2022年第24期·混合式教学在“液压与气压传动”课程中的应用

2022.09.21

[出处] 教育教学论坛_2022年第24期

郭永信 陈逸菲 汪磊

[关键词] 超星学习通;混合式教学;维度

[基金项目] 2021年度无锡学院引进人才科研启动专项经费资助项目(550221004)

[作者简介] 郭永信(1989—),男,山东菏泽人,博士,无锡学院自动化学院讲师,主要从事精密制造技术研究;陈逸菲(1981—),女,江苏无锡人,博士,无锡学院自动化学院讲师,主要从事教育大数据分析研究;汪 磊(1989—),男,安徽铜陵人,博士,无锡学院自动化学院讲师(通信作者),主要从事智能控制研究。

[中圖分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2022)24-0148-04 [收稿日期] 2021-08-11

引言

“液压与气压传动”是自动化及轻工机械等专业的一门重要技术基础课程,其主要目的是通过各个教学环节,使学生掌握液压与气压传动的基本知识,并在此基础上进行液压与气压传动系统的设计,重要程度不言而喻[1]。传统的PPT教学,采用单一的文字叙述加图画的方式,一方面无法保证学生在45分钟内保持注意力集中,另一方面很难将元件及系统的工作原理讲解清楚,课堂教学无法达到预期效果[2,3]。那么,如何将现代信息技术应用于本课程教学,调动学生的学习积极性,从而增强课程学习效果,成为众多教学工作者不断探索的方向。超星学习通平台将课程建设、教学互动、资源管理、教学成果展示及教学管理评估融于一体,打破了传统教学时间、地点等因素的限制,优化了学生的学习过程,有利于提高学生的积极性和主动性,极大地提高了教学效率及质量,为众多高校师生提供了新的信息化教学平台[4,5]。

因此,本文基于超星学习通平台,对“液压与气压传动”课程进行研究,在授课过程中,将超星学习通平台和混合式教学理念有机结合,通过设定课前、课中以及课后三个环节,构建知识点和学生行为两个维度,完善教学中存在的不足,为本课程的其他教学工作者提供参考和借鉴。

一、基于超星学习通平台的课程设计与应用

依托超星学习通平台,建立“液压与气压传动”混合式教学模式,该课程教学过程如图1所示。该教学模式打破了传统的以教师为主导的单一教学模式,从而凸显学生在教学过程中的主体地位,充分调动学生的学习积极性,激发学生的学习潜能,不受时间、地点等因素的限制,较好地完成预定的教学目标[6,7]。

(一)课前准备环节

在超星学习通平台的教学空间创建“液压与气压传动”课程,同时为本课程的学生创建班级。课前,将课程PPT、音频或者视频及其他相关的学习资料上传至平台,供学生课前预习。同时,发布课程的学习任务书,为学生梳理预习思路,明确预习的侧重点。

该环节的设定主要突出以下作用:(1)学生通过课前预习,掌握基础课程内容。对于难懂的知识点,例如方向阀和液压泵等各类元件的工作原理,可以通过反复观看加深理解。对于无法解决的问题,可以在后面课堂中带着问题进行学习,或者直接在平台发布提问,与其他同学和教师进行互动。(2)教师通过平台统计和监测功能,可以掌握学生的预习情况,一方面可以督促学生完成课前预习,另一方面可以了解学生在预习中遇到的问题,进而调整教学内容,对薄弱环节进行加强巩固。

(二)课中教学与实践环节

当代大学生普遍存在自制力较差的情况,尤其是经历过“填鸭式”教学的学生,高中时期被动接收的学习模式严重影响了学生的学习主动性。在课中教学环节中,充分利用超星学习通平台提供的各种小程序,例如签到、投票、问卷等,吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,使得整个教学过程生动起来。

在教学课堂中,不再拘泥于传统的纸质签到和口头点名,节省时间的同时避免了资源浪费。采用限时的手势或者二维码的形式签到,可增加签到的趣味性和准确性,避免学生对签到和点名产生厌恶感。投票、问卷等形式,调动了学生的积极性,让学生主动思考,使学生都能参与到课程的讨论中。同时,提高了学生的注意力,避免临时开小差状况的发生。此外,“液压与气压传动”课程的PPT中,插入了很多实际生产案例,将理论和实践有机结合,增强了课程的趣味性,加深了学生对液压及气压传动系统在工程实际应用中的理解。

(三)课后反馈和总结

课后的反馈和总结是传统教学的薄弱环节,一方面受制于时间和空间因素,另一方面受制于信息的有效梳理和统计。基于超星学习通平台,可以及时反馈学生的课程学习情况。比如在课后发布一个反馈问卷,将课程进度、PPT设计、疑问点等列为问题,通过各个问题的比例,及时发现课程存在的不足,逐步调整教学策略。此外,平台还有作业发布程序,通过分析学生递交作业的时间,及时发现作业存在的问题,并给予一定的指导,保证作业的完成效率。对于任课教师,可以有效地总结课程知识点,并上传至系统,进一步加深学生对课程的理解程度。

课后环节的反馈和总结是混合式教学的一大亮点。有利于教师发布课后任务、批改和分析作业、完善教学反馈机制。多角度、多方位地考查学生学习情况,如学生课后作业的完成时间、完成效果等,根据超星学习通平台的统计数据,可以针对每个学生的学习数据进行分析,使教师对学生的评价更准确、更全面、更客观。“液压与气压传动”课程成绩的考核,不再依靠期末考试这一单一的课程考核评价制度,避免了学生期末考前突击准备的情况发生。

二、课程维度分析

基于以上阐述的三个教学环节,从授课内容及目标出发,构建知识点和学生行为两个维度,如图2所示。通过两个维度的分析,对“液压与气压传动”混合式教学模式进行评价和总结。

所谓知识点维度,强调的是课程的构建。以知识点为单位创建课程,在每个单位的知识点中,添加课程涉及的音频和视频等资源,包括课前的准备资料及课后的补充及扩展资料。同时,在每个知识点后面,设置一个练习题和测试。学生通过完成练习题和测试,巩固课堂的学习内容。课程的最后,将整个课程的知识点进行梳理,并上传超星学习通平台供学生复习使用。同时发布课程问卷,包括疑难点及不足点,收集学生反馈数据,“靶向式”完善课程知识点建设。该知识点维度的建设,可以精准提供课程资料,满足不同学生的学习需求,对每一个知识点进行针对学习和巩固,一方面减少了学生的查找资料时间,另一方面可以不断完善课程建设,有利于打造精品课程。

学生行为维度分析则贯穿整个“液压与气压传动”教学环节,包括:课前的预习行为分析,课中的课程学习及参与度分析,以及课后的作业及复习行为分析。使得教学过程动态化、学习过程可视化,减少对于传统课程的依赖。课前,通过分析学生的学习行为,例如课件学习的反刍比和时长等数据,发现学生在预习过程中遇到的难点,及时调整课件内容;在课中教学环节,有針对性地对问题进行讲解,可通过签到、问卷回答及小组讨论等数据,及时分析学生的课堂参与度及完成度,从而起到很好的督促作用;课后的测试及作业的完成率及得分率等数据分析,一方面可以督促学生完成课后复习,另一方面可以掌握学生的学习情况,从而巩固课程教学效果。通过一系列反馈问卷等行为分析,教师可以发现课程存在的不足,包括课件、课堂进度等,结合学生情况,制定符合实际的教学流程,并针对个别学生存在的问题,及时进行反馈,帮助每一个学生解决问题。

基于以上两个维度分析,以2019级机器人专业1班、2班学生为研究对象,以平时成绩、课程自评成绩及期末考试成绩为考核标准,占比分别为30%、10%及60%,对混合式教学在“液压与气压传动”课程中的应用进行评价。结果表明,学生最终成绩和预期结果基本一致,如图3所示。因此,基于超星学习通平台的混合式教学模式在“液压与气压传动”课程中达到了预期的教学效果。

结论

基于超星学习通平台,混合式教学模式充分调动了学生的主动性和积极性,实现了教与学的交互性、灵活性;打通了课前、课中、课后三个环节;完成了教师由传统的“授课者”角色到课程“引导者”角色的转换,为“液压与气压传动”课程的教学改革提供了新思路与方向。但在此基础之上,仍有以下几点值得进一步思考。

课前,科学甄选上传资料的内容及范围。教师需要提高自身专业知识的深度和广度,合理筛选上传材料,将资料典型化、凝练化,同时需兼顾内容的趣味性。此外,根据学生课表,合理设计课前学习的时长,确保学生的完成率和完成效果。

课中,加强课堂氛围的管理。课中涉及线上操作,很难保证学生注意力集中的持久性,频繁的线上操作会导致学生出现刷视频、聊天等情况,影响教学和学习效果。因此,合理的线上操作次数及较为严格的秩序管理显得尤为重要。

课后,及时分析学生作业完成度及复习率等数据反馈。作业完成度及复习率反映了学生对课程容的掌握程度,要求教师根据反馈数据及时调整课程进度并补充相应资料,精准地帮助每个学生解决问题。当然,这无形中加大了教师的工作量,后期可以通过开发有效的数据分析软件,减少数据分析的时间,提高工作效率。