基于雨課堂的高電壓技術課程教學改革

何柏娜 趙艷雷 黃桂春 孟繁玉

摘? 要 依據(jù)人才培養(yǎng)目標，結合高電壓技術課程特點和教學中遇到的問題，提出基于雨課堂的高電壓技術課程改革思路，從教學內(nèi)容優(yōu)化、雨課件開發(fā)、教學模式改革等方面進行實踐探索。實踐證明，基于雨課堂的教學有助于激發(fā)學生學習興趣，實時進行師生互動，獲得較好的教學效果。

關鍵詞 雨課堂;高電壓技術;教學改革

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）10-0097-03

Abstract According to the training goal of professional talents， com-bining the characteristics of high voltage technology course and the?problems encountered in teaching， the idea of teaching reform of high voltage technology course based on rain classroom is put for-ward in the paper， and explores from the aspects of optimization of?teaching content， development of rain courseware， reform of tea-ching mode， and so on. Practice has proved that rain-based classroomteaching can help stimulate students interest in learning， real-time?interaction between teachers and students， and achieve better tea-ching results.Key words rain class; high voltage technology; teaching reform

1 前言

山東理工大學是教育部首批教育信息化試點單位，不斷完善創(chuàng)新體制機制，加快課程教學與信息化深度融合，大力推動教學模式和學習方式的轉變，取得良好效果。高電壓技術課程是電氣工程學科重點建設的專業(yè)課，是學校綜合課程改革立項課程，緊密結合學?！岸鄬W科協(xié)調發(fā)展的高水平教學研究型大學”的辦學定位，按照培養(yǎng)高質量復合型專業(yè)人才的人才培養(yǎng)目標，以教、學、研一體化的教學理念為指導，理論教學與實踐教學結合，充分利用清華在線、雨課堂等教學平臺和工具，開展課程綜合改革，大大提高學生學習效率和興趣。

2 高電壓技術課程特點

高電壓技術課程是山東理工大學電氣工程及其自動化專業(yè)的必修課，對于學生更好地理解本專業(yè)和就業(yè)前景具有十分重要意義。課程主要包括各類電介質在高電壓強電場下的電氣特性、高電壓實驗、過電壓及絕緣配合等內(nèi)容，涉及多門前修課程，內(nèi)容多、知識面廣，而授課學時有限;課程內(nèi)容不僅有理論知識，還有實踐操作，對學生理論、實踐能力都有要求。綜上，教師應精心選擇并合理組織授課內(nèi)容，科學安排授課計劃;講課過程中理實一體，注意各門課程之間的緊密結合，有意引導學生，更快地掌握學習技巧。

3 課程教學中遇到的問題

課堂氣氛不夠活躍? 高電壓技術課程在電氣工程學科人才培養(yǎng)中起著承前啟后的作用，關系到電力系統(tǒng)過電壓等后續(xù)課程的學習，本應受到學生的高度重視;但該課程開設在第六個學期，很多學生把精力放在考研復習上，對課程投入精力較少。另外，該課程內(nèi)容抽象，理論性較強，之前沒接觸過該課程內(nèi)容，很多學生談“高壓”色變，主觀上認為高壓難懂難學，導致實際教學效率不高，主要表現(xiàn)為課堂氣氛沉悶，學生學習熱情不高。

教學內(nèi)容未能及時更新? 高電壓技術課程涉及的前修課程面廣，如電力系統(tǒng)分析、繼電保護、發(fā)電廠等，這對教師和學生都提出更高的要求。教師應熟悉這些課程之間的聯(lián)系，引導學生利用所學知識更好地理解高壓領域的內(nèi)容，了解高電壓最新的理論研究、技術前沿等。但實際教學過程中，一方面，教師受制于課程學時要求，各知識點無法面面俱到;另一方面，學生的學習基礎和學習熱情參差不齊，主要講授經(jīng)典的理論和技術，對高電壓最新的理論研究、技術前沿講授較少。

4 雨課堂

雨課堂是由學堂在線與清華大學在線教育共同研發(fā)的教學軟件，旨在連接師生的智能終端，將課前—課中—課后的每一個環(huán)節(jié)都賦予全新的體驗[1-4]，最大限度地發(fā)揮師生互動作用。它的功能包括：教師可以將帶有MOOC視頻、習題、語音的教學資源輕松插入幻燈片，隨時隨地推送到學生微信;教師一鍵發(fā)送融入PPT的習題，可限時、可續(xù)時，隨時講、隨時測;師生可以通過彈幕、投稿、課堂紅包、隨機點名，實時溝通，及時反饋;可以為教師提供全周期的教學數(shù)據(jù)分析，以幫助教師實時調整教學策略。

5 基于雨課堂的線上線下混合式教學改革

根據(jù)高電壓技術課程特點及教學中存在的問題，從教學內(nèi)容、教學模式設計、教學資源及考核方式等方面對課程進行教學改革。

教學內(nèi)容分配? 高電壓技術課程專業(yè)性較強，內(nèi)容繁多，尤其對第一次接觸高電壓課程的學生來說，有些專業(yè)術語晦澀難懂。因此，課題組教師總結多年的教學經(jīng)驗，對授課內(nèi)容進行梳理并整合，把課程內(nèi)容劃分成三大模塊，即電介質在高電壓強電場下的特性、高電壓試驗和過電壓基礎及防護，給學生梳理各模塊之間的邏輯關系，讓學生對課程內(nèi)容有個大概的了解。分析課程內(nèi)容特點和學生的學情，結合現(xiàn)有教學資源，對高電壓技術課程課內(nèi)外學時及內(nèi)容進行分配：重點學習前兩個模塊的知識點，課內(nèi)24學時，課外四學時;第三個模塊重點學習波過程基礎理論，課內(nèi)12學時，課外兩學時;刪掉過電壓類型和絕緣配合部分內(nèi)容，放到電力系統(tǒng)過電壓課程學習。

在實際教學中改變過分重視理論分析、公式推導等情況，強調結合日常生活以及電力系統(tǒng)實例，舉例闡述相關內(nèi)容，或通過觀看視頻更加深刻理解高壓現(xiàn)象。比如講氣體放電時，告訴學生他們都看到過氣體放電現(xiàn)象，啟發(fā)學生去思考自己看到的什么現(xiàn)象屬于氣體放電？然后告訴學生正在上課的教室里就有氣體放電現(xiàn)象，學生經(jīng)過思考，一定會回答出來教室里的白熾燈發(fā)光就屬于氣體放電;再次啟發(fā)，學生也會想到五顏六色的霓虹燈是利用不同種類的惰性氣體放電制成的。順著這個思路就把所有的氣體放電類型闡述給學生，其中大家最常見、最熟悉的氣體放電就是雷電，這時學生都恍然大悟，原來雷電也屬于氣體放電。經(jīng)過這樣一個過程，學生對高壓慢慢就產(chǎn)生興趣，感到高電壓技術并不遙遠。

高電壓技術發(fā)展迅速，最新研究成果不斷涌現(xiàn)，教學也須緊跟時代步伐，穿插實際應用案例以及最新發(fā)展動態(tài)，讓學生覺得課堂生動有趣。在講解電暈放電時，除了講解電暈的產(chǎn)生機理及防護措施外，結合我國正在發(fā)展的超高壓、特高壓線路，讓學生思考為什么采用分裂導線。在電力系統(tǒng)分析課程中，學生已經(jīng)學過采用分裂導線是為了降低損耗，減少集膚效應，那么分裂導線跟電暈放電有什么聯(lián)系呢？可以通過改變分裂導線的分裂間距來達到降低電暈噪聲的目的，并補充說明對于特高壓線路限制電暈問題的重要性。

教學資源開發(fā)? 利用雨課堂移動教學平臺，積極推動課程開發(fā)工作和數(shù)字化資源建設工作，將在線教學與面對面課堂進行一體化設計，開發(fā)雨課件、課堂小測試、微課視頻等教學資源。高電壓技術課程資源建設了課程大綱、雨課件、知識點微課視頻以及技能實操錄像、動畫、仿真、圖片等基本資源600余條，建設企業(yè)案例、技術標準等拓展資源30余條。

教學組織設計? 高電壓技術課程依托雨課堂移動教學平臺實施線上線下混合式教學。課前自學：教師將相關任務教學資料上傳清華在線網(wǎng)絡綜合教學平臺，推送導學單，明確具體學習要求，并通過清華在線開展測試，提前摸清學生學習的難點。課中共學：根據(jù)課前測試結果，教師擬定討論話題或者給出解決案例，師生共同討論，并利用雨課程實現(xiàn)課堂師生交互，安排隨堂測試鞏固掌握的知識，及時捕捉學生學習程度。課后拓展：教師根據(jù)雨課堂數(shù)據(jù)分析，有針對性布置拓展學習的任務，學生完成任務并通過清華在線網(wǎng)絡綜合教學平臺進行提交。

基于雨課堂的教學實施

1）實時問答互動。通過雨課堂軟件，教師可以在電腦端開啟雨課堂授課，學生通過掃描課堂二維碼進入課堂[5];學生閱覽課件時，可根據(jù)個人情況點擊每頁課件的“不懂”和“收藏”按鈕，以便對課程中的重要知識點進行標記;教師電腦端通過收到學生匿名“不懂”數(shù)據(jù)的反饋，及時調整課程進度及重點講解[6]，以免影響后續(xù)知識點的理解。

2）小組討論。開啟雨課件的同時打開“彈幕”功能，讓學生暢所欲言，說出自己的觀點及想法，使用簡短的語言參與課堂互動，使教師及時了解學生對知識點的掌握情況，及時調整側重點，鼓勵學生參加到課堂討論中。實踐證明，彈幕功能深受學生青睞，因為課前推送課件能讓學生對討論有所準備，大大提高學生課堂討論的積極性和主動性。

3）課堂小測試。根據(jù)每堂課的知識點，發(fā)布相關試題，讓學生通過隨堂練習加深對知識點的理解，教師通過查看學生答題的正確率，酌情講解。通過發(fā)布隨堂測試，教師可以及時了解學生對課堂內(nèi)容的掌握情況，合理安排教學內(nèi)容，及時調整教學進度，盡可能適應全班學生。

為了活躍課堂氣氛，教師在發(fā)布試題、學生提交答案后，隨機發(fā)放紅包，當然只有答題既快又對的學生才有機會搶到紅包，這在很大程度上激發(fā)了學生學習的積極性。另外，教師還可以根據(jù)學生課堂答題對錯情況、快慢情況、互動情況，綜合評定學生的平時成績，為期末考核提供依據(jù)。

6 教學改革效果與展望

經(jīng)過兩年課程綜合改革，準確定位高電壓技術在電氣工程及其自動化專業(yè)應用型高級工程技術人才培養(yǎng)中的地位與作用，更新教育理念，通過優(yōu)化教學內(nèi)容，實施教學模式改革，改進課程考核評價機制，加強工程實踐訓練，利用信息技術輔助教學等方面的改革與實踐，實現(xiàn)以教師講授為主向學生自主學習為主的轉變，以課堂教學為主向課內(nèi)課外學習和小組討論相結合的轉變，以終結性評價為主向形成性評價為主的轉變。

通過對學生進行匿名問卷調查，了解到學生對該課程的教學方法、教學手段都非常滿意，并且取得良好的教學效果。通過改革，學生學習積極性提高了，對比改革前后的考試成績，改革后的學習成績優(yōu)良率明顯提高，改革初見成效。

采用雨課堂授課，得到學生的高度認可，不僅活躍了課堂氛圍，提高了教學效率，也取得良好的教學效果。雨課堂的后臺日志為教師提供了大量的數(shù)據(jù)，為今后的教學改革提供了真實有效的依據(jù)。高電壓技術課程教學改革是一場持久戰(zhàn)，必須長期摸索和堅持，才能取得更好的效果。如何更好地利用雨課堂教學，為學生提供更好的課堂體驗，是下一步的教學改革重點。

參考文獻

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