基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的高職課程信息化教學(xué)設(shè)計(jì)

黃麗娟

【摘 要】從課程內(nèi)容分析、學(xué)情分析、信息化手段的應(yīng)用和考核評(píng)價(jià)等方面開(kāi)展基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的高職課程信息化教學(xué)設(shè)計(jì)研究，并以電力類高職專業(yè)電力系統(tǒng)分析技術(shù)及應(yīng)用課程中的“電壓調(diào)整的措施”一課為例，具體闡述翻轉(zhuǎn)課堂模式的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)情況。

【關(guān)鍵詞】翻轉(zhuǎn)課堂 信息化 教學(xué)設(shè)計(jì) 高職

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2016）05C-0077-02

一、問(wèn)題的提出

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）作為一種顛覆性的教學(xué)新模式，正在日益引起教育者的關(guān)注。翻轉(zhuǎn)課堂堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”的理念，借助信息技術(shù)，課前傳授知識(shí)，并在課堂上實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化。這一模式在激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性、擴(kuò)大教學(xué)空間、提高課堂效率等方面被教育者寄予厚望?；诜D(zhuǎn)課堂模式對(duì)高職課程進(jìn)行信息化教學(xué)設(shè)計(jì)，具有重要的意義。

高職課堂教學(xué)設(shè)計(jì)要把握高職教育的性質(zhì)和高職課程體系的特征。這就決定了課程內(nèi)容不僅是教授某個(gè)知識(shí)，更重要的是這些知識(shí)如何服務(wù)于職業(yè)能力目標(biāo)。在高職教育中，不存在純粹的理論知識(shí)課，而是在學(xué)和做中訓(xùn)練職業(yè)技能、培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)。這點(diǎn)和中小學(xué)教育，乃至本科教育存在明顯不同。因此，在對(duì)高職課程進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意考慮高職教育的職業(yè)性、應(yīng)用性和技能型的特征，與任務(wù)導(dǎo)向等具有鮮明高職特色的教學(xué)法相結(jié)合。同時(shí)要充分考慮我國(guó)高職生基礎(chǔ)薄弱的特點(diǎn)。本文將緊密結(jié)合高職教育的特點(diǎn)，充分利用信息化資源，開(kāi)展基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的高職課程信息化教學(xué)設(shè)計(jì)研究，并以電力類高職專業(yè)電力系統(tǒng)分析技術(shù)及應(yīng)用課程中的“電壓調(diào)整的措施”一課為例，具體闡述基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的高職課程信息化教學(xué)設(shè)計(jì)情況。

二、基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的高職課程信息化教學(xué)設(shè)計(jì)思路

（一）課程內(nèi)容分析。與常規(guī)的教學(xué)一樣，教師仍然需要對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行深入理解，并分析課程的知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和情感目標(biāo)，梳理課程的教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)。

根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)和自學(xué)能力，可以選擇合適的教學(xué)重點(diǎn)，錄制成微課，供學(xué)生課前自行學(xué)習(xí)；而對(duì)于課程難點(diǎn)，考慮到高職生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較為薄弱，最好是在課上由教師引導(dǎo)進(jìn)行強(qiáng)化，課下再發(fā)放有針對(duì)性的微課，供學(xué)生反復(fù)觀看。同時(shí)，高職教學(xué)特別注重能力目標(biāo)的達(dá)成，因此對(duì)課程的能力目標(biāo)，一般應(yīng)在課堂上，由教師結(jié)合崗位工作，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，設(shè)計(jì)崗位任務(wù)，以“做中學(xué)”的形式達(dá)成；對(duì)情感目標(biāo)，也應(yīng)在課堂的教學(xué)情景中與技能訓(xùn)練融為一體。根據(jù)這樣的思路來(lái)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的分析，教師便能明確在翻轉(zhuǎn)課堂模式下課前和課堂上分別應(yīng)該如何設(shè)置教學(xué)活動(dòng)。

（二）學(xué)情分析。高職生普遍存在思維活躍、信息化素養(yǎng)較高、學(xué)習(xí)的職業(yè)導(dǎo)向性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此，結(jié)合任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂模式契合學(xué)生的需求。但是高職生理論基礎(chǔ)薄弱、缺乏良好的自學(xué)習(xí)慣等缺點(diǎn)也十分突出，因此教師在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂模式的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要注意以下兩點(diǎn)：一是課前供學(xué)生自學(xué)的微課涉及的知識(shí)點(diǎn)及配套練習(xí)不宜過(guò)難，要注重聯(lián)系學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)，讓學(xué)生保持自學(xué)的信心，任務(wù)量不宜過(guò)大，要考慮到學(xué)生的課外學(xué)習(xí)壓力；二是在課堂教學(xué)中，要重視將課程內(nèi)容與實(shí)際的工作崗位任務(wù)結(jié)合，同時(shí)要把任務(wù)拆分為多個(gè)簡(jiǎn)單的子任務(wù)，降低任務(wù)難度。

（三）信息化手段的應(yīng)用。信息化教學(xué)環(huán)境為翻轉(zhuǎn)課堂提供了豐富的教學(xué)資源和全方位的交互形式，比傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境更能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。張金磊等提出信息技術(shù)和活動(dòng)學(xué)習(xí)是翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)的兩個(gè)有力杠桿。信息技術(shù)的支持和學(xué)習(xí)活動(dòng)的順利開(kāi)展保證了個(gè)性化協(xié)作式學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建與生成。

在選擇信息化手段時(shí)，除常規(guī)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中常用的信息發(fā)布、視頻制作、課程管理等信息化手段外，針對(duì)高職教學(xué)的職業(yè)性特點(diǎn)，應(yīng)注重引入真實(shí)崗位中使用的軟件來(lái)輔助教學(xué)。以電力類專業(yè)為例，包括：崗位工作中真實(shí)使用的工作軟件，如CAD等；電力仿真計(jì)算軟件，如PowerWorld等，可供學(xué)生直觀驗(yàn)證原理；電力仿真操作軟件，如調(diào)度員培訓(xùn)系統(tǒng)、三維變電站仿真系統(tǒng)等，可給學(xué)生營(yíng)造一個(gè)虛擬的工作場(chǎng)景。有的軟件，還帶有自動(dòng)記錄操作、自動(dòng)評(píng)分的功能，可有效協(xié)助教學(xué)中的考核評(píng)價(jià)工作。

（四）考核評(píng)價(jià)。在實(shí)行翻轉(zhuǎn)課堂模式的過(guò)程中，應(yīng)形成過(guò)程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)相結(jié)合、教師評(píng)價(jià)和學(xué)生互評(píng)相結(jié)合的多維度評(píng)價(jià)體系，以客觀地對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

在信息化手段的支撐下，課程的考核評(píng)價(jià)可以更高效、客觀地實(shí)現(xiàn)。比如，利用慕課平臺(tái)等課程網(wǎng)站技術(shù)，可以管理學(xué)生的課外學(xué)習(xí)行為，客觀記錄學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)間、頻次、活躍程度等，同時(shí)設(shè)置的在線測(cè)試考題可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)評(píng)分功能。而在課堂上讓學(xué)生通過(guò)自動(dòng)化軟件完成崗位任務(wù)時(shí)，也應(yīng)盡量采用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)生技能操作的過(guò)程記錄和自動(dòng)評(píng)價(jià)。

三、基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)例

本文選取電力系統(tǒng)分析課程中的“電壓調(diào)整的措施”一課（2課時(shí)）為例，詳細(xì)闡述如何開(kāi)展基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)。

（一）基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的課程內(nèi)容分析。本課主要介紹4種電壓調(diào)整的措施及優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合變電站運(yùn)行人員的崗位任務(wù)，開(kāi)展電壓—無(wú)功綜合控制訓(xùn)練。

本課的教學(xué)目標(biāo)包括：其一，知識(shí)目標(biāo)，即掌握影響母線電壓的四種因素、四種電壓調(diào)整的措施及其優(yōu)缺點(diǎn)、變電站電壓—無(wú)功綜合控制。其二，能力目標(biāo)，即能夠識(shí)別電壓越限的母線、能夠恰當(dāng)選擇調(diào)壓措施。其三，情感目標(biāo)，即培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作能力，培養(yǎng)根據(jù)行業(yè)規(guī)程規(guī)范作業(yè)的能力。

本課的教學(xué)重點(diǎn)是如何推導(dǎo)出4種電壓調(diào)整的措施，教學(xué)難點(diǎn)則在于這如何恰當(dāng)選擇合適的調(diào)壓措施。

綜合分析本課的教學(xué)內(nèi)容、目標(biāo)和重難點(diǎn)，梳理本課課前、課堂兩部分的教學(xué)任務(wù)為：課前，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，完成教學(xué)重點(diǎn)的自學(xué)；課上，教師在檢查確認(rèn)教學(xué)重點(diǎn)達(dá)成后，采取多種手段，帶領(lǐng)學(xué)生攻破教學(xué)難點(diǎn)。

（二）基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的學(xué)情分析。在學(xué)習(xí)本課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電壓降落的公式（1），有能力通過(guò)自學(xué)理解本課負(fù)荷母線電壓的表達(dá)式（2），并推導(dǎo)出影響母線電壓的四種因素。

同時(shí)，學(xué)生在前序課程中已掌握了前文中提到的PowerWorld軟件的使用方法，因此具備能力應(yīng)用該軟件進(jìn)行原理的驗(yàn)證。

（三）基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)。具體如下：

1.課前應(yīng)用信息化技術(shù)使學(xué)生直觀、高效地掌握教學(xué)重點(diǎn)。在課前，教師通過(guò)微信公眾號(hào)發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，并在課程網(wǎng)站上發(fā)布以下學(xué)習(xí)資料：1份技術(shù)導(dǎo)則，要求學(xué)生記錄電壓允許的波動(dòng)范圍；一個(gè)微課視頻，引導(dǎo)學(xué)生回顧電壓降落計(jì)算公式（1），并推導(dǎo)出影響母線的電壓的因素；一個(gè)存在電壓偏低問(wèn)題的電網(wǎng)模型，這個(gè)模型用PowerWorld軟件搭建，該軟件除具備仿真計(jì)算的功能外，還能采用等高線渲染的技術(shù)使得電壓的高低情況一目了然，比如電壓高的區(qū)域顏色偏紅，電壓低則偏藍(lán)。學(xué)生只需在模型上自行點(diǎn)擊操作并觀察藍(lán)色區(qū)域是否消退，就能驗(yàn)證出：增加發(fā)電機(jī)無(wú)功，串聯(lián)電容器，調(diào)節(jié)變壓器的分接頭檔位，投入并聯(lián)電容器，均可有效地提高母線電壓。由此在課前直觀、高效地掌握了本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)。根據(jù)教學(xué)實(shí)施后學(xué)生的反映，完成這三個(gè)任務(wù)平均用時(shí)30分鐘，任務(wù)量在學(xué)生能承受的范圍以內(nèi)。

2.課堂上應(yīng)用信息化技術(shù)輕松攻破教學(xué)難點(diǎn)。課堂上，教師組織討論，讓學(xué)生分組匯報(bào)在PowerWorld軟件中驗(yàn)證的結(jié)論，以此檢查學(xué)生對(duì)教學(xué)重點(diǎn)的理解（用時(shí)15分鐘）。隨后，即可直接進(jìn)行教學(xué)難點(diǎn)的攻破。本課的教學(xué)難點(diǎn)除傳統(tǒng)教學(xué)中的調(diào)壓措施的優(yōu)缺點(diǎn)外，還根據(jù)實(shí)際崗位的需求，引入變電站電壓—無(wú)功綜合控制的內(nèi)容。

教學(xué)難點(diǎn)1的攻破（15分鐘）：在講述調(diào)壓措施的優(yōu)缺點(diǎn)時(shí)，由于教師生活中調(diào)節(jié)溫度的例子與調(diào)節(jié)電壓非常類似，因而可設(shè)計(jì)一段Flash動(dòng)畫來(lái)進(jìn)行類比講解，將調(diào)電壓類比成調(diào)節(jié)溫度，將發(fā)電機(jī)類比成中央空調(diào)，輸電線路類比成熱量輸送的管道，變壓器分接頭類比成中央空調(diào)的遙控器，電容器類比成額外裝設(shè)的空調(diào)掛機(jī)。通過(guò)這種生動(dòng)的講解形式，學(xué)生可以自行開(kāi)展對(duì)四種調(diào)壓措施優(yōu)缺點(diǎn)的討論。

教學(xué)難點(diǎn)2的攻破（50分鐘）：在對(duì)教學(xué)難點(diǎn)2進(jìn)行講解時(shí)，教師可創(chuàng)設(shè)變電站的工作場(chǎng)景，引入一個(gè)任務(wù)：“當(dāng)發(fā)現(xiàn)母線電壓偏低時(shí)，運(yùn)行人員該如何根據(jù)監(jiān)視畫面上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)情況選擇合適的調(diào)壓手段呢？”這就是變電站運(yùn)行崗位的日常工作之一——電壓無(wú)功綜合控制。同時(shí)也是本課的第二個(gè)教學(xué)難點(diǎn)。教師可首先介紹電壓無(wú)功綜合控制的概念，并將控制策略下發(fā)給學(xué)生。隨后借助變電站運(yùn)行仿真平臺(tái)，讓學(xué)生開(kāi)展電壓無(wú)功綜合控制練習(xí)。該仿真平臺(tái)能讓學(xué)生在變電站監(jiān)視界面上模擬設(shè)備投退、變壓器檔位調(diào)整等操作，同時(shí)，學(xué)生能在界面上實(shí)時(shí)看到操作對(duì)線路功率、母線電壓帶來(lái)的變化。教師通過(guò)該平臺(tái)下發(fā)幾種不同的初始狀態(tài)，每組學(xué)生對(duì)一種初始狀態(tài)進(jìn)行調(diào)壓，并根據(jù)教師下發(fā)的控制策略來(lái)調(diào)節(jié)變壓器分接頭檔位或投切電容器組。調(diào)壓的過(guò)程將被仿真平臺(tái)自動(dòng)記錄并評(píng)分。隨后每個(gè)學(xué)生在小組討論中分享調(diào)壓心得。至此，通過(guò)仿真任務(wù)的完成，第二個(gè)教學(xué)難點(diǎn)得以解決。

（四）基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的考核評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)。本課的教學(xué)評(píng)價(jià)由三個(gè)部分組成：一是軟件自動(dòng)評(píng)分，比如課程平臺(tái)自動(dòng)記錄的學(xué)生在線學(xué)習(xí)活躍數(shù)據(jù)、在線測(cè)試結(jié)果，以及仿真軟件平臺(tái)對(duì)學(xué)生操作的自動(dòng)記錄和評(píng)分；二是教師評(píng)分，即對(duì)學(xué)生的課堂表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)分；三是學(xué)生推優(yōu)的評(píng)分。

經(jīng)實(shí)踐證明，將翻轉(zhuǎn)課堂模式引入高職教學(xué)，可有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分提高學(xué)習(xí)時(shí)間的利用效率。在應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂模式的高職課程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)緊密結(jié)合高職教學(xué)的特點(diǎn)，構(gòu)建以技能培養(yǎng)為主要目的的翻轉(zhuǎn)課堂模式。

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