技術(shù)技能型本科“控制電機(jī)”課程的混合式教學(xué)探究與實踐*

邵育蘭，蔣 玲，鄧旭輝

（蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 蕪湖 241000）

1 技術(shù)技能型本科混合式教學(xué)的研究背景

我國高等職業(yè)學(xué)校由學(xué)術(shù)型為主的發(fā)展模式向研究型和應(yīng)用技術(shù)型轉(zhuǎn)型[1]。“四年一貫制”技術(shù)技能型本科教育特殊的生源、特殊的培養(yǎng)目標(biāo)、特殊的培養(yǎng)主體、特殊的培養(yǎng)模式、未知的就業(yè)前景，對試點院校教學(xué)改革提出了新的要求[2]?！翱刂齐姍C(jī)”課程是蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院“四年一貫制”技術(shù)技能型本科自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，要求學(xué)生掌握各種控制電機(jī)的工作原理和運行特性。目前該課程教學(xué)存在以下問題：一是課程本身具有理論性和抽象性較強、知識點繁雜等特點，教師講授和學(xué)生理解都有一定的難度；二是在理論教學(xué)中，對各種控制電機(jī)理論知識、基本原理講授過多，而對電機(jī)的應(yīng)用及控制部分講解偏少[3]；三是雖然利用Matlab/Simulink 軟件實現(xiàn)了各模塊的仿真計算，構(gòu)建了實用的電機(jī)仿真模型[4]，幫助學(xué)生對不同種類控制電機(jī)工作原理的理解，但是實踐教學(xué)較少；四是缺少評價體系的數(shù)據(jù)反饋，學(xué)生總是被動接受講解、很難激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、難以發(fā)揮主觀能動性，限制了創(chuàng)造性思維以及實踐能力的培養(yǎng)，無法突出“四年一貫制”技術(shù)技能型本科對技術(shù)應(yīng)用能力和實踐能力的培養(yǎng)原則。

線上線下混合式教學(xué)將線上（教學(xué)平臺）與線下（課堂）有機(jī)結(jié)合，既能體現(xiàn)學(xué)生主體地位，又能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，已成為高校教學(xué)改革的必然方向[5]。本文探索將混合式教學(xué)應(yīng)用到“四年一貫制”技術(shù)技能型本科“控制電機(jī)”課程教學(xué)中。

2 “控制電機(jī)”課程混合式教學(xué)模式設(shè)計

為了將混合式教學(xué)模式應(yīng)用于“四年一貫制”技術(shù)技能型本科的“控制電機(jī)”課程教學(xué)，本文分別從教學(xué)環(huán)節(jié)、課程資源制作以及評價體系3 個方面進(jìn)行設(shè)計。

2.1 教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計

混合式教學(xué)模式主要包括“課前自學(xué)”“課中導(dǎo)學(xué)”以及“課后拓展”3 個教學(xué)環(huán)節(jié)。將“控制電機(jī)”課程中常用的幾種控制電機(jī)按照種類進(jìn)行劃分，借助互聯(lián)網(wǎng)平臺，對每一種控制電機(jī)依次按照“課前自學(xué)”“課中導(dǎo)學(xué)”以及“課后拓展”3 個教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行包括理論和實踐兩部分的教學(xué)設(shè)計與安排。具體的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計見圖1。

圖1 教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計示意圖

1）“課前自學(xué)”環(huán)節(jié)。教師預(yù)先根據(jù)教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)，于互聯(lián)網(wǎng)平臺在線發(fā)布與當(dāng)前課程講到的控制電機(jī)種類相關(guān)的課件、視頻、資料、自測題等學(xué)習(xí)資源和任務(wù)，其中課件用于完整展示控制電機(jī)基礎(chǔ)的理論和實踐知識；視頻主要用于輔助課件，對控制電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理以及使用進(jìn)行補充示意和說明，便于學(xué)生理解；資料包括動畫、文字、圖片、案例等形式，用于進(jìn)一步對控制電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理以及使用進(jìn)行補充說明，加深學(xué)生對控制電機(jī)的認(rèn)知。學(xué)生在課前上線查看學(xué)習(xí)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)并完成課前自測的學(xué)習(xí)任務(wù)，如有問題也可以線上交流。

2）“課中導(dǎo)學(xué)”環(huán)節(jié)。教師對“課前自學(xué)”環(huán)節(jié)中課前自測學(xué)生完成情況以及線上交流遇到的問題進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合課程的重難點進(jìn)行講解、演示與分析，在線發(fā)布課堂自測，并對課前自測、課堂自測的作業(yè)或線上課后拓展進(jìn)行點評與分享。在講解和點評的過程中，可以穿插線上隨機(jī)點名問答或者搶答等形式與學(xué)生進(jìn)行課堂互動。教師還可以發(fā)起線上課堂評價，學(xué)生在線完成課堂評價。

3）“課后拓展”環(huán)節(jié)。線上課后自測子環(huán)節(jié)用于學(xué)生對課堂知識進(jìn)行總結(jié)和測試；線上課后拓展任務(wù)與點評子環(huán)節(jié)是對“四年一貫制”技術(shù)技能型本科學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力和實踐能力培養(yǎng)的重點環(huán)節(jié)，在該子環(huán)節(jié)中，教師根據(jù)當(dāng)前課程所學(xué)控制電機(jī)知識發(fā)布拓展任務(wù)，學(xué)生課后執(zhí)行拓展任務(wù)；如有問題，學(xué)生可以進(jìn)行線上交流；學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成拓展任務(wù)，教師及時給予點評；所有任務(wù)完成，學(xué)生還可以在線進(jìn)行課后評價。

需要補充說明的是，“課前自學(xué)”環(huán)節(jié)與“課后拓展”環(huán)節(jié)中的線上交流子環(huán)節(jié)不僅包含語音、文字、視頻的交流方式，而且包含學(xué)生-學(xué)生、學(xué)生-老師以及小組-小組的交流方式，還可以設(shè)置為學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)搜索與當(dāng)前控制電機(jī)相關(guān)的圖片、PPT、文字、動畫、視頻、案例等資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，并提交至線上平臺用于資源補充和交流。線上課前自測和線上課堂自測中自測題的形式，可以是知識問答、選擇判斷等形式，也可以設(shè)置上傳功能，例如允許學(xué)生上傳自制作品。

2.2 課程資源制作

為了配合3 個教學(xué)環(huán)節(jié)，需要制作相關(guān)課程資源。課程資源類型包括以不同種類控制電機(jī)知識點為單位的課程課件、線上視頻、相關(guān)資料、自測與習(xí)題庫、拓展任務(wù)等。其中，課程課件、線上視頻、相關(guān)資料以及自測與習(xí)題庫是為了輔助和保障控制電機(jī)基礎(chǔ)知識的教學(xué)，屬于常規(guī)資源；拓展任務(wù)是本文新設(shè)置的資源，用于支撐線上課后拓展任務(wù)與點評子環(huán)節(jié)，以補充培養(yǎng)技術(shù)技能型本科人才的技術(shù)應(yīng)用能力和實踐能力。

為了提高學(xué)生的應(yīng)用與實踐能力，教師結(jié)合歷年各種比賽賽題或日常應(yīng)用，以不同種類控制電機(jī)的特點、使用為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分，設(shè)計任務(wù)主題與內(nèi)容需求，發(fā)布合適的拓展任務(wù)。例如，設(shè)計一個旋轉(zhuǎn)LED 燈系統(tǒng)，研究如何選擇控制電機(jī)及其他器件搭建電路，實現(xiàn)LED 燈旋轉(zhuǎn)后，可立體地呈現(xiàn)需求的不同圖案或文字。根據(jù)選用控制電機(jī)類型的不同，設(shè)計拓展任務(wù)清單，見表1。除了任務(wù)主題、內(nèi)容需求，根據(jù)需要，拓展任務(wù)清單還可以包括控制電機(jī)及參數(shù)、其他器件1 及參數(shù)……其他器件n及參數(shù)、電路連接圖或通信圖、調(diào)試記錄、總結(jié)等項目。

表1 拓展任務(wù)清單

學(xué)生根據(jù)拓展任務(wù)的內(nèi)容需求，完成控制電機(jī)選型、其他器件選擇、電路連接圖或通信圖繪制、相關(guān)電路搭建，并進(jìn)行可行性論證與調(diào)試，最終完成設(shè)計方案，拍攝調(diào)試視頻上傳并做總結(jié)。拓展點評用于教師對學(xué)生上交的設(shè)計方案、調(diào)試視頻進(jìn)行指導(dǎo)與點評，線上交流很好地保證了學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師在課后針對設(shè)計方案進(jìn)行的線上交流。

2.3 評價體系設(shè)計

為客觀、全面、及時地評價學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)和效果，并為教師提供診斷性、反饋性的數(shù)據(jù)，有效激勵學(xué)生，還需要設(shè)計評價體系并將其融入到教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計和課程資源制作的過程中。根據(jù)評價項目及其評價內(nèi)容、評價方式、比重，設(shè)計評價體系清單，見表2。

表2 評價體系清單 （%）

由表2 可知，評價體系設(shè)計重點體現(xiàn)在以下2 個方面。

1）設(shè)置多個線上的、可操作性的評價項目。一是設(shè)置多個線上子環(huán)節(jié)，例如課前設(shè)置學(xué)習(xí)課程課件、觀看線上視頻等，課前、課后均設(shè)置線上交流；二是課前、課中、課后均設(shè)置自測子環(huán)節(jié)，例如線上課前自測、線上課堂自測以及線上課后自測；三是設(shè)置課程評價子環(huán)節(jié)，例如線上課堂評價、線上課后評價等，評價涵蓋學(xué)生對課程、學(xué)生對老師、學(xué)生對自己、小組對小組等形式的自評或互評；四是設(shè)置課后拓展環(huán)節(jié)，例如線上課后拓展任務(wù)與點評子環(huán)節(jié)。

2）設(shè)置多個評價項目的合理比重。一方面，為了增強學(xué)生線上學(xué)習(xí)的積極性，線上、自測、課堂評價等子環(huán)節(jié)均設(shè)置一定比重，例如自主學(xué)習(xí)類項目占10%、評價體系占5%；另一方面，為了突出和強調(diào)拓展任務(wù)的重要性，激發(fā)學(xué)生的主動性和創(chuàng)新性，提高學(xué)生的應(yīng)用與實踐能力，拓展任務(wù)與點評子環(huán)節(jié)比重相對其他線上項目比重略高，占20%。

3 “控制電機(jī)”課程混合式教學(xué)模式的實踐與分析

由于混合式教學(xué)模式基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)傳輸與處理，因此可采用互聯(lián)網(wǎng)平臺上一些免費的教學(xué)APP 實現(xiàn)線上、線下的互動，例如藍(lán)墨云班課、云課堂智慧職教等，可實現(xiàn)自助點名、自動追蹤與記錄學(xué)習(xí)情況、自測題自動打分、線上交流等功能。通過互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)反饋可知，一是學(xué)生均能在課前上線查看學(xué)習(xí)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)并完成課前自測的學(xué)習(xí)任務(wù)，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性；二是課中教師與學(xué)生的互動更活躍，學(xué)生參與度高；三是課后的線上課后拓展子環(huán)節(jié)，學(xué)生開始不知道從哪里入手，感覺有些吃力，通過線上交流、小組討論，完成兩三個任務(wù)后，作品的完整度、完善度逐步提升，學(xué)生的參與積極性上升，自主創(chuàng)新能力和實踐能力明顯得到鍛煉和提升；四是期末考試成績相對往屆有明顯提升；五是學(xué)生操作的自動記錄、學(xué)生評價、線上自測、課堂互動、線上課后拓展等子環(huán)節(jié)，都很好地為教師提供了診斷性、反饋性的參考數(shù)據(jù)，促進(jìn)教師及時調(diào)整教學(xué)策略，促進(jìn)教學(xué)相長。

本文打破傳統(tǒng)課堂的局限性，基于互聯(lián)網(wǎng)平臺，通過課前、課中、課后的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計，課程資源制作以及評價體系設(shè)計，設(shè)置了提高應(yīng)用與實踐創(chuàng)新能力的拓展任務(wù)與點評子環(huán)節(jié)，建立了線上線下教與學(xué)有機(jī)融合的混合式教學(xué)模式，應(yīng)用于“四年一貫制”技術(shù)技能型本科的“控制電機(jī)”課程教學(xué)中，以解決“控制電機(jī)”課程理論性強、難度大、學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力不高、課外教學(xué)內(nèi)容缺乏和教學(xué)評價需求等問題，降低了理論和實踐的學(xué)習(xí)難度，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造性得到了極大的提高，教與學(xué)互動良好，從而使教學(xué)效果得到了大幅提升。