《電機與拖動》混合式教學研究

隨著信息技術和互聯網技術的迅猛發展，在線教育逐漸成為全球教育發展的一個重要組成部分，其中慕課（MOOC）最具代表性。然而，慕課仍處于發展初期，還有許多不完善之處。大規模公共課程已經無法滿足學生對個性化的要求，于是“私播課”（SPOC）應運而生。“私播課”，即小規模在線課程。和慕課相比，“私播課”具有可以將在線視頻和習題與線下課堂答疑相結合的特點，比較適用于受益面較小的專業課程教育。混合式教學就是把傳統教學方式的優勢和網絡在線教學方式的優勢結合起來，既能發揮傳統課堂面對面授課時師生之間可以隨時互動、方便彼此感情交流、教師可以全程監控授課過程、充分體現教師的主導地位等優勢，又可以發揮網絡教學的優勢，方便學生線下自學，充分發揮學生的主動性、積極性和創造性，其核心思想是采用不同的方式解決問題，促使教學效果達到最優化等目的。

在線課程平臺設計

針對《電機與拖動》課程的三大塊主要內容，設置了直流電機、變壓器和三相異步電機三個教學情境，盡可能將知識點碎片化。在浙江大學城市學院已經具有的Blackboard在線教學管理平臺上，完善了相關教學資料，按照翻轉課堂教學的要求重新整理了教學簡介、教學大綱和教學進度表；在教學視頻中，除了提供一份《電機與拖動》課程完整的全程錄播教學視頻之外，還陸續增添了按照翻轉課堂教學要求所錄制的若干短視頻，同時將原有的試題習題電子版答案，也陸續逐個錄制為短視頻進行講解，以供學生課前課后反復觀看，就像教師在一對一教學，保證了教學改革的順利實施。

混合式教學模式與設計

目前，傳統的課堂面授式教學只能滿足那些學習成績較好、可以跟得上老師教學進度的學生，一般人數基本在所教授學生的三分之一左右；剩下的學生則是學習成績一般，當堂不能將老師所講授知識全部消化理解的同學，這部分學生都需要課后再花費時間去消化理解課上知識。原有的簡單的電子課件，經過這么多年的檢驗，發現效果并不理想，而通過將知識點碎片化所錄制的短視頻，學生可以反復觀看，消化吸收相關知識，對于學生對知識點的掌握起到極大地促進。這樣一來，也可以做到傳統課堂教學與網絡教學相結合的目的。《電機與拖動》的主要內容，包括直流電機、交流電機和變壓器三部分，是將《電機學》與《電機拖動》結合起來的內容。由于課時有限，重點講解電機和變壓器的外特性。教學內容目前主要以教學情境為主，圍繞直流電機、變壓器和交流電機三個教學情境，梳理每一個教學情境的教學任務、教學目標、教學重點和難點，同時知識點碎片化，為錄制微視頻做好準備工作。以直流電動機為例，說明教學情境的設計：

教學任務：①直流電機的基本特性；②他勵直流電動機的拖動及實現；③并勵直流電動機的拖動及實現。

教學目標：①掌握直流電機基本工作原理與結構；②掌握直流電動機性能；③掌握他勵直流電動機的啟動、調速、制動；④了解電樞反應、電樞電動勢和電磁轉矩公示、換向的定義及改善換向的方法；⑤熟悉他勵直流電動機的接線、啟動、改變轉向及調速方法。

碎片化知識點：直流電動機工作原理、直流發電機工作原理、可逆原理、直流電機結構、額定值、額定功率、磁場、電樞反應、電樞電動勢、電磁轉矩、電磁功率、運行原理、電壓平衡方程式、轉矩平衡方程式、功率平衡方程式、工作特性、機械特性、換向。

教學重點：直流電機的工作原理、內部結構、用途、運行特性以及他勵和并勵直流電機的起動、調速和制動。

教學難點：直流電機的內部電磁過程、分析問題、計算問題的思路和方法。

為了讓學生們更好地掌握課上所講授理論知識內容，我們在理論授課的同時，在課外增加了圍繞直流電機展開的小型設計項目。通過分組完成小型設計項目的手段，幫助學生們深入理解和掌握直流電機的各種特性。

混合式教學模式建設

教學內容和教學資源建設 根據浙江大學城市學院自動化專業學生特點，圍繞直流電機、變壓器和異步電機三大知識模塊，將知識點碎片化；根據分解后的知識點設置教學情境，形成圍繞知識點展開的38個短視頻，每個短視頻時間長度在5分鐘至15分鐘；同時配套相應的在線作業題目、在線測試題目以及討論題目，認真梳理并完善相關網絡資源，包括課程介紹、教學大綱、預備知識、教學輔導、參考資料、考核方式等內容。

教學設計與方法建設 遵循有效教學的基本規律，結合在線開放課程平臺，從學習者角度出發，繼續深入探索課堂教學內容改革，完善基于建模和解模理念的項目驅動式課堂教學模式，改變教師在課堂主講方式。通過問題討論、隨堂練習、學生參與課堂教學等方法調動學生在課堂學習的主動性；積極探索“翻轉課堂”的教學方法，嘗試課堂面對面和在線自學的混合式教學方式，學生在課前需要提前觀看課程微視頻，完成相應的預習內容。在課堂上則側重與教師互動，通過課堂討論，加深學生對理論知識理解及掌握。課外增加圍繞直流電機展開的小型設計項目，通過分組完成小型設計項目的手段，幫助同學們深入理解和掌握理論教學內容。

結論

本論文依托浙江大學城市學院《電機與拖動》在線開放課程建設項目，對基于在線課程的混合式教學模式進行了初步探索，希望能夠在課程建設過程中，完善傳統教學與在線開放課程教學之間的關系，探索混合式教學實踐的具體路徑和實施策略。

【本文由2016年浙江大學城市學院在線開放課程建設項目“電機與拖動”ZX1603資助】

（作者單位：浙江大學城市學院信息與電氣工程學院；遼寧科技大學電子與信息工程學院）