翻轉課堂教學在電氣自動化課程中的應用

趙君君

遼寧石化職業技術學院，遼寧 錦州 121001

電氣自動化技術是一門與現代工業自動化密切相關的學科，其涉及了電氣控制、自動檢測、PLC程序設計等方面的知識。在傳統教學模式下，學生主要依靠教師課堂上的講解和實驗指導來學習相關知識。然而，這種教學模式存在一些問題，如學生被動聽講，缺乏主動參與，實踐能力培養不足等。面對這些問題，翻轉課堂教學模式應運而生。本文旨在探討翻轉課堂教學模式在電氣自動化技術專業課程中的應用實踐，并評估其對學生的學習效果和創新能力的影響。

一、翻轉課堂教學模式的概念和特點

翻轉課堂教學模式是一種以學生為中心，注重學生學習主動性的教學方式[1]。其基本思想是將傳統的課堂授課時間用于學生自主學習，而將原本的課后作業和實踐環節轉移到課堂上進行。

在傳統課堂模式中，教師通常在課堂上向學生傳授新知識。而在翻轉課堂教學中，學習內容通常在課前通過預習資源（如視頻、閱讀材料等） 的形式提供給學生，讓學生在課堂上有更多的時間來深入理解和應用知識。翻轉課堂模式可以更好地滿足學生個性化和差異化的學習需求。學生可以根據自己的學習節奏和需求進行預習，并在課堂上提問、討論和展示個人理解。這樣的個性化學習過程能夠更好地滿足不同學生的學習需求。在翻轉課堂模式中，教師的角色由傳統的知識傳授者轉變為學生的指導者和促進者。教師的任務是引導學生進行深入思考、解決問題和學習技能，同時給予學生及時的反饋和評價。翻轉課堂教學模式鼓勵學生主動參與和自主學習。預習資料的提供和課堂活動的展開都要求學生自主地進行學習和思考。學生在課堂上可以主動提出問題、自主解決問題，提高思辨和批判性思維能力。

二、翻轉課堂教學模式在電氣自動化技術專業課程中的應用分析

（一）翻轉課堂教學模式的可行性分析

電氣自動化技術專業涉及許多理論知識和實踐操作，網絡技術的普及為學生在家預習教材和觀看相關視頻提供了可能[2]。這可以讓學生提前了解課程內容，更好地準備和參與課堂活動。在傳統課堂教學中，學生往往只是被動地聽講，缺乏主動參與。而翻轉課堂教學模式可以通過提供預習材料和個人或小組任務，激發學生的學習興趣和提高學生的主動參與度，培養他們的自主學習能力。電氣自動化技術專業涉及許多實踐操作，如電路布線、PLC 編程等。翻轉課堂模式可以為學生提供更多實踐機會，在課堂中進行實際操作，解決實際問題，并與其他同學共同交流和分享經驗。電氣自動化技術專業的學生具有不同的背景和學習能力。翻轉課堂教學模式可以讓學生按照自己的節奏和學習需求進行預習和學習，幫助他們更好地理解和應用課程內容。需要注意的是，在應用翻轉課堂教學模式時，教師需要具備相應的指導和輔助能力，能夠有效地管理和引導學生的學習過程。此外，也要確保學生能夠合理利用預習材料和在線資源，并充分參與課堂活動，與教師和同學進行互動和討論，這樣才能真正發揮翻轉課堂模式的教學效果。

（二）翻轉課堂教學模式的優勢分析

翻轉課堂教學模式可以促進學生主動參與和深度學習，增強學生的學習動機和學習效果。它支持個性化學習，提倡學生的合作交流和實踐操作，提高了課堂效率和學習靈活性。傳統的課堂教學模式往往以教師為主導，學生被動接受知識。而翻轉課堂教學模式鼓勵學生在預習階段主動學習和思考，通過預習材料和多樣化的學習資源，學生可以自主選擇學習方式和時間，提高學習的主動性。翻轉課堂教學模式允許學生在課堂上集中討論問題、解決問題和應用知識，將課堂時間用于深層次的學習活動。學生通過與同學和教師的互動討論，思考和解決實際問題，梳理和鞏固學習內容，提高了對知識的理解和應用能力。翻轉課堂教學模式允許學生按照自己的學習進度和方式進行學習。學生可以自主選擇學習材料、選取感興趣的部分進行學習，并根據個人需要和理解程度展開學習討論，可以更好地適應不同學生的學習需求和學習節奏。翻轉課堂教學模式倡導學生進行小組或個人學習和討論[3]。這種教學模式促使學生之間展開學習合作和交流，通過互相解答問題、分享思考和經驗，加強了學生的學習社交能力和團隊合作意識。通過翻轉課堂，課堂時間可以更好地用于問題討論、實踐操作、案例分析和教師輔導等活動，提高了課堂學習的效率和靈活性。學生可以借助課堂時間解決自己在預習過程中遇到的問題，獲得實時反饋和指導，加強對知識和技能的掌握。

三、電氣自動化技術專業課程教學現狀分析

（一）課程內容

電氣自動化技術專業課程內容涉及電力系統、自動控制、電子技術和通信技術等多個領域。隨著技術的不斷發展，課程內容需要不斷更新和調整，以適應行業發展的需要。

（二）教學方法

傳統的教學方法主要以教師講授為主，學生被動接受。然而這種教學方法對于電氣自動化技術專業實踐性要求較高的課程來說，可能存在一定不足。因此，現階段的教學方法需要更注重培養學生的實踐能力，包括實驗、項目設計和綜合實踐等教學方法的應用。

（三）實踐環節

電氣自動化技術專業課程的實踐環節非常重要。現有的實踐環節包括實驗、模擬訓練和實習等。然而，這些實踐環節的內容和形式還有待進一步完善，以提升學生的實踐能力和應用能力。

（四）教師素質

電氣自動化技術專業的教師需要具備扎實的學科知識和實踐經驗，同時還需要具備較好的教學能力和指導能力。因此，教師的素質對于教學效果的影響非常重要。

（五）教學設施和資源

電氣自動化技術專業課程對教學設施和資源的需求較高，例如實驗室設備、仿真軟件、教材和學習資料等[4]。教學單位需要投入一定的資源來提供良好的教學環境和條件。

四、翻轉課堂教學模式在電氣自動化技術專業課程中的應用實踐方法

（一）預習階段

預習階段的目標是讓學生在課堂上有更深入的討論和應用機會，因此教師應提供足夠的預習資料和引導，如電子教材、學習視頻和在線課程等。這些資料包括課程的基本概念、理論知識和實際應用案例等。學生在課前通過閱讀預習資料，理解相關概念和理論，對即將學習的內容有所了解。教師可以提供學習指南，引導學生重點閱讀和理解預習材料。教師在預習階段提出一些問題，引導學生思考和探索課程內容。這些問題可以包括理論疑惑、應用場景和實際案例等，有助于學生在課前進行思考和準備。為了促進學生之間的互動和討論，可以利用在線教學平臺或社交媒體創建一個討論組或論壇。學生可以在課前就預習內容進行討論、提問和分享自己的思考。在預習階段，教師布置一些預習作業，要求學生在課前完成。這些作業可以是選擇題、問題解答和案例分析等形式，目的是引導學生主動參與和思考課程內容[5]。

（二）課堂互動

首先，將學生分成小組，讓他們就預習內容或案例進行討論。教師可以給予一些引導問題，引導學生自主思考和討論。小組討論可以增進學生之間的合作與交流，激發他們的思維，同時也可以提高他們對課程內容的理解和應用能力。其次，提前收集學生可能存在的問題，并在課堂上進行集中解答。教師可以通過提問或讓學生自由提問的方式，引導學生思考和表達自己的觀點。這種互動可以促進學生參與和主動學習，同時也可以促進教師與學生之間的互動與溝通。提供一些實際案例或問題，通過分析和討論來運用所學的理論知識進行解答。可以組織學生進行小組討論，收集不同觀點和解決方案，然后進行整體討論。這樣的互動可以幫助學生將理論知識與實際問題相結合，培養學生解決問題的能力和思維方式。在課堂上進行設備演示或實踐操作，讓學生親自參與其中。學生可以在教師的指導下，實際操作設備、完成實驗，從中獲得實踐經驗和技能[6]。這樣的互動可以加深學生對理論知識的理解和運用，提高他們的技術能力。最后，將學生分成小組，讓他們扮演不同的角色，模擬實際場景進行演練。通過角色扮演和模擬演練，可以增強學生的實踐能力和團隊合作意識，同時也可以培養他們的創新思維和問題解決能力。

（三）實踐環節

在課堂中，鼓勵學生進行實驗和項目實踐，讓他們將課堂所學的理論知識應用到實際中。可以布置實驗任務，讓學生在課前自主進行實驗，而在課堂上則是進行實驗結果的分析和討論。此外，可以組織學生進行實際項目的實踐，讓他們在實踐中掌握相關的技能和知識。選取一些與電氣自動化技術相關的實際案例，讓學生進行分析和討論。可以要求學生在課前閱讀相關材料，然后在課堂上以小組討論或班級討論的形式，共同解決案例中的問題和挑戰。通過案例分析和討論，可以幫助學生將理論知識與實際情境相結合，提高學生的問題解決能力和應用能力。在課堂中，引導學生進行設計和建模活動，讓他們將所學的知識運用到具體的設計和建模任務中。對于一些小型的項目任務，要求學生進行設計和建模，如設計一個工業控制系統、建立一個電路模型等[7]。這些實踐活動，可以鍛煉學生的創造力和實際操作能力。為了讓學生了解電氣自動化技術在實際社會中的應用，可以組織學生進行社區合作和實地考察。例如，參觀電氣自動化企業，與企業的工程師進行交流和實地考察相關技術設備。通過實地考察，學生可以直觀地感受到實際的工作環境和應用場景，增強他們對課堂知識的理解和認知。在以上實踐環節中，教師應根據課程內容和學生的實際情況合理選擇和安排。同時，在實踐過程中要引導學生進行思考和總結，鼓勵他們主動參與和交流，提高學生的學習動力和合作意識。

（四）課后鞏固

在電氣自動化技術專業課程中，設計一些作業和實踐項目，例如電路設計、編程實現等，要求學生運用課堂上學到的知識和技能，完成相關任務[8]，通過實踐鞏固和拓展學習成果。教師提供相關的學習資源和資料，例如錄制的課堂視頻、教材和在線學習平臺等，使學生在課后仍然可以回顧和學習。教師可以組織學生進行討論和合作學習，例如設立學習小組，讓學生在課后思考和解決問題。可以利用線上討論平臺進行交流，或者通過線下集體討論會議的方式。鼓勵學生在課后進行自主學習和自省，通過個人反思和總結，總結自己在翻轉課堂學習中的收獲、問題和不足之處。可以寫下個人學習日記或總結報告，形成自己的學習筆記和心得體會。

（五）提供及時反饋和評價

1.課堂互動

教師利用在線平臺，例如課堂管理系統、在線討論平臺等，進行學生間的互動和討論，及時獲取學生對于課程內容的理解和掌握程度。通過實時投票和調查工具，教師可以了解學生對于課程的態度、興趣并收集對于教學方法的意見和建議，根據反饋及時調整教學策略。

2.作業和測驗

教師通過設計一些可在課后完成的作業，來檢測學生對于課堂內容的理解和應用能力。及時批改和給予反饋，幫助學生發現和糾正錯誤。定期的測驗，可以對學生的學習進度和掌握程度進行評估。教師可以根據測驗結果提供有針對性的輔導，幫助學生彌補不足。

3.實踐項目和實驗

通過定期安排學生參與實踐項目和實驗，并要求學生進行展示和報告，可以及時評估學生的實踐能力和項目完成情況。教師可以提供具體的反饋和建議，幫助學生改進和提升。學生完成實驗后，教師可以對實驗報告進行評價，指出優點和不足之處，并提供改進意見，以促進學生的實驗能力和科學寫作能力的提高。

4.反饋會議和一對一輔導

定期組織反饋會議，與學生討論課程進展和遇到的問題，學生可以提出疑問和建議。教師結合學生的反饋，及時調整課程內容和教學方法。教師安排一對一輔導時間，與學生單獨交流和討論，了解學生個體的學習需求和問題，并給予有針對性的指導和建議[9]。

（六）案例分析

案例名稱：PLC 編程實踐

案例描述：在電氣自動化技術專業中，PLC（可編程邏輯控制器） 是一個重要的應用工具，用于工業自動化控制系統。在傳統的教學模式中，學生通過課堂上的理論講解和PPT 展示來學習PLC 編程的基本原理和操作方法。然而，這種教學模式往往只停留在知識層面，學生對PLC 的實際操作和應用還缺乏經驗。為了提高學生的實踐能力和應用能力，教師決定引入翻轉課堂教學模式。實施步驟包含以下幾個方面。

1.課前準備

教師在課前給學生布置PLC 編程的相關學習資料，包括教材、教學視頻和案例分析等。學生需要自主學習相關理論知識，并完成課前的預習任務。

2.課堂安排

在課堂上，教師搭建一個微型PLC 實驗系統，并準備一些與實際工業應用相關的案例。

3.實驗操作

教師將學生分成小組，每個小組使用一個微型PLC 實驗系統。給學生布置一個具體的PLC 編程任務，例如設計一個自動門控制系統，包括感應開關、電機控制和狀態顯示等。學生需要在實驗室內進行實際的PLC 編程操作。

4.案例分析和討論

在實驗操作過程中，教師引導學生進行案例分析和討論。例如，學生可以討論在實際設計和編程過程中遇到的問題、解決方案以及優化措施等。通過案例分析和討論，學生能夠深入理解PLC 編程的實際應用和解決實際問題的方式方法。

5.總結和評價

課堂教學結束后，教師與學生一起總結課堂的學習成果和教學效果。學生可以分享自己解決問題的經驗和感受，教師也可以提出一些反饋和評價，并指導學生進一步提高。

通過上述案例的實施，學生不僅能夠熟練掌握PLC 編程的基本原理和操作方法，還能夠通過實際操作和案例分析，將理論知識應用到實際的工業自動化場景中。翻轉課堂的教學模式可以有效提高學生的實踐能力和應用能力，培養他們解決實際問題的能力和創新思維[10]。

翻轉課堂教學模式在電氣自動化技術專業課程中的應用實踐具有重要意義。通過合理設計和實施翻轉課堂教學模式，可以有效提高學生的自主學習能力、培養實踐能力和激發創新意識。然而，翻轉課堂教學模式在實踐中也存在一些挑戰，需要教師和學生共同努力來解決。希望本文所提供的實踐經驗和建議在電氣自動化技術專業課程中對于進一步推廣和應用翻轉課堂教學模式具有借鑒意義。