高職電力類專業(yè)《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程“三課堂”融合教學(xué)模式探究與實(shí)踐

張 弘 覃貴芳 黃志先 郭 梁

一、引言

隨著電力產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，電子技術(shù)的應(yīng)用提高了電力生產(chǎn)的效率，促進(jìn)了電力建設(shè)的發(fā)展，對電力行業(yè)從業(yè)人員的電子技術(shù)應(yīng)用能力提出了更高的要求?！峨娮蛹夹g(shù)基礎(chǔ)》課程是電力類專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，課程理論性強(qiáng)、實(shí)用性高，具有廣泛的工程背景，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生利用電子技術(shù)知識(shí)去分析電力實(shí)際工程問題、開展電力創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣和職業(yè)規(guī)范。

二、教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程在以往的教學(xué)開展中，主要存在以下2 個(gè)問題：

（1）教學(xué)內(nèi)容中的典型電子電路普遍采用家用電器或普通工業(yè)控制電路，與電力工業(yè)貼合不夠緊密，沒有很好地與后續(xù)課程銜接。教學(xué)內(nèi)容只包含課程理論知識(shí)與實(shí)踐，不含思政元素，無法提高學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)。

（2）教學(xué)、考核集中在傳統(tǒng)課堂中，實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性為主，無法了解學(xué)生學(xué)生課外預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)情況，導(dǎo)致學(xué)生缺乏自主創(chuàng)新意識(shí)及能力。

三、“三課堂”融合教學(xué)模式的實(shí)踐

根據(jù)中共中央、國務(wù)院《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)新形勢下高校思想政治工作的意見》中提出的“三全育人”要求，《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程采用“三課堂”融合的教學(xué)模式，即網(wǎng)絡(luò)課堂、傳統(tǒng)課堂、創(chuàng)新課堂。根據(jù)教學(xué)存在的問題，在教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)實(shí)施方面進(jìn)行了以下改革：

（一）教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)

傳統(tǒng)的《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容多，模擬電子技術(shù)部分和數(shù)字電子技術(shù)部分共有10 多個(gè)章節(jié)，教材中的通識(shí)內(nèi)容較多，此部分內(nèi)容是針對所有工科專業(yè)學(xué)生進(jìn)行編寫的。因此，首先要依據(jù)電力類專業(yè)人才培養(yǎng)方案并結(jié)合后續(xù)課程的需求，對原有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍，重組整合為5大模塊：直流穩(wěn)壓電源、小信號(hào)放大電路、組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路、A/D 與D/A 轉(zhuǎn)換器。根據(jù)電力專業(yè)需求將通用型教材里未納入的三相可控整流電路內(nèi)容融入直流穩(wěn)壓電源模塊；修改電子技術(shù)基礎(chǔ)課程標(biāo)準(zhǔn)，對各模塊設(shè)定具體的知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)及價(jià)值目標(biāo)。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，每個(gè)教學(xué)模塊引入電力系統(tǒng)自動(dòng)控制的典型電子電路，如電力系統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，它的電壓檢測、綜合放大、移相觸發(fā)單元里均包含有放大器，可作為模塊2 小信號(hào)放大電路里的教學(xué)案例，提升課堂的生動(dòng)性及學(xué)生對專業(yè)的認(rèn)知度，為后續(xù)更好地與專業(yè)內(nèi)容銜接打下基礎(chǔ)。找到課程知識(shí)與思政元素的契合點(diǎn)，每個(gè)模塊引入2 到3 個(gè)思政典型案例，在理論教學(xué)及實(shí)踐指導(dǎo)過程中將熱愛家國的情懷、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、開拓創(chuàng)新的精神，融入到教學(xué)過程中。如利用移動(dòng)通信的發(fā)展史，讓學(xué)生了解科技發(fā)展史，培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神，引入模塊5“A/D 與D/A 轉(zhuǎn)換器”。主要教學(xué)內(nèi)容及思政案例以PPT、動(dòng)畫、視頻、習(xí)題等為載體，上傳至網(wǎng)絡(luò)課堂，傳統(tǒng)課堂具體講解，電力工業(yè)應(yīng)用案例安排在創(chuàng)新課堂中，教學(xué)內(nèi)容如表1 所示。

表1 《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程主要教學(xué)內(nèi)容及案例

（二）教學(xué)組織實(shí)施

在學(xué)習(xí)通平臺(tái)建立網(wǎng)絡(luò)課程，學(xué)生可隨時(shí)隨地在線學(xué)習(xí)；利用MULTISIM 仿真軟件、模擬電路實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱等設(shè)備開展虛實(shí)結(jié)合的傳統(tǒng)課堂；成立電力精英訓(xùn)練營，開展電子設(shè)計(jì)和專利申報(bào)的創(chuàng)新課堂，讓學(xué)生在課前、課中、課后全方位，多維度地學(xué)習(xí)。

1.網(wǎng)絡(luò)課堂——融合線上線下課堂教學(xué)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展，各種移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)涌現(xiàn)，在本課程的網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)中主要采用了超星學(xué)習(xí)通和釘釘直播平臺(tái)。

利用超星學(xué)習(xí)通建設(shè)在線課程，課程內(nèi)容包括PPT 課件、教案、課程標(biāo)準(zhǔn)、授課計(jì)劃、微課視頻、習(xí)題庫等，教學(xué)過程中，將信息技術(shù)充分融入傳統(tǒng)教學(xué)。課前，在網(wǎng)絡(luò)課堂布置預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生完成任務(wù)點(diǎn)，掌握課程內(nèi)容的基本知識(shí)，對課程內(nèi)容提出疑問，教師點(diǎn)評預(yù)習(xí)作業(yè)，預(yù)判學(xué)情，收集教學(xué)重難點(diǎn)；課中，在傳統(tǒng)課堂里針對課前預(yù)習(xí)情況，調(diào)整教學(xué)策略，利用多種教學(xué)手段開展教學(xué)，在網(wǎng)絡(luò)課堂發(fā)布簽到、搶答、抽答、隨堂練習(xí)等活動(dòng)，活躍課堂氣氛；課后，在網(wǎng)絡(luò)課堂上上傳資料、布置作業(yè)、收集創(chuàng)新課堂成果圖片或視頻，完成主題討論等，為學(xué)生答疑解惑，教學(xué)內(nèi)容可以隨時(shí)隨地反復(fù)學(xué)習(xí)，教師可利用手機(jī)，利用碎片時(shí)間完成批改和點(diǎn)評。教學(xué)過程中，學(xué)習(xí)通收集每個(gè)階段學(xué)生完成任務(wù)或參與活動(dòng)的分?jǐn)?shù)，作為課程平時(shí)成績的評價(jià)依據(jù)。

除了使用學(xué)習(xí)通平臺(tái)作為在線課程載體外，教師還可以利用釘釘移動(dòng)辦公平臺(tái)開展直播教學(xué)，特殊情況下可實(shí)現(xiàn)“停課不停學(xué)，停課不停教”。直播中，演示實(shí)驗(yàn)操作、利用在線黑板板書、MULTISIM 仿真軟件仿真電路，引導(dǎo)學(xué)生利用簡單的數(shù)字快速回復(fù)教師的提問，與學(xué)生連麥互動(dòng)，課程結(jié)束后自動(dòng)生成課程錄像，學(xué)生可反復(fù)回看。

2.傳統(tǒng)課堂——思專融合，發(fā)揮課堂育人功能

傳統(tǒng)課堂依托虛擬仿真軟件及真實(shí)設(shè)備開展教學(xué)，主要有：Multisim 仿真軟件、模擬電子實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)箱、示波器、信號(hào)發(fā)生器等，可開展電子電路的仿真、接線、測試、排故等。

傳統(tǒng)課堂分為四個(gè)環(huán)節(jié)：回顧引入、講授演示、操作分析、研討總結(jié)。教學(xué)流程如圖1 所示。本文以單相半波整流電路課程舉例說明傳統(tǒng)課堂的實(shí)施過程。

圖1 傳統(tǒng)課堂教學(xué)流程

（1）回顧引入：認(rèn)知直流穩(wěn)壓電源。復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)半導(dǎo)體器件；利用“青海送河南特高壓直流輸電工程”新聞視頻，體現(xiàn)集中力量辦大事，激發(fā)學(xué)生的愛國情懷，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，并引入直流概念；利用自動(dòng)準(zhǔn)同步裝置的電源部分引入直流穩(wěn)壓電源的概念、功能；利用教學(xué)動(dòng)畫介紹直流穩(wěn)壓電源的結(jié)構(gòu)，解決教學(xué)重點(diǎn)。

（2）講授演示：單相半波整流電路。通過Multisim 仿真軟件及教學(xué)動(dòng)畫，演示講解單相半波整流電路的結(jié)構(gòu)及工作原理，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，掌握單相半波整流電路的輸出電壓計(jì)算。

（3）操作分析：單相橋式整流電路。講解單相橋式整流電路的結(jié)構(gòu)，利用模擬電子實(shí)驗(yàn)箱、示波器指導(dǎo)學(xué)生分組完成單相橋式整流電路的接線與測試，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果上傳至網(wǎng)絡(luò)課堂；通過教學(xué)動(dòng)畫演示解決教學(xué)難點(diǎn)單相橋式整流電路的工作原理，同時(shí)，使學(xué)生養(yǎng)成團(tuán)結(jié)協(xié)作、互相支持、平等尊重的品質(zhì)，教師對操作過程和結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評。

（4）研討總結(jié)

提出問題：單相橋式整流電路，其中一個(gè)二極管斷開，輸出電壓變?yōu)槿绾胃淖儯拷處熢诰W(wǎng)絡(luò)課堂提問，查看及點(diǎn)評課堂問題，了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，布置課后創(chuàng)新課堂任務(wù)。

3.創(chuàng)新課堂——彰顯“體驗(yàn)式”訓(xùn)練，提升獲得感

課外的創(chuàng)新課堂中，教師布置電子作品制作作業(yè)，學(xué)生可根據(jù)自身學(xué)習(xí)水平選擇適當(dāng)難易程度的作品完成制作并以圖片或視頻的方式提交到網(wǎng)絡(luò)課堂中評分，教師選擇優(yōu)秀的作品在傳統(tǒng)課堂中展示，創(chuàng)新水平顯著提高的學(xué)生，可以加入電力精英訓(xùn)練營。

廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院電力精英訓(xùn)練營成立于2015 年3 月，旨在為學(xué)生提供在課余時(shí)間提升創(chuàng)新水平、展示自我的平臺(tái)。由初始的學(xué)生自主報(bào)名、教師開展培訓(xùn)的模式，逐漸發(fā)展到由學(xué)生組織管理、培訓(xùn)，教師進(jìn)行指導(dǎo)的創(chuàng)新訓(xùn)練營，在學(xué)生中選出主席、研發(fā)總監(jiān)、創(chuàng)意總監(jiān)、技能總監(jiān)、策劃總監(jiān)的崗位負(fù)責(zé)訓(xùn)練營日常的培訓(xùn)和工作策劃，在已畢業(yè)的訓(xùn)練營校友中選拔出企業(yè)顧問，定期給訓(xùn)練營開展電力前沿技術(shù)的講座，啟發(fā)同學(xué)們的創(chuàng)新思維。學(xué)生自組團(tuán)隊(duì)，利用課余時(shí)間開展電工電子、電力系統(tǒng)、智能控制等技能訓(xùn)練；在教師的指導(dǎo)下依托電力專業(yè)背景，進(jìn)行專利研發(fā)、創(chuàng)新作品設(shè)計(jì)、參與技能比賽等，提高實(shí)踐水平和創(chuàng)新能力。

四、總結(jié)

經(jīng)過多年的教學(xué)改革，廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院電力工程系的《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程逐步建設(shè)成為“三課堂”融合的教學(xué)模式，教學(xué)成效主要為：

1.重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，緊貼專業(yè)知識(shí)，打牢學(xué)生電力專業(yè)基礎(chǔ)，思政融入課堂，提升了學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，課程建設(shè)與思政教育同向同行。

2.“三課堂”突破了時(shí)間和空間的局限，增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)問題的能力、提高了教師教學(xué)管理的效率；多種教學(xué)手段開展教學(xué)，活躍課堂氣氛；營造學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的氛圍，創(chuàng)新成果豐碩。

“三課堂”融合的教學(xué)模式，使學(xué)生《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程成績不斷提高，電力創(chuàng)新成果顯著。在教師的指導(dǎo)下在第八屆中國TRIZ 杯大學(xué)生創(chuàng)新方法大賽參賽項(xiàng)目“保障電力人員生命安全的解決方案”獲一等獎(jiǎng)，第八屆中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽參賽項(xiàng)目“智能預(yù)警特種安全帽”獲銀獎(jiǎng)，此外，在“中國-東盟職業(yè)教育聯(lián)展暨論壇”學(xué)生技術(shù)技能展、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽等國家級、省級比賽獲獎(jiǎng)40 余次，申報(bào)成功了“一種智能安全帶監(jiān)測裝置”“一種用于檢測作業(yè)人員正確佩戴安全帽的裝置”等專利，為電力行業(yè)開發(fā)了16 項(xiàng)實(shí)用新型專利。