電工學遠程互動式教學平臺建設

史艷玲，彭孝東，魏 玉，鄧文劍

（華南農(nóng)業(yè)大學電子工程學院，廣東 廣州 510640）

1 課程特點與現(xiàn)狀分析

電工學是高等院校非電類工科專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，具有較強的基礎性、工程性和實踐性，對培養(yǎng)學生邏輯思維能力、實踐操作能力極創(chuàng)新能力具有極其重要的作用。研究電工學的教學模式與課程建設對于構(gòu)建符合新時代特色的專業(yè)人才培養(yǎng)體系、遵循以人為本的育人理念、踐行立德樹人根本任務、培養(yǎng)合格的社會主義接班人具有重要的意義[1-2]。在傳統(tǒng)課堂教學過程中一直存在著課時縮減、授課班級多、知識點聯(lián)系密切、系統(tǒng)性強、師生互動受限等特點[3]?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”所帶來的電工學課程的信息化教學模式，加強了教師與學生之間的交流溝通，讓教師能夠及時地了解學生掌握知識的情況，同時滿足學生課堂以外的學習需求[4]。秉承現(xiàn)代教育理念，結(jié)合“寬口徑、厚基礎、高素質(zhì)、重實踐”的人才培養(yǎng)目標，本著以學生為主體，教師為主導的原則，構(gòu)建遠程互動式教學平臺建設，為緩解理論學時不足，滿足教學需求提供了新的選擇方式。

2 教學平臺建設

在線上教學中以學校在線教育平臺為基礎，進行電工學課程建設，學生可以實現(xiàn)在線視頻學習，在線閱讀資料、在線互動交流、在線作業(yè)提交、答疑討論、在線考試等活動。

本課程的線上資源的基本信息模塊主要提供課程介紹、教學大綱、教學日歷和教師信息。課程資源模塊，主要包括電子課件、授課視頻、虛擬仿真、科學前沿、習題講解及答案、答疑討論等豐富的網(wǎng)絡教學資源。

錄制的授課視頻模塊內(nèi)容包括針對各章節(jié)的教學要求、學習要點、難點解釋。比如，在“負反饋類型判斷”這一節(jié)內(nèi)容中，學生總是難以理解，容易忘記判斷規(guī)則?，F(xiàn)在把典型電路制成微課視頻，列舉相關練習進行判斷，學生根據(jù)各自需求多次重復學習，不僅提高了學生對這部分內(nèi)容的學習興趣，而且為今后的電子方面的學習打下了牢固的基礎。引入虛擬仿真模塊進行實踐教學，是為了突破線下實驗場地的限制，增設虛擬仿真實踐環(huán)節(jié)，學生不僅可以在身臨其境的場景中進行不同層次的仿真實驗，還可以深入直觀了解電器設備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。比如，低壓電器交流接觸器，實驗室只能提供實物，不能讓每個學生都拆開低壓電器觀看內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但是運用虛擬仿真軟件，學生可以直觀清晰地看到內(nèi)部的每一個零件?？茖W前沿模塊主要是關注科學前沿動態(tài)，以新聞熱點為切入點開展智能控制案例講解，比如：智能送藥系統(tǒng)的開發(fā)與設計、基于W IFI的遠程無線視頻防控系統(tǒng)、無人機智能物流配送等。當然還可以通過課程資源鏈接獲取與課程相關的最新資訊、MOOC等資源。習題講解及答案模塊是運用錄屏軟件針對每章課后易錯的作業(yè)進行錄制及講評，便于學生課后加強理解與鞏固疑難知識點。構(gòu)建網(wǎng)絡題庫系統(tǒng)提供選擇、填空、問答等不同類型的試題，進行在線測試，批閱，公布成績及答案，導出成績單等。電工學中很多計算題和設計題有很多種解法，由于課堂教學討論時間有限，因此將這些內(nèi)容放置答疑討論區(qū)，學生可以將自己的解題思路、改進的方案或創(chuàng)意作品上傳，這樣激發(fā)了學生濃厚的學習興趣及創(chuàng)新意識，相同的題目、設計要求，不同的學生就會有不同的呈現(xiàn)形式，有助于在眾多的呈現(xiàn)方案中優(yōu)化出最佳方案。

3 線上線下混合式教學的應用

通過教學平臺，采用翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下混合教學模式開展課程教學活動。利用3D全景和虛擬現(xiàn)實技術模擬現(xiàn)場實驗場景，增加人性化交互操作，增強了學生的臨場感和真實感，調(diào)動了學生的實驗興趣和積極性，有利于學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[5]。

以繼電接觸器控制系統(tǒng)為例，教師在“課前”將三相鼠籠式異步電動機的正反轉(zhuǎn)的虛擬仿真軟件上傳到教學平臺，學生在課前就動手操作，研究如何排除三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制的故障，比如，當異步電動機只有正轉(zhuǎn)沒有反轉(zhuǎn)時，首先用虛擬仿真儀表檢測電機三相繞組的端電壓是否存在故障，然后再按照電路原理圖進行檢查是否接錯線或者斷線。這種理論指導實踐，實踐驗證理論是寶貴的學習機會。在虛擬仿真實驗操作中，避免接觸380V電壓，不用擔心人身安全、設備安全、儀器儀表安全，學生可以設置電路故障，用工具進行故障查找與排除，并更換相關電氣元件，實驗全程都是安全、高效、環(huán)保的[6]。學生通過在平臺下載虛擬仿真軟件進行實際操作，觀看教學平臺的授課視頻，提前主動了解一些常用控制電器的符號、工作原理和三相鼠籠式電機的自鎖及正反轉(zhuǎn)的控制電路。根據(jù)自身需求參與答疑區(qū)進行討論，這樣才能在課前主動學習，帶著問題走進課堂，主動解決問題，從而保證了教學質(zhì)量，提高了教學效果。

在“課中”教師運用平臺的學習分析模塊，公布學生課前觀看視頻的學習情況、作業(yè)統(tǒng)計分布圖、論壇學生活躍情況、課堂在線測試成績分布圖等，以此督促學生課前在線預習。課堂采用啟發(fā)式、討論式等教學方式開展教學，激發(fā)了學生的學習興趣。比如，講解異步電動機這個知識點時，先講解基本原理，鼓勵學生討論日常生活中哪些家用電器上用到了異步電動機，最后進行歸納總結(jié)。這種教學方法提高學生分析和解決實際應用問題的能力，避免了傳統(tǒng)課堂教師“一堂灌”的教學模式。

“課后”作業(yè)的布置、在線測試和課程內(nèi)容的總結(jié)是鞏固課堂教學內(nèi)容非常有效的手段。布置作業(yè)要難度適中、形式多樣。作業(yè)布置在通過平臺設定上交截止時間、查看批閱、成績導出及統(tǒng)計等。利用在線測試系統(tǒng)上傳相應章節(jié)的習題進行測試。教師會根據(jù)學生課堂的掌握程度、作業(yè)批改、在線測試和課后討論情況，針對學生難以理解的內(nèi)容及重要的習題進行解讀錄制，并上傳到的課程資源模塊。此外，通過平臺的調(diào)查問卷可以及時收集學生的反饋，了解學生對課程的評價，并以此作為依據(jù)進行改進。

4 結(jié)語

結(jié)合電工學課程的特點，搭建遠程教學平臺，開展教師與學生的線上線下混合式教學，豐富了課堂的教學內(nèi)容，有利于課堂教學的多元化。在教學實踐過程中，學生反映課堂教學視頻生動有趣，激發(fā)了他們對智能控制系統(tǒng)探索的興趣。課后調(diào)查表明學生參與虛擬仿真軟件實驗的人數(shù)較多，有助于提高他們對實物及實驗的感性認識。這種教學模式，需要教師課前設計形式多樣的教學活動，課后還要關注學生的在線學習動態(tài)并及時進行反饋。通過學生的作業(yè)和測試情況來看，這種教學模式確實可以在縮減學時的情況下，提高了學習效果。今后還需要教師繼續(xù)努力，爭取制作高質(zhì)量的課程建設，滿足不同層次學生個性化的需求。