電機及電力拖動課程線上線下混合式教學設計探討

摘要：本文以職業院校電氣自動化技術專業的《電機及電力拖動》課程中的“三相異步交流電動機啟停控制”課題為例，以任務引領的形式，整合多元化信息技術教學手段，構建線上線下混合式教學模式，采用課前自主探索預習、課中協同提升學習、課后鞏固拓展三個步驟，拓展教學的時間和空間，加深學生的課堂參與度，充分調動學生的參與積極性，提升教學效果。

關鍵詞：線上線下;任務引領;學為中心

一、背景

《電機及電力拖動》課程是職業院校電氣自動化技術專業的專業基礎課，具有多學科交叉、工程型、應用性的特點，是一門用電磁理論解決復雜的、具體的、綜合的實際問題的課程。在電機運行中，電機內同時存在電、磁、力的相互作用。因此本課程是使學生牢固掌握基本概念、基本原理和主要特性，學會結合電機的具體結構、應用電機基本理論分析電機及拖動的實際問題。該課程對培養學生分析能力、初步掌握專業知識的實際應用能力，操作的基本方法和基本技能起著非常重要的作用，同時也為后續課程的學習、畢業設計奠定必要的基礎，最終培養出具有良好素質和基本技能、適應能力強、符合社會發展需求的專業技術人才，在專業課程體系中具有承上啟下的作用。

傳統的課堂授課中，大多以教師講授為主，通過抽象的理論講解、簡單的視頻演示、輔以固定的實操步驟向學生傳授知識和技能，課堂上以教師單向灌輸為主，師生和生生之間的互動較少，學生學習的熱情和積極性較低;加上課堂的授課時間有限，學生很難達到入腦入心，真正掌握【1】。

為提升課堂授課效果，課程通過線上線下混合教學模式研究，采用課前、課中、課后三個步驟，拓展教學的時間和空間，有效延伸課堂，網絡學習平臺與仿真操作軟件結合，打破學習的時空局限，使學習資源更豐富，師生、生生之間的交流互動更多樣靈活，激發更多學生的參與興趣，提高學生的自學能力，加深學生的課堂參與度，充分調動學生的參與積極性，提升教學效果。

二、課題介紹

本文以課程中的“三相異步交流電動機啟停控制”課題為例，以任務引領的形式，整合多元化信息技術教學手段，從應用的角度引導學生初步認識三相異步交流電動機如何拖動負載。教學重點為三相異步交流電動機啟停控制的接線調試、教學難點是三相異步交流電動機啟停控制的運行原理的分析。

課題處于課程的中后部，前面學生已經學過了三相異步交流電機的結構、工作原理、運行分析等相關知識點，對三相異步交流電動機有了一定的了解和掌握，本課題是從應用的角度引導學生初步認識三相異步電動機如何拖動負載，為后續三相異步電動機的電力拖動的學習打下知識和技能的基礎，具有承上啟下的作用。

課題的教學目標要求學生會識讀電氣原理圖、解釋啟停控制電路運行原理，并能以小組為單位，在課堂的20分鐘內，按照規范的操作步驟及注意事項正確連接電路及運行調試。能在工作任務中養成安全生產、規范操作的工作態度和勞動意識，以及團隊協同合作的能力。

三、教學策略

根據教學分析及課題情況，采用的教學策略有以下四個方面：

（一）知識直觀呈現

以任務引領的形式，應用微課、視頻等媒體資源，以及教具、實訓設備，讓抽象知識可視化、具體化，增強學生的認知。

（二）充分利用教學資源互補作用

1.線下課堂學習與線上教學平臺相結合，使課堂教學延伸;

2.虛擬軟件與實操平臺相結合，延伸訓練空間，提高學習效率。

（三）激發學生情感共鳴，調動學生學習積極性

1.課題任務選自學生，增強學生對任務的認同感和興趣;

2.設置師生互動、生生討論環節，激發更多學生參與興趣。

（四）教學重難點處邏輯遞進

1.通過學生自學、組內互學、課堂討論、動畫講解等步驟逐步理解難點;

2.通過引導學生發現問題、討論問題、解決問題、反復鞏固等步驟逐步掌握重點。

四、教學過程

教學過程分為課前自主探索預習、課中協同提升學習、課后鞏固拓展三個階段。

課前和課后主要采用線上教學與互動。課程主要內容以微視頻的形式呈現，利用網絡教學平臺供學生反復觀看學習，上傳PPT、教學視頻、實驗指導視頻、圖片、動畫等輔助學生學習，并提供豐富的媒體資料做參考，添加相應的試題來檢測學生的掌握情況。建設完整的電子課件、詳細的教學案例、容量較大的習題庫，幫助學生拓展學習的時間和空間。

課中主要采用理論與實踐相結合的形式，構建一體化學習環節，加深學生的課堂參與度，充分調動學生的參與積極性，以教導學，以學促教，讓學生由被動變為主動，體現“以學為中心”的教學理念，塑造學生全方位素養。

課前自主探索預習

課前自主探索預習的任務有三個，分別是：

1.線上學習平臺發布課前知識測驗

設計意圖：通過課前知識測試，加深學生對本次課所需的基礎知識的掌握;并根據學生測試分數，強弱搭配，進行分組，達到互助合作、先進帶動落后的目的。

2.探索三相異步交流電機啟停的應用并在學習平臺討論

設計意圖：通過觀察學生資料查閱及討論情況，了解學生的興趣點，并選出其中同學們討論較多、較為正確，且有意義的案例作為本課題任務。

3. 熟記啟停控制原理圖并理解

設計意圖：發布啟停控制電路的原理圖，讓學生自主預習理解電路原理，有助于激發學生主動求知的能力;同時熟記原理圖有助于課堂實操接線效率提高。

課中協同提升學習

課中學習主要有以下幾個環節：

1.任務導入分析

（1）選取同學們最感興趣的自主查找的正面案例作為本課題任務

設計意圖：課題任務選自學生自主查閱的資料，增強學生對課題的認同感和興趣。

（2）解析任務的目標及要求

設計意圖：采用動畫的形式講解，能直觀、明確展示課題任務的目標及要求。

2.電路原理逐層解析

電路原理分三個步驟逐步理解：

難于理解的電路原理以自學展示→互學交流→教師精講的遞進形式逐步展開，由部分到整體，最后全面理解掌握，攻克難點。

設計意圖：

（1）自學展示環節是給學生提供單個的電路元件模塊教具，讓學生以小組為單位上講臺拼搭并匯報展示，既能增強學生課堂參與度，又能讓老師了解學生初步理解程度，一般來講，此步驟能完全掌握的同學只占極少比例;

（2）互學交流環節是讓學生以組為單位進行討論，互通有無，同學之間交流討論，易于學生理解和接受，進一步理解運行原理，此環節之后會有更多一點的同學能夠基本理解;

（3）最后教師精講環節是教師通過動畫演示進行全面講解，將抽象原理直觀展現，幫助學生全面掌握理解。因在前兩個環節中，學生的學習興趣點、參與感已被充分調動，故在教師講解階段學生的專注力及理解程度比傳統教師直接灌輸要好很多，從教學經驗來看，此環節后班級絕大部分同學能達到完全掌握的目的，個別還未完全理解的同學，在后續的實操環節中理論聯系實際，最終也能完全理解掌握。

3.虛實互補操作訓練

實操訓練是課堂重要環節，此環節是培養學生理論聯系實際;提高學生技能認知能力;樹立正確職業觀、價值觀;塑造想象力、創造力及可持續發展能力等核心職業素養的關鍵。此環節要引導學生發現問題、討論問題、解決問題，做中學，學中做，反復鞏固等步驟逐步掌握重點。

具體實施為三個同學為一個小組，分工合作，一名同學主接線、一名同學輔助及檢測、另一名同學電腦仿真接線操作，同時提示實操同學正確接線步驟，虛實結合，協同合作，既能提高操作效率，又能增強學生合作意識。

在操作中，引導學生嚴格遵循安全為先的原則，對照崗位標準，先自己接線，過程中發現問題，采用手機拍照與教學大屏幕展示的方式，引導全體同學通過大屏直觀的發現問題，大膽發言，勇于提出質疑，集體討論優化，再實踐驗證的方法反復操作。

設計意圖：

（1）仿真訓練能保證接線的正確與高效，從而排除在實訓中可能出現的錯誤而發生安全隱患;

（2）實操訓練，讓學生了解到做什么？怎么做？做到什么程度？從而培養學生動手實踐及合作的能力;

（3）虛實結合能有效引導學生正確接線，提高學習效率;

（4）在發現問題，討論問題，解決問題中反復操練，逐步掌握重點。

4.總結歸納

知識點回顧及總結;以及實訓設備歸納整理。

設計意圖：

（1） 總結環節，重點鞏固，加深印象，教師在總結中適當加入大國工匠等思政元素，引導學生將做學知識轉化到實際應用層面，激發學生職業認知;

（2）歸納整理環節，通過整理、整頓、清掃、清潔、素養、安全6S管理，培養學生勞動意識。

（三）課后鞏固拓展

課后鞏固拓展主要從教學平臺討論、知識延伸等方面入手，借助自評互評數據分析，掌握學生學習情況。

設計意圖：

1.自評互評可以理性反映學生掌握情況;

2.平臺討論可以感性反映學生的學習感受、掌握程度;

3.知識延伸可以進一步提高學生的課堂知識掌握，并引發學生思考及進步。

五、教學總結

從授課效果來看，課前自主探索預習環節中，學生對老師推送的任務基本完成，為課堂教學奠定基礎;課中協同提升學習環節，理實結合，課堂互動頻繁，學生在“學中作、做中學”中學有所獲，課堂任務完成度好;課后鞏固拓展環節，從課后延伸思考、學生自評互評等方面綜合分析，學生對課題的掌握情況良好。

這種線上線下混合式教學模式具有以下幾點優勢：

（一）教學模式的設計與創新

1.教學內容富媒體化：建設以授課內容為中心的課程資源包，囊括視頻、仿真、圖書、課件、動畫等富媒體內容。

2.教學模式混合化：將原來講授式教學模式轉變為課前自主學習、課中互動學習、課后個性化學習等部分構成的混合化教學。

3.知識技能應用化：將知識點通過典型案例引出，理論知識與實操訓練相結合，將實際企業崗位技能要求貫穿于整個教學過程中，注重學生實踐應用能力和職業素養的培養。

（二）多種教學方法的運用

《電機及電力拖動》是一門理論與實踐聯系密切、內容覆蓋面廣的基礎交叉學科。教學中，根據高職教育的特點和我校資源現況，突出學生為主體，，采用任務引領、講練結合、合作探究、師生互動、生生互動、實操訓練等教學方法，激發學生學習興趣，提高學生知識和技能水平。

（三）教學中信息多元化設計

1.教學內容多元化：課程內容從傳統的用 PPT 上課的形式，改為以視頻、微視頻、動畫、測驗、互動等多種呈現形式。

2.教學模式多元化：除傳統教學模式外，還增加網絡教學、移動教學等多種教學模式。

3.評價體系多元化：建立學習態度（學生的登錄系統次數、在線學習時間、作業完成比例等）、交流協作（在線討論、答疑）、資源利用（資源下載次數）、學習過程、學習效果（作業、測驗、成績）等多元化評價體系。

（四）現代信息技術手段的應用

充分利用在線課堂的移動教學優勢，打破時間和空間的限制，在課堂外，學生能隨時隨地的在線學習、做作業、在線討論、答疑、筆記、考試、通過視頻及仿真軟件預習實操訓練等諸多學習功能，同時教師也利用移動教學平臺實現跟學生的互動，發布課堂簽到、討論、投票等活動，實時了解學生掌握情況;在課堂內，可以運用手機或者 PAD 等移動工具，一鍵投屏實現跟學生的實時互動，實時操作細節投屏展示;同時利用學習平臺的數據統計功能，對學生任務點完成情況、章節學習次數、討論次數、學習時長、成績分布等等各類數據進行掌握，以便有針對性的調整教學進度和教學方法。

總的來說，從教學效果來看，學生愛專業、主動學、主動練，實現了教學知識、技能、態度的“三目標” 。

參考文獻：

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作者簡介：華艷秋? 女? 1980.8?? 碩士研究生，講師，研究方向為控制理論與控制工程;

工作單位：上海工程技術大學高職學院上海市高級技工學校

郵編：200437