基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的線上電力電子技術(shù)課程的教學(xué)應(yīng)用與探索

鄒夢(mèng)麗

（塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院 新疆阿拉爾 843300）

0 引言

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，在教學(xué)中結(jié)合網(wǎng)絡(luò)能夠讓學(xué)生對(duì)相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容有更深的理解，加強(qiáng)學(xué)生記憶點(diǎn)。為了促進(jìn)電力電子技術(shù)課程的教學(xué)發(fā)展，教育部門(mén)鼓勵(lì)教師進(jìn)行創(chuàng)新式教學(xué)，在新冠疫情的環(huán)境下，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的線上教學(xué)在相關(guān)課程中開(kāi)展，線上電力電子技術(shù)教學(xué)能夠把傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合。

1 電力電子技術(shù)課程教學(xué)的改革背景分析

在電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)中電力電子技術(shù)是核心的課程，它是一門(mén)應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，是綜合性的學(xué)科，其知識(shí)結(jié)構(gòu)框架較大，理論性的知識(shí)點(diǎn)較多，系統(tǒng)性也較強(qiáng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程當(dāng)中會(huì)因?yàn)槔斫饬Σ粔蛟斐梢欢ǖ膶W(xué)習(xí)難度，產(chǎn)生無(wú)聊感或者厭煩感。隨著教育改革的推進(jìn)，電力電子技術(shù)教學(xué)人員對(duì)教學(xué)方式方法和手段進(jìn)行不斷的探索和改革，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果不斷提高，增強(qiáng)學(xué)生的理論理解和理論應(yīng)用能力[1]。但其中也存在著一定的問(wèn)題，目前教師在教學(xué)的過(guò)程當(dāng)中，多依賴(lài)于多媒體課件，課堂互動(dòng)引導(dǎo)較少；學(xué)生對(duì)教師的課件進(jìn)行拍照之后在課堂上會(huì)很容易分散注意力，搞小動(dòng)作或者使用手機(jī)，在傳統(tǒng)課堂上學(xué)生數(shù)量較多，為了抓緊課程進(jìn)度，不能夠兼顧到每一個(gè)學(xué)生。這些問(wèn)題在有效的利用在線網(wǎng)絡(luò)資源后能夠得到相應(yīng)的解決，使用傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合課程特點(diǎn)，和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)靈活的結(jié)合使用，制定一套完整的教學(xué)模式，在教學(xué)環(huán)節(jié)中引用在線自學(xué)平臺(tái)，加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力[2]。

2 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的線上電力電子技術(shù)課程教學(xué)的意義

電力電子技術(shù)是電氣工程課程的基礎(chǔ)，加強(qiáng)這門(mén)技術(shù)學(xué)習(xí)能夠?yàn)閷?zhuān)項(xiàng)人才培養(yǎng)貢獻(xiàn)強(qiáng)大的力量。目前，這項(xiàng)技術(shù)隨著我國(guó)科技的進(jìn)步不斷發(fā)展推廣，更多新型材料、工藝零件、拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)不斷創(chuàng)新優(yōu)化并落于實(shí)際。為了培養(yǎng)更多高素質(zhì)專(zhuān)項(xiàng)人才，教師在正確引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)技能外，還需要從多種方面掌握這門(mén)技術(shù)在世界領(lǐng)域內(nèi)的研究進(jìn)展，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，制定課堂教學(xué)目標(biāo)[3]。

現(xiàn)階段，我國(guó)多數(shù)高校都為相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生制定大量的電力電子課程，使得課時(shí)相對(duì)緊張課程內(nèi)容較為復(fù)雜，面對(duì)這種狀況教師對(duì)學(xué)生的教學(xué)主要為基礎(chǔ)講解，很難將領(lǐng)域內(nèi)最新的技術(shù)知識(shí)向?qū)W生傳授，同時(shí)對(duì)于初步接觸這一學(xué)科的學(xué)生來(lái)說(shuō)，很難在網(wǎng)絡(luò)上對(duì)重點(diǎn)知識(shí)精確搜索?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”這種線上教學(xué)方式能夠在一定程度上彌補(bǔ)這種狀況，突破傳統(tǒng)教學(xué)方式，幫助學(xué)生掌握重點(diǎn)知識(shí)。教師通過(guò)這種方式可以向?qū)W生針對(duì)性地傳送重點(diǎn)學(xué)習(xí)資料，使用多種方式引導(dǎo)學(xué)生合理利用這些學(xué)習(xí)資料，在網(wǎng)絡(luò)上查找關(guān)聯(lián)資源，幫助學(xué)生從簡(jiǎn)單到復(fù)雜地學(xué)習(xí)這項(xiàng)技術(shù)，提升學(xué)習(xí)效率保證課堂教學(xué)質(zhì)量[4]。網(wǎng)絡(luò)資源內(nèi)容呈現(xiàn)發(fā)散狀態(tài)，從某一知識(shí)點(diǎn)出發(fā)逐漸拓展，幫助學(xué)生有效解決學(xué)習(xí)中的疑難點(diǎn)，因此基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的線上電力電子技術(shù)課程教學(xué)非常必要。

3 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的線上電力電子技術(shù)課程的教學(xué)策略探究

3.1 整合校內(nèi)外資源搭建數(shù)字化教學(xué)資源

在展開(kāi)電力電子技術(shù)課程的教學(xué)改革中，必須要參考行業(yè)、市場(chǎng)、企業(yè)對(duì)人才的現(xiàn)實(shí)需求進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等方面的調(diào)整。就當(dāng)前的情況來(lái)看，微電網(wǎng)、開(kāi)關(guān)電源、變頻調(diào)速、電機(jī)控制、逆變器為電力電子產(chǎn)業(yè)所需的人才培養(yǎng)方向?；诖?，應(yīng)當(dāng)在實(shí)際的課程教學(xué)中加大對(duì)DC-DC、AC-DC、DC-AC三大變換技術(shù)的培訓(xùn)學(xué)習(xí)力度。

同時(shí)，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，展開(kāi)電力電子技術(shù)課程的線上化是必然選擇，實(shí)踐中，需要提前整合校內(nèi)外資源，并搭建數(shù)字化教學(xué)資源。以“逆變電源系統(tǒng)”相關(guān)內(nèi)容的講述為例進(jìn)行說(shuō)明。此時(shí)，要對(duì)該教學(xué)內(nèi)容展開(kāi)細(xì)化，結(jié)合行業(yè)現(xiàn)實(shí)人才需求，分解為電力電子器件、DCDC、AC-DC、DC-AC這四個(gè)教學(xué)模塊。在此基礎(chǔ)上，要對(duì)在這些教學(xué)模塊展開(kāi)進(jìn)一步細(xì)化，分解成多個(gè)子任務(wù)，并根據(jù)這些子任務(wù)展開(kāi)數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)。依托這樣的方式，能夠形成以模塊化實(shí)踐任務(wù)為骨架、以知識(shí)技能點(diǎn)為內(nèi)容的實(shí)踐導(dǎo)向結(jié)構(gòu)化課程內(nèi)容體系，為后續(xù)線上教學(xué)工作的展開(kāi)提供支持。

3.2 實(shí)施“線上+下線”混合的教學(xué)活動(dòng)

3.2.1 課前教學(xué)階段的教學(xué)活動(dòng)

在這一階段中，教師要提前在線上學(xué)習(xí)平臺(tái)內(nèi)發(fā)布學(xué)習(xí)要求，引導(dǎo)學(xué)生參考自身的現(xiàn)實(shí)情況與學(xué)習(xí)需求，在線上學(xué)習(xí)平臺(tái)內(nèi)觀看微課視頻、在展開(kāi)預(yù)習(xí)，并完成教師提前布設(shè)的習(xí)題，檢測(cè)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。此時(shí)，教師能夠在平臺(tái)中獲取學(xué)生測(cè)試的總體情況，以此確定出后續(xù)教學(xué)中需要強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)內(nèi)容[5]。

3.2.2 課中教學(xué)階段的教學(xué)活動(dòng)

以“逆變電源系統(tǒng)”相關(guān)內(nèi)容的講述為例進(jìn)行說(shuō)明。在課堂起始階段（課堂未正式開(kāi)始的10min）組織學(xué)生使用慕課堂完成簽到活動(dòng)，在進(jìn)入課堂講解后，使用對(duì)智能機(jī)器人電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的講解，吸引學(xué)生的注意力，并引入后續(xù)教學(xué)；結(jié)合課前學(xué)生在線上學(xué)習(xí)平臺(tái)中的預(yù)習(xí)情況，完成重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)的講解，并為學(xué)生提供針對(duì)性答疑，加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解與記憶程度。課程中，教師可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)在慕課堂中發(fā)布話(huà)題引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)討論，促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)化。隨后，教師可以在慕課堂中發(fā)布課堂小測(cè)驗(yàn)內(nèi)容，以此，以此了解學(xué)生在課堂中的實(shí)際學(xué)習(xí)效果，并間接測(cè)試題。最后，向?qū)W生發(fā)布設(shè)計(jì)及任務(wù)，要求學(xué)生完成主電路參數(shù)的設(shè)計(jì)，并利用PSIM軟件進(jìn)行仿真，在參數(shù)優(yōu)化與完成實(shí)物制作調(diào)試后，在全班范圍內(nèi)展示分享。

3.2.3 課后教學(xué)階段的教學(xué)活動(dòng)

在完成課堂教學(xué)所有的活動(dòng)后，學(xué)生需要在課后完成練習(xí)題以及實(shí)訓(xùn)報(bào)告。此時(shí)，需要教師為學(xué)生布置以設(shè)計(jì)題為主的課后練習(xí)題，以此達(dá)到強(qiáng)化、鞏固學(xué)生使用所學(xué)知識(shí)展開(kāi)工程設(shè)計(jì)能力的效果，加深學(xué)生對(duì)課堂學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的理解深度與記憶程度。在實(shí)訓(xùn)報(bào)告中，要求學(xué)生著重體現(xiàn)出對(duì)參數(shù)計(jì)算、軟件仿真、電路板安裝調(diào)試的整個(gè)過(guò)程的記錄與總結(jié)，并進(jìn)一步形成后續(xù)的優(yōu)化改進(jìn)方案。

3.3 引入“線上+直播”混合的教學(xué)活動(dòng)

“互聯(lián)網(wǎng)+”擴(kuò)充了電力電子技術(shù)課程教學(xué)的模式，此時(shí)，可以引入“線上+直播”混合的教學(xué)活動(dòng)，完成線上電力電子技術(shù)課程的構(gòu)建。該模式的很多方面與“線上+線下”教學(xué)模式相類(lèi)似，均使用線上教學(xué)平臺(tái)展開(kāi)課程教學(xué)[6]。而兩者的區(qū)別在于，在“線上+直播”混合教學(xué)中，課中教學(xué)所使用的軟件平臺(tái)為直播平臺(tái)，如釘釘、騰訊課堂等等，并以直播的方式展開(kāi)教學(xué)。在完成教學(xué)后，可以自動(dòng)生成直播視頻，并在相關(guān)賬號(hào)中發(fā)布，方便學(xué)生在課后復(fù)習(xí)階段隨時(shí)觀看。另外，出于對(duì)線上課程教學(xué)質(zhì)量的考量，應(yīng)當(dāng)根據(jù)課程的特點(diǎn)納入教學(xué)軟件。以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例進(jìn)行說(shuō)明，在線上教學(xué)中要使用仿真教學(xué)軟件，構(gòu)建起虛擬的仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，以虛實(shí)結(jié)合的形式展開(kāi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以此達(dá)到提升線上電力電子技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)。

3.4 納入MOOC課程的教學(xué)模式

在實(shí)際的在線教學(xué)過(guò)程中，老師和學(xué)生彼此之間相隔了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的距離，如何能夠把知識(shí)更好地傳遞給學(xué)生成為重點(diǎn)問(wèn)題。在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，可以在電力電子技術(shù)課程教學(xué)中納入MOOC課程的教學(xué)模式，以此達(dá)到拉近師生距離的效果。對(duì)于混合式MOOC課程而言，其主要依托碎片化形式向?qū)W生傳遞綠色電力的概念，設(shè)計(jì)上又保持了整體的連貫性與邏輯性，借助一些接地氣的鮮活例子迅速拉近學(xué)生與知識(shí)點(diǎn)之間的距離，善用比喻、巧用動(dòng)畫(huà)，讓電路分析中的難點(diǎn)問(wèn)題迎刃而解。除了線上互動(dòng)以外，學(xué)生還在見(jiàn)面課上以翻轉(zhuǎn)課堂的形式呈現(xiàn)了自己對(duì)這門(mén)課的理解和感悟[7]。在教學(xué)實(shí)踐中，主要以綠色工程教育為契機(jī)，專(zhuān)門(mén)制作電力電子在新能源發(fā)電、節(jié)能交通、綠色照明、智能電網(wǎng)建設(shè)等方面的典型案例，并且在線上教學(xué)平臺(tái)中增設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)“做中學(xué)” 的方式讓學(xué)生切實(shí)體會(huì)到技術(shù)的革新給降低能耗和環(huán)境保護(hù)帶來(lái)的推動(dòng)力。通過(guò)這樣的教學(xué)方式，能夠提升學(xué)生對(duì)線上電力電子技術(shù)課程的興趣，促使其參與各項(xiàng)課堂活動(dòng)的積極性提升，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力的同時(shí)，達(dá)到提升線上電力電子技術(shù)課程教學(xué)效率效果的目標(biāo)[8]。

4 總結(jié)

綜上所述，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，展開(kāi)電力電子技術(shù)課程的線上化是必然選擇。通過(guò)整合校內(nèi)外資源搭建數(shù)字化教學(xué)資源、實(shí)施“線上+下線”混合的教學(xué)活動(dòng)、引入“線上+直播”混合的教學(xué)活動(dòng)、納入MOOC課程的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了線上電力電子技術(shù)課程教學(xué)的升級(jí)。