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基于3M模式的电路课堂混合式教学实践

2021-12-17李文游珍珍

电脑知识与技术 2021年33期
关键词:电路课程课堂

李文 游珍珍

摘要:针对当前电路课堂教学中存在的问题,分析了解决问题的应对策略,提出了一种3M模式应用在电路课堂混合式教学实践中。以“一阶动态电路”为例,在阐述3M模式内涵的基础上,围绕整个教学过程前后涉及的三大模块十个环节,探讨了其在电路课堂混合式教学设计中的具体实施。该模式将课前、课中、课后包括的线上与线下、讲解与研讨及理论与实践进行了有机融合,极大地改进了教学,激发了学习主动性,有利于改善教学闭环的设计及提高产出质量,可为同类课程提供借鉴参考。

关键词:3M模式;电路课程;混合式教学;产出质量

中图分类号:TP391;G642    文献标识码:A

文章编号:1009-3044(2021)33-0183-02

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Mixed Teaching Practice of Circuit Classroom Based on 3M Mode

LI Wen, YOU Zhen-zhen

(Dean's Office, Hunan University of Science and Engineering, Yongzhou 425199, China)

Abstract: Aiming at the problems existing in the current circuit classroom teaching, this paper analyzes the countermeasures to solve the problems, and puts forward a 3M mode applied in the mixed teaching practice of the circuit classroom. Taking "first-order dynamic circuit" as an example, this paper expounds the connotation of 3M mode, and discusses its implementation in the mixed teaching design of circuit classroom around three modules and ten links before and after the whole teaching process. This mode integrates online and offline, explanation and discussion, theory and practice before, during and after class, which greatly improves teaching, stimulates learning initiative, and is conducive to improving the design of teaching closed-loop and improving the quality of output, which can provide reference for similar courses.

Keywords: 3M mode; circuit course; mixed teaching; output quality

信息時代电子技术发展日新月异,但电路理论及其分析方法依然是信息类各学科专业的基础必修课。各电类专业通常以电路课程为首门专业基础课,其在电类专业学生课程体系中处于关键地位,将为后续专业课程打下坚实基础[1-3]。该课程的特点是理论性强,电路模型抽象且关联较多的数学知识[4-6]。一方面,学生因课程特点而普遍存在畏难心理,加之对教学内容缺乏感性认识,学习能动性不足;另一方面,课堂教学偏重电路理论的学习与推导,加之理论与实验、模型与实物联系不够紧密且受模块化的实验环境限制,学生的实践能力和拓展创新培养不足。如何把抽象的电路理论及模型分析简单化、形象化,如何能以学生学习为中心的规律出发设计教学,激发学生内生学习和创新动力,是当前教学改革的核心问题,也是能否实现对学生在知识、能力和素质全面培养目标的关键。

1 电路教学存在的问题及对策

当前的“电路”课堂教学大多停留在传统课堂教学,其在教学理念、教学内容、教学策略和教学资源等方面存在系列需解决的问题[7-10],具体体现在理念、知识和能力三个维度:

(1)理念滞后。部分教师受传统灌输式教学影响较深,重知识传授轻素能培养,教书育人理念滞后。大多教师其身体已步入了以学生为中心的教学时代,但思想和行动还停留在以知识为中心的教学时代,导致在学生德智体美劳全面发展,综合素质培养方面存在明显不足。

(2)知识陈旧。传统重评教轻评学,重研究轻应用的评价导向惯性仍在,加之教学评价体系不完善,大多教师投入不够,且未能及时将教研和科研成果转化为教学内容和育人素材,导致教学内容前沿性、时代性和育人引导性相对不足。

(3)能力不足。一方面,单一教学方法及手段难以激发学生的学习主动性,也不利于学生理论联系实际及创新应用能力的提升;另一方面信息化、虚拟化软件及平台应用欠缺,教学资源及素材积累不多,教学应用案例和MOOC较少,加之部分教师信息化教学能力和育人水平提升不够,无法满足学生个性化学习及能力培养需求,导致学生能力培养及全面发展严重不足。

针对上述三个维度的问题,课程的教学团队在多年实践基础上总结提出三大应对策略。

对策一:学生中心,产出导向。根据学生中心、产出导向、持续改进的理念,通过全流程课程教学设计提升课程的高阶性,突出课程的创新性,增加课程的挑战度,以毕业要求为目标,兼顾各课程质量体系要求,重在知识传授、能力培养和价值引导的同频共振。

对策二:课程思政,全面育人。紧紧围绕坚定“四个自信”,全面提升教师开展课程思政建设的意识和能力,把思想政治教育元素纳入课程教学设计体系,融社会主义核心价值观教育于课程知识教育中,满足学生不断增长的精神文化需要。构建有课程目标思政融合特色的教学体系,达到全面培养的目的。

对策三:3M模式,混合教学。教学团队在3M(Mind-map、MOOC、Multisim-simulation)模式中通过“思维导图”关联知识体系相互之间的内在逻辑,引入“案例教学”来阐述“为什么”;通过混合式教学线上线下学习“是什么”、互动讲解“学什么”,突出知识模块的本质内容;通过“研讨式教学”“翻转课堂”展示“做什么”,应用“软件仿真”加深对原理的理解和实现学习测评,达到学以致用。

2 3M模式解析

3M模式其整个教学过程划分为前后衔接的三大模块十个环节:课前模块包含课程目标、知识导图、线上学习等环节;课中模块包含案例引入、理论分解、课堂研讨、实践评测、总结拓展等环节;课后模块包含多维互动、反馈评价等环节。

从教学目标层面看,3M模式构建使教学内容关联性和应用化;教学方式互动性和多样化;学习过程探究性和个性化;考核方式过程性和目标化的“四性四化”教学目标体系。从教学组织层面看,这三大教学模块十个教学环节前后呼应、环环相扣,形成“教学目标→学习活动→教学行为→研讨测试→反馈评价→教学目标”的闭环教学系统。

3 基于3M模式的混合式教学设计

以课程中“一阶动态电路”为例,具体阐述3M模式教学方法在课程设计中的应用,旨在探索一种以师生、生生互动为主要组织方式的新型教学模式,从而促进“教学革命”。

(1)知识导图。Mind-map具有树形结构的特征,以知识树、知识点和微知识为基础,通过知识内容来解构和构建学习过程。通过知识导图把数量庞大的知识点、碎片化的微知识整合成为一个系统,提高线上线下学习的系统性和完整性。

(2)课程目标。目标达成既是课程学习的出发点,又是课程评价的落脚点。所制定的目标涉及知识、能力和价值观三个层面,且可观测、可度量、可操作,并能支撑毕业能力指标点达成。

(3)线上学习。MOOC充分利用各种教育资源,通过网络跨越时空限制对学生进行开放式教育。其灵活的学习模式即任何人、任何时间、任何地点、从任何章节开始、任何学习轨迹,充分满足了现代教育和终身学习的需求。

(4)案例引入。通过采取有趣图片、引经据典、经验分享、新闻报道和简短影片等方式展现生活中的实际案例,引出教学内容,吸引学生注意,建立学习动机,激发学习兴趣。

(5)理论分解。通过原理分析对实物进行分解建模。相机闪光灯电路是RC一阶电路零状态和零输入响应的一个应用实例。

(6)课堂研讨。在设计闪光灯电路的时候,设计者必须考虑闪光灯的电路结构如何?用到哪些元器件?以及相应的元器件参数如何选取?课堂研讨可以采取知识点测试、论文写作、操作演示、小组答辩等形式开展。

(7)实践评测。通过Multisim-simulation创建电路选择所需的元件,绘制电路图,进行虚拟仿真并打开示波器,反复调节参数、切换开关,观察各小组设计电路仿真测试的示波器波形,检验学生学习效果,评测是否达成教学目标。

(8)总结拓展。对课程教学内容进行简要回顾和知识点梳理,通过布置延伸思考、课后作业、后续章节预告等,直至顺利达成知识、能力及价值观等方面的教学目标。

(9)多维互动。线上教师与学生、学生与学生之间,通过网络全方位地交流,不但增加教师与学生的交流机会和范围,而且打消了教师与学生的心理顾忌。

(10)反馈评价。通过信息化教学系统对学生提问类型、人数、次数等进行的统计分析,使教师既了解了学生在学习中遇到的疑点、难点和主要问题,又更加有针对性地指导学生、开展教学及反馈评价为教学的持续改进提供了有效的实现手段。

4 结语

文章结合“电路”课程的特点及知识体系,将基于课程思政和OBE理念的3M教学模式运用到该课程的混合式教学设计。该教学模式在“金课”教学建设改革中具有较好的借鉴和推广价值,可为同类课程的教学设计提供参考。

参考文献:

[1] 樊华,张进,陈伟建,等.整合与贯通——电子电路基础课程教学改革实践[J].实验室研究与探索,2019,38(10):166-170.

[2] 杨飞,王一群,周素华.问题启发式电路原理实验课程的设计与实践[J].实验技术与管理,2019,36(9):158-160,197.

[3] 王琨,周丽芹,张立强,等.适合于大课堂的混合式教学方法探究——以“电路原理”课程为例[J].现代教育技术, 2019, 29(5):33-38.

[4] 王文婷,谷志锋,刘金宁,等.电路分析课程功率因数提高的案例教学研究[J].实验室研究与探索,2018,37(2):207-211,215.

[5] 姜志鹏,陈正宇,史金芬,等.电路原理基于SPOC翻转课堂教学模式的实施[J].实验技术与管理,2016,33(1):187-190,194.

[6] 周素华,魏英,王一群,等.电类基础课课程思政中社会主义核心价值观教育的教学探索[J].2019(10):41-44.

[7] 汪源,王良成.电路基础课程中以学生为中心教育理念的探索与实践[J].实验室研究与探索,2018,37(10):211-215,250.

[8] 赵虎,杨艺,丁黎明,等.仿真分析与“三电”课程教学融合的教學方法[J].实验技术与管理,2017,34(11):121-125.

[9] 吴亚琼,韩雪岩,曹晰,等.基于“雨课堂+雷实验”的实验教学改革模式研究——以“电子技术实验课程”为例[J].现代教育技术, 2019, 29(6):109-114.

[10] 李文,黄文,李连胜,等.CDIO理念下硬件课程体系改革与实践[J].实验室研究与探索,2014,33(7):161-164.

【通联编辑:梁书】

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