淺談《電力電子技術(shù)》課程線上線下混合式教學(xué)

郭藝

（吉林水利電力職業(yè)學(xué)院，吉林 長春 130117）

《電力電子技術(shù)》是高職供用電技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。電力電子技術(shù)是弱電和強(qiáng)電之間的接口，是弱電控制強(qiáng)電的技術(shù)。本課程研究整流技術(shù)、逆變技術(shù)、觸發(fā)電路、交流調(diào)壓、斬波電路等。使學(xué)生掌握分析電力電子裝置與設(shè)備的基本理論與基本方法，具有較強(qiáng)的電力電子應(yīng)用能力和實(shí)踐能力。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析、解決問題的能力,為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)儲(chǔ)備知識,并為從事有關(guān)實(shí)際工作奠定必要的基礎(chǔ)。

一、電力電子技術(shù)課程特點(diǎn)

《電力電子技術(shù)》是一門難度較大的專業(yè)基礎(chǔ)課。需要學(xué)生掌握理論知識的同時(shí)，并具備電路的調(diào)試排故能力。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，各種新型電力電子器件的不斷涌現(xiàn)，教學(xué)內(nèi)容上需不斷豐富與更新。在理論教學(xué)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考；利用MATLAB 軟件搭建電路模型，進(jìn)行仿真教學(xué)，使學(xué)生能夠直觀的進(jìn)行電路波形的觀察；最后利用實(shí)訓(xùn)室DJDK-1 型電力電子技術(shù)控制實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力以及電路排除故障能力。在教學(xué)活動(dòng)中，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等不同層面職業(yè)素養(yǎng)的綜合提升和協(xié)調(diào)發(fā)展。與傳統(tǒng)的授課不同，依托超星學(xué)習(xí)通平臺，展開電力電子課程基于云空間的線上+線下的翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式。

該教學(xué)模式，集成了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)兩者的優(yōu)勢?；谠瓶臻g的線上模式在互聯(lián)網(wǎng)教育的大形勢下，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，打破地域限制；線下授課可以直接講解答疑，充分利用實(shí)訓(xùn)室及機(jī)房，因材施教，梯度教學(xué)。如圖1 所示：

二、電力電子技術(shù)基于云空間的線上教學(xué)設(shè)計(jì)

電力電子技術(shù)的線上教學(xué)依托超星學(xué)習(xí)通平臺，該平臺運(yùn)行穩(wěn)定?；谠瓶臻g的線上教學(xué)設(shè)計(jì)如下：

（一）整合篩選教學(xué)資源

根據(jù)電力電子專業(yè)基礎(chǔ)課的特點(diǎn)，選取知識結(jié)構(gòu)合理，教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)的國家精品微課上傳學(xué)習(xí)平臺，供學(xué)生選學(xué)；制作符合學(xué)情的PPT，梳理知識點(diǎn)和技能點(diǎn)，難度適中，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)；選取發(fā)電行業(yè)電力電子技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的視頻，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、引導(dǎo)學(xué)生的職業(yè)儀式感和社會(huì)責(zé)任感，更為學(xué)習(xí)任務(wù)的開展儲(chǔ)備知識和經(jīng)驗(yàn)。

（二）全方位信息化教學(xué)，寓教于樂，突破重點(diǎn)難點(diǎn)。

超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺可以隨時(shí)查看學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。提前發(fā)布本項(xiàng)目對應(yīng)的多媒體課件、微課、動(dòng)畫。教師會(huì)提前設(shè)計(jì)本項(xiàng)目相關(guān)的動(dòng)畫模擬、視頻演示、仿真錄屏、游戲闖關(guān)等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)全方位信息化教學(xué)，寓教于樂，突破重點(diǎn)難點(diǎn)。同時(shí)會(huì)發(fā)布習(xí)題和討論，供學(xué)生鞏固知識點(diǎn)為線下的實(shí)訓(xùn)課程打下良好基礎(chǔ)。及時(shí)發(fā)布公告、資源、作業(yè)和評價(jià)，督促完成任務(wù)，關(guān)注學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題。

（三）互動(dòng)交流

通過超星學(xué)習(xí)通提供的互動(dòng)方式如討論、問卷調(diào)查、在線作業(yè)、在線測試等進(jìn)行實(shí)時(shí)的師生互動(dòng)，解決學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程中遇到的難點(diǎn)問題。教師可以通過平臺的數(shù)據(jù)反饋了解學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，從而加以督促和引導(dǎo)。

（四）作業(yè)

下發(fā)線下課堂學(xué)習(xí)的工作任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，提前做好準(zhǔn)備。學(xué)生通過線上平臺了解學(xué)習(xí)目標(biāo)以及該任務(wù)知識點(diǎn)、技能點(diǎn)，為線下的仿真及實(shí)訓(xùn)做好準(zhǔn)備。

線上教學(xué)設(shè)計(jì)更加情景化、精細(xì)化、集成化，能夠跨越時(shí)間和空間的限制，提高教學(xué)效果。

三、電力電子技術(shù)課程線下教學(xué)設(shè)計(jì)

電力電子技術(shù)課程的線下教學(xué)主要是“虛實(shí)一體”，既有軟件仿真又有實(shí)訓(xùn)室電路搭建與調(diào)試。在學(xué)生進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室前，要先進(jìn)行安全規(guī)范的講解及儀器儀表使用規(guī)則；并引導(dǎo)學(xué)生遵守職業(yè)規(guī)則、注重安全文明生產(chǎn)、嚴(yán)格按照工廠“7S”規(guī)范化管理進(jìn)行。

學(xué)生進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室就進(jìn)入角色，快速融入現(xiàn)場技術(shù)人員的身份。在教學(xué)設(shè)計(jì)中有機(jī)融入思政元素，將政治認(rèn)同、家國情懷、道德修養(yǎng)、工匠精神、安全生產(chǎn)、團(tuán)隊(duì)配合等思想政治教育導(dǎo)向與課程固有知識技能傳授有機(jī)融合?；谠摻虒W(xué)內(nèi)容的理論實(shí)踐合一性，線下的面對面教學(xué)設(shè)計(jì)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，利用典型的“五步教學(xué)法”貫通整個(gè)教學(xué)過程。

（一）任務(wù)引入

將學(xué)習(xí)內(nèi)容重構(gòu)整合，以工廠派工單的形式將學(xué)習(xí)任務(wù)下發(fā)。通過電廠應(yīng)用的案例視頻引入每次的學(xué)習(xí)任務(wù)，引出“中國制造2025”，引導(dǎo)學(xué)生從心理上認(rèn)識到學(xué)習(xí)報(bào)國的重要性與緊迫性，培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷。通過派工單的下發(fā)，使學(xué)生進(jìn)入的職業(yè)環(huán)境以增強(qiáng)責(zé)任感，使學(xué)習(xí)任務(wù)變得更有儀式感，激發(fā)學(xué)生的職業(yè)光榮感。

（二）分析任務(wù)

教師引導(dǎo)學(xué)生利用線上學(xué)習(xí)平臺攝入的理論知識來分析任務(wù)中的知識點(diǎn)和技能點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生梳理電路結(jié)構(gòu)、選擇電路器件、分析電路過程。采用“2 多2 少”課堂教法，即教師講授內(nèi)容逐漸由多變少、學(xué)生自主學(xué)習(xí)內(nèi)容逐漸由少變多，翻轉(zhuǎn)課堂，學(xué)生為主，教師為輔。線上學(xué)習(xí)與線下課堂有機(jī)融合，旨在培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考與應(yīng)用能力。通過電路分析，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟精雕細(xì)琢，精益求精、百折不撓的工匠精神。

（三）制定方案

引導(dǎo)學(xué)生以項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的身份制定項(xiàng)目實(shí)施方案。培養(yǎng)學(xué)生的方案制定、人員分工能力，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和溝通能力。教師引導(dǎo)學(xué)生制定任務(wù)實(shí)施方案時(shí)必須注意：安全文明生產(chǎn)、電子器件的檢查、工具的使用、電路的分析與故障排除。

（四）實(shí)施任務(wù)——模擬仿真與虛實(shí)一體

根據(jù)制定的工作方案實(shí)施任務(wù)。該實(shí)施過程主要分為兩部分即模擬仿真和實(shí)訓(xùn)室實(shí)際應(yīng)用。模擬仿真是利用MATLAB 軟件，搭建電路模型、設(shè)置電路相關(guān)參數(shù)、觀察電路波形。培養(yǎng)學(xué)生知識點(diǎn)與技能點(diǎn)相結(jié)合的能力。更加直觀的觀察電路的波形分析情況，并能排除電路故障。仿真軟件可以讓學(xué)生反復(fù)練習(xí)，安全，經(jīng)濟(jì)，快捷，提高教學(xué)效率，效果。

實(shí)訓(xùn)室是利用DJDK-1 型電力電子技術(shù)控制實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行電路搭建與測試。此階段要求學(xué)生能夠按照企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電路測試。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力、綜合應(yīng)用能力以及獨(dú)立思考能力，從而提高學(xué)生職業(yè)能力。在此階段，任務(wù)具有遞進(jìn)性，實(shí)施梯度教學(xué)，因材施教，個(gè)性化教學(xué)。

（五）綜合評定

各施工小組完成任務(wù)后，提交驗(yàn)收單。教師以“甲方”的身份帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目工程驗(yàn)收，學(xué)生以“乙方”施工方的身份參與完成項(xiàng)目驗(yàn)收。在此過程中，進(jìn)行組內(nèi)自評和組間互評，形成多元化的、客觀的學(xué)習(xí)評價(jià)。評價(jià)內(nèi)容包括：仿真、電路搭建、連線、調(diào)試、工具使用、排故、安全意識、團(tuán)隊(duì)配合。整個(gè)過程鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力、組間交流拓寬了學(xué)生的設(shè)計(jì)思路、取長補(bǔ)短。最后是教師評價(jià)，總結(jié)并向?qū)W生滲透電力的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提高學(xué)生的職業(yè)榮譽(yù)感，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)和反思能力。

四、考核評價(jià)

本課程的最終考核由線上和線下兩部分組成，線上考核占總成績20%，線下課堂考核占80%。線下的考核方式更注重過程化考核以及實(shí)際操作考核，全面考核學(xué)生的知識和能力。具體考核要求及評價(jià)見表1。

表1 考核評價(jià)表

綜上，電力電子課程的線上線下混合式教學(xué)方式具有很強(qiáng)的實(shí)用性。線上線下、課內(nèi)課外，整合資源、智能導(dǎo)學(xué)；游戲闖關(guān)、視頻、動(dòng)畫、仿真等全方位信息化，突破重點(diǎn)難點(diǎn)；仿真與實(shí)訓(xùn)一體，強(qiáng)化了學(xué)生的動(dòng)手能力。線下教學(xué)采用一體化的項(xiàng)目教學(xué)法，并將思想政治教育導(dǎo)向與課程固有知識技能傳授有機(jī)融合，線上線下、無縫對接、高效學(xué)習(xí)，翻轉(zhuǎn)課堂。最終達(dá)到高素質(zhì)技術(shù)技能人才的培養(yǎng)。