基于混合式教學(xué)的“電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)”課程建設(shè)與實(shí)踐

陳亞光，于會(huì)敏

(遼寧科技學(xué)院 電氣與信息工程學(xué)院，遼寧 本溪117004)

“電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)”課程是自動(dòng)化專業(yè)、機(jī)器人工程專業(yè)和電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程地位十分重要，在人才培養(yǎng)方案課程設(shè)置中起著承上啟下的作用。該課程包括電機(jī)學(xué)和拖動(dòng)基礎(chǔ)兩部分內(nèi)容，內(nèi)容涉及面廣，與電、磁、機(jī)械密切相關(guān)，有些內(nèi)容抽象，不易理解，對(duì)老師來(lái)說(shuō)，課程難教，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，課程難學(xué)[1]。《加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化實(shí)施方案(2018-2022年)》中提出， “構(gòu)建線上線下混合式學(xué)習(xí)”“以現(xiàn)代信息技術(shù)推動(dòng)教育質(zhì)量提升”；同年，教育部《關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見(jiàn)》中提出，“打造一大批具有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的線下、線上、線上線下混合、虛擬仿真和社會(huì)實(shí)踐‘金課’?！彼裕赃|寧省優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè)與共享項(xiàng)目為依托，進(jìn)行跨校修讀學(xué)分學(xué)習(xí)工作，建設(shè)線上線下混合式教學(xué)的“電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)”課程是十分必要的。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀

“電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)”課程的線上線下混合式教學(xué)起步較晚。2017年，在學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)開(kāi)始建設(shè)電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)線上資源；2018年春季學(xué)期，利用課程題庫(kù)、問(wèn)題討論等線上資源，在電氣BG161-164班級(jí)進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)的初步嘗試。在教學(xué)中，根據(jù)講授內(nèi)容，發(fā)布相關(guān)討論題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，利用題庫(kù)，發(fā)布作業(yè)或測(cè)試，使學(xué)生不受空間限制，隨時(shí)完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

在教學(xué)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題：

(1)線上教學(xué)資源不能滿足教學(xué)順利開(kāi)展，如缺少授課視頻資源，不利于學(xué)生預(yù)習(xí)或復(fù)習(xí)；

(2)教師引導(dǎo)作用不明顯，學(xué)生課堂主體地位沒(méi)有得到充分發(fā)揮；

(3)信息化技術(shù)與教學(xué)的融合不夠深入。

在有限的條件下，如何改進(jìn)線上線下混合式教學(xué)在課程中的作用，如何有效利用現(xiàn)代信息技術(shù)推動(dòng)教育質(zhì)量提升，如何更好地推進(jìn)“金課”建設(shè)，這些都是信息化教學(xué)帶來(lái)的新問(wèn)題。

2 課程教學(xué)改革措施

結(jié)合課程自身特點(diǎn)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)充分利用其他課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，更新教學(xué)理念，經(jīng)過(guò)多次討論，不斷修訂教學(xué)策略，改進(jìn)翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)，尋找機(jī)會(huì)，加快改革線上線下混合教學(xué)的步伐[2]。

2.1 “互聯(lián)網(wǎng)+教育”，共享線上優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源

《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》提出“教育信息化具有突破時(shí)空限制、快速?gòu)?fù)制傳播、呈現(xiàn)手段豐富的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)”，所以，2019年春季學(xué)期，基于遼寧省跨校修讀學(xué)分學(xué)習(xí)平臺(tái)，選擇遼寧省資源共享課 “電機(jī)與拖動(dòng)”為線上資源，彌補(bǔ)了急需線上視頻資源不足的問(wèn)題，充分發(fā)揮了線上優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的輻射作用，為學(xué)生自學(xué)課程打開(kāi)了便利之門。同時(shí)，也促進(jìn)了學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的線上“電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)”課程建設(shè)。

2.2 利用優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)實(shí)踐

在教學(xué)中，利用線上優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)[3]。以三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別判別為例，實(shí)施線上線下混合式教學(xué)開(kāi)展的情況如表1所示。

表1 混合式教學(xué)案例

基于BOPPPS的線上線下混合式教學(xué)，在導(dǎo)入(B)→學(xué)習(xí)目標(biāo)(O)→前測(cè)(P)→參與式學(xué)習(xí)(P)→后測(cè)(P)→總結(jié)(S)基本教學(xué)環(huán)節(jié)基礎(chǔ)上，增加了導(dǎo)入前的在線預(yù)習(xí)和總結(jié)后的擴(kuò)展，共有八個(gè)環(huán)節(jié)。參與式學(xué)習(xí)，體現(xiàn)了學(xué)生為主體的課堂教學(xué)，要求有學(xué)生展示環(huán)節(jié)，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法和小組協(xié)作(TBL)形式，學(xué)生以小組為單位領(lǐng)任務(wù)，小組成員共同完成任務(wù)，標(biāo)清每位同學(xué)完成的任務(wù)，推選小組成員(不限人數(shù))在講臺(tái)上以板書或課件形式展示，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣有了很大地提高。教學(xué)中，多種教學(xué)方法結(jié)合，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)模式。

(1)導(dǎo)入法：引入知識(shí)點(diǎn)，時(shí)鐘除了看時(shí)間，還有什么作用？教師介紹判別方法。

(2)參與式：以三相變壓器聯(lián)結(jié)組別Y，y組別為例，學(xué)生展示Y，y0組別，Y，y6組別。

(3)啟發(fā)式教學(xué)：教師引導(dǎo)學(xué)生因?yàn)橥藰?biāo)記在不同端子，電勢(shì)相位差180°，結(jié)合判別方法，恰好差6個(gè)組別號(hào)。當(dāng)標(biāo)記相間移位時(shí)，每相之間互差120°，恰好差4個(gè)組別號(hào)，用傳統(tǒng)啟發(fā)式教學(xué)，循循善誘，隨機(jī)提問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出判別規(guī)律。

(4)頭腦風(fēng)暴法：學(xué)生自行總結(jié)Y，y接組別號(hào)有什么規(guī)律，通過(guò)短暫思考，學(xué)生有能力總結(jié)出 Y，y接組別號(hào)為偶數(shù)的規(guī)律。

在專業(yè)知識(shí)傳授中，潤(rùn)物無(wú)聲加入標(biāo)準(zhǔn)化意識(shí)方面的課程思政內(nèi)容。結(jié)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的三相變壓器標(biāo)準(zhǔn)組別號(hào)，展示了標(biāo)準(zhǔn)化在各方面的重要作用及意義，加深學(xué)生對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的認(rèn)識(shí)，為其在今后學(xué)習(xí)和工作奠定良好的基礎(chǔ)，強(qiáng)化了學(xué)生的工程倫理教育。

3 教學(xué)改革成效

3.1 及時(shí)解決優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源不足問(wèn)題

依托遼寧省跨校修讀學(xué)分學(xué)習(xí)平臺(tái)，及時(shí)解決了線上優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源短缺的問(wèn)題，線上數(shù)字教學(xué)資源得到了強(qiáng)有力的保障，為線上教學(xué)順利開(kāi)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。利用線上視頻資源給學(xué)生布置任務(wù)點(diǎn)時(shí)，注意內(nèi)容要有選擇，做到充分利用資源，但不過(guò)度使用資源。如表2，其中“√”表示是布置給學(xué)生的任務(wù)點(diǎn)，“Χ”表示任務(wù)點(diǎn)隱藏，學(xué)生不用完成。

表2 線上部分視頻資源

3.2 提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣

在課程建設(shè)中，以O(shè)BE教學(xué)理念反向設(shè)計(jì)課程的教學(xué)，不斷完善線上線下混合式教學(xué)的教案設(shè)計(jì)，做到教學(xué)思路清晰，使用有效的方法調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂參與度。教學(xué)中，教師積極引導(dǎo)，擴(kuò)大學(xué)生參與課堂教學(xué)的比重，在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，采用多種教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，比如討論法，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)發(fā)布討論問(wèn)題，學(xué)生能主動(dòng)參與討論，班級(jí)共51人，學(xué)生參與線上討論的部分情況如表3所示。通過(guò)參與討論問(wèn)題，進(jìn)一步提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，在討論中會(huì)發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，促使學(xué)生不斷去思考新問(wèn)題的解決方案，形成良好的思考習(xí)慣，不斷提高自身的綜合能力。也促使學(xué)生逐漸養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的優(yōu)良習(xí)慣，腳踏實(shí)地，自強(qiáng)不息，樹(shù)立正確的人生觀。

表3 學(xué)生參與討論問(wèn)題的部分情況

3.3 進(jìn)一步完善過(guò)程考核評(píng)價(jià)

在課程教學(xué)中，加強(qiáng)過(guò)程考核的次數(shù)[4]。課程總評(píng)成績(jī)中過(guò)程考核占40%，考核次數(shù)增加，教師工作量也會(huì)增大，利用線上自建題庫(kù)資源，可以增加過(guò)程考核次數(shù)。雖然線上題庫(kù)建設(shè)會(huì)增加教師工作量，但客觀題實(shí)現(xiàn)自動(dòng)批閱，會(huì)減輕教師批閱的重復(fù)工作量?？己诉^(guò)程組題時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)定發(fā)放試題和截止提交試題時(shí)間，系統(tǒng)還有防作弊設(shè)置，可以隨機(jī)改變考題及選項(xiàng)順序，學(xué)生收到不同順序題目的考題，而且題目選項(xiàng)順序也不同，當(dāng)題庫(kù)資源足夠豐富時(shí)，組卷可以隨機(jī)抽題，避免全班一卷的情況。

3.4 進(jìn)一步加強(qiáng)信息化教學(xué)

在教學(xué)中，利用仿真軟件，逐漸完善教學(xué)仿真環(huán)節(jié)[5]。這有利于豐富教學(xué)資源，拓寬學(xué)生的視野，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。比如，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以先通過(guò)仿真實(shí)現(xiàn)，尋找不足，進(jìn)而尋求解決問(wèn)題的方案；也可提前預(yù)設(shè)問(wèn)題，解決實(shí)際中可能出現(xiàn)問(wèn)題的故障點(diǎn)等，滿足不同的需求，節(jié)約資源。

4 結(jié)語(yǔ)

“電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)”課程為專業(yè)基礎(chǔ)課，在人才培養(yǎng)目標(biāo)中有承上啟下的作用。基于BOPPPS教學(xué)模式，課程教學(xué)中采用線上線下混合式教學(xué)，有利于充分發(fā)揮教師在教學(xué)中的引導(dǎo)作用，更加充分體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)。參與式學(xué)習(xí)，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)；利用線上題庫(kù)資源，加強(qiáng)考核環(huán)節(jié)；利用仿真軟件，解決實(shí)踐中可能遇到的問(wèn)題。教學(xué)各環(huán)節(jié)的變化，使課程的教學(xué)質(zhì)量得到了提高。