新形態(tài)教材對電工電子的影響

摘要:電工電子立體化新型態(tài)教材體系構建的目標在于通過(guò)激發(fā)興趣、引導學(xué)習、開(kāi)展電工電子教學(xué)以及實(shí)驗教學(xué)，以全面提升大學(xué)生電工電子理論知識的學(xué)習能力，強化實(shí)踐動(dòng)手和創(chuàng )新思維。隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)的發(fā)展，電工電子教學(xué)的呈現形式不再拘泥傳統紙質(zhì)書(shū)，而是以國家精品在線(xiàn)開(kāi)放課程、數字課程、新型態(tài)教材形式出現，這將有助于開(kāi)展以學(xué)生為中心線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞:新形態(tài)教材;立體化;電工電子;信息技術(shù);

MOOC(MassiveOpenOnlineCourse)作為OEＲ(OpenEducationalＲesource)的最新發(fā)展形式，自2008 年被提出以來(lái)，引起了國內外眾多高等教育機構、商業(yè)資本、互聯(lián)網(wǎng)公司的極大興趣，在2012 年迎來(lái)了爆炸式的發(fā)展，為全球開(kāi)放教育模式帶來(lái)了新的曙光［1 ～2 ］。而翻轉課堂(FlippedClassModel)最早運用于美國，研究學(xué)者認為，翻轉課堂就是把傳統課堂上課程知識講授的過(guò)程移到課外，充分利用課上時(shí)間來(lái)滿(mǎn)足不同個(gè)體的需求［3 ］。教育部在2003 年下發(fā)了《教育部關(guān)于啟動(dòng)高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程精品課程建設工作的通知》(教高［2003 ］1 號文件)，國家精品課程建設正式啟動(dòng)，意圖建設一批示范課程［4 ］。2011 年，教育部在多年精品課程建設工作基礎上頒發(fā)《教育部關(guān)于國家精品開(kāi)放課程建設的實(shí)施意見(jiàn)》(教高［2011 ］8 號文件)，啟動(dòng)了第二輪本科教學(xué)工程―國家精品開(kāi)放課程(包括精品視頻公開(kāi)課與精品資源共享課)建設，目的在于利用現代信息手段，加強優(yōu)質(zhì)教育資源建設、普及和共享，進(jìn)一步提高高等教育質(zhì)量，服務(wù)學(xué)習型社會(huì )建設［5 ］。由此，MOOC的出現，為我國未來(lái)開(kāi)放課程的建設提供有利的資源和平臺，也為全面提高高等教育質(zhì)量做出了鋪墊。哈爾濱工業(yè)大學(xué)國家精品在線(xiàn)開(kāi)放課程“電工學(xué)”是在國家精品課程和國家資源共享課程基礎上規劃建設的，于2017 年6 月在中國大學(xué)MOOC上線(xiàn)，是為該校三個(gè)非電類(lèi)學(xué)科下的20 多個(gè)專(zhuān)業(yè)在校生以及全國非電類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生而開(kāi)設，是這些專(zhuān)業(yè)培養基礎扎實(shí)、知識面寬、能力強、素質(zhì)高的復合型人才所必需的課程。同年“電工學(xué)”課程被中國大學(xué)MOOC評為獎學(xué)金課程，并獲得2017 年度中國大學(xué)MOOC“新銳獎”。2018 年被評為國家級精品在線(xiàn)開(kāi)放課程。哈爾濱工業(yè)大學(xué)一直以來(lái)非常重視電工電子課程教學(xué)，在“電工學(xué)”教學(xué)和實(shí)驗改革方面與時(shí)俱進(jìn)大膽嘗試，提高了教學(xué)效果，深受教師和學(xué)生好評，并于2014 年獲國家級教學(xué)成果一等獎:“構建電工電子基礎課程研究性教學(xué)體系，強化培養學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng )新精神”。

1 背景和意義

翻轉課堂改革了傳統教學(xué)模式，改變學(xué)生學(xué)習渠道單一的狀況;有助于實(shí)現自主式、探究式和協(xié)作式的學(xué)習方式;解決目前課堂教學(xué)存在的學(xué)時(shí)少、內容多、問(wèn)題難于理解、討論互動(dòng)少等系列問(wèn)題。線(xiàn)上線(xiàn)下翻轉課堂利用碎片化的時(shí)間，使教學(xué)不受時(shí)空限制，有助于教師建立多元化教學(xué)，使學(xué)生們可以自由學(xué)、重復學(xué)、互學(xué)、群學(xué)。圖1 為新興線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式示意圖。圖1 線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式示意圖以學(xué)生為中心的混合式教學(xué)模式使電工電子課程既有理論知識的講授，又有實(shí)戰技能的培養，教師和學(xué)生態(tài)度觀(guān)念的轉變，是集理論課、實(shí)驗課為一體的綜合課程。采用理論與實(shí)驗相合的方式進(jìn)行，主要有課堂講授、小組討論、線(xiàn)下交流、實(shí)驗等多種形式，如圖2 所示。

2 立體化新形態(tài)教材的建設

課程教學(xué)是高校大學(xué)生電工電子教學(xué)的一種有效形式，要充分發(fā)揮課程教學(xué)在理工科大學(xué)生教育中的作用，教材建設是課程教學(xué)的重要保證。伴隨著(zhù)以學(xué)生為中心混合式教學(xué)的展開(kāi)，以及信息技術(shù)的發(fā)展，哈爾濱工業(yè)大學(xué)電工電子的教學(xué)成果之一―――教材的編寫(xiě)不再拘泥于傳統紙質(zhì)書(shū)，而是與時(shí)俱進(jìn)，緊跟國家精品課、國家級資源共享課、國家精品在線(xiàn)開(kāi)放課程的建設，伴隨智能手機、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，編寫(xiě)出多本新型態(tài)教材，不僅讓本校學(xué)生獲益，更為全國高校電工電子教學(xué)作出積極貢獻，讓越來(lái)越多的高校學(xué)生獲得了更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源、更好的學(xué)習效果，更高的學(xué)習效率。主要成果列舉如下:(1)2005 年國家精品課“電工學(xué)”。(2)2013 年國家級精品資源共享課“電工電子實(shí)驗系列課程”，面向全校電氣、電子、控制、信息等電類(lèi)與機械、材料、能源等非電類(lèi)共計43 個(gè)相關(guān)專(zhuān)業(yè)，3000 多名學(xué)生開(kāi)設的實(shí)驗課程，該本課程既包括基礎型驗證實(shí)驗、設計型實(shí)驗，又包括綜合設計型、研究創(chuàng )新型實(shí)驗。大學(xué)MOOC國家精品在線(xiàn)開(kāi)放課程“電工學(xué)”于2017 年6 月在中國大學(xué)MOOC上線(xiàn)，累計開(kāi)課5 次，學(xué)習人數達7 萬(wàn)人，是非電類(lèi)學(xué)科培養基礎扎實(shí)、知識面寬、能力強、素質(zhì)高的復合型人才所必需的課程。2017 年被中國大學(xué)MOOC評為獎學(xué)金課程，2018 年獲國家精品在線(xiàn)開(kāi)放課程。(4)iCourse課程教材，高等學(xué)校國家級精品資源共享課、國家級電工電子實(shí)驗教學(xué)示范中心教學(xué)成果―――電工電子實(shí)驗系列教材由高等教育出版社出版。電子技術(shù)實(shí)驗教程廉玉欣主編電路實(shí)驗教程劉東梅主編電工學(xué)實(shí)驗教程王宇紅主編電工電子EDA實(shí)踐教程李琰主編高級電子學(xué)創(chuàng )新實(shí)驗教程王猛主編下面以《電路與電子技術(shù)(第二版)》新形態(tài)教材為例介紹新形態(tài)教材的特點(diǎn)［6 ］。在這本變“鮮活”的書(shū)中，可以看到哈爾濱工業(yè)大學(xué)電工電子課程如何開(kāi)展線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)、體驗式授課。線(xiàn)上學(xué)習的目的是:培養學(xué)生的自主學(xué)習能力，通過(guò)大量關(guān)聯(lián)視頻和信息開(kāi)闊學(xué)生的視野。線(xiàn)上學(xué)習資源包括視頻、PPT課件、重點(diǎn)難點(diǎn)、測試題、作業(yè)題、討論題。首先打開(kāi)這本第一頁(yè)就有“與本書(shū)配套的數字課程資源使用說(shuō)明頁(yè)”，從中可以看到本書(shū)配套數字資源網(wǎng)站，用戶(hù)注冊后輸入封底的密碼，方可登錄如圖3 所示，學(xué)生可以到網(wǎng)站下載、觀(guān)看與本書(shū)相關(guān)的教學(xué)資源，也可直接掃描書(shū)中二維碼觀(guān)看相關(guān)教學(xué)視頻，如圖4 所示。掃描二維碼后讀者會(huì )發(fā)現:書(shū)中的視頻不是簡(jiǎn)單的把傳統50 分鐘課堂的內容，劃分成幾個(gè)6-15 鐘的短視頻內容，更多的是對教學(xué)內容重新構建，優(yōu)化設計，既保證了每個(gè)知識點(diǎn)的獨立性，又兼顧到前后內容的關(guān)聯(lián)性和整體內容的系統性和風(fēng)格的一致性。這樣可大大提高學(xué)生們線(xiàn)下自學(xué)能力，同時(shí)吳建強教授作為國家級教學(xué)名師，還可以讓學(xué)生們一睹名師講課風(fēng)采和魅力。

3 立體化新形態(tài)教材的特點(diǎn)

新形態(tài)教材是一本變“鮮活”的書(shū)，承載了更多教學(xué)內容，基于以上對它的介紹和特色分析，可以看出新形態(tài)教材的編寫(xiě)對教師要求更高。為此，構建高校體驗式電工電子立體化教材體系定位需要突出以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)強化前沿性與先進(jìn)性;(2)注重應用性與實(shí)踐性;(3)立足立體化與系列化;(4)基于線(xiàn)上線(xiàn)下開(kāi)展混合式教學(xué)?；谛滦蛻B(tài)教材的特點(diǎn)，本套電工電子立體化新形態(tài)教材建構的主要特色是:(1)在內容編排和體系設計方面進(jìn)行了積極的創(chuàng )新重構，大量增加了前沿性和實(shí)用性的教學(xué)內容，既注重學(xué)科理論知識的內在邏輯，又大量涉及了電工電子教學(xué)的實(shí)務(wù)與經(jīng)驗。(2)對教材的展現形式進(jìn)行設計。根據教師備課教學(xué)需求出發(fā)，注重教學(xué)內容的應用性和實(shí)踐性，邏輯地將相關(guān)教學(xué)備課資源進(jìn)行系統編排，幫助授課老師快速找到課程所需的理論知識、方法實(shí)務(wù)和間接經(jīng)驗信息，提供教師對各課程模塊的教學(xué)設計所需的各種資源，包括課堂引入、課堂案例、課堂測試、課堂討論、課堂演練、實(shí)驗實(shí)踐、課堂視頻、課后作業(yè)和課外實(shí)踐等資料，以互聯(lián)網(wǎng)為依托，圖文聲像全方位對學(xué)生感官刺激，提高學(xué)生的學(xué)習興趣。在書(shū)中設置邊欄，用于編排二維碼，為體驗式課堂教學(xué)提供豐富的資源，為授課教師方便、快捷、靈活地備課教學(xué)提供最直接的幫助，極大地提升了課程的授課效果。(3)紙質(zhì)教材與數字課程建設緊密結合，依托高教社的在線(xiàn)學(xué)習平臺，開(kāi)展線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)，形成了一套獨具特色、集課內外于一體的立體化教學(xué)資源。主要包括:多媒體課件、案例集、閱讀材料、網(wǎng)絡(luò )資源鏈接指引、實(shí)訓指導以及學(xué)生實(shí)踐成果平臺等。將傳統教材與輔助數字化資源集成于一體，在拓展教學(xué)內容，促進(jìn)了學(xué)生主動(dòng)性學(xué)習和訓練方面起到很好的效果。動(dòng)靜結合，紙質(zhì)教材變得生動(dòng)有趣。紙質(zhì)教材中將教師講課視頻、動(dòng)畫(huà)、彩色圖片制作成二維碼供學(xué)生掃描觀(guān)看，讓原本靜態(tài)的書(shū)變得“鮮活”。

4 結語(yǔ)

教學(xué)上采用線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)改革，對原有教材引入互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)，在一定程度上減輕了教師工作量、提高了學(xué)生的學(xué)習成績(jì)，圖5 為混合式教學(xué)班與正常大班期末卷面成績(jì)對比，完全相同的期末試卷，采用混合式教學(xué)班在80 ～89 分之間占比明顯上升。圖5 混合式教學(xué)班與正常大班期末卷面成績(jì)對比綜上所述，電工電子立體化新形態(tài)教材是開(kāi)展以學(xué)生為中心線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)的有利工具，在閱讀形式上積極大膽創(chuàng )新，突破傳統紙質(zhì)媒體單向傳播，拓展閱讀手段和空間，有利于激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習興趣，促進(jìn)教師開(kāi)展混合式教學(xué)改革，更促進(jìn)了我國高校電工電子教育的積極展開(kāi)，為其他高校提供教學(xué)案例平臺，分享教學(xué)經(jīng)驗，滿(mǎn)足高校開(kāi)設電工電子教育的教學(xué)指導和學(xué)生實(shí)踐創(chuàng )新技能自我訓練。