摘要:傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)教學(xué)模式往往忽視了學(xué)生的個性化需求和學(xué)習(xí)特點,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。為了推動電力電子技術(shù)教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展,首先,模塊化教學(xué)內(nèi)容,根據(jù)學(xué)科特點和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣制訂相應(yīng)的教學(xué)計劃;其次,運用線上線下融合的教學(xué)模式,采用靈活多樣的教學(xué)方法和手段;最后,建立科學(xué)全面的評估體系,客觀評價學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,并為后續(xù)教學(xué)提供反饋和改進方向。通過實踐案例的分析和評估,驗證了線上線下融合教學(xué)模式在電力電子技術(shù)教學(xué)中的可行性和有效性。這一教學(xué)模式不僅提高了教學(xué)質(zhì)量,還培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。本文的研究結(jié)果對于推動電力電子技術(shù)教學(xué)的改革和發(fā)展具有重要的參考意義。
關(guān)鍵詞:線上線下教學(xué);融合教學(xué)模式;多元化考評;教學(xué)改革;電力電子技術(shù)
中圖分類號:TM133文獻標識碼:A
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及,線上教學(xué)已經(jīng)成為一種趨勢[1]。然而,純粹的線上教學(xué)存在一些問題,如學(xué)生缺乏自律性、溝通不暢、缺乏實踐環(huán)節(jié)等。因此,線上線下融合教學(xué)模式應(yīng)運而生,旨在充分發(fā)揮線上和線下教學(xué)的優(yōu)勢,提高教學(xué)效果[23]。
電力電子技術(shù)是一門實踐性很強的學(xué)科,需要學(xué)生掌握一定的理論基礎(chǔ),同時具備一定的實踐能力[46]。傳統(tǒng)的線下教學(xué)往往以理論講授為主,實踐環(huán)節(jié)相對薄弱。而線上教學(xué)則可以充分利用多媒體技術(shù)、仿真軟件等手段,增強學(xué)生的實踐能力和學(xué)習(xí)興趣[78]。因此,在電力電子教學(xué)中采用線上線下融合式教學(xué)尤為重要。
此外,在電力電子的線上線下融合式教學(xué)過程中,考評環(huán)節(jié)也是至關(guān)重要的??荚u不僅可以檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,還可以為教學(xué)提供反饋,幫助教師不斷優(yōu)化教學(xué)方法和策略。對于線上學(xué)習(xí)部分,可以利用在線測試、討論區(qū)活躍度、課程視頻觀看進度、任務(wù)點完成情況等方式對學(xué)生進行考評。這些考評方式可以自動化進行,節(jié)省教師的時間和精力,同時也能夠?qū)崟r反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,幫助教師及時調(diào)整教學(xué)策略。對于線下學(xué)習(xí)部分,可以采用傳統(tǒng)的試卷考試、實驗報告、課堂表現(xiàn)等方式進行考評。這些考評方式可以直接反映學(xué)生的理論知識和實踐能力,同時也能夠鍛煉學(xué)生的應(yīng)試能力和實驗技能。綜合線上線下教學(xué)的考評結(jié)果,可以對學(xué)生進行全面、客觀的評價。這種評價方式不僅可以反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,還可以為學(xué)生提供個性化的學(xué)習(xí)建議,幫助學(xué)生更好地掌握電力電子技術(shù)[3]。
因此,在電力電子教學(xué)中采用線上線下融合式教學(xué),并將多元化考評環(huán)節(jié)融入其中,可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和實踐能力,同時也可以為教學(xué)提供反饋,幫助教師不斷優(yōu)化教學(xué)方法和策略。
1明確課程目標
在工程教育專業(yè)認證背景下,在應(yīng)用型大學(xué)中建立應(yīng)用型課程,采用項目模塊化教學(xué)實現(xiàn)該課程的教學(xué)目標:
1.1知識目標
典型半導(dǎo)體器件的基本概念和理論是必須要掌握的,同時,對于電力電子電路的基本分析方法也要熟練掌握并運用自如。此外,還需要具備設(shè)計基本變流電路的能力,并能夠?qū)Φ湫偷碾娏﹄娮与娐饭こ虘?yīng)用問題進行深入的分析、求解和論證。
1.2能力目標
能夠使用電子電路計算機輔助仿真設(shè)計軟件,開展電力電子電路的設(shè)計、仿真及分析的實訓(xùn)研究,熟練查閱集成電路手冊和有關(guān)資料的基本方法。
1.3素質(zhì)目標
通過實例教學(xué)(如綠色照明和高速列車等案例),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,逐漸培養(yǎng)學(xué)生解決開放式問題時所需的嚴謹性、全面性、創(chuàng)新性和發(fā)展性的工程素質(zhì),這將有助于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解決和評估問題的工程實踐能力。
2模塊化教學(xué)內(nèi)容
以學(xué)生為主體,以成果為導(dǎo)向,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,從理論、實踐及應(yīng)用三方面構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計教學(xué)案例及開發(fā)課程資源。
2.1理論教學(xué)模塊
為了避免教師主導(dǎo)課堂,電力電子技術(shù)理論知識的傳遞應(yīng)該通過多樣化的教學(xué)方式來實現(xiàn)。這需要對教學(xué)內(nèi)容進行篩選和重新組織,以確保學(xué)生能夠在多樣化的學(xué)習(xí)環(huán)境中掌握和理解相關(guān)知識。其理論教學(xué)模塊內(nèi)容如表1所示。
2.2實踐教學(xué)模塊
實踐教學(xué)模塊旨在幫助學(xué)生將所學(xué)的理論知識轉(zhuǎn)化為實際操作能力。在完成理論教學(xué)模塊的基礎(chǔ)上,我們構(gòu)建了這個實踐教學(xué)模塊,其中包括基礎(chǔ)實驗、計算機仿真和綜合課程設(shè)計等環(huán)節(jié)。通過這些環(huán)節(jié),學(xué)生將有機會深入理解和消化理論知識,并將其應(yīng)用于實際問題中[5]。其實踐教學(xué)內(nèi)容如表2所示。
2.3工程應(yīng)用模塊
依據(jù)電力電子技術(shù)在電能的產(chǎn)生、傳輸、儲存、轉(zhuǎn)換和控制等各個環(huán)節(jié)的應(yīng)用[6],確定工程應(yīng)用模塊教學(xué)內(nèi)容如表3所示。
3線上線下教學(xué)過程實施
電力電子技術(shù)教學(xué)采用個性化學(xué)習(xí)方式,結(jié)合多種教學(xué)策略,以線下教學(xué)為主、線上教學(xué)為輔,形成深度融合的教學(xué)模式。利用超星學(xué)習(xí)通平臺,借助多樣式的課程資源,將教學(xué)過程劃分課前、課中、課后三個環(huán)節(jié)[78],環(huán)環(huán)相連,如下圖所示。
在課前階段,教師會在線上發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)和要求,鼓勵學(xué)生進行探究式和個性化的學(xué)習(xí)。學(xué)生可以在線預(yù)習(xí)并自主檢測學(xué)習(xí)效果,隨時與教師和同學(xué)進行交流討論。
在課中階段,教師會重點講解課程中的難點和重點,對知識點進行歸納總結(jié),組織學(xué)生進行討論和仿真操作,進行隨堂測驗和發(fā)布作業(yè)等。
在課后階段,學(xué)生需要在線提交作業(yè),復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識,進行電路仿真操作,參與問題討論和知識拓展等活動,教師會在線檢查學(xué)生的作業(yè)和解答學(xué)生的疑問。
4多元化考評
課程考核分平時(30%~40%)與期末(60%~70%)兩部分,平時成績關(guān)注學(xué)生線上活躍度、隨堂測驗、作業(yè)、考勤、討論、小組任務(wù)等環(huán)節(jié),期末成績主要依據(jù)期末考試綜合試卷。以榆林學(xué)院21電氣期末綜合成績?yōu)槔?,其具體考核評價構(gòu)成如表4所示。
5教學(xué)改革成效
通過近三年的努力,榆林學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)電力電子技術(shù)教學(xué)取得良好成效,課堂氛圍良好,學(xué)生積極性提高,課堂參與度上升,課程目標達成度逐年上升,期末綜合考評成績低分人數(shù)降低,高分人數(shù)逐漸增多。
近三年,學(xué)生參與全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、全國機器人大賽、“挑戰(zhàn)杯”等賽事累計獲獎40余項,其中一等獎12項、二等獎15項、三等獎16項,學(xué)生參與申報獲批發(fā)明專利6件。
此教學(xué)改革成果于2019年被認定為陜西省一流線下本科課程,于2020年獲榆林學(xué)院教學(xué)成果獎二等獎。此教學(xué)改革方式被校內(nèi)模擬電子技術(shù)、電路分析基礎(chǔ)等十幾個課程教學(xué)團隊借鑒使用。
6總結(jié)
經(jīng)過一段時間的教學(xué)改革實踐,已經(jīng)看到了許多積極的成果,學(xué)生的參與度和滿意度得到了提高,教師的教學(xué)能力也得到了提升。然而,教學(xué)改革是一個持續(xù)不斷的過程,還有許多問題需要進一步解決和完善。
首先,教學(xué)團隊需要關(guān)注學(xué)生的個性化需求和學(xué)習(xí)特點。在教學(xué)設(shè)計和教學(xué)過程中,應(yīng)該充分考慮學(xué)生的差異性和多樣性,采用更加靈活多樣的教學(xué)方法和手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛力。
其次,需要關(guān)注教師的教學(xué)能力和職業(yè)發(fā)展。教師應(yīng)該具備先進的教學(xué)理念和教學(xué)方法,同時也需要不斷學(xué)習(xí)和更新自己的知識體系。學(xué)校應(yīng)該提供更多的培訓(xùn)和支持,幫助教師不斷提升自己的教學(xué)能力和職業(yè)發(fā)展水平。
最后,需要關(guān)注教學(xué)改革的評估和反饋。應(yīng)該建立更加科學(xué)全面的評估體系,對教學(xué)改革的效果進行定期評估,及時發(fā)現(xiàn)問題并進行改進。同時,也應(yīng)該充分聽取學(xué)生和教師的反饋意見,不斷完善教學(xué)改革方案。
總之,教學(xué)改革是一個長期而復(fù)雜的過程,需要一線教師持續(xù)不斷地努力和改進。只有通過不斷地實踐、反思和改進,才能真正實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提升和學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
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基金項目:陜西省一流本科線下課程《電力電子技術(shù)》建設(shè)項目(150519YLKC03)
作者簡介:李艷(1985—),女,漢族,陜西榆林人,研究生,副教授,研究方向為電力電子技術(shù)。