基于Bb網絡教學平臺的電機原理與拖動教學研究與實踐

朱益利

摘 要：電機原理與拖動是電氣工程類專業的一門重要的專業核心基礎課，提高本課程的教學質量，對提高電氣工程類專業教學質量和學生的專業素養有著重要的意義。針對傳統課堂教學教師占主動，無法滿足學生自主化學習要求的缺點，引入Blackboard（Bb）畢博網絡教學平臺系統，圍繞“教學環節”“交流環節”以及“評價環節”三個主要環節建立電機原理與拖動的網絡課程。在教學實踐過程中，網絡教學平臺的應用有效地彌補了當前教學資源的不足，提高了學生學習的主動性，切實提高了教學質量。

關鍵詞：Bb網絡教學平臺；電機原理與拖動；翻轉課堂；交流互動；評價

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）01-0084-03

Abstract： Electric Machinery and Drivers is an important course for electrical engineering majors. The course is of great significance to improve the teaching quality and students' professional accomplishment. According to the shortcomings of traditional teacher-oriented teaching mode which cannot meet the requirements of students' autonomous learning， the Blackboard （Bb） online teaching system is introduced. The online course of Electric Machinery and Drivers is constructed on "teaching"， "communication "and "evaluation" three basic modules. In the teaching practice， the application of the online teaching platform has effectively made up for the lack of teaching resources. In addition， both students' learning initiative and the teaching quality have been improved.

Keywords： Bb online teaching platform； Electric Machinery and Drivers； flipped classroom； interaction； evaluation

引言

“電機原理與拖動”是常州工學院的電氣工程及其自動化專業重要的一門專業基礎課，是在之前的數電、模電、電路和機械原理等課程的基礎上學習的，對后續“供電技術”“電氣控制與PLC”“自動控制系統”等課程準備必要的基礎知識。該課程內容具有很強的抽象性，且教材多偏向于理論，在傳統教學模式中，教師占主動位置，教學內容信息主要呈現教師向學生單方向流動[1]，缺乏學生信息的反饋，大大扼殺了學生學習的興趣和積極性，難以充分調動學生的學習主動性，為進一步培養學生分析問題和解決問題的能力造成了極大障礙[2]。為了促進優質教學資源共享、強化師生之間的教學互動，切實提高教學質量，我校引入Blackboard（Bb）畢博網絡教學平臺系統，大力推進網絡課程建設?！半姍C原理與拖動”教學團隊基于Bb平臺進行了網絡課程建設，利用該平臺輔助傳統課堂教學，取得了較好的效果。

一、傳統教學現狀

傳統的課堂教學模式在教學內容呈現上通常比較單一，大多為教師的口述配合一些靜態的文本、圖片、PPT等[3]。近些年，隨著計算機信息技術的發展，為了幫助學生更好理解電機的運行原理，動畫演示被越來越多地引入到課堂教學中來。為了加深學生對各類電機特性的理解，培養適應社會需求的復合型工程技術應用人才，常用的工程仿真分析軟件如MATLAB、PSIM、ANSYS等被引入課堂，學生通過仿真軟件可以更為直觀地分析各種電機的特性曲線，學習解決實際工程問題的理論分析方法和軟件仿真建模方法[4]。

但是，傳統教學仍然存在一些問題：（1）學時較少與學生對各類電機相關知識需求之間的矛盾，如有些學生以后打算考研或從事電機相關的設計制造工作，對該課程有更深、更廣的學習需求，特別是工程仿真軟件的使用，而課堂上無法擠出足夠的時間對仿真軟件的建模分析過程進行詳細講解；（2）以教師為中心的傳統課堂教學缺乏互動性，教師授課內容無法針對各學生個體的知識結構、掌握程度等實際情況做出調整，難以調動學生學習的主動性；（3）傳統課堂教學存在空間和時間上的限制。

在電氣工程及其自動化作為江蘇省品牌專業、重點專業類中的重點專業、卓越工程師計劃、綜合改革試點專業的大背景下，電機原理與拖動作為專業核心課程，為提高本課程的教學質量，提高電氣工程專業教學質量和學生的專業素養，建立完善的網絡教學平臺非常有必要。

二、基于Bb平臺的教學改革

（一）“翻轉課堂”的實踐

“翻轉課堂”（Flipped Classroom）對學生的學習過程進行了重構調整[5]，教師不再占用過多的課堂時間來講授信息，而把“信息傳遞”過程交給學生，由學生在課前完成，教師在課堂上主要進行問題輔導，幫助學生完成知識的吸收和內化過程，基于Bb教學平臺搭建的網絡課程極大地推動了“翻轉課堂”教學模式的實施。

“電機原理與拖動”教學團隊在Bb平臺中設計了豐富的教學內容，包括課程簡介、課程學習方法、課程大綱、學習進度安排、多媒體課件、主要知識點的學習視頻、預習練習、習題庫、主題學習、工程仿真案例、各類參考資料等。基本要求是學生根據學習進度安排，在課前對相關知識進行提前學習，學完之后完成預習練習，系統對學生練習情況進行統計分析。此外，還可通過相應的單元測試、章節測試、綜合測試等，從不同的側面了解學生對基礎知識、基本技能的掌握程度。

教師可通過網絡課程平臺以通知公告、郵件等方式發布課程信息、作業等，并進行在線批改、點評作業等操作，實現教師與學生之間信息的交流和反饋。

在課程網絡平臺中還設有答疑區和討論區，為學生提供了協作化的學習環境，學生可在該區域針對學習過程中遇到的難點或興趣點發起討論，教師與學生、學生與學生之間進行對話交流，互相表述各自的觀點，類似于基于網絡平臺搭建了“虛擬教室”，在人性化交流的環境下，營造良好的學習氛圍，彌補學生單獨學習的孤獨感和缺憾。教師可借助平臺對學生遇到的問題進行及時輔導，一些共性問題在課堂上進行詳細講解，真正實現了以學生為中心的交互式教學模式。在實施過程中，要求每位學生每個學期至少發起或主持討論一個專題。

為了充分調動學生的學習積極性，網絡課程平臺中的學習討論區和資料區由學生參與建設和管理，鼓勵每位學生均參與其中，可以發布自己搜集到的學習資料、學習過程中遇到的問題、學習心得等，對學生的參與情況進行考核，并占一定的平時分。

基于網絡課程的平臺，學生可以自主獲取課程相關的教學資源，參與教學環節，與教師互動，學生在自主學習課程的基礎知識過程中，發現問題、解決問題的能力、質疑能力、創新能力、團隊協作能力也得到了鍛煉。教師利用Bb網絡教學平臺可以進行課程管理、教學設計、內容制作、作業布置以及評測反饋等，方便教師及時了解學生的學習情況，及時調整教學內容，切實提高教學質量。使課堂與學生自學相結合，網絡教學與課堂相結合，實現多層次的“翻轉課堂”教學模式。

（二）“創新實踐模塊”的搭建

電機廣泛應用于工程實踐中，因此有必要把工程實踐環節融入到理論教學中，增強學生的感知認識，培養學生的工程實踐能力。實踐教學包括課內實驗和課程設計，部分實驗在電機實驗室內完成，學生也可選做一些與電機仿真相關的實驗。

為了滿足一些學生需要對課程進行實踐環節學習的需求，“電機原理與拖動”教學團隊在Bb平臺中搭建了“創新實踐模塊”，該模塊中主要包括工程軟件仿真和實驗兩塊內容。工程軟件仿真部分主要提供仿真軟件的下載、軟件的基本操作學習視頻、經典案例的建模和仿真過程詳解視頻等，如基于MATLAB軟件，搭建的變壓器模型分析其效率曲線、串勵直流電機帶載模型分析其機械特性曲線等，學生可以根據自身需求點擊學習，并可上傳仿真結果供教師評閱。

在實驗部分主要提供實驗內容以及相關儀器設備操作的視頻，如變壓器參數測定、電機拖動試驗等，學生在申請現場操作實驗之前需要觀看學習視頻，并完成相應的問題，達標者方可進行實驗，教師則無需花大量時間對實驗過程進行詳細講解，有效提高了實踐教學的效率。

（三）主題式學習模塊

學生普遍反映“電機原理與拖動”課程內容知識非?？菰锓ξ?，而且難度較大，為了調動學生的學習興趣，在網絡課程平臺中搭建了主題式學習模塊，結合“電機原理與拖動”課程的重點知識內容，選擇一些與生活密切相關的主題，供學生來思考和學習。如從智能小車中的驅動電機、打印機上的驅動電機、汽車玻璃升降用的驅動電機等實際應用案例出發，設計小功率直流電機的工作原理和驅動控制學習主題，設定結構化的學習思路：直流電機工作原理-電力電子驅動-單片機控制，整個學習內容的組織圍繞該思路展開。

主題式的學習方式將課程內容與生活實際應用有效地整合到了一起，讓學生帶著實際問題去學習，使學習更具有目的性，使“主題”成為學習的核心，圍繞該主題的內容成為學習的主要對象，實現了學習內容的綜合化，使得學生在不同的學習內容之間建立了有意義的連接，有利于學生進行自主、探究式的學習，強化學生對學習內容的理解，有助于學生獲得整體、全面的知識，同時也培養學生的實踐創新能力。

（四）“考核方式”的改革

在傳統的考核中，教師往往過于看重理論知識的考察，甚至有的教師在考前劃重點，圈定考試范圍，大部分學生靠死記硬背式的臨時抱佛腳來應付考試，很難對學生的靈活運用所學知識的能力進行科學的考核。

為了更為科學地對學生的學習效果進行評價，將考核分為三大塊：期末考試占60%、平時表現占30%、課外拓展占10%。目前，期末考試仍以統一試卷形式安排，但在試題中降低記憶性的基礎知識分值比重，加大了實際工程應用問題的分值比重，重點考查學生創新、靈活運用所學知識的能力。

平時表現包括預習、課后習題、平時練習、方案設計等，該部分全部基于Bb網絡課程平臺實現，為了更好地對學生平時學習情況進行評估，在網絡課程平臺中建有習題庫，每道題目給予一定的難度分，在平時練習測試中，學生將隨機抽到難度分相同的不同試卷進行答題測試，系統評閱后自動輸出成績。在平時學習過程中，課后設置多個工程實際案例的問題，學生需要提供完整的技術方案，在完成該類型問題時，不僅需要用到本課程知識，還會用到其它課程相關知識，全面鍛煉學生解決實際工程問題的能力。在對實際案例的解決方案評價過程中，采用自評、互評和教師評價三者結合方式。自評過程有利于幫助學生進行自我分析和總結，發現自我不足，并提出哪些地方需要幫助；互評過程中學生通過審閱別人方案并對比自身方案，發現自身和別人的不足，并提供力所能及的幫助，有利于培養學生的學習能力、自我完善能力以及團隊協作能力；教師評價過程便于教師了解學生方案中存在的一些共性問題，并進行針對性的輔導，及時改進教學內容。

課外拓展部分主要是對學生參與的網絡平臺建設工作、仿真與實踐的學習情況等進行綜合評估。

（五）其他輔助教學模塊

為了進一步提高本課程的教學質量，基于Bb平臺搭建了課外興趣小組模塊，感興趣的學生可進入該模塊進行課外學習和討論，組織對本課程感興趣的學生去實驗室自主完成相關實驗。同時在該模塊中，教師提供一些自身科研項目信息，鼓勵學生參與到老師的科研項目中去，使所學知識在實踐中得到應用。

考慮到本課程為許多高校的考研專業課，結合常州工學院學生的考研需求，基于Bb平臺搭建了考研學習小組模塊，考研同學可進入該模塊進行學習交流、資料共享、問題討論等，定期組織教師對有考研需求的學生進行在線或線下輔導和答疑，在師生交流互動過程中不僅幫助學生解決學習難題，也提升了教師的業務水平。

三、結束語

基于Bb平臺的“電機原理與拖動”的網絡課程的建設，使教學內容生動、形象，實現了“翻轉課堂”的教學模式，使課程內容的學習具有交互性的特性，克服了空間和時間上的限制，此外，學生可根據自身的知識結構、學習進度和掌握程度等實際情況，對知識內容進行自主學習，真正體現了學生在教學過程中的主體地位，便于學生主動接受新知識，提高了教學效率，收到了較好的教學效果。

該網絡課程建成之后，已對我校的光機電一體化專業的大二、大三、大四學生全面開放，為其他專業對電機感興趣的學生提供了學習平臺，擴大了網絡課程的受益面。

網絡課程平臺建設是一項長期的工作，需要教師和學生的共同參與，對教學內容不斷地更新和充實，以滿足不斷變化的教學需求。在網絡平臺建設過程中，還需要特別強調“交流互動”環節，注重協作學習環境的設計。網絡課程平臺應與課堂教學相輔相成，網絡課程教學相對于傳統的教學方式，雖然學生可以進行自主學習，但是仍需要教師在課堂教學中隨機應變地對學生學習過程中遇到的問題進行輔導和解決，幫助學生“吸收內化”，只有這樣才能切實提高教學質量。

參考文獻：

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