融合线上线下教学的“电路原理”课程创新与实践——以上海理工大学为例
Innovation and Practice of “Circuit Principle” Course Blended Online and Offline Teaching—Taking University of Shanghai for Science and Technology as an Example
摘要: 在后疫情时代高校教学改革中,如何发展线上线下混合式教学模式是信息时代主要研究方向之一,其优势是可以拓展教学范围,激发学生主动参与教学的积极性,提高教师教学质量和持续改进水平。本文以“电路原理”课程为例,介绍了课程现状以及线上线下混合式教学模式的重要性,并对融合了上海理工大学“一网畅学”系统的教学内容进行了详细地介绍。该模式在传统教学的基础上,加入了线上教学视频环节,可以使学生在课后对于不理解的知识点进行多次观看,加深知识点印象。结果表明,线上线下混合式教学模式不仅显著拓宽了学生学习空间,并且大大激发了学生主动学习的热情,对于高校教学改革起到良好的示范作用。
Abstract: In the post-pandemic era of teaching reform in universities, the blended online and offline teaching model is one of the main research directions in the information age. Its advantages are reflected in expanding the scope of teaching, stimulating students’ enthusiasm for participation, improving the quality of teaching and continuous improvement level of teachers. The “circuit principle” course is taken as an example to introduce the current situation of courses and the importance of blended online and offline teaching model in this work. A detailed introduction is given to the teaching content that integrates the “A Network of Learning” system of the University of Shanghai for Science and Technology. On the basis of traditional teaching, online teaching videos are added in online and offline teaching model, which can enable students to learn uncomprehending know- ledge points multiple times after class and deepen their impression of the knowledge points. The results indicate that the blended online and offline teaching model not only significantly expands students’ learning space, but also greatly stimulates their enthusiasm for active learning, which presents a positive demonstration effect on teaching reform in universities.
文章引用:丁鑫, 王锁. 融合线上线下教学的“电路原理”课程创新与实践——以上海理工大学为例[J]. 教育进展, 2024, 14(8): 853-859. https://doi.org/10.12677/ae.2024.1481491

1. 引言

在教育信息化迅猛发展的今天,对优质教学资源实现共享,在课堂教学中充分利用智慧教学工具,使用多样化的教学手段,已经是对教师教学的必备要求,也是高校教学改革的重点方向之一[1] [2]。针对当下高校教学中的线下授课,有着诸多的局限性,如:时间和地点存在约束,课堂资源分配不均、教学方法缺乏互动性,师生之间缺乏沟通交流,家长难以监督和了解上课内容等。而在当前信息时代背景下,高校教育改革的关键探索之一在于线上线下融合的混合式教学模式[3],在整个教学环节中,相对于传统的线下教学,学生可以通过数字化学习平台观看教学视频提前自主学习,并进行在线教学互动,如小组讨论、在线测试、同伴评估等;而教师可以合理结合线上教学的优势,把课堂教学进行得更加生动、高效。在无法进行线下教学的情况下,混合式教学模式可以让学生无缝转换快速适应线上教学,并且通过合理设置教学环节,从而最大限度地保证教学效果。

经过疫情防控期间线上教学活动的实践与积累,各地高等教育机构的师生已大体习惯了结合线上与线下元素的混合式教学方式[4] [5]。尽管如此,仍面临若干挑战,包括线上教育资源的短缺、教学平台功能与适用性的局限、教学与考核的脱节,以及教学方法持续优化与迭代能力的不足。在推进接下来的线上线下融合教学模式革新中,重点应放在整合与优化现有教学资源上,并依据学生的实际需求与情况,灵活设计和实施教学活动[6]-[8]。作者以上海理工大学“电路原理”课程的“一网畅学”系统的教学方案为例,分析后疫情时代下的线上线下混合式教学模式。

2. “电路原理”课程教学现状

“电路原理”课程是电子工程、电气工程等相关专业的核心课程之一,对于学生掌握电路基础知识、培养电路设计与分析能力具有重要意义[9] [10]。作为电子工程和电气工程等学科的基础课程,它提供了理解和分析电子电路运行原理的基本概念和方法,培养了学生的电路设计与分析能力,为学生未来从事电子电路设计、信号处理、通信系统等领域的工作打下坚实基础[11]。通过学习“电路原理”课程中的理论知识,可以提高学生的实践技能,解决实际生活和工作中的电路问题,如电路故障排除、电路改进和优化等。

由于“电路原理”课程的教学内容相对抽象、分类复杂且综合性强,因此在课程教学过程中“电路原理”课程涉及到许多抽象的概念和数学方法,对于一些学生来说,在理解和应用层面上存在一定的难度。在实验操作教学中,“电路原理”课程要求学生熟悉各种电子元器件的特性和实验仪器的使用方法,因此需要学生投入较多的时间和精力进行实践操作。学生在将理论知识与实际应用相结合的过程中,需要将将抽象的理论知识与具体的电路设计和分析问题联系起来,使得“电路原理”课程的教学具有一定的困难[12]。因此,改善“电路原理”课程教学模式并提高教学效果,对高校教学改革起到重要的示范作用和意义。

3. 线上线下混合式教学重要性

线上线下混合式教学模式是一种集在线教学与传统面授教学之所长的创新教学模式,通过“线上 +线下”相结合的方式,旨在最大化提升教学质量与学习效率。在“电路原理”课程中实施线上线下混合式教学模式的意义在于:

(一) 灵活性和便利性。线上线下混合式教学可以提供更灵活的学习方式,学生可以选择在自己方便的时间和地点进行学习。该模式可以满足不同学生的学习需求,提高学习的便利性和灵活性;

(二) 教学资源的充分利用。线上线下混合式教学可以充分利用各种教学资源,包括在线教学平台、教学视频、模拟实验软件等。学生可以通过在线平台进行自主学习,同时在线下实践中应用所学知识,提高学习效果;

(三) 互动和合作学习。线上线下混合式教学可以促进学生之间的互动和合作学习,通过在线讨论和小组项目,学生可以共同解决问题,分享经验和观点,从而提高学生的学习动力和深度理解能力;

(四) 实践机会和反馈。线上线下混合式教学可以提供更多的实践机会和及时的反馈机制。学生可以通过在线模拟实验软件进行实践操作,同时在线下实验室中进行真实实验,不仅可以帮助学生巩固所学知识,并及时获得教师的反馈和指导;

(五) 适应现代化教育需求。线上线下混合式教学符合现代化教育的需求,随着科技的发展,线上教育已经成为一种趋势,而线下实践仍然是不可或缺的。通过线上线下混合式教学,可以充分利用科技手段,提高教学效果和学生的学习体验。

综上所述,“电路原理”课程实施线上线下混合式教学具有重要的意义和价值,可以提高学生的学习体验和效果,满足不同学生的学习需求。通过对于两种教学形式的有机结合,可以让学生由浅入深地汲取知识,达到提高学生学习深度和课程教学质量的目的。

4. 线上线下混合式教学过程

在2023学年秋季学期中,作者借鉴了疫情期间的线上教学经验,在上海理工大学2021级本科生机器人工程班级初次开展了“电路原理”课程的线上线下混合式教学模式。通过和上海理工大学自主开发的“一网畅学”教学平台结合,将“电路原理”课程的授课方式由传统的线下教学改为线上线下混合式教学,将线上教学视频融入线下课程讲解中,丰富了教学内容,完善了教学过程。

4.1. 课前导学

课前导学属于线上教学环节。作为正式授课前的准备工作,为了使学生可以更好的了解教学内容,我们将在“一网畅学”平台上提前一周发布预习通知,届时会一并上传以往学期的课程视频资料。这些通知将详尽说明学生所需完成的学习任务和具体的学习内容,以便学生能充分准备并积极参与到即将进行的课程中来。图1为“一网畅学”平台上传视频部分截图。学生们需遵循教师的指导,认真观看指定的教学视频,自主学习课程相关内容,尤其要加强对重点与难点部分的钻研,做到深入理解并能进行条理清晰的总结归纳。随后,鼓励学生在“一网畅学”平台及班级即时通讯群组内积极参与讨论,就学习主题展开交流,促进知识的深化与共享。在自学阶段,学生如果遇到难题,首先应尝试与同学或教师在线上平台进行交流讨论,以求共同解决问题。对于经过讨论后仍未完全理解的内容,学生可以将这些问题记录下来,留待线下面授课堂上与教师和同学进行更深层次的探讨与解析。

Figure 1. Partial screenshot of “A Network of Learning” platform teaching video

1. “一网畅学”平台教学视频部分截图

4.2. 课程讲解

课程讲解属于线下教学环节。教师可以将讲授法、案例法、讨论法、合作法等多种传统教学方法结合“一网畅学”教学平台的部分相关功能(如图2所示)进行线下课程讲解。在课堂教学环节,教师将充分利用多媒体课件以及“一网畅学”平台的多样化工具,设计包含测验、讨论、实时互动和小组合作学习在内的丰富活动。通过引导学生进行头脑风暴,集中探讨课程的核心要点与复杂问题,教师不仅能够帮助学生澄清自学过程中可能产生的误解,还能有效锻炼他们的团队协作能力,确保学习的深度与广度得到全面提升。

4.3. 课尾总结

在课程结束时进行的课尾总结是线下教学不可或缺的一环。此时,教师的核心职责是对当天课堂讲授的所有知识点进行精炼概括,确保与之前的思维启发训练紧密相连。教师需明确指出本课的重点难点所在,帮助学生巩固记忆,并依据课程内容布置相应的家庭作业及复习指南,以此促进学生在课后能够自主深化理解和练习,为后续学习打下坚实基础。课程总结后,教师应安排大约5至10分钟的时间进行教学反馈与评估环节。利用多媒体教室技术或移动应用程序,教师将对学生在本课程学习过程中的综合

Figure 2. Related functions of “A Network of Learning” teaching platform

2. “一网畅学”教学平台的相关功能

表现进行即时评价。评估内容将涵盖多个维度,包括学生参与课堂活动的完成情况、出勤记录、课堂互动的活跃度以及平均学习投入时长,以此全面了解学生的学习状态并为后续教学提供调整依据。图3为“一网畅学”教学平台的学习分析说明。通过细致分析线上学习活动过程中积累的数据,教师能够深入洞察不同学生群体的具体学习需求与偏好,为持续优化和个性化定制后续课程内容与教学策略提供有力的数据支持与实证依据。

Figure 3. Studying analysis description of “A Network of Learning” teaching platform

3. “一网畅学”教学平台的学习分析说明

4.4. 课后拓展

课后拓展环节是线上教学的重要组成部分,紧随课堂教学之后。学生需登录线上教学平台,完成指定的知识点测验和家庭作业。教师则负责及时批阅这些作业,并基于作业反馈鼓励学生加强知识点的复习,同时指导他们参与额外的扩展学习活动,以深化理解、拓宽视野,确保学习效果的持续提升。拓展学习任务可以根据学生对于知识掌握程度的实际情况,布置与课程相关的课外学习任务,便于更好的理解“电路原理”课程。如图4所示,“一网畅学”教学平台的课程中心为学生提供了一个在课后继续探索的宝贵空间,特别是在“电路原理”课程之外的附加知识点学习。这种课后拓展学习模式,不仅有效巩固了课堂所学知识,还成功拓宽了学生的知识边界,同时激励学生发展自我驱动学习的能力,为他们的综合学术成长奠定了坚实的基础。

Figure 4. Course center of “A Network of Learning” teaching platform

4. “一网畅学”教学平台的课程中心

5. 总结

本文以上海理工大学2021级本科生机器人工程班级开展的“电路原理”课程线上线下混合式教学为例,将“一网畅学”教学平台融入“电路原理”课程教学过程中,得到了以下结论:

(一) 采用线上线下融合的教学模式,显著提升了学生的课堂互动积极性,扩大了教学内容的覆盖范畴,将原本抽象难解的知识点转化成学生乐意接受和理解的形态进行传授。这一模式在促进学生高效完成学业任务的同时,嵌入了团队合作与创新思维的培养环节,进而实现了教育成效的大幅提升,彰显了现代化教学法的优势。

(二) “一网畅学”教学平台的融入,对于学生的知识汲取以及教师的授课方式都带来了很大的便利,学生可以在任何地点、任何时间接受教育,不再受制于传统的教室环境,而教师可以更好地满足学生的学习需求,激发学生的学习兴趣和动力,同时,教师也可以更好地跟踪学生的学习进度和表现,及时给予指导和反馈。

(三) 结合“一网畅学”教学平台的教学模式切实提升了学生理论与实践相结合的能力,不仅可以为发展线上线下混合式教学模式提供一种探索思路,并且与工程教育培养目标一致,这可为其他学科在高校教学模式的改革提供重要的参考价值。

参考文献

[1] 于歆杰. 高等教育数字化教学的发展历程与未来展望[J]. 中国高等教育, 2023(Z1): 4-7+11.
[2] 居玮. 线上线下混合式教学在“数字电子技术”课程中的应用要求[J]. 科技视界, 2021(20): 108-109.
[3] 汪婧, 丁易新, 严梅, 等. 线上线下混合式电子课程设计教学改革及实践[J]. 安徽工业大学学报(社会科学版), 2022, 39(1): 77-79.
[4] 玄子玉, 薛佳楣, 叶洪海. 电路基础课程线上线下混合式教学模式改革与实践[J]. 电脑知识与技术, 2022, 18(23): 164-165+170.
[5] 赵巍. 后疫情时代的高校在线教学质量管理[J]. 现代教育管理, 2021(5): 107-112.
[6] 陈玉芳. 基于OBE理念的电路分析课程教学改革与实践[J]. 新课程研究, 2023(9): 26-28.
[7] 夏焰坤, 任俊杰. 基于OBE理念下电路原理课程线上教学模式研究[J]. 内江科技, 2023, 44(6): 110-111.
[8] 朱泓, 吕柔. 形成性教学反馈视角的大学混合式课程互动融合模式研究[J]. 现代教育管理, 2022(10): 90-100.
[9] 盛莉. 首批国家线上线下一流本科课程“电路原理”的建设[J]. 科教导刊, 2022(18): 123-125.
[10] 李晓歌, 李骞. 工科基础课线上线下融合教学研究与实践——以电路原理课程为例[J]. 河南教育学院学报(自然科学版), 2021, 30(4): 59-61.
[11] 王沁竹, 高宇航. 基于应用型人才培养模式的《电路原理》课程开展混合式教学的实践研究[J]. 科学咨询(科技·管理), 2021(8): 258-260.
[12] 孙盾, 李天健, 邓高峰, 等. “电路原理”线上线下混合式教学初探[J]. 电气电子教学学报, 2020, 42(3): 96-99.