《電工技術》課程線上線下混合式教學改革與實踐

摘 要：本文探討了《電工技術》課程線上線下混合式教學改革與實踐。通過分析傳統教學模式存在的問題，提出了混合式教學改革的必要性和意義。研究設計了混合式教學模式，包括線上資源建設、線下課堂重構和混合式教學設計。特別地，文章詳細介紹了Proteus仿真軟件在混合式教學中的應用，包括其在電路設計、分析和故障診斷等方面的具體實踐。實踐結果表明，該模式有效提升了學生的學習效果和綜合能力。文章總結了改革成效，并提出了持續改進策略，為電工技術課程教學改革提供了參考。

關鍵詞：《電工技術》 混合式教學 教學改革 線上線下 Proteus仿真

隨著信息技術的快速發展和教育理念的不斷更新，傳統教學模式已難以滿足當代高等教育的需求。《電工技術》作為一門重要的專業基礎課程，其教學質量和效果直接影響著學生的專業素養和創新能力。然而，當前《電工技術》課程教學仍存在諸多問題，如教學內容更新滯后、教學方法單一、學生參與度不高等，亟須進行教學改革[1]。

線上線下混合式教學模式結合了傳統課堂授課和網絡化學習的優勢，為學生提供了更加靈活、個性化的學習環境[2]。這種模式不僅能夠提高學生的學習興趣和自主學習能力，還能促進師生互動，優化教學資源配置。因此，探索《電工技術》課程線上線下混合式教學改革具有重要的理論價值和實踐意義。

文章旨在通過分析《電工技術》課程教學現狀，設計并實施線上線下混合式教學模式，評估改革效果，為推進電工技術課程教學改革提供參考和借鑒。

1 課程教學現狀分析

當前，桂林信息科技學院機電工程學院《電工技術》課程教學主要采用傳統的課堂講授模式，輔以實驗教學。這種模式雖然能夠保證知識的系統性和完整性，但也存在諸多問題，主要包括以下幾個方面。

1.1 教學內容更新滯后

電工技術領域發展迅速，新技術、新應用層出不窮。然而，許多高校的《電工技術》課程教材和教學內容更新速度較慢，難以反映最新的技術發展和行業需求。例如，在可再生能源、智能電網等新興領域，許多教材內容仍然停留在基礎理論層面，缺乏實際應用案例和前沿技術介紹。這導致學生所學知識與實際工程應用之間存在較大差距，難以滿足行業對人才的需求。

1.2 教學方法單一

傳統的《電工技術》課程教學以教師講授為主，學生被動接受知識。這種單向灌輸的教學方法難以激發學生的學習興趣和主動性[3]。課堂上，教師往往注重理論知識的講解，而忽視了學生的參與和實踐能力的培養。學生缺乏動手操作和實際應用的機會，難以將理論知識轉化為實踐能力。此外，由于課堂時間有限，教師難以針對每個學生的學習情況進行個性化指導，導致部分學生跟不上教學進度，學習效果不佳。

1.3 實驗教學資源不足

實驗教學是《電工技術》課程的重要組成部分，對于培養學生的實踐能力和創新思維至關重要。然而，許多高校的實驗教學資源有限，難以滿足所有學生的需求。實驗設備數量不足、更新速度慢，導致學生動手實踐的機會有限。此外，實驗內容往往以驗證性實驗為主，缺乏設計性和綜合性實驗，難以培養學生的創新能力和解決實際問題的能力。

1.4 學生學習需求和特點的變化

當代大學生普遍具有較強的信息獲取能力和自主學習意愿，他們更傾向于靈活、互動的學習方式。然而，傳統教學模式難以滿足這些需求，導致學生學習興趣下降，學習效果不佳。學生希望通過多種渠道獲取知識，參與討論和實踐，而不僅僅是聽教師講授。此外，學生的學習習慣也發生了變化，他們更習慣于利用網絡資源進行學習，希望能夠隨時隨地進行知識的學習和鞏固。

1.5 評價體系不完善

傳統的《電工技術》課程評價體系主要以期末考試為主，注重對學生理論知識掌握程度的考核，而忽視了對其實踐能力和創新能力的評估。這種單一的評價方式難以全面反映學生的學習效果和綜合素質。學生往往為了應付考試而進行突擊復習，缺乏對知識的深入理解和應用能力的培養。此外，評價結果反饋不及時，學生難以及時了解自己的學習情況并進行調整。

綜上所述，當前《電工技術》課程教學存在教學內容更新滯后、教學方法單一、實驗教學資源不足、學生學習需求和特點變化以及評價體系不完善等問題。這些問題嚴重影響了教學質量和學生的學習效果，亟須進行教學改革。因此，引入線上線下混合式教學方法，已成為提高《電工技術》課程教學質量和效果的必然選擇。

2 線上線下混合式教學改革設計

針對《電工技術》課程教學現狀，筆者設計了線上線下混合式教學模式。該模式旨在通過整合線上資源和線下教學，優化教學內容和方法，提高學生的學習興趣和自主學習能力，培養其實踐能力和創新思維。

2.1 線上資源建設

線上資源建設是混合式教學改革的基礎。主要開發了包括微課視頻、在線測試、虛擬實驗等在內的多樣化數字資源，以滿足不同層次學生的學習需求。

微課視頻：筆者將課程內容分解為多個知識點，每個知識點制作5-10分鐘的微課視頻。視頻內容精煉，重點突出，便于學生隨時隨地進行學習。例如，在講解電路分析時，筆者制作了基爾霍夫定律、戴維南定理等微課視頻，幫助學生快速掌握核心概念。

在線測試：每個知識點后設置在線測試，學生可以通過測試及時鞏固所學知識。測試題目包括選擇題、填空題和簡答題，涵蓋基礎知識和應用能力。系統自動評分并反饋結果，幫助學生了解自己的學習情況。

虛擬實驗：利用Proteus仿真軟件，開發了系列虛擬實驗模塊。學生可以在虛擬環境中搭建電路、進行仿真和分析。例如，在學習RLC串聯電路時，學生可以通過Protues搭建電路仿真，觀察電路中各器件兩端電壓與流過的電流的波形，理解不同器件在交流電路中電壓與電流的相位、頻率等關系。

拓展學習材料：提供與課程內容相關的拓展學習材料，如學術論文、技術報告、行業案例等。這些材料幫助學生了解電工技術領域的最新發展和實際應用，拓寬知識面。

在線討論區：建立在線討論區，鼓勵學生提出問題、分享見解，促進師生互動和生生互動。教師定期參與討論，解答學生疑問，引導學生深入思考。

2.2 線下課堂重構

線下課堂重構是混合式教學改革的核心。主要改變了傳統的單向講授模式，采用翻轉課堂、項目式學習等教學方法，提高課堂效率和學生的參與度[4]。

翻轉課堂：課前，學生通過在線平臺自主學習基礎知識；課中，教師進行重點難點講解、答疑解惑和組織討論。例如，在學習三相電路時，學生課前通過微課視頻和在線測試掌握基本概念，課堂上教師重點講解三相電路的功率計算和平衡條件，組織學生討論實際應用中的問題。

項目式學習：將課程內容與實際工程問題結合，設計系列項目任務。學生以小組為單位，完成項目設計、仿真和實現。例如，設計一個簡單的電源電路，要求學生在Proteus中進行仿真，并在實驗室中搭建實物電路。通過項目式學習，學生不僅掌握了理論知識，還培養了團隊協作和解決實際問題的能力。

案例分析：引入實際工程案例，組織學生進行分析和討論。例如，分析某工廠電力系統的故障原因，學生通過查閱資料、仿真分析和小組討論，提出解決方案。案例分析幫助學生將理論知識與實際應用結合，提高其綜合應用能力。

2.3 混合式教學設計

混合式教學設計遵循“課前預習-課堂深化-課后鞏固”的原則，將線上學習與線下教學有機結合，確保知識的系統性和學習的靈活性。

課前預習：學生通過在線平臺自主學習基礎知識，完成微課視頻觀看和在線測試。教師根據學生的預習情況，調整課堂教學內容和重點。

課堂深化：課堂上，教師進行重點難點講解、答疑解惑和組織討論。通過翻轉課堂、項目式學習和案例分析，深化學生對知識的理解和應用。

課后鞏固：學生完成在線測試和實踐任務，鞏固所學知識。教師通過在線討論區和作業反饋，及時了解學生的學習情況，進行個性化指導。

2.4 評價體系優化

建立全面、多元的評價體系，不僅關注學生的知識掌握程度，還要評估其自主學習能力、實踐能力和創新能力。首先進行過程評價：將學生的在線學習情況、課堂參與度、項目完成情況等納入評價體系。例如，在線測試成績、討論區參與度、項目報告質量等。其次關注結果評價：期末考試不僅考查理論知識，還增加綜合應用題和創新題，評估學生的綜合應用能力和創新思維。同時注重同伴互評和自我評價：引入同伴互評和自我評價機制，促進學生全面發展。例如，在項目式學習中，學生互評項目報告，自我評價學習過程和成果。

2.5 教師角色轉變

在混合式教學模式中，教師的角色從知識傳授者轉變為學習引導者和促進者。教師需要設計線上資源和線下教學活動，引導學生自主學習，解答學生疑問，評估學習效果。同時，教師還需不斷學習和掌握新的教學技術和工具，提高信息化教學能力。

3 Proteus仿真在混合式教學中的應用

Proteus仿真軟件作為一款功能強大的電子設計自動化工具，在《電工技術》課程混合式教學中發揮了重要作用[5]。筆者將其整合到線上線下教學環節中，為學生提供了虛擬實驗環境和實踐機會。

在線上學習階段，開發了基于Proteus的虛擬實驗模塊。學生可以通過網絡平臺訪問這些模塊，進行電路設計、仿真和分析。例如，在學習基本電路理論時，學生可以使用Proteus搭建各種電路模型，觀察電壓、電流的變化，驗證理論知識的正確性。這種虛擬實驗不僅彌補了實驗設備不足的問題，還允許學生隨時隨地進行實踐操作，提高了學習的靈活性。

在線下課堂教學中，將Proteus仿真與實物實驗相結合。教師首先使用Proteus演示電路工作原理，然后引導學生進行實物電路的搭建和測試。這種方法既保證了教學的直觀性，又培養了學生的實踐能力。例如，在講解放大電路時，教師可以先使用Proteus展示不同參數對放大效果的影響，然后讓學生動手調整實際電路中的元件參數，觀察實際效果。

此外，還利用Proteus的故障診斷功能，設計了系列故障排查練習。學生在虛擬環境中模擬各種電路故障，學習使用儀器儀表進行故障診斷和排除。這種訓練不僅提高了學生的實踐技能，還培養了他們的邏輯思維和問題解決能力。

4 線上線下混合式教學實踐與效果評估

為驗證混合式教學模式的有效性，我們在學院的兩個平行班級中進行了對比實驗。實驗組采用混合式教學模式，對照組采用傳統教學模式。經過一個學期的實踐，我們通過問卷調查、學習成績分析和訪談等方式評估了改革效果。

結果顯示，實驗組學生的學習興趣、自主學習能力和課堂參與度均顯著高于對照組。在學習成績方面，實驗組的平均分比對照組高出12.5%，特別是在綜合應用和創新思維方面表現更為突出。此外，學生對混合式教學模式給予了高度評價，認為這種模式能夠更好地滿足個性化學習需求，提高學習效率。

然而，實踐過程中也暴露出一些問題，如部分學生自主學習能力不足，難以適應新的教學模式；線上資源利用率不均衡，有些學生過度依賴視頻學習而忽視其他資源。針對這些問題，我們提出了相應的改進策略，如加強學習指導、優化資源結構、完善評價機制等。

5 結語

《電工技術》課程線上線下混合式教學改革實踐表明，這種新型教學模式能夠有效提高教學質量和學生學習效果。通過線上資源建設和線下課堂重構，筆者實現了教學內容的豐富性和教學方法的多樣化，培養了學生的自主學習能力和創新思維。Proteus仿真軟件的應用，為學生提供了虛擬實驗環境，彌補了傳統實驗教學的不足，提高了學生的實踐能力和問題解決能力。

盡管在實踐過程中遇到了一些挑戰，但通過持續改進和優化，混合式教學模式有望在電工技術課程教學中發揮更大的作用。未來，我們將繼續深化混合式教學改革，探索人工智能、虛擬現實等新技術在教學中的應用，進一步提高教學的個性化和智能化水平。同時，我們也將加強與其他院校的交流合作，分享改革經驗，共同推進電工技術課程教學的創新發展。

參考文獻：

[1]鄧瑋，劉娜，邱洪波，等.線上線下混合式教學模式在《電工電子技術》課程教學改革中的探索[J].中文科技期刊數據庫（全文版）教育科學，2022（11）：177-180.

[2]陳棣湘，潘孟春，張琦，等.電工與電路基礎線上線下混合式課程建設[J].中國現代教育裝備，2025（03）：84-86.

[3]趙玲峰，楊劍冰，鄧炯，等.基于OBE理念的混合式教學模式改革初探[J].中國多媒體與網絡教學學報（電子版），2020（13）：21-23.

[4]葛福鴻，王云.基于智能教學平臺的高校混合式教學模式構建與應用研究[J].現代遠距離教育，2020（3）：24-31.

[5]陳知紅，王錦蘭. Proteus仿真軟件在電工學中的應用[J].實驗技術與管理，2014，31（2）：93-95+128.