基于翻轉課堂模式的高職課程信息化教學設計

黃麗娟

【摘 要】從課程內容分析、學情分析、信息化手段的應用和考核評價等方面開展基于翻轉課堂模式的高職課程信息化教學設計研究，并以電力類高職專業電力系統分析技術及應用課程中的“電壓調整的措施”一課為例，具體闡述翻轉課堂模式的信息化教學設計情況。

【關鍵詞】翻轉課堂 信息化 教學設計 高職

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）05C-0077-02

一、問題的提出

翻轉課堂（Flipped Classroom）作為一種顛覆性的教學新模式，正在日益引起教育者的關注。翻轉課堂堅持“以學生為中心”的理念，借助信息技術，課前傳授知識，并在課堂上實現知識內化。這一模式在激發學習主動性、擴大教學空間、提高課堂效率等方面被教育者寄予厚望。基于翻轉課堂模式對高職課程進行信息化教學設計，具有重要的意義。

高職課堂教學設計要把握高職教育的性質和高職課程體系的特征。這就決定了課程內容不僅是教授某個知識，更重要的是這些知識如何服務于職業能力目標。在高職教育中，不存在純粹的理論知識課，而是在學和做中訓練職業技能、培養職業素養。這點和中小學教育，乃至本科教育存在明顯不同。因此，在對高職課程進行翻轉課堂的設計時要特別注意考慮高職教育的職業性、應用性和技能型的特征，與任務導向等具有鮮明高職特色的教學法相結合。同時要充分考慮我國高職生基礎薄弱的特點。本文將緊密結合高職教育的特點，充分利用信息化資源，開展基于翻轉課堂模式的高職課程信息化教學設計研究，并以電力類高職專業電力系統分析技術及應用課程中的“電壓調整的措施”一課為例，具體闡述基于翻轉課堂模式的高職課程信息化教學設計情況。

二、基于翻轉課堂模式的高職課程信息化教學設計思路

（一）課程內容分析。與常規的教學一樣，教師仍然需要對課程內容進行深入理解，并分析課程的知識目標、能力目標和情感目標，梳理課程的教學重點和教學難點。

根據學生的基礎和自學能力，可以選擇合適的教學重點，錄制成微課，供學生課前自行學習；而對于課程難點，考慮到高職生的學習基礎較為薄弱，最好是在課上由教師引導進行強化，課下再發放有針對性的微課，供學生反復觀看。同時，高職教學特別注重能力目標的達成，因此對課程的能力目標，一般應在課堂上，由教師結合崗位工作，創設教學情景，設計崗位任務，以“做中學”的形式達成；對情感目標，也應在課堂的教學情景中與技能訓練融為一體。根據這樣的思路來進行教學內容的分析，教師便能明確在翻轉課堂模式下課前和課堂上分別應該如何設置教學活動。

（二）學情分析。高職生普遍存在思維活躍、信息化素養較高、學習的職業導向性強的特點，因此，結合任務驅動的翻轉課堂模式契合學生的需求。但是高職生理論基礎薄弱、缺乏良好的自學習慣等缺點也十分突出，因此教師在進行翻轉課堂模式的教學設計時，要注意以下兩點：一是課前供學生自學的微課涉及的知識點及配套練習不宜過難，要注重聯系學生已有的知識基礎，讓學生保持自學的信心，任務量不宜過大，要考慮到學生的課外學習壓力；二是在課堂教學中，要重視將課程內容與實際的工作崗位任務結合，同時要把任務拆分為多個簡單的子任務，降低任務難度。

（三）信息化手段的應用。信息化教學環境為翻轉課堂提供了豐富的教學資源和全方位的交互形式，比傳統的教學環境更能充分調動學生學習的積極性和主動性。張金磊等提出信息技術和活動學習是翻轉課堂學習環境創設的兩個有力杠桿。信息技術的支持和學習活動的順利開展保證了個性化協作式學習環境的構建與生成。

在選擇信息化手段時，除常規的翻轉課堂教學模式中常用的信息發布、視頻制作、課程管理等信息化手段外，針對高職教學的職業性特點，應注重引入真實崗位中使用的軟件來輔助教學。以電力類專業為例，包括：崗位工作中真實使用的工作軟件，如CAD等；電力仿真計算軟件，如PowerWorld等，可供學生直觀驗證原理；電力仿真操作軟件，如調度員培訓系統、三維變電站仿真系統等，可給學生營造一個虛擬的工作場景。有的軟件，還帶有自動記錄操作、自動評分的功能，可有效協助教學中的考核評價工作。

（四）考核評價。在實行翻轉課堂模式的過程中，應形成過程性評價和結果性評價相結合、教師評價和學生互評相結合的多維度評價體系，以客觀地對學生的學習活動和學習效果進行評價。

在信息化手段的支撐下，課程的考核評價可以更高效、客觀地實現。比如，利用慕課平臺等課程網站技術，可以管理學生的課外學習行為，客觀記錄學生學習的時間、頻次、活躍程度等，同時設置的在線測試考題可以實現自動評分功能。而在課堂上讓學生通過自動化軟件完成崗位任務時，也應盡量采用軟件來實現學生技能操作的過程記錄和自動評價。

三、基于翻轉課堂模式的信息化教學設計實例

本文選取電力系統分析課程中的“電壓調整的措施”一課（2課時）為例，詳細闡述如何開展基于翻轉課堂模式的信息化教學設計。

（一）基于翻轉課堂模式的課程內容分析。本課主要介紹4種電壓調整的措施及優缺點，并結合變電站運行人員的崗位任務，開展電壓—無功綜合控制訓練。

本課的教學目標包括：其一，知識目標，即掌握影響母線電壓的四種因素、四種電壓調整的措施及其優缺點、變電站電壓—無功綜合控制。其二，能力目標，即能夠識別電壓越限的母線、能夠恰當選擇調壓措施。其三，情感目標，即培養團隊合作能力，培養根據行業規程規范作業的能力。

本課的教學重點是如何推導出4種電壓調整的措施，教學難點則在于這如何恰當選擇合適的調壓措施。

綜合分析本課的教學內容、目標和重難點，梳理本課課前、課堂兩部分的教學任務為：課前，學生在教師的引導下，完成教學重點的自學；課上，教師在檢查確認教學重點達成后，采取多種手段，帶領學生攻破教學難點。

（二）基于翻轉課堂模式的學情分析。在學習本課之前，學生已經學習了電壓降落的公式（1），有能力通過自學理解本課負荷母線電壓的表達式（2），并推導出影響母線電壓的四種因素。

同時，學生在前序課程中已掌握了前文中提到的PowerWorld軟件的使用方法，因此具備能力應用該軟件進行原理的驗證。

（三）基于翻轉課堂模式的教學過程設計。具體如下：

1.課前應用信息化技術使學生直觀、高效地掌握教學重點。在課前，教師通過微信公眾號發布學習任務，并在課程網站上發布以下學習資料：1份技術導則，要求學生記錄電壓允許的波動范圍；一個微課視頻，引導學生回顧電壓降落計算公式（1），并推導出影響母線的電壓的因素；一個存在電壓偏低問題的電網模型，這個模型用PowerWorld軟件搭建，該軟件除具備仿真計算的功能外，還能采用等高線渲染的技術使得電壓的高低情況一目了然，比如電壓高的區域顏色偏紅，電壓低則偏藍。學生只需在模型上自行點擊操作并觀察藍色區域是否消退，就能驗證出：增加發電機無功，串聯電容器，調節變壓器的分接頭檔位，投入并聯電容器，均可有效地提高母線電壓。由此在課前直觀、高效地掌握了本節課的教學重點。根據教學實施后學生的反映，完成這三個任務平均用時30分鐘，任務量在學生能承受的范圍以內。

2.課堂上應用信息化技術輕松攻破教學難點。課堂上，教師組織討論，讓學生分組匯報在PowerWorld軟件中驗證的結論，以此檢查學生對教學重點的理解（用時15分鐘）。隨后，即可直接進行教學難點的攻破。本課的教學難點除傳統教學中的調壓措施的優缺點外，還根據實際崗位的需求，引入變電站電壓—無功綜合控制的內容。

教學難點1的攻破（15分鐘）：在講述調壓措施的優缺點時，由于教師生活中調節溫度的例子與調節電壓非常類似，因而可設計一段Flash動畫來進行類比講解，將調電壓類比成調節溫度，將發電機類比成中央空調，輸電線路類比成熱量輸送的管道，變壓器分接頭類比成中央空調的遙控器，電容器類比成額外裝設的空調掛機。通過這種生動的講解形式，學生可以自行開展對四種調壓措施優缺點的討論。

教學難點2的攻破（50分鐘）：在對教學難點2進行講解時，教師可創設變電站的工作場景，引入一個任務：“當發現母線電壓偏低時，運行人員該如何根據監視畫面上的實時數據情況選擇合適的調壓手段呢？”這就是變電站運行崗位的日常工作之一——電壓無功綜合控制。同時也是本課的第二個教學難點。教師可首先介紹電壓無功綜合控制的概念，并將控制策略下發給學生。隨后借助變電站運行仿真平臺，讓學生開展電壓無功綜合控制練習。該仿真平臺能讓學生在變電站監視界面上模擬設備投退、變壓器檔位調整等操作，同時，學生能在界面上實時看到操作對線路功率、母線電壓帶來的變化。教師通過該平臺下發幾種不同的初始狀態，每組學生對一種初始狀態進行調壓，并根據教師下發的控制策略來調節變壓器分接頭檔位或投切電容器組。調壓的過程將被仿真平臺自動記錄并評分。隨后每個學生在小組討論中分享調壓心得。至此，通過仿真任務的完成，第二個教學難點得以解決。

（四）基于翻轉課堂模式的考核評價設計。本課的教學評價由三個部分組成：一是軟件自動評分，比如課程平臺自動記錄的學生在線學習活躍數據、在線測試結果，以及仿真軟件平臺對學生操作的自動記錄和評分；二是教師評分，即對學生的課堂表現進行評分；三是學生推優的評分。

經實踐證明，將翻轉課堂模式引入高職教學，可有效激發學生的學習興趣，充分提高學習時間的利用效率。在應用翻轉課堂模式的高職課程進行教學設計時，應緊密結合高職教學的特點，構建以技能培養為主要目的的翻轉課堂模式。

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