《新能源综合实验》课程线上线下融合教学研究与实践

发表时间:2021/1/6   来源:《教学与研究》2020年第54卷24期   作者:李晓,李飞,付飞飞,郭静华
[导读] 多样的教学方式是目前高等学校广泛探讨的改革热点,
       李晓,李飞,付飞飞,郭静华
        济南大学 物理科学与技术学院,山东 济南 250022
        摘要:多样的教学方式是目前高等学校广泛探讨的改革热点,为了使《新能源综合实验》课程形成全新的线上线下融合教学的教学模式,使教学效果给进一步提高,根据课程特点建设了具有课程特色的在线教学资源,并根据在线教学资源的特点改革了教学内容和教学方式、完善了课程评价体系,新的教学模式逐渐形成。
        关键词:线上线下;融合教学;实验
        
        目前,互联网技术高速发展,使在线课程在国内外蓬勃兴起[1],多种多样的在线课程应用到了不同的课程当中,形成了多样化的在线授课形式。在线课程可以有效地整合各类教育资源,尤其是实验课程,可以突破传统的课堂时间与空间的限制,成为一种教育新常态以改变传统教学的模式[2]。
        在线课程本质上是一种技术丰富的学习环境[3],实验课程尤其需要学生体验在线资源的支持条件和环境,实现学生主观体验和学习境脉的真实性,真正做到以学生为中心,为学生提供优质的学习环境,而不是仅仅进行知识的灌输。济南大学新能源科学与工程专业结合专业自身的特点,将《新能源综合实验》课程进行了线上线下的融合,形成了全新的教学模式,取得了良好的教学效果。
1. 课程特点与在线资源建设必要性
        新能源科学与工程专业是一个新兴的专业,重在培养新能源领域教学、科研、技术开发、工程应用、经营管理等方面的专业人才,而实验是培养学生动手能力、创新能力、分析问题和解决实际问题能力的重要环节[4],良好的实验教学有助于学生将所学的理论知识与实际相结合,在实验中有所发现、有所创造,缩短从学校到社会的适应期。《新能源综合实验》课程是我校新能源科学与工程专业的专业基础必修课,承担着提高新能源专业学生工程应用能力、实践能力和创新能力的重要任务。
        通过在线课程的建设以期待培养出具有自学能力、分析和解决实际问题的能力的学生,使学生成为用人单位所需的既懂理论又能实践创新的卓越工程师。因此,新能源综合实验在线课程的建设具有实践意义,具体来说可以表现为以下几个方面:
        (1)该在线课程可以构建线上线下搭配的个性化教学模式,线上视频及教学与答疑、线下开设见面课程,更具有在线开放课程的特征,更适应高效、互动、个性化、系统化学习与监督学习的需求,教学效果可以得到明显改观。
        (2)本课程的在线平台建设与相应的理论课程相辅相成,进一步完善理论与实验的结合。
        (3)由于目前实验类在线课程上线的课程不多,通过本次研究希望探索出一套先进的在线实验开放课程建设方法,可供本校其它实验课程借签,推动教学水平的发展。
        (4)由于我国的教育教学存在着明显的校企合作不足,造成学校教学资源在实际工程应用方面的资源是相对贫乏的,这会导致学生知识体系构建的狭窄,学生学习方法的单一以及学生眼界的局限。构建在线课程,积极的利用社会教学资源,企业的典型工程案例教学资源,实现对校园教学资源的补充,这样学生的知识体系会更加的完善,其学习的思维和方法会向多元化发展,其视野也可以打开。
        总之,做好在线资源与线下教学融合才能真正解决好教与学模式创新的问题,达到提升教学效率和教学质量、培养出优秀人才的目的。
2. 实验课程在线资源建设
        以新工科理念为指导思想,以工程专业认证标准为目标,把“面向生产第一线培养卓越工程师”作为培养方向,结合我校为应用型省级名校的特点,构建新能源综合实验课程在线建设目标,丰富课程在线资源内容,利用在线课程不断更新教学方法,坚持科学教育与工程实践训练并重,让学生熟练掌握最新工程应用技术,突出学生解决复杂工程方面的实践能力与创新精神的培养。
(1)利用超星平台建设线上课程
        超星泛雅平台是由超星公司开发的集教学互动、资源管理、课程资源建设、教学成果展示、教学管理评估于一体的新一代网络教学平台,主要包含网络教学门户、教学资源库、学习空间、慕课课程建设、教学互动平台、教学管理评估、质量工程、移动学习等 8 大模块,超星学习通是面向智能手机、电脑等移动终端的移动学习专业平台。
        我们根据该系统的特点,将上述8大模块进行充分利用,尤其是在教学平台互动、教学管理评估、移动学习三个方面,教师会经常检查学生学习情况如访问次数、观看时间、答题情况、提问情况并及时发布这些数据,提醒学生积极参与,上述所有项目都会作为考核指标,帮助教师进行教学评估管理,教师可根据不同的实验情况,根据学生学习的具体状况,自由组合各部分的成绩权重。
        (2)线上教学资料完善、易学
        本课程线上教学资源包括课程PPT、动画、理论原理视频、实践操作视频、实际工程案例、作业、单元测试等教学资源。可实现在线学习、在线测试,方便学生进行在线浏览学习或下载使用。


        借助该在线课程平台,我们根据新能源专业的3个培养方向,在专业实验中都设置了相应的实验项目,包括基础实验、综合实验、实训实验或创新实验,为了突出学生对某一方向感兴趣的需求,将整个实验规划成几个模块,每一个模块必须包含3个培养方向的基础实验和综合实验,不同模块分别对应3个培养方向,在部分综合实验、创新实验、实训实验等设置不同的实验项目,以满足学生选择学习方向需求、锻炼自己提升能力的需求。
        根据实验课程的特点,我们的线上内容主要用于学生的实验预习,因为实验预习是学生能否完成好实验任务的一个非常重要的部分,我们将实验目的、实验原理、实验仪器、实验过程等几个栏目分别介绍,而且是通过录制视频的方式介绍,这样不仅可以帮助学生对原理等的理解,而且可以利用平台可监控的特点,督促学生认真观看。各部分之间设置单元测试,以检验学生学习掌握的情况。
        全课程共有20个实验项目,每一个实验项目都包含5个学习任务,每个学习情境制作教学视频。开发教学视频 50 个,基本涵盖了课程的全部重点、难点,利于学生自主学习,并开发技能视频超过100 个,以便于学生更好的掌握专业技能。教学视频与技能视频合理搭配,更利于学生高质量地完成预习任务。在课后延伸环节,将实际工程案例引入在线课程,学生通过前期实验课程的锻炼,做到能够解决实际复杂工程问题,进一步提高动手能力、分析问题解决问题的能力,提高学生工程应用能力和创新能力。
(3)加强基础训练的同时,突出个性化培养
        限于课程学时以及专业培养方向较多,正常实验开设只能满足各个方向基础实验能力培养,因此为了满足不同层次学生的不同需求,提高学生的实际工作能力,根据实验室现状,将教师常规情况下用于科研的仪器、企业常用的检测仪器、用于教学的实际电站、学生可真实操作的实训设备等,通过精心设计,开设实验项目,这些实验项目作为提高型选做实验,学生可以根据自己的兴趣爱好选修其中的1-2个实验,以提高自己的科研能力和实际工程应用能力。
(4)利用网络化教学师生交互性强的优势,加强学生学习过程管理
        实验教学的过程包括三个方面,预习、实际实验操作、课后总结以及完成实验拓展任务,我们可以通过所建设的网络信息平台,进行学生在每一个教学环节的学习过程管理,形成预习过程和实验拓展任务完成的交互式教学模式,教师可以通过网络平台掌控学生的学习过程,学生可以通过网络平台进行师生、生生交流,将自己所遇到的问题立刻反馈到互联网,能够随时与同学或老师进行讨论,充分的调动互相之间的互动性,为师生关系与同学之间的关系打下良好的沟通基础,提高实验教学的教学效果。
3. 线上线下融合教学
        利用好已建成的《新能源综合实验》在线课程资源,实施线上线下融合的教学模式,进行线上线下的教学过程管理以及线上线下的综合式评价,为学生提供更高效、便捷的学习手段和环境,提高学生的学习积极性,提升教学效果,提升学生多方面的竞争力。
        (1)充分利用网络资源,使课程教学内容、教学方式多样化
        以课程的在线资源为依托,采用线上线下相结合的教学方式,改革传统的实验教学方法,让实验方式尤其是实训实验具有更大的灵活性,充分调动学生主动学习的积极性,广泛开展网络在线学习。
        课前预习设定预习任务,保证学生通过自学掌握实验的原理和实验任务,通过在线测试检验自学效果、头脑风暴收集困惑。
        实验阶段,学生自主进行实验,遇到问题可以学生之间相互讨论也可以求助老师,老师主要进行启发性辅导,在不损坏仪器的情况下,学生自己摸索进行探索,解决问题。
        课后,在完成实验报告的情况下设置了拓展内容,学生可以通过观看教学资源中的企业真实操作、故障等案例视频、图片等完成相应的处理任务,以提高自己的实际工程应用能力。或者根据某一企业的具体情况,设定工作任务,学生通过完成工作任务获得工作岗位体验。
        (2)构建线上线下多元化的教学评价体系
        教学方式的多样化则必然有相应的评价方式相配合,因此结合课程特点与网络资源优势,构建了多元的、科学的、 易测量的教学评价体系,以保障学生参加教学活动有评价、评价可记录、评价有标准,以此调动学生的学习积极性。
        预习阶段考核借助教学平台统计分析学生的参与情况,设定合理的标准评定预习成绩,并及时反馈学生对知识点的掌握情况,针对问题及时对教学设计进行有效的改进;实验教学考核方面,加强对学生实验准备、实验操作过程和实验结果的考核,指导教师根据上述几种情况给出相应的成绩;课后实验拓展阶段,重点考核学生的参与深度,这一部分可以分组进行,评价方式可以采取小组互评、教师评价和企业导师评价相结合的多元评价考核方法。
4. 结语
        《新能源综合实验》课程通过线上教学资源设计与建设,线下充分利用线上资源进行教学改革与实践,形成了线上线下的融合教学的全新教学模式,取得了良好的教学效果。
        
参考文献:
[1]柴晓丽.关于在线课程开发现状与发展趋势的思考[J].吉林广播电视大学学报,2019,11(215):39-40
[2]曹梅,朱晓悦.在线课程设计的建构主义范式诠释[J].电化教育研究,2019,12(320):57-61
[3]郗芸.浅析新工科背景下应用型本科大学物理的在线课程建设[J].科技教育.2019.26:134-136
[4]赵晶晶.新工科背景下材料力学课程教学方法的创新与研究[J].科技咨询.2019.26:103-104
作者简介:李晓(62 年 6 月)、男、本科、教授、研究方向:光学、 新能源;本研究课题为济南大学重点教研项目。编号JZ1903。
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