“電機學”課程線上線下混合式教學模式的研究與實踐

金小香 曹亞卿 歷馨 攝小雪 程晶

摘?要：“電機學”是電氣類專業的主干課，課程知識體系復雜，與工程實踐結合較多，是公認的難教難學的課程。針對傳統課堂教學模式學生積極性不足、學習效率低、理論與實驗分離嚴重等弊端，探討了基于現代信息技術下的混合教學模式。利用線上平臺，創建了集教學、管理、交流等功能為一體，包含理論與實踐的“電機學”教學系統。最終實踐結果驗證了該混合式教學模式的有效性，為其他類似課程教學模式的探究提供一定參考。

關鍵詞：電機學；線上線下混合式教學模式；研究實踐

1?概述

“電機學”是電氣類專業重要基礎課，學科知識繁雜，與工程實踐聯系密切，學生需要有扎實的物理、數學及電路等科目的基礎。傳統的電機學教學模式以講授法為主，缺乏交流反饋，學生在學習過程中處于被動狀態，不利于提高學生的參與度和積極性，無法切實培養學生的應用、分析能力，加之課程知識抽象復雜，降低了學生的興趣度和自信度［1］。此外，實驗課與理論課分離現象嚴重，學生很難在課堂中對電機有直觀的印象，實驗課得不到及時的理論指導，學生機械地模仿教師操作，不懂處理實驗數據，無法深入理解電機的原理和特性。

近幾年，高校開始普及多媒體教學手段，以現代化信息技術為媒介的在線教育平臺推動新時期課程改革。但資源信息整合度低，現有的精品課程并不完全適合所有學生。因此，汲取現有資源養分，同時結合高校自身教師、學生特點，利用現代信息技術，創建線上線下混合式教學實踐模式顯得尤為重要。

2?“電機學”課程線上線下混合式模式設計

2.1?構建思路

針對傳統教學模式的弊端，構建現代信息技術下的線上線下混合教學模式，構思如圖1所示。從國家發展、行業規劃和學生需求出發，設計教學內容與目標，優化教學導入，利用課程教學資源包，創新課堂教學，建立混合式教學方法，以過程化形式綜合考核與評價。

2.1.1?設置教學目標與內容

教學目標與內容設置包含三方面。一是國家發展需求，學生和教師都要為國家發展出力；二是行業規劃，電氣行業在經濟發展中占重要地位，高校教學應順應行業發展；三是學生個人發展需求，學生職業規劃不同，教學應能順應個性化需求。傳統的教學模式受時間和空間影響，無法滿足個性化需求，而線上技術的應用可較好地解決這些問題。

2.1.2?教學方法

講授法應用最廣泛，它有利于發揮教師的主導作用，但容易束縛學生，無法及時收到學生反饋。對于知識體系抽象、復雜的學科，講授法不利于提高學生的積極性［2］。在教學過程中靈活選用講授法、討論法、實驗法等［3］，結合現代信息技術，優化教學導入，創設問題環境，利用平臺促進師生交流，在全新的教學環境中調動學生主觀能動性。

“電機學”理論課環節分為自學預習、教師面授和課后反饋，通過線上和線下方式將教學環節融為一體。學生通過線上平臺完成主動學習并提出問題，在面授環節解決問題，同時教師提出更深層次問題，學生通過課后反饋再次解決問題，讓“教”與“學”形成閉環系統。

“電機學”實驗課環節利用現代信息技術輔助實驗教學。學生按需求提前獲取教學資源并自學，通過模擬實驗有效拓展學生的探究式思維。同時，提升學生實驗操作的安全性。此外，減少操作演示，給學生更充裕的時間完成實驗本身和處理數據。

2.1.3?教學評價體系

利用現代信息技術，改變一考定成績的評價方式，建立量化的考核指標，將線上自主學習和線下課堂學習統籌，實現多維度、多方式的考核評價，形成以學生為主體的過程化綜合考評體系［4］。學生通過在線平臺進行信息反饋，教師根據學生課堂學習狀態、學習效果、課堂滿意程度、反饋信息及時調整教學過程，落實以評價促教學。

2.2?線上學習系統建設

傳統的學習資源有教材、PPT、音頻、實訓設備等，隨著網絡時代的到來，生動的動畫、視頻等更能吸引學生。因此，利用現代信息技術對資源進行“適應教學性”整合，建成包含理論和實踐部分，集教學、管理、交流等一體的“電機學”資源包。

2.2.1?選擇網絡教學平臺

本課程選用超星泛雅，該平臺給每個學校都設置了獨立的校內平臺，每門課程可獨立管理，也可以團隊形式共同管理。

2.2.2?創建“電機學”課程資源包

課程資源包的創建是線上學習系統的關鍵環節。資源包主要包含教學大綱、教學日歷、課程PPT、課程微視頻、課前預習題庫、課中討論話題、課后作業題庫、單元檢測題庫、試卷題庫等。其中，課程微視頻包含理論和實驗兩部分。

2.2.3?建設線上課程系統

注冊超星泛雅后，首先創建課程名稱、“電機學”3人教師團隊、課程權限等。然后搭建課程框架，課程框架應符合學生在線學習和碎片化學習的特點，讓學生快速、針對性學習。最后編輯課程章節，包括圖文建設、視頻編輯、文檔建設、小節測驗等，此過程可直接插入泛雅云盤中提前存入的資料包，或有針對性地對部分章節知識點進行圖書擴展鏈接。

課程編輯完成后，進行班級管理，將學習該課程的學生批量導入并開放學習權限。在學生學習過程中，教師根據不同班級、專業設置進行不同學習方式，如自由學習、定時學習、闖關學習等，實現因材施教。

課程建設成功后，課程首頁有活動、統計、資料、通知、作業、考試、分組任務（PBL）、討論等功能供教師使用。活動功能可發布實時簽到，教師通過學生APP簽到實時掌握出勤情況，避免人工點名費時費力；通知功能可提前發布通知給相應班級學生；討論功能可在教學中討論問題，教師根據學生在線作答結果，進行教學活動；作業功能利用資料庫的題目，推送相應作業，設置提交截止日期、作業重做次數等，根據教師提前導入的答案，自動統計作答情況，大大提高了教學效率。

3?“電機學”課程線上線下混合式教學模式實踐

“電機學”課程分上、下兩部分，電機學（上）為4學分，理論課56課時，實驗課8課時，是大二上學期課程，教學內容包括變壓器、交流電機統一理論、異步電機、同步電機工作原理；電機學（下）為2學分，理論課24課時，實驗課8課時，是大二下學期課程，教學內容包括同步電機運行分析和直流電機。

依據“電機學”課程線上線下混合式模式構思和線上課程系統建設，線上線下混合式教學模式具體實踐形式如圖2所示。

理論課環節，課前準備階段中，先由教師在平臺推送預習章節（教師團隊成員若教學進度一致，可統一推送；若不一致，可單獨推送不同內容給各自班級）。學生需在上課前完成相關知識點的學習，例如查看本節課的教學內容、教學目標，觀看錄播好的教學視頻等，并通過完成數量不多的預習題完成預習檢測，最后將預習過程中遇到的難點和問題在班級QQ群共享文檔中提出來。教師根據線上系統了解學生觀看和作答詳情，判斷學生知識點吸收情況，并在課前收集好學生的疑問，在后續教學環節中有的放矢。平臺預習數據可直接作為過程化考核依據。

課中教學階段，教師先評價學生預習情況，然后在講授知識時梳理重難點，針對學生預習過程中難點和疑問強化講解。課堂教學以線下為主，除師生面對面的交流討論外，適當結合線上平臺功能，活躍課堂氛圍，調動學生學習積極性。例如，針對有一定價值的話題時，通過線上平臺發起討論，平臺統計各類結果，學生回答頻率最高的字詞一目了然，或者發起臨時簽到，直接統計學生出勤情況。課堂練習也可借助線上平臺，從事先編輯好的題庫中選取，如需立即查看學生完成情況，可以以測驗形式發布，系統自動評分。學生出勤、課堂線上線下互動情況、課堂練習結果等納入過程化考核。

課后鞏固階段，教師線上布置作業，學生通過問卷進行反饋及課堂點評，教師根據統計結果進行教學反思，真正做到教學相長。學生作業、反饋問題等均為過程化考核點。

實驗課環節，課前預習階段中，學生借助線上學習系統，鏈接查看與實驗內容相關的理論知識點、實驗原理、操作規范和操作內容，將理論與實踐更好地融合起來。學生需提前寫好預習報告，內容包含實驗接線圖、實驗預測數據、實驗操作過程等。課中實驗操作環節，教師現場考核實驗操作規范和實驗易錯點，滿足要求后，學生方可動手操作實驗，實驗操作期間，教師巡視操作情況，記錄評分，實驗操作結束后，教師根據記錄數據情況判定是否合格，不合格者需重新完成操作。課后學生處理數據，完善實驗報告（在預習報告中直接記錄數據，添加數據處理結果）。最后，學生線上反饋問題，進行實驗點評，教師根據統計結果解決問題，并進行教學反思。

4?教學效果評價

為探討本課程線上線下混合式教學效果，于2021—2022學年第1學期，在電力、繼電和輸配電班級進行試點，實踐對象共計210人。

教學階段采用過程化考試機制，學生最終考核總成績由平時（15%）、測驗（15%）、實驗（20%）和期末（50%）四部分組成。其中，平時包含課前預習、課堂互動、出勤、作業，每部分評分均有線上系統數據作為支撐。整個學期共安排3次課堂測驗，分別安排在變壓器、異步電機以及同步電機教學后，每次測驗成績以5%納入總考核成績。實驗包含實驗預習、實驗操作和實驗數據處理。實驗預習由線上系統數據和預習報告書寫為測評點，實驗操作以動手能力為主。

根據線上系統統計，易理解章節的任務點完成率較低，理解難度相對較大和涉及實驗章節的任務點完成率較高，可見學生并未將線上學習環節當成硬性任務，而是有選擇地結合學習。課堂活動和討論模塊數據統計顯示學生課堂參與度很高。采用線上臨時簽到形式后，學生出勤率接近100%（特殊情況除外）。此外，學生基本能全部完成線上作業和測試題。最終考核總成績分布為：80分以上占42.1%，60～80分占52.6%，不及格率占5.3%，與以往考核成績（往屆平均不及格率不低于30%）相比，成績分布較為理想。結合學生對該課程的問卷調查，可看出學生對“電機學”不再畏懼，有了學習的動力和興趣。

通過該“電機學”課程線上線下混合式教學模式整體實踐和學生反饋來看，學生自主學習能力、分析問題、解決問題能力與溝通協作能力都有了很大提高。學生根據基礎不同，選擇不同線上學習資源，學習時間和空間自由度大大增加。師生交流互動較傳統教學模式增強了許多，學生學習積極性明顯提高。此外，電機實驗操作環節更加流暢，學生對相應理論知識的理解更為透徹。

結語

本文從“電機學”課程教學改革需要出發，探究了線上線下混合式教學模式，基于超星泛雅平臺，創建了“電機學”線上教學系統。通過教學實踐，反映出學生學習興趣提高，學習變得主動，理論與實踐有效結合提高了學生實踐能力與信息素養。整體實踐結果驗證了該線上線下混合式教學模式的有效性。隨著現代信息技術的不斷進步和對教學模式的不斷探索，教學質量必將越來越高。

參考文獻：

［1］董淑惠，李永剛.《電機學》課程教學方法改革探究［J］.高教學刊，2020（27）：147150.

［2］朱志瑩，萬琦，柏楊．“電機學”課程混合式教學改革實踐［J］．電氣電子教學學報，2018（40）：5053．

［3］吳作勛.電機學課程教學與信息技術的有機結合［J］.林區教學，2021（04）：6769.

［4］顧宏亮.電氣自動化專業一體化課程過程化評價模式探析［J］．教育與職業，2019（16）：7982．

基金項目：江蘇省現代化教學技術研究2021年度課題（課題編號：2021R86884）

作者簡介：金小香（1987—?），女，漢族，江蘇南通人，碩士，講師，研究方向：電機控制。