“高電壓技術”課程混合式教學改革與實踐

郭曉君 林亞君 陳學軍

（莆田學院機電工程學院，福建 莆田 351100）

0 引言

高電壓技術課程是電氣工程專業一門重要的專業基礎課，多門學科知識交叉使其具有理論性、實踐性和應用性三性分庭抗禮的特點。課程的知識點覆蓋面大，學生對某一學科知識的欠缺會導致理解困難， 更無法系統掌握。課程的實踐和應用性強，但由于課程性質和安全等原因學生無法獲得較多的實踐機會。 傳統的課堂講授結合實驗課不能很好地滿足課程教學的需要。另一方面， 現有的考核方式大多為平時表現和實驗課占比30%加上期末卷面成績占比70%的模式，很多學生平時松散，考試前臨時抱佛腳，考試后拋之腦后，教學效果較差，難以達到預定的教學目標[1-3]。

為解決上述問題，引入“以學生為主體，以教師為主導”的混合式教學進行課程教學改革，改變傳統的“灌輸式”“單向式”教學模式，形成一套行之有效的混合式教學方案，利用豐富的線上教學資源，采用多樣化教學手段，善用啟發誘導的方法，激發學生自主學習的興趣， 將教師的教學活動轉化為學生主動求知、自主選擇、自我深化的過程。 同時建立一套多元化的過程評價體系對學習效果進行評價，并在實踐過程中不斷改進教學模式，實現學生自主學習和實踐應用能力的提升，適應新時期對應用型人才的迫切需求[4-5]。

1 教學設計

1.1 調整教學目標

混合式教學是“以學生為中心”的教與學，教學目標不僅僅是掌握課程內容的理論和應用，更重要的是授人以漁。基于以上思想，教學目標調整為：使學生掌握高電壓學科的基礎理論知識；使學生了解高電壓試驗常用的試驗裝置及測量儀器的原理與使用方法；使學生了解和掌握過電壓的基本理論和過電壓的保護方法； 培養學生用所學理論知識解決實際問題的能力，結合創新型實驗和工程實踐培養學生的實踐能力和創新能力，促進全面素質的提高。

1.2 教學內容設計

高電壓技術課程的內容可分為三部分，根據各部分的特點進行混合式教學方案設計。

第一篇主要內容是氣體、固體、液體的絕緣特性和介質的電氣強度，涉及較多的物理理論知識，也涉及工程試驗相關內容，理論性和學科交叉性較強。在這一部分的教學設計中， 教師首先在線上給出章節學習需要提前了解或復習的一些知識點、學習方法、重難點等，形成學習指南，在線上課程資源中應用動畫、視頻、圖片等各類多媒體手段展示原理加強直觀理解， 在課堂中對重難點詳細分析，組織學生討論，指導學生使用思維導圖理清各種介質絕緣特性和電氣強度的聯系與區別。 對這部分內容學習效果的檢驗主要采用課堂練習和章節測驗，可以加強學生理解與記憶。

第二篇主要內容是電氣絕緣的預防性試驗、高電壓試驗和在線檢測， 主要涉及工程與試驗相關知識，實踐性較強。線上部分主要學習試驗原理、結果判定、各類試驗和測量設備，課堂中對重難點詳解，并將重點放在實驗教學中。預防性試驗可以由學生在實驗室中完成，真實的試驗場景可以培養學生的安全意識和職業素養，鑒于大型的高電壓試驗和在線檢測無法在實驗室完成，采用視頻學習和仿真操作來教學。 課后的加強和鞏固采用實驗報告和章節測驗的方式進行。

第三篇主要內容是過電壓防護與絕緣配合，其中的波過程理論性較強，主要采用課堂講授的方式推導分析。 雷電過電壓、內部過電壓防護和絕緣配合屬于工程應用范疇， 主要采用線上課程和資源進行教授，并注重培養學生的工程思想和解決問題的能力。采用案例式教學和翻轉課堂的形式， 分析工程實際問題，有助于學生深刻理解所學知識的用途，提高觸類旁通和知識應用能力，激發學習積極性和主動性。

1.3 教學中的課程思政

“課程思政” 是將思想政治教育的要求與課程自身的思想政治教育內涵相融合， 貫穿教育教學全過程，踐行高校立德樹人使命的一種綜合教育理念。 在高電壓技術混合式教學改革中，同樣應將課程思政設計考慮進來。

首先根據課程的特點，設置針對性的德育目標。與高電壓技術關聯的德育目標包括樹立職業道德、環境素養和全局意識等。 根據德育目標，梳理課程的教學內容，搜集符合德育目標和課程內容的思政元素與資源，課程第一篇主要是理論教學，適合融入一些馬克思主義哲學原理等；第二篇內容實踐性強，適合融入職業精神教育等；第三篇注重工程應用，通過案例式教學可融入社會主義核心價值觀、愛國主義等。 每個融入點的具體設計中，要實現無縫銜接，專業知識和思政教育平穩過渡。

2 實施要點

2.1 線上網絡教學實施要點

線上資源應豐富且形式多樣，不同類型的知識點采用適合表達手段可達到更好的教學效果。教學視頻不應是傳統課堂的錄像，而應將每個知識點模塊化為短小精悍的部分， 再通過知識點之間的聯系串接起來。 線上資源應區分應學和拓展，應學部分選取大部分學生自學就能掌握的內容，拓展部分面對自學能力較高的學生以拓寬知識面或加強學習深度，體現個性化教學。

線上教學在安排上可分為學習準備階段、新知識學習階段和鞏固掌握階段。 在學習準備階段，在平臺上給出該章節的主要內容，重難點部分，需要提前準備的知識點以及運用的學習方法等；在新知識學習階段，在視頻中利用平臺功能穿插題目，一方面了解學生的掌握情況，另一方面可以防止學生刷數據；在鞏固掌握階段，通過作業、單元測驗和線上課后討論開展，經學生反饋，單元測驗每人兩次的答卷機會可促使學生進行自我檢查和反省，作業在批改后及時公布成績，并將提交的優秀作業放到資源中共享，可以及時糾正錯誤的理解。 另外，在平臺中可以設置提問板塊，教師或其他學生幫忙解答[6-7]。

2.2 線下課堂教學實施要點

線下教學的目標是解決線上課程無法完成的重難點問題，深化學生的理解與掌握。 針對不同性質的知識以及要求的不同，線下面對面課堂教學可采用教師講授、小組討論、自由發言、隨堂測試、實驗仿真、翻轉課堂與案例式教學等多種方式。

在教學過程中，應注意線上與線下的教學內容應緊密銜接， 教師應在課前掌握學生的線上學習情況，對于薄弱部分在課堂上通過設置練習、 集中講授、小組討論、答疑解惑等方式幫助學生解決學習中遇到的問題，并引導學生從淺層化學習向深層次學習轉變。

在實驗仿真教學中，應在實驗課前指導學生進行預習， 明白本次實驗的目的以及在實際中的應用，這樣可以更好地提高學生的積極性。在課堂上先由教師講授實驗的原理、 結果的判定和實驗的影響因素等，需要分組的實驗應考慮各組之間學生能力的平衡，并適當進行小組間的競爭與互助，實驗報告根據實驗性質的不同設置不同的要求，并在規定時間內上傳至網絡教學平臺。這部分教學是對學生實踐能力的培養和檢驗，教師應對學生的表現多加觀察和記錄，并在課后對存在的問題進行剖析和總結，及時反饋給學生以提高實踐能力。

翻轉課堂的主要目的應是創造出一個以學生為中心的學習環境，讓學生學習更加靈活、主動，參與度更強。 在高電壓技術這門課程中，主要采用工程實際案例來進行翻轉，可以檢驗學生有關知識和理論的掌握情況，鍛煉應用知識解決實際問題的能力。 具體實施如下：教師首先準備同一類型的多個案例，在學生分組后隨機分配。 由于涉及實際應用，教師可以先準備一個案例進行教學示范引導學生舉一反三。 隨后，給學生一定時間進行資料查找、問題解決、編寫報告和準備匯報。 在進行小組學習匯報和展示的過程中，為了讓每個學生都充分參與、充分準備，教師應盡可能采用抽簽的方式選擇每組匯報的學生。在各個小組進行匯報時，為了調動全班的積極性，促進小組間相互學習，應要求各組對匯報小組的任務完成情況進行評價和打分。 翻轉結束后，由教師進行統一點評和總結。

3 評價方式

混合式教學的評價方式應是過程性、多元化和動態化的。 在高電壓技術這門課程中，考核評價模式設計為過程考核和期末考核， 各占總成績比例的50%。過程考核分為線上學習和線下課堂考核，線上學習考核占比30%，包括視頻和課件學習情況5%，線上練習與測驗10%，線上作業10%和線上討論5%，主要考查學生線上課程的學習情況。 線下課堂考核占比20%，其中課堂表現10%，包括簽到、小組討論、翻轉課堂匯報、案例分析報告等，主要考查學生運用知識分析和解決問題的能力；實驗考核10%，包括實驗過程表現與實驗報告，主要考查學生實驗操作能力和對實驗數據的分析運用。 期末考核采用試卷的形式，考查學生對概念、原理等基本知識的掌握能力，對工程問題的計算和分析能力。

通過上述綜合性評價模式，可降低影響綜合成績的偶然性因素，更客觀的評估學生的學習效果。 在此基礎上引入可持續改進理念，統計各部分考核成績占比對教學目標達成率的影響，并邀請學生全過程多方位參與到課程的學習反饋中，從學習者的角度提出最直觀的意見和建議，從而評價當前考核方式的合理性和有效性，并通過改進和調整考核方式，不斷提高教學質量，促進學生自主性學習[8-9]。

4 結語

為了更好地培養應用型本科的電力專業人才，對高電壓技術課程進行了混合式教學改革實踐。基于課程改革探索了混合式教學設計、具體實施方式以及綜合評價方式， 找到一套行之有效的混合式教學方案，體現了以學生為主體的核心思想，實現了個性化差異化的教學，改善了教學效果，可為其他課程的混合式教學改革提供參考借鑒。