宋彬 張磊 王磊

摘? 要 MOOC教學(xué)是一種將信息技術(shù)與高等教育相結(jié)合的教學(xué)模式，MOOC的產(chǎn)生以及推廣促進(jìn)了教育的公平化和國(guó)際化，教學(xué)過(guò)程中更加關(guān)注學(xué)生個(gè)人和社會(huì)現(xiàn)實(shí)的需求。翻轉(zhuǎn)課堂是一種將傳統(tǒng)教學(xué)模式顛倒為“以學(xué)生為中心”，師生互動(dòng)交流、激發(fā)學(xué)生思考創(chuàng)新的授課方式。將兩種方法結(jié)合，用于改進(jìn)電工學(xué)課程教學(xué)。

關(guān)鍵詞 MOOC;翻轉(zhuǎn)課堂;電工學(xué)

中圖分類號(hào)：G642? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2020）24-0138-03

Exploration of Electrotechnics Teaching Method based on MOOC?and Flipped Classroom//SONG Bin， ZHANG Lei， WANG Lei

Abstract MOOC teaching is an educational mode combining infor-mation technology with higher education. The emergence and promo-tion of MOOC promote the fairness and internationalization of educa-tion， and pay more attention to the needs of students and social reality in the process of education. Flipped classroom is a teaching method which reverses the traditional teaching mode to “student-centered”， which is a kind of interactive communication between teachers and?students and stimulates students thinking and innovation. This paper?combines the above two methods to improve the teaching of electro-technics.

Key words MOOC; flipped classroom; electrotechnics

1 前言

電工學(xué)是針對(duì)高等院校中非電類專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課程。該課程主要講述一些電工技術(shù)和電子技術(shù)相關(guān)的基本理論、知識(shí)和技能。不同于其他類型的公共基礎(chǔ)課程，電工學(xué)具有知識(shí)面涉及廣、理論和實(shí)踐要求高等特點(diǎn)，可以為學(xué)生以后工作和學(xué)習(xí)奠定實(shí)踐和理論基礎(chǔ)，提高工程應(yīng)用能力。目前，傳統(tǒng)的教育方式就是教師在課堂上根據(jù)準(zhǔn)備的教學(xué)資料進(jìn)行講解，這種被動(dòng)式的灌輸，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀積極性，不能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，教學(xué)效果不好。MOOC學(xué)習(xí)可以利用網(wǎng)上優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，翻轉(zhuǎn)課堂可以提高學(xué)生的能動(dòng)性，將這兩種方法結(jié)合用于改善電工學(xué)課程教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

2 電工學(xué)授課存在的問(wèn)題

高校電工學(xué)課程的教學(xué)目的不是讓學(xué)生掌握深?yuàn)W的電路理論知識(shí)，而是能夠?qū)⑺鶎W(xué)的電路知識(shí)應(yīng)用在自己的相關(guān)專業(yè)上，提高專業(yè)能力。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間教授此課程，總結(jié)出該課程存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

1）傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)方法教學(xué)效果不好，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)點(diǎn)，教師教授過(guò)程很疲倦。由于電工學(xué)是針對(duì)非電類專業(yè)的學(xué)生，這部分學(xué)生關(guān)于電方面的知識(shí)較為薄弱，并且課程采用大班上課，教師無(wú)法照顧到每個(gè)學(xué)生，因此，學(xué)生上課很吃力，久而久之會(huì)對(duì)課程喪失學(xué)習(xí)熱情。

2）教學(xué)內(nèi)容涉及面廣但學(xué)時(shí)安排少。電工學(xué)是非電類專業(yè)的公共基礎(chǔ)課，課時(shí)安排要比專業(yè)課少很多，但是本課程內(nèi)容包含電工學(xué)和電子學(xué)知識(shí)，內(nèi)容較多，亟待找到一種提高該課程授課效率的教學(xué)方式。

3）內(nèi)容和生活實(shí)踐相脫節(jié)。電工學(xué)是一門(mén)理論和實(shí)踐相結(jié)合的課程。很多教師在講授過(guò)程中脫離實(shí)踐，不能結(jié)合相應(yīng)專業(yè)的特點(diǎn)選取實(shí)例，導(dǎo)致很多學(xué)生在學(xué)完課程之后，無(wú)法應(yīng)用到自己專業(yè)中。

筆者探索將MOOC學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合用于改善電工學(xué)授課過(guò)程，如圖1所示。教師通過(guò)在MOOC網(wǎng)站上查找到與學(xué)校電工學(xué)大綱要求相類似的精品課程，或者自己錄制教學(xué)視頻，課前讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)并完成作業(yè)。課堂中，教師結(jié)合專業(yè)實(shí)踐背景集中回答學(xué)生在觀看視頻中遇到的疑問(wèn)、匯報(bào)討論。此方法可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，提高學(xué)生自學(xué)能力，改變以往被動(dòng)接受知識(shí)，轉(zhuǎn)化為主動(dòng)吸收，可以在較短的學(xué)時(shí)學(xué)到更多內(nèi)容。翻轉(zhuǎn)課堂教師結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)解答學(xué)生疑問(wèn)，可以讓學(xué)生活學(xué)活用，與生活實(shí)踐相結(jié)合。

3 基于MOOC網(wǎng)的課前學(xué)習(xí)

MOOC（Massive Open Online Course）最初是由美國(guó)猶他州立大學(xué)教授David Wiley于2007年建立的一個(gè)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放課程[1]。MOOC是信息技術(shù)和高等教育相融合的產(chǎn)物，已成為世界上眾多名校研究和應(yīng)對(duì)的新的教學(xué)方式。MOOC視頻的選擇主要有兩種：1）搜索網(wǎng)上適合自己教學(xué)大綱的優(yōu)質(zhì)視頻;2）根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)和教學(xué)大綱錄制視頻。

基于網(wǎng)上優(yōu)質(zhì)資源的MOOC學(xué)習(xí)? 基于網(wǎng)上優(yōu)質(zhì)資源的MOOC學(xué)習(xí)是指學(xué)生課前觀看網(wǎng)上別的高校已經(jīng)錄制好的優(yōu)質(zhì)視頻學(xué)習(xí)。由于受到學(xué)校本身資源和教師能力的限制，暫時(shí)無(wú)法錄制MOOC視頻，因此選用網(wǎng)上優(yōu)質(zhì)視頻。以電工學(xué)這門(mén)課程為例，結(jié)合學(xué)校大綱和學(xué)生基礎(chǔ)，筆者選用的是中國(guó)礦業(yè)大學(xué)錄制的《電工與電子技術(shù)》MOOC視頻，如圖2所示。該課程資源包含課程概述、授課目標(biāo)、教學(xué)大綱、教學(xué)視頻、課件以及作業(yè)。學(xué)生可以加入課堂通過(guò)觀看教學(xué)視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)，每個(gè)微視頻講解后都會(huì)有相應(yīng)課件、作業(yè)、項(xiàng)目實(shí)例作為鞏固練習(xí)。該視頻資源包含討論區(qū)模塊，學(xué)生有疑問(wèn)可以發(fā)帖求助，任課教師注冊(cè)登錄進(jìn)行答疑，或者通過(guò)自建的QQ群來(lái)解答學(xué)生疑問(wèn)。

基于自制視頻的MOOC學(xué)習(xí)? 由于不同學(xué)校的學(xué)生基礎(chǔ)還有教學(xué)大綱的不同，網(wǎng)絡(luò)上的電工學(xué)視頻不一定能夠適合自己學(xué)校學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，這時(shí)候就需要任課教師根據(jù)學(xué)校大綱和學(xué)生基礎(chǔ)情況自制視頻供學(xué)生課前學(xué)習(xí)。學(xué)生可以結(jié)合MOOC視頻和教師自制視頻，按照自己的節(jié)奏、進(jìn)度進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。教師在制作微視頻時(shí)，每講完一個(gè)知識(shí)點(diǎn)需配套一定的練習(xí)供學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)，學(xué)生只有做對(duì)練習(xí)題才可以繼續(xù)往下看，練習(xí)結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及時(shí)反饋給學(xué)生。比如，在講電壓源等效變化的知識(shí)點(diǎn)“與理想電壓源并聯(lián)的電阻在等效替換時(shí)可以忽略不計(jì)”時(shí)，需要配套練習(xí)，這樣學(xué)生可以充分理解知識(shí)點(diǎn)，有疑問(wèn)時(shí)可以通過(guò)論壇、QQ群等網(wǎng)絡(luò)工具同任課教師進(jìn)行討論。任課教師在制作視頻時(shí)要緊緊圍繞需要的知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行講解，其目的是讓學(xué)生在視頻時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)全面接受知識(shí)點(diǎn)。短小精悍的視頻講解可以充分利用學(xué)生的注意力和碎片化時(shí)間，減少學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。

MOOC學(xué)習(xí)內(nèi)容主要是基本的概念、原理、方法，將教學(xué)內(nèi)容碎片化，按照知識(shí)點(diǎn)邏輯關(guān)系進(jìn)行組合，讓學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)理解知識(shí)。但是MOOC線上學(xué)習(xí)存在以下弊端：

1）MOOC學(xué)習(xí)是在網(wǎng)上進(jìn)行，網(wǎng)絡(luò)誘惑大，很多學(xué)生經(jīng)常看不完一個(gè)視頻就去刷手機(jī)，教師無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)管;

2）線上練習(xí)存在作弊的行為，無(wú)法達(dá)到練習(xí)的效果;

3）線上答疑、討論缺乏感情交流。

因此，僅通過(guò)線上MOOC學(xué)習(xí)的效果不理想，需要結(jié)合線下翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行補(bǔ)充學(xué)習(xí)。

4 翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)

翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)容? 翻轉(zhuǎn)課堂是將傳統(tǒng)的“教師講課，學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)課”的教學(xué)模式翻轉(zhuǎn)為“學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，教師輔助引導(dǎo)”的新模式[2]。課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)大綱知識(shí)點(diǎn)，課堂轉(zhuǎn)化為教師和學(xué)生共同討論、協(xié)作訓(xùn)練的場(chǎng)所。翻轉(zhuǎn)課堂充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)目的，提高教學(xué)效率[3]。翻轉(zhuǎn)課堂主要可以分為兩部分：課前自主學(xué)習(xí)和課內(nèi)討論。課前自主學(xué)習(xí)可以通過(guò)MOOC進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂與MOOC學(xué)習(xí)的耦合[4]。課內(nèi)討論是實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)化的重要過(guò)程，如圖3所示。

1）任課教師先回答學(xué)生在MOOC視頻學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，并且針對(duì)相應(yīng)重要知識(shí)點(diǎn)結(jié)合課程目標(biāo)提出具有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題或者創(chuàng)新項(xiàng)目。

2）任課教師結(jié)合專業(yè)背景創(chuàng)建問(wèn)題或項(xiàng)目情境，布置任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己興趣解決問(wèn)題和參與訓(xùn)練項(xiàng)目。

3）任課教師按照學(xué)習(xí)能力均衡組織4～6人的學(xué)習(xí)小組，選定組長(zhǎng)，由組長(zhǎng)負(fù)責(zé)分配任務(wù)、監(jiān)控進(jìn)度，小組成員針對(duì)問(wèn)題或項(xiàng)目要求相互討論、協(xié)作訓(xùn)練;及時(shí)跟進(jìn)學(xué)習(xí)小組的訓(xùn)練情況，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行引導(dǎo)和解答。學(xué)生通過(guò)在項(xiàng)目訓(xùn)練過(guò)程中理解、內(nèi)化相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，提高創(chuàng)新以及團(tuán)隊(duì)合作能力。對(duì)于共性問(wèn)題，任課教師統(tǒng)一進(jìn)行演示解答;對(duì)于特性問(wèn)題，任課教師進(jìn)行引導(dǎo)，讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)和解決。

4）任課教師對(duì)整個(gè)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過(guò)程進(jìn)行總結(jié)、評(píng)價(jià)，反饋到下一次教學(xué)中。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)例? 本文以三極管這部分知識(shí)講解為例，介紹基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容。三極管屬于電工學(xué)中篇電子技術(shù)的內(nèi)容，該篇的教學(xué)目標(biāo)是理解三極管三種工作狀態(tài)，并且能夠判斷三極管所在工作區(qū)域。

1）選定MOOC視頻，供學(xué)生課前學(xué)習(xí)。通過(guò)仔細(xì)查看MOOC網(wǎng)上所有關(guān)于電工學(xué)的教學(xué)視頻，結(jié)合本校教學(xué)大綱要求，最終選擇中國(guó)礦業(yè)大學(xué)錄制的《電工技術(shù)與電子技術(shù)》MOOC視頻，該視頻講解深入淺出，且有相應(yīng)練習(xí)進(jìn)行鞏固學(xué)習(xí)。

2）對(duì)學(xué)生共性問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)一解答。經(jīng)過(guò)在課堂上與學(xué)生交流、反饋，發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生不會(huì)判斷三極管工作區(qū)，任課教師結(jié)合實(shí)例進(jìn)行講解：當(dāng)三極管集電結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)正偏時(shí)，工作在飽和區(qū);當(dāng)三極管集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)反偏時(shí)，工作在截止區(qū);當(dāng)三極管集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏時(shí)，工作在放大區(qū)。這部分知識(shí)容易混淆，任課教師將原理講透徹并且需要布置大量的習(xí)題進(jìn)行課后鞏固。

3）結(jié)合課程目標(biāo)和知識(shí)體系，提出探究性的問(wèn)題。

【問(wèn)題1】三極管工作在飽和區(qū)和截止區(qū)相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的接通和斷開(kāi)狀態(tài)，如何理解這個(gè)知識(shí)點(diǎn)？能否利用這個(gè)特點(diǎn)來(lái)控制電路的通斷，實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的功能？如果可以，怎么控制軟開(kāi)關(guān)的閉合？

【問(wèn)題2】三極管工作在放大區(qū)，實(shí)現(xiàn)當(dāng)基極電流微小變化引起集電極電流較大的變化的功能，如何利用此特性？

上述兩個(gè)問(wèn)題都是三極管在工程應(yīng)用中遇到的，一般MOOC視頻沒(méi)有詳細(xì)討論過(guò)，屬于這部分知識(shí)的拓展，引導(dǎo)學(xué)生去討論解決，可以作為學(xué)生進(jìn)行深入學(xué)習(xí)的切入點(diǎn)。

4）創(chuàng)設(shè)背景項(xiàng)目，探究問(wèn)題。講解三極管的開(kāi)關(guān)功能，結(jié)合生活中電動(dòng)車(chē)防盜報(bào)警項(xiàng)目設(shè)計(jì)，通過(guò)蜂鳴器控制電路來(lái)理解三極管的開(kāi)關(guān)作用。如圖4所示報(bào)警電路，著重分析電路中三極管9013工作原理：當(dāng)開(kāi)關(guān)SZ閉合，D3端子輸出一個(gè)高電平時(shí)，三極管9013處于飽和狀態(tài)，蜂鳴器電路導(dǎo)通，則會(huì)報(bào)警;當(dāng)三極管輸出低電平時(shí)，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，蜂鳴器電路斷開(kāi)，不發(fā)生報(bào)警。

基于生活中的項(xiàng)目實(shí)踐來(lái)講解三極管的知識(shí)，可以提高學(xué)生應(yīng)對(duì)實(shí)踐能力，理論和實(shí)踐相結(jié)合，更有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維[5]。

5）組織小組，討論學(xué)習(xí)。按照學(xué)習(xí)能力均衡原則組織學(xué)習(xí)小組，每組4～6人，選定組長(zhǎng)，組長(zhǎng)除了要維持每組的學(xué)習(xí)紀(jì)律，還要統(tǒng)籌安排進(jìn)度、分配任務(wù)等。每組討論完成后，選定一個(gè)學(xué)生代表來(lái)表述自己的觀點(diǎn)，既可以發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性，又可以鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力。

6）歸納、總結(jié)、評(píng)價(jià)教學(xué)過(guò)程。筆者應(yīng)用上述教學(xué)方法對(duì)18工設(shè)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生普遍評(píng)價(jià)：應(yīng)用此方法可以更加容易、飽滿地建立知識(shí)體系，學(xué)習(xí)的積極性普遍提高。期末考試班級(jí)成績(jī)優(yōu)秀率達(dá)33.2%，與以往的教學(xué)相比有了明顯提高。此方法也暴露出一些問(wèn)題，比如：在小組討論時(shí)，部分學(xué)生不積極主動(dòng);課前MOOC學(xué)習(xí)，部分學(xué)生沒(méi)有完成。這就需要任課教師做好監(jiān)督，及時(shí)準(zhǔn)確了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

5 總結(jié)

本文針對(duì)電工學(xué)課程開(kāi)展基于MOOC和翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法研究，該方法可以有效地解決學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)、課程內(nèi)容多而學(xué)時(shí)少等問(wèn)題，極大地提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性。本文詳細(xì)介紹此種教學(xué)方法的教學(xué)流程，并且結(jié)合具體知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)例講解。此方法具有一定的普適性，可以進(jìn)一步推廣至工科技術(shù)基礎(chǔ)類課程。

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