“混合式”教學(xué)助力高職工科專業(yè)課教學(xué)效果提升的探索
——以電力電子技術(shù)課程教學(xué)為例＊

諸葛堅(jiān)

（金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程學(xué)院，浙江 金華321017）

對于高等職業(yè)院校的工科專業(yè)課程來說，一般都具有理論、實(shí)踐聯(lián)系密切，且工程實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的高職工科教學(xué)往往重理論輕實(shí)踐。隨著以慕課（MOOC）為代表的線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的風(fēng)靡全球，“線上+線下”混合式教學(xué)成為教學(xué)改革的新寵。本文將從線上數(shù)字資源的建設(shè)和使用、教學(xué)活動的組織、線上線下教學(xué)的協(xié)調(diào)等方面入手，如何通過混合式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和工匠精神，提升高職工科的教學(xué)效果。

1 數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)

通過調(diào)研和分析地方電力電子產(chǎn)業(yè)發(fā)現(xiàn)，在電機(jī)控制、逆變器、變頻調(diào)速、開關(guān)電源和微電網(wǎng)這五個方向人才最為緊缺，而這五個方向主要對應(yīng)電力電子技術(shù)的DC-AC、AC-DC、DC-DC 三大變換技術(shù)。因此，課程組以“逆變電源系統(tǒng)”作為項(xiàng)目載體，將課程內(nèi)容分解為電力電子器件、DC-DC、DC-AC、AC-DC 四大模塊，再將每個模塊分解為三四個子任務(wù)，最后將課程內(nèi)容解構(gòu)成15 個子任務(wù)和64 個知識技能點(diǎn)，并開發(fā)和建設(shè)顆粒化教學(xué)資源，形成以模塊化實(shí)踐任務(wù)為骨架，以知識技能點(diǎn)為內(nèi)容的實(shí)踐導(dǎo)向結(jié)構(gòu)化課程內(nèi)容體系。

2 “線上+線下”混合式教學(xué)活動的實(shí)施

根據(jù)“電力電子技術(shù)”課程特點(diǎn)，教學(xué)的實(shí)施以工程項(xiàng)目任務(wù)為載體，將設(shè)計過程分為參數(shù)設(shè)計、軟件仿真、實(shí)物制作和測試等過程。同時，在課程教學(xué)的過程中，融入課程思政，教書與育人有機(jī)結(jié)合。現(xiàn)以直流-直流降壓變換器為例，說明如何在課前、課中和課后三個階段實(shí)施教學(xué)。

2.1 課前教學(xué)環(huán)節(jié)

教師發(fā)布學(xué)習(xí)要求。學(xué)生根據(jù)要求自主在網(wǎng)絡(luò)平臺上學(xué)習(xí)微視頻等資源，并完成教師布置的預(yù)習(xí)測試，預(yù)習(xí)測試以考察學(xué)生知識點(diǎn)的掌握情況為主，教師通過分析視頻觀看結(jié)果和預(yù)習(xí)測試結(jié)果，確定上課重點(diǎn)。

慕課堂的學(xué)情分析功能，會統(tǒng)計學(xué)生所有視頻的觀看情況。在柱狀圖上選擇某個視頻，就會詳細(xì)顯示學(xué)生觀看該視頻的信息。

2.2 課中教學(xué)環(huán)節(jié)

課堂的教學(xué)主要使用的工具是慕課堂。正式上課前10 min，使用慕課堂進(jìn)行簽到。

正式開始上課以后，教師以智能機(jī)器人的電源系統(tǒng)設(shè)計為例，切入到課程知識，開始對本節(jié)課的重點(diǎn)難點(diǎn)知識進(jìn)行集中講授，由于之前學(xué)生已經(jīng)在在線平臺看過視頻教學(xué)，已經(jīng)有一定的基礎(chǔ)，這個時候深入進(jìn)行點(diǎn)評，學(xué)生理解起來會更加快。

在講解過程中，教師會在慕課堂上發(fā)布討論話題，讓學(xué)生參與討論和留言，采用討論的方式鞏固和內(nèi)化課程知識。

接下來教師會在慕課堂上發(fā)布一個20 min 的課堂小測驗(yàn)，通過慕課堂的統(tǒng)計功能來查看學(xué)生知識的掌握情況和聽課效果。

測驗(yàn)結(jié)束以后，教師對測試題進(jìn)行講解。最后，發(fā)布工程設(shè)計任務(wù)，學(xué)生根據(jù)設(shè)計要求，運(yùn)用所學(xué)的知識，完成主電路參數(shù)設(shè)計，即關(guān)鍵電力電子器件的參數(shù)計算；并根據(jù)計算得到的參數(shù)，使用PSIM 軟件進(jìn)行仿真，且在仿真過程中，根據(jù)仿真波形調(diào)整和優(yōu)化參數(shù)，學(xué)生使用自己設(shè)計的參數(shù)，完成實(shí)物的制作和調(diào)試。最后按小組制作PPT，匯報收獲和不足。

課中教學(xué)實(shí)施流程如圖1 所示。

圖1 課中教學(xué)實(shí)施流程

2.3 課后教學(xué)環(huán)節(jié)

課后學(xué)生需要完成課后練習(xí)和實(shí)訓(xùn)報告，這個課后練習(xí)主要以設(shè)計題為主，繼續(xù)強(qiáng)化學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行工程設(shè)計的能力；實(shí)訓(xùn)報告主要是記錄參數(shù)計算、軟件仿真和電路板安裝調(diào)試的整個過程，總結(jié)收獲和不足，并思考可以進(jìn)一步改進(jìn)的方案。

“線上+線下”混合式教學(xué)模式如圖2 所示。

圖2 “線上+線下”混合式教學(xué)模式

3 “線上+直播”混合式教學(xué)活動的實(shí)施

一場突如其來的疫情在全世界范圍內(nèi)肆虐，國內(nèi)所有的學(xué)校延期開學(xué)，所有的課程只能通過網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)的方式進(jìn)行。如何保證線上教學(xué)的效果，如何運(yùn)用數(shù)字資源開展在線實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這些都是高職工科專業(yè)課程在線教學(xué)亟待解決的問題。電力電子技術(shù)課程通過“線上+直播”的混合式教學(xué)模式很好地對這些問題做了解答。

“線上+直播”的教學(xué)模式是通過中國大學(xué)慕課網(wǎng)等在線網(wǎng)絡(luò)平臺加上釘釘?shù)戎辈ボ浖M(jìn)行直播教學(xué)。“線上+直播”的教學(xué)模式在實(shí)施過程中，很多方面與“線上+線下”混合式教學(xué)模式類似，兩者的主要區(qū)別還是在課堂教學(xué)這一環(huán)節(jié)。因?yàn)橐咔椋處熤荒芡ㄟ^釘釘?shù)溶浖娜褐辈スδ苁谡n，在課堂上給學(xué)生們進(jìn)行知識梳理、重難點(diǎn)講解以及答疑解惑，最后形成直播視頻，可供學(xué)生隨時隨地回放觀看。實(shí)驗(yàn)的教學(xué)是學(xué)生知識內(nèi)化的過程，為了保證線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，根據(jù)課程的特點(diǎn)，引入仿真教學(xué)軟件，通過構(gòu)建虛擬的仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，來探索虛實(shí)結(jié)合的工科實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。電力電子技術(shù)課程通過在線課程+慕課堂+直播教學(xué)+虛擬仿真平臺的教學(xué)實(shí)施，基本能夠保證工科專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

4 總結(jié)與展望

高職工科專業(yè)課程的混合式教學(xué)模式即學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力；線下以工程實(shí)踐項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)。電力電子技術(shù)課程通過參數(shù)設(shè)計、軟件仿真、實(shí)物制作等教學(xué)實(shí)施步驟，來培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力和工程設(shè)計能力。參數(shù)設(shè)計、軟件仿真、電路的制作和調(diào)試，這是一個工程師開發(fā)設(shè)計電力電子產(chǎn)品的關(guān)鍵步驟。通過參數(shù)設(shè)計、仿真驗(yàn)證優(yōu)化和實(shí)物制作調(diào)試相結(jié)合的課堂教學(xué)，這既有助于專業(yè)知識的內(nèi)化，又可以培養(yǎng)學(xué)生良好的工程開發(fā)設(shè)計習(xí)慣，為其職業(yè)生涯發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。同時在課程教學(xué)的過程中融入課程思政。參數(shù)計算就是把用戶需求工程化的過程，項(xiàng)目開發(fā)前一定要把用戶的需求分析清楚，因?yàn)榧?xì)微的差別會造成重大隱患和浪費(fèi)。強(qiáng)調(diào)提高效率、減少返工浪費(fèi)就是對企業(yè)國家作貢獻(xiàn)的愛國精神。通過軟件仿真優(yōu)化設(shè)計參數(shù)是精益求精的過程，突出把每一件簡單的事做好就是不簡單的敬業(yè)精神，培養(yǎng)學(xué)生“精益”“敬業(yè)”的工匠精神。