閆晶晶 王燕平 王艷芳
摘 ? 要:為了有效地解決《自動控制理論》課程中豐富的知識內(nèi)容、大量的公式推導和定理講解與有限的理論課時之間的矛盾,本文對該課程進行了線上線下混合教學模式的改革試驗,主要涉及混合式教學方式的建立、混合教學方式的持續(xù)改進及 “線上線下”相結合的考核與評估機制。通過改革試驗,取得了較好的教學效果。
關鍵詞:自動控制理論 ?教學改革 ?線上線下混合教學
中圖分類號:G64 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-098X(2020)05(a)-0226-02
Abstract: In order to effectively solve the contradiction between the rich knowledge content, a lot of formula derivation and theorem explanation in the course of "Automatic Control Theory" and the limited theoretical class hours, this article conducted a reform experiment of the online and offline mixed teaching mode. It involves the establishment of mixed teaching methods, continuous improvement of the mixed teaching methods, and the combination of "online and offline" assessment and evaluation mechanisms. Through reform experiments, better teaching results have been achieved.
Key Words: Automatic control theory; Teaching reform; Online and offline mixed teaching
《自動控制理論》作為自動化專業(yè)的核心專業(yè)課,所包含的基本知識和理論比較豐富,知識覆蓋面廣,學習內(nèi)容和學習任務相對繁重,教學內(nèi)容包含數(shù)學模型的建立,時域、復域、頻域內(nèi)的系統(tǒng)穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)性能及動態(tài)性能分析,控制系統(tǒng)的設計及校正方法等。此外,課程中含有大量的數(shù)學公式及其推導過程,需要學生具備較強的高等數(shù)學的功底,還應具有相應的計算能力和計算耐心。而在教學過程中,授課教師需要將重點數(shù)學公式的來龍去脈講述清晰,方可使學生掌握其真諦。再者,只講授結論和應用實例,不講定理的來龍去脈,可以滿足教學要求,卻必然使得學生只知其一,不知其二,從而使學生的后續(xù)深造潛力和創(chuàng)新能力明顯弱化?!蹲詣涌刂评碚摗氛n程中大量的知識內(nèi)容、公式推導和定理講解都需要理論學時的保障。
然而,在工程教育專業(yè)認證的大環(huán)境下,學生需要掌握12項畢業(yè)要求,同時具備專業(yè)技能和軟技能,控制總學分,壓縮總學時,提高實踐教學比重,進而導致專業(yè)課理論教學的學時進一步被壓縮。如:我校電氣專業(yè)的《自動控制理論》新大綱修訂后,總學時由以往的72學時降至46學時,其中理論學時由60學時降至40學時,壓縮比例為1/3。如何在有限理論學時的不利條件下,實現(xiàn)理論知識重點突出、過程系統(tǒng)環(huán)環(huán)相扣、覆蓋面較全的教學效果,從哪里要課時,如何監(jiān)督學習效果,需要尋求一個新的解決方案。
針對《自動控制理論》課程理論教學課時量不足的現(xiàn)狀,我們開展了線上線下混合教學模式的改革試驗,以求夯實學生的理論基礎,擴展學生的知識面,進而提高《自動控制理論》課程的教學水平。具體介紹如下。
1 ?建立“線上”+“線下”混合式教學方式
“線上”+“線下”的混合式教學范式是將在線教學和傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢結合起來的一種教學方式,通過二者的結合,提升學生的學習深度,并給予學習者及時、準確和額外的外部支持。這種教學方式在諸多高校、專業(yè)皆有嘗試。然而,混合式教學改革并沒有統(tǒng)一的模式,我?!蹲詣涌刂评碚摗凡o范式可依。為了建立合理充分的線上資源,我們首先投入了較多的時間對知識點進行了梳理。
(1)建立“系統(tǒng)建模-系統(tǒng)分析-綜合設計”為主線的知識體系,合理優(yōu)化教學內(nèi)容;
(2)劃分知識點的難易程度,將知識點歸為重難點知識點、中間型知識點和簡單型知識點三類;
(3)對知識點進行分解,確定線下教學、線上學習的主體內(nèi)容。
以此為基礎,明確學生預習要求。如對于重難點知識點,由于學生自學難度高,為了不使學生產(chǎn)生畏學心理,要求學生預習時了解即可,老師在線下授課時需重點講解,反復強調(diào)。對于中間型知識點,大部分學生可通過認真自學掌握,則要求其線上預習時掌握,老師在線下授課時通過提問方式補充部分內(nèi)容。而對于簡單型知識點,要求學生預習時完全掌握,老師線下授課時可不再講解該部分內(nèi)容。
2 ?“線上”+“線下”混合式教學方式和內(nèi)容的持續(xù)改進
前期確定的“線上”+“線下”混合式教學方式和內(nèi)容通過一段時間運行后必然會暴漏出部分問題,如由于對學生能力評估的不準確導致知識點難易類型劃分不合理等,故應對相關內(nèi)容進行持續(xù)改進。通過收集學生在線學習過程中反饋的共性問題,摸索建立共性問題庫,進而優(yōu)化線下教學和線上學習的內(nèi)容結構,使其教學方式更加完善,教學內(nèi)容劃分更加合理。
3 ?構建理論教學“線上線下”結合考核與評估機制
對于理論教學,無論是線上還是線下都需要給予學生學習反饋。線下教學的考核模式以出勤率、作業(yè)完成情況以及考試成績作為考核評價依據(jù),這種考核方式易于量化,容易把控。而線上教學,目前多作為線下教學的補充與復習工作,學生的參與度較低。為了激發(fā)學生線上學習的熱情和參與度,使線上資源發(fā)揮更好的作用,我們構建了理論教學“線上線下”相結合的考核與評估機制,注重過程評價,使線上學習的時長、參與度、論壇活躍程度等指標貫通于考核與評估的全過程,使其成為評價結果的重要組成部分。此外,我們基于在線教學平臺開展了在線測試,使測試結果作為過程性評價和結果性評價的重要依據(jù),從而激發(fā)了學生學習的動力。
通過“線上線下”混合教學方式的改革試驗,構建了認知層面深度參與的教學理念,以課程教學活動為載體,以在線學習的基礎知識為補充,使學生有更多的時間在認知層面參與學習,打破教室學習單一模式的局限性,引導了學生進行深度學習與自發(fā)學習,教學效果得到顯著提升。
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