趙濤 張恩旭 黃家才 徐友

摘 要 近年來，混合式教學已成為一種日益流行的信息化教學模式，特別適合于傳統(tǒng)學習和教學向信息化教學過渡的過程。介紹在電力電子技術(shù)課程中，基于合作學習、基于問題的學習和自主學習相結(jié)合的混合式教學模式的應用，并對混合式教學實施過程中課前、課中、課后三個階段的師生活動進行深入探討，最后對基于藍墨云班課混合式教學進行設計和實踐。

關(guān)鍵詞 教學設計；電力電子技術(shù)；混合式教學；藍墨云班課；仿真實驗

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）16-0044-03

1 引言

混合式教學是由傳統(tǒng)課堂轉(zhuǎn)變而來的整合了各種靈活的教學方式的學習范式[1]?；旌鲜浇虒W將傳統(tǒng)面對面的教學和現(xiàn)代網(wǎng)絡化教學的優(yōu)點結(jié)合起來。此外，混合式教學也包含其他元素，如在線學習和傳統(tǒng)學習內(nèi)容的環(huán)境、技術(shù)和媒體交互，不同的教學方法（在線）和傳統(tǒng)、團體和個人學習活動以及同步和異步交互。在教學過程中，教師可以充分發(fā)揮引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用，保證教學有序、有效推進。同時，作為學習主體，學生也可以充分體現(xiàn)主動性、積極性與創(chuàng)造性，有意識地構(gòu)建自己的知識、能力架構(gòu)[2-3]。

本文根據(jù)專業(yè)課程理論性和實踐性強的特點，結(jié)合教學實踐，分析相關(guān)課程混合式教學的諸要素，探尋其最優(yōu)的結(jié)合點，研究傳統(tǒng)課堂的線下教學、基于互聯(lián)網(wǎng)的線上教學及計算機仿真實驗的三位一體融合機制，對電力電子技術(shù)課程進行混合式教學的教學設計研究并開展混合式教學實踐。

2 混合式教學設計

電力電子技術(shù)是自動化及相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎課，具有很強的理論性和實踐性[4]，具有電路拓撲種類多、工作波形變化多、工作頻率高、開關(guān)應力大、工程應用多等特點。根據(jù)上述特點，基于網(wǎng)絡學習平臺，并結(jié)合計算機仿真實驗研究，設計以任務為導向的集網(wǎng)絡學習、課堂教學及仿真實驗研究的一體化混合教學模式。該混合教學模式由前期分析、資源建設、教學組織及學習評價四環(huán)節(jié)組成[5]。

前期分析 教師對教學環(huán)境、教學對象以及教學內(nèi)容進行分析，通過合理組織、優(yōu)化配置相關(guān)教學資源，如網(wǎng)絡教學資源、學時、計算機仿真平臺、教材，建立集網(wǎng)絡技術(shù)、多媒體技術(shù)與計算機仿真技術(shù)的混合式教學平臺[5]，為教學資源建設和教學策略抉擇奠定基礎。本文采用藍墨云班課作為電力電子技術(shù)課程混合式教學的網(wǎng)絡教學平臺，以教師在云端創(chuàng)建的班群和班課空間為基礎，教師可以進行課堂管理、資源推送、教學評價等教學組織，學生可以進行訂閱課程、個性化學習、討論交流等[6]。藍墨云班課平臺功能模塊見圖1。

資源建設 針對傳統(tǒng)教材之外的數(shù)字資源建設和仿真實驗平臺建設，數(shù)字資源包括多媒體課件、教學視頻、電力電子器件及應用手冊、試題庫及其他相關(guān)拓展資料等，其形式和類型可以多種多樣。在資源建設階段，教師應在課前對相關(guān)的數(shù)字資源進行整理，從海量的資源中選擇和課程相關(guān)度高、制作好的數(shù)字資源推送到藍墨網(wǎng)絡平臺上。此外，在電力電子技術(shù)學習過程中，運用MATLAB/Simulink、

PSPICE、PSIM等仿真軟件和Mathcad等數(shù)學軟件有助于更好地掌握、理解和應用，也是電力電子工程師必須掌握的工具。因此，根據(jù)學習者特征和教學目標設計，開發(fā)典型的電路的仿真模型，建設仿真教學資源，也是不可或缺的。

教學組織 在混合式教學中，教學不再僅局限于課堂教學這一環(huán)節(jié)，而是圍繞課前、課中和課后三個階段進行教學組織和設計[7]，包括課前自主學習、課堂教學活動、課后拓展性學習及計算機仿真實驗研究活等環(huán)節(jié)。在這個過程中，教師要發(fā)揮引導的作用，促使學生能有效開展自主學習、探究合作學習，保證教學過程有序進行。

學習評價 有效的學習評價有助于增強教學效果。除了傳統(tǒng)的形成性評價和總結(jié)性評價，為了更全面了解學生的學習態(tài)度、興趣和學習效果[6]，可以通過藍墨云平臺的教學報告和在線測驗完成情況對學生的學習過程和學習效果進行評價。通過網(wǎng)絡學習的學情報告、課堂教學過程中拓展性學習成果評價和課程考試成績等三個方面對學生學習效果進行綜合評價。

3 混合式教學實踐

前期準備 本研究選取電力電子技術(shù)課程進行以藍墨云班課為平臺的混合式學實踐，教學對象為申請了該課程的自動化專業(yè)大三學生。根據(jù)前期研究，構(gòu)建基于藍墨云班的電力電子技術(shù)教學資源。由于該課程的網(wǎng)絡教學資源較為缺乏，因此在教學實踐中更多采用屏幕錄像專家軟件對教學內(nèi)容進行錄屏，并轉(zhuǎn)換為視頻文件；還利用MATLAB/Simulink軟件搭建典型電力變換的仿真模型，以仿真實驗幫助學生對電路有更好的了解；在此基礎上，學生可以修改電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)，對相關(guān)的電路進行仿真實驗。表1給出第三章第2節(jié)的學習任務單。

教學組織 按照課前、課中和課后三個階段逐步開展混合式教學[5-8]，三階段混合式教學實施流程如圖2所示。

1）課前階段。在混合式教學實施時，教師每周在課前將設計自主學習任務單和在線配套課程資源上傳至藍墨云端。課前自主學習任務單由四部分組成：①學習要達成的教學目標、學習的難點和重點以及學習方法、手段的建議

等；②課前自主學習任務，請學生按照自己的節(jié)奏安排時間，觀看配套資源及其他相關(guān)學習資料并閱讀對應的教材章節(jié)；③自主進行學習效果檢測，自學完學習材料后，完成配套的自測題目，并按照學習任務書單的提示自行檢查課前學習效果；④仿真實驗學習，根據(jù)提供的實驗仿真模型，首先了解仿真模型各模塊的功能，通過改變控制參數(shù)和負載類型，觀察相關(guān)工作波形。

2）課中教學階段采用進階的方式推進教學活動的展開。

第一步，教師對本節(jié)教學的重點和難點及學生在自主學習過程中存在的共性問題，通過講授、討論等方法進行有針對性教學。

第二步開展任務性學習。以整流電路的單相整流電路一節(jié)的學習為例，由于課前學生已經(jīng)掌握其中相關(guān)的電路拓撲、工作原理及計算公式，在課堂教學時，教師根據(jù)學生做測試題的情況對重點內(nèi)容進行集中講授，隨后提出一個單相相控整流的具體實例，要求學生根據(jù)要求提出方案、計算控制角、繪制工作波形及計算與選擇晶閘管參數(shù)；然后學生分成小組進行討論和學習，教師負責監(jiān)督學習過程并向?qū)W生提供指導和幫助。

第三步，進行拓展性學習。如在前面掌握單相橋式全控整流電路的基礎上，對單相橋式半控整流電路進行工作特性、相關(guān)公式和工作波形的分析和計算。學生可以采用自主學習或合作學習的方式來開展拓展性學習活動。在任務學習和拓展學習活動結(jié)束后，可以隨機或選出學生代表通過講授、解答問題等方式展示學習成果，分享學習心得和體會。

3）課后階段。教師要求學生對本次教學內(nèi)容進行總結(jié)歸納。比如采用表格的形式將各種單相整流電路的電路拓撲、控制角的移相范圍、輸出電壓和電流的計算公式等一一列出，并提交到平臺上；并完成課后自測，進一步將知識內(nèi)化。此外，學有余力的學生可以結(jié)合教師提供的仿真模型，通過改變電路和參數(shù)，對單相半控及不同負載等進行仿真實驗研究，獲得拓展提高的機會。

教學評價 考慮混合式教學模式有個逐漸完善的過程，在實際教學實踐中，采用線下評價為主、過程評價為參考的方法。教師利用藍墨云班平臺提供的數(shù)據(jù)，如學生視頻和非視頻資源學習經(jīng)驗值、簽到經(jīng)驗值、測試經(jīng)驗值，及時掌握解學生的學情，有針對性關(guān)注學生學習能力及情感的變化，并給予相應的表揚或激勵。學習目標的達成最終還是要通過線下考核，教師根據(jù)教學平臺設置的分數(shù)比例定量判定學生的在線學習效果。

4 結(jié)語

混合式教學使教學過程由以教師為中心向?qū)W生自主學習轉(zhuǎn)變。本文在電力電子技術(shù)課程教學中引入混合式教學模式，通過網(wǎng)絡教學資源建設、計算機仿真技術(shù)應用、混合式教學組織，進一步豐富混合式教學的內(nèi)涵，為實踐性強的專業(yè)課程實施基于互聯(lián)網(wǎng)的新型教學提供可參考的實踐經(jīng)驗。

參考文獻

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