,还要求学生具备更强的实践能力。本文以江苏师范大学《电力电子技术》课程为例,探索一种电气类课程教学新模式,即“2+3+3”教学新模式:课前采用2种方法提前预习思考;课上采用3种教学手段灵活地开展课堂教学;课后采用3种复习手段让学生记的更牢、学以致用。通过上述教学新模式,可以更好地促进学生对知识点的掌握,同时还可以充分调动学生学习的主观能动性,锻炼学生独立思考问题、解决实际问题的能力。

关键词:互联网+  新工科  电力电子技术  “2+3+3”教学新模式

中图分类号:G434                             文献标识码:A                    文章编号:1674-098X(2020)10(c)-0230-03

Abstract: With the development of science and technology, especially the development of Internet plus, traditional teaching methods can no longer meet the requirements of information teaching, and it is urgent to reform. At the same time, under the background of new engineering, students are required not only to master the knowledge in textbooks, but also to have stronger practical ability. Taking the course of power electronic technology of Jiangsu Normal University as an example, this paper explores a new teaching mode of electrical courses, namely "2+3+3" teaching mode: Before class, two methods are used to preview and think in advance; Three teaching methods are used in class to carry out classroom teaching flexibly; Three review methods are used after class to make students remember more firmly and apply what they have learned. Through the above-mentioned new teaching mode, students can better grasp the knowledge points, and at the same time, it can fully mobilize students' subjective initiative in learning, and exercise their ability to think independently and solve practical problems.

Key Words: Internet plus; New engineering; Power electronic technology; "2+3+3" teaching mode

当前我国推动创新驱动发展,实施“一带一路”“中国制造2025”“互联网+”等重大战略,以新技术、新业态、新模式、新产业为代表的新经济蓬勃发展,对工程科技人才提出了更高的要求,迫切需要加快工程教育改革创新[1]。为响应国家战略,2017年2月以来,教育部积极推进新工科建设。随着新工科建设的不断推进与发展,围绕教育改革的新理念、新结构、新模式、新质量、新体系等各个方面开展研究,尤其是在人才培养的模式上,教育教学的模式改革对于整个人才的培养至关重要[2]。特别是高等教育行业,如何改革传统教育模式能够适应当下的新发展,培养出满足国家需求的工程科技人才,是当前教育工作者在教学过程中思考、设计和改革的方向[3,4]。

电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业, 是国民经济的第一基础产业,在电能的使用过程中绝大多数的电能不能被直接使用,必须要经过变换处理[5]。《电力电子技术》作为电气类专业核心课程,在新能源技术、智能电网、电力系统控制和电机拖动与控制系统等领域应用广泛。该课程是以电力电子器件为基础,利用信息电子技术应用控制理论对电能进行控制和变换的技术。该课程要求学生能够掌握各种电力電子电路的结构、工作原理、控制方法。传统的课程教学过程中,往往偏重理论的讲解,而轻视实践和工程应用的教学,导致不少毕业生动手能力和实际应用能力不能满足用人单位的要求。同时,由于高校教学改革的深入,“电力电子技术”教学学时在不断被压缩,且理论教学基本还是停留在课堂上教师满堂讲解,学生被动接受,实验教学大部分也还是停留在验证性实验上。

在新工科的背景下不仅要求学生掌握书本上的知识,还要求学生具有一定的仿真和实践能力,因此传统的教学模式已不能满足要求[6]。基于此,本课程以江苏师范大学“十三五”第二批本科教育教学研究课题为依托,针对《电力电子技术》课程教学,探索一种全新的教学模式。本文首先充分地分析了现有教学模式的优缺点,根据现有模式的特点,把多种教学模式相结合,充分发挥各种教学模式的优点,提出一种创新的教学新模式,针对课前、课上、课后三个阶段,灵活地利用多种教学手段开展教学工作,可以有效提升学生的听课积极性,达到良好的教学效果。

1  微课、雨课堂、腾讯课堂等教学模式特点介绍

(1)微课:是在新兴媒体应用于教学而产生的全新应用形式,微课形式上“微”,内容上“精”,整体效果追求“妙”,通过微课教师可以有目的地突出重点、难点、疑点,以最短的时间用最有效的方式讲明关键问题。对于学生来说,利用微课可以更好地满足其个性化的学习,实现按需选择学习,既可查缺补漏,又能强化巩固,是传统课堂学习的一种重要补充。微课的不足:①讲授知识点碎片化,不系统;②微课开发技术不够简化,需要教师花费较长时间设计微课;③不适合长期学校教学[7]。

(2)雨课堂:雨课堂将复杂的信息技术手段融入到PowerPoint和微信,在课外预习与课堂教学间建立沟通桥梁,让课堂互动永不下线。使用雨课堂,教师可以将带有MOOC视频、习题、语音的课前预习课件推送到学生手机,师生沟通及时反馈;课堂上实时答题、弹幕互动,为传统课堂教学师生互动提供了完美解决方案。雨课堂地覆盖了课前-课上-课后的每一个教学环节,为师生提供完整立体的数据支持、个性化报表、自动任务提醒,让教与学更明了。通过雨课堂可以全面提升课堂教学体验,让师生互动更多、教学更为便捷。雨课堂的不足:①由于雨课堂频繁用到手机,无法对学生使用手机的情况进行有效监督;②不适用学习自制力较差的学生。

(3)腾讯课堂:腾讯课堂是一种在线的教育平台,可帮助老师快速搭建自己的专属课堂,拥有丰富的教学功能,有摄像头、PPT播放、音视频播放、屏幕分享四大授课模式可供老师选择,包含画板、签到、答题卡、举手连麦、画中画等10余种互动教学工具。有效地解决了老师对在线教学不熟悉、开课流程复杂等难题。腾讯课堂的不足:①老师与学生之间缺乏交流和互动。②受网速和接收端网络稳定性影响较大。

以上提到的教学模式都有它们各自的优点,同时如果仅使用一种教学模式,其缺点必然显现,因此,我们必须要精心设计一种新的教学模式,使得新的教学模式能够充分利用这些教学模式的优点同时避免它们的缺点。

2  “2+3+3”教学新模式

采用微课、雨课堂、腾讯课堂多种教学工具相结合的“2+3+3”的教学新模式,可以充分发挥各自教学模式的优点。新模式具体如下:课前采用2种方法提前预习思考;课上采用3种教学手段灵活地开展课堂教学;课后采用3种复习手段让学生记的更牢、学以致用。具体流程如图1所示。

2.1 课前:微课+雨课堂

通过微课向学生讲授下节课需要预备的知识点,提出问题让学生提前思考,进入角色;利用雨课堂把下节课的课件发给学生,让学生提前把下次课程需要讲解的知识点提前了解,标记出知识的难点,带着问题去听课。

2.2 课上:腾讯课堂+网络会议+仿真在线演示

利用腾讯课堂线上授课,因为学生在课前已经看过课件,同时对预备的知识点已经掌握,老师可以把整个课程按照预定计划顺畅地讲授,同时根据学生普遍认为的难点有侧重点地讲授。针对开放性的问题借用网络会议平台,采用线上讨论的形式,引导同学们自主找到解决问题的方法,探索实现的方法。通过共享屏幕的形式,在线传授学生仿真的方法和技巧;并指导学生如何利用仿真软件对课程中的一些知识点进行验证。

2.3 课后:微课+雨课堂+创新作业

通过微课向学生讲授上节课的知识要点,把课上讲的知识点,通过雨课堂以填空、选择、判断、简答的形式下发学生,巩固知识。创新作业采用“传统题目+仿真验证+科技论文形式”提交,不仅让学生掌握了知识,学会利用软件去进行验证,还让学生学会了如何撰写科技论文,为学生今后科研和工作打下坚实的基础。通过该课程的设计,学生能够比较轻松地掌握对应的知识点,不仅增长了知识、锻炼了团队的协作能力,对科技论文的写作和阅读也将会有一个大的提升。

3  新模式教学的特色和创新

3.1 教学特色

(1)采用多种教学形式和教学手段相结合,充分发挥各教学方法的优势,激发学生的学习热情。(2)采用“2+3+3”的教学模式,学生对知识的掌握将更加牢固,并能通过仿真软件边学习边实践,学以致用。

3.2 教学创新

(1)在“2+3+3”的教学模式中,教师不是主讲人,而更多地充当主持人的角色,在课堂中引导学生,让学生独立思考、自主学习、自己找方法解决问题。(2)作业由传统的纸质作业升级为不仅要回答对问题,还要用仿真去验证,并且以科技论文的形式呈现出来,由此不仅加深了知识的理解,提高了学生的实践能力、解决实际问题的能力。

4  结语

通过上述举措,结合多个学期学生的学习效果反馈情况来看,得到几点结论:

(1)学生反映课堂生动有趣,教学形式多样,知识点掌握牢固,授课取得显著成效;(2)“2+3+3”教学新模式具有可推广性,适用几乎所有工科类专业;(3)新模式教学充分调动了研究生学习的主观能动性,增强了研究生独立思考问题、解决问题的能力,使得学生具备新工科背景下对工程科技人才的要求。

参考文献

[1] 秦炜炜,王穗东.新工科教育的融合创新与路径突破——苏州大学纳米科技创新人才培养的案例研究[J].高等教育研究,2018,39(2):79-84.

[2] 秦楠.“互联网+”背景下混合式教学模式建构研究[D].濟南:山东师范大学,2017.

[3] 尚俊杰,张优良.“互联网+”与高校课程教学变革[J].高等教育研究,2018,39(5):82-88.

[4] 吴磊.新工科理念下工业设计专业教学方法与实践[J].高等建筑教育,2018,27(2):10-13.

[5] 史敬灼.“电力电子技术”项目研究型课程设计教学改革[J].电气电子教学学报,2019,41(6):134-137.

[6] 张望,白英,梁丽芳.面向新工科的高校创新型人才培养路径探究[J].高教学刊,2019(7):4-7.

[7] 黄文丽,马付建,张生芳,等.微课应用于机电传动控制教学的利与弊[J].中国教育技术装备,2017(12):133-134.

[8] 王子赞,王艳,纪志成.面向新工科的《电力电子技术》课程思政教学改革[J].高教学刊,2020(35):140-143.

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