線上線下混合式教學(xué)在電力電子技術(shù)課程中的應(yīng)用

任曉芳 李雙科 郭志成 李曉青

摘? 要 針對傳統(tǒng)電力電子技術(shù)課程教學(xué)中存在的問題，借助智慧教學(xué)工具雨課堂，對課程教學(xué)內(nèi)容、方法、過程進(jìn)行改革，構(gòu)建線上與線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式。教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明，該模式教學(xué)效果明顯，對提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、工程意識、創(chuàng)新能力具有非常積極的意義。

關(guān)鍵詞 混合式教學(xué);電力電子技術(shù);智慧教學(xué);雨課堂;教學(xué)改革

中圖分類號：G642.4? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）07-0046-03

0 引言

2019年10月，教育部提出一流課程“雙萬計(jì)劃”[1]，各地高校積極探索各種課程教學(xué)改革，努力打造線上、線下、線上線下金課，在新的形勢下進(jìn)行課程教學(xué)改革勢在必行。傳統(tǒng)教學(xué)方式、教學(xué)手段、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容相對陳舊，不能跟隨時(shí)代發(fā)展，學(xué)生在閉塞的學(xué)習(xí)環(huán)境中被動接受知識，缺乏有效獲取課程相關(guān)前沿知識的通道;課堂互動形式簡單，不能有效、及時(shí)獲取學(xué)生的學(xué)情信息，課程評價(jià)考核不合理、不科學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)動力、積極性不高。線上線下混合式學(xué)習(xí)是當(dāng)前推動教育教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量的重要抓手[2]。混合式教學(xué)將傳統(tǒng)課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)線上學(xué)習(xí)相結(jié)合，學(xué)生可隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源得到充分利用，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)性及學(xué)生的主體性，契合高校課程教學(xué)改革的趨勢[3-4]。

本文以電力電子技術(shù)課程為例，對課程教學(xué)內(nèi)容和方法、教學(xué)過程、考核評價(jià)方式進(jìn)行改革，積極進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)研究并探索應(yīng)用實(shí)踐。

1 電力電子技術(shù)課程現(xiàn)狀分析

傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在的不足? 電力電子技術(shù)課程內(nèi)容與實(shí)際聯(lián)系緊密，涉及工業(yè)用各種電源、交通、航空、電力系統(tǒng)等領(lǐng)域，對后續(xù)課程學(xué)習(xí)及相關(guān)工作崗位具有十分重要的作用。但是，目前教學(xué)方式還存在一些不足。

1）傳統(tǒng)課堂教學(xué)常采用板書+PPT+配套實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行[5]，以教師為主體講授，學(xué)生被動學(xué)習(xí)，以簡單提問的方式進(jìn)行課堂互動，不能引發(fā)學(xué)生思考，不能引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)，填鴨式的教學(xué)方式不能培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，學(xué)生學(xué)習(xí)動力、興趣不足，教學(xué)效果不理想。

2）智慧教學(xué)工具運(yùn)用不足。授課教師不能熟練運(yùn)用智慧教學(xué)工具提升教學(xué)效率及收集學(xué)生的學(xué)情信息，僅根據(jù)課堂提問及作業(yè)情況了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，許多情況下所掌握的信息片面、有誤，導(dǎo)致教師不能對教學(xué)內(nèi)容、方法進(jìn)行適時(shí)調(diào)整，不能形成有效的教與學(xué)的閉環(huán)反饋系統(tǒng)。

3）不能有效利用線上優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源開展教學(xué)或構(gòu)建線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式。學(xué)生學(xué)習(xí)知識面窄，不能進(jìn)行有效拓展;學(xué)習(xí)方式不靈活，受時(shí)間、地點(diǎn)限制。理論教學(xué)與實(shí)踐結(jié)合不夠緊密，實(shí)踐教學(xué)與學(xué)科競賽結(jié)合不夠。

4）考核與評價(jià)方式缺乏過程性指標(biāo)。以往課程考核評價(jià)單一地以期末考試為依據(jù)，未真實(shí)反映學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，未對學(xué)生的學(xué)習(xí)起激勵作用，應(yīng)注重過程成績的考核與評價(jià)。

教學(xué)改革內(nèi)容

1）情境引入，最大限度激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。將一些抽象、難以理解的概念通過直觀生動、有趣味的課堂情境引入，在課堂教學(xué)中采用實(shí)物、模型等教學(xué)手段，從“器件認(rèn)識→電路分析→電力電子裝置的應(yīng)用”，將學(xué)習(xí)情境加入電力電子技術(shù)課程教學(xué)的各個(gè)知識單元中。

2）運(yùn)用雨課堂開展、組織教學(xué)，改進(jìn)教學(xué)方法，有效地調(diào)動和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。針對不同的教學(xué)內(nèi)容，采用傳統(tǒng)和先進(jìn)教學(xué)模式相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)，課前推送學(xué)習(xí)資料，課堂上重點(diǎn)講解及測試，課后線上輔導(dǎo)答疑，引進(jìn)及建設(shè)線上教學(xué)資源，優(yōu)化適于線上授課的教學(xué)設(shè)計(jì)，構(gòu)建混合式教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，及時(shí)準(zhǔn)確掌握學(xué)生學(xué)情信息，師生之間的活動交流得到實(shí)質(zhì)性提升。

3）課堂教學(xué)、學(xué)生科技素質(zhì)拓展和實(shí)踐能力培養(yǎng)緊密結(jié)合，構(gòu)建階梯式電力電子技術(shù)課程教學(xué)與實(shí)踐方案，全方位、立體式地對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)，即將課程教學(xué)體系結(jié)構(gòu)分為三層：基礎(chǔ)層為電力電子技術(shù)課程的理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合;應(yīng)用層則基于工廠供電、運(yùn)動控制系統(tǒng)等課程的無縫連接，完成一個(gè)完整電力電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì);創(chuàng)新層為學(xué)生綜合單片機(jī)原理與接口技術(shù)、EDA技術(shù)，參與大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目或科技競賽（電子設(shè)計(jì)大賽、挑戰(zhàn)杯、機(jī)器人大賽等）。

4）優(yōu)化課程內(nèi)容，緊盯生產(chǎn)實(shí)際，通過市場調(diào)研、人才需求分析、工程應(yīng)用能力分析、創(chuàng)新能力分析，確定電力電子技術(shù)課程的核心能力。學(xué)生畢業(yè)后完成相關(guān)技術(shù)工作應(yīng)具備的能力有：電力電子系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、調(diào)試和設(shè)計(jì)的能力;電力電子設(shè)備安裝調(diào)試能力;電力電子設(shè)備銷售、售后服務(wù)能力。在進(jìn)行課程內(nèi)容優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，以目標(biāo)為導(dǎo)向，圍繞應(yīng)具備的這些能力，對電力電子技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行重新劃分歸類，分為六大模塊，以工程應(yīng)用能力需求為標(biāo)準(zhǔn)，在各模塊課堂授課中增加多個(gè)電力電子技術(shù)應(yīng)用案例。

2 課程教學(xué)改革實(shí)踐

線上與線下教學(xué)結(jié)合的混合式教學(xué)方案? 混合式教學(xué)方案如圖1所示，分為三個(gè)階段：線上學(xué)習(xí)、線下學(xué)習(xí)、線上線下知識拓展。線上學(xué)習(xí)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，完成教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)及測試，并就不懂有疑問的地方在平臺上留言。在課堂教學(xué)中，引入學(xué)習(xí)情境，組建學(xué)習(xí)小組，采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方式，檢查線上學(xué)習(xí)效果，收集、匯總、提煉線上學(xué)習(xí)中存在的共性與個(gè)性問題，確定課堂教學(xué)的重點(diǎn)并組織教學(xué)。教師通過線上掌握的學(xué)情信息，及時(shí)對線下授課作出調(diào)整、補(bǔ)充，課后不斷反思，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，形成良性的教學(xué)反饋閉環(huán)系統(tǒng)，逐步增強(qiáng)教學(xué)效果。結(jié)合電力電子技術(shù)的具體應(yīng)用實(shí)例、課程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、學(xué)科競賽在線上、線下對所學(xué)知識點(diǎn)拓展，具體拓展知識如表1所示。

為了保證以上教學(xué)模式的順利實(shí)施，必須擁有豐富的教學(xué)資源，以滿足學(xué)生線上、線下的學(xué)習(xí)。顆粒化（細(xì)化）每一模塊主要的知識點(diǎn)，制作各知識點(diǎn)的教學(xué)視頻及PPT，視頻時(shí)間短，學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)就可以完成知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)。每一模塊分別增加拓展資料及前沿性、時(shí)代性的熱點(diǎn)資料，提升課程的高階性及創(chuàng)新性。

基于雨課堂的混合式教學(xué)模式下教學(xué)過程的重構(gòu)? 電力電子技術(shù)課程實(shí)施線上線下混合式教學(xué)的具體過程如圖2所示。

課程內(nèi)容通過傳授、內(nèi)化、外化三個(gè)層次向?qū)W生傳遞或轉(zhuǎn)換：傳授為知識傳授，由教師提前在雨課堂上傳教學(xué)與操作視頻、PPT課件、課后習(xí)題等學(xué)習(xí)資料，學(xué)生課前預(yù)習(xí)完成;內(nèi)化為知識內(nèi)化，通過教師在課堂講授重點(diǎn)知識、答疑解惑難點(diǎn)問題、檢查線上學(xué)習(xí)效果等方式進(jìn)行，以課堂講授為主;外化為技術(shù)外化，通過實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、競賽等方式，檢驗(yàn)學(xué)生對課程的掌握情況。學(xué)生對不同層次的知識點(diǎn)的掌握情況，應(yīng)采用不同的評價(jià)體系去評價(jià)。

授課時(shí)間劃分為課前、課中和課后：課前，教師通過雨課堂向?qū)W生推送相關(guān)教學(xué)資料及配套測試題，督促學(xué)生自主學(xué)習(xí)，根據(jù)學(xué)生答題情況及學(xué)生提出的問題，做好針對性的課堂準(zhǔn)備;課中，教師規(guī)劃好本節(jié)課授課的重點(diǎn)及學(xué)生互相協(xié)作完成的任務(wù);課后，師生完成課程實(shí)驗(yàn)，學(xué)生再次在線上完成拓展知識的學(xué)習(xí)。

授課空間劃分為線上和線下兩部分：線上由學(xué)生通過視頻、課程PPT等學(xué)習(xí)資料自主學(xué)習(xí)，課前完成知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)及練習(xí);線下，以教師課堂講授、實(shí)驗(yàn)操作為主，并結(jié)合各類競賽。

多維的課程考核方式? 電力電子技術(shù)課程考核方式采用過程性考核和終結(jié)性考核相結(jié)合的模式：過程性評價(jià)包括在線測試、在線學(xué)習(xí)評價(jià)及課堂評價(jià);終結(jié)性評價(jià)包括期末考試。具體的考核方式如表2所示。

3 結(jié)語

將智慧教學(xué)工具雨課堂融入電力電子技術(shù)課程的教學(xué)過程中，改變以往教學(xué)方式以教師為主體、學(xué)生被動學(xué)習(xí)的局面，采用混合式教學(xué)方式重構(gòu)教與學(xué)，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維。近些年，通過實(shí)施這一教改成果，學(xué)生受益頗豐，教學(xué)效果顯著增強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高，參加的各類學(xué)科競賽及大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目都取得優(yōu)異成績，畢業(yè)的學(xué)生得到企業(yè)的較高評價(jià)。同時(shí)，該成果也受到在校學(xué)生、教師的一致認(rèn)可。這些成績完全能說明本成果所產(chǎn)生的教學(xué)效果，值得進(jìn)行推廣。■

參考文獻(xiàn)

[1]教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見[EB/OL].（2019-10-30）[2020-10-05].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191031_406269.html.

[2]姚友明，鄭州，李立新.基于慕課的線上線下混合式教學(xué)課程建設(shè)、應(yīng)用與效果評價(jià)研究[J].中國教育信化，2020（8）：86-89.

[3]王廣政，李相峰，段金輝，等.基于能力培養(yǎng)的高校工科課程混合式教學(xué)模式構(gòu)建[J].教育現(xiàn)代化，2018（33）：200-201.

[4]邢麗麗.基于精準(zhǔn)教學(xué)的混合式教學(xué)模式構(gòu)建與實(shí)證研究[J].中國電化教育，2020（9）：135-141.

[5]王黎.工程教育認(rèn)證背景下混合教學(xué)在課程中的實(shí)踐研究：以電力電子技術(shù)為例[J].科技資訊，2019（32）：116-117.