基于混合學(xué)習(xí)的電力電子技術(shù)實驗教學(xué)改革研究

劉金華　吳佳楠　余翼

摘要：針對傳統(tǒng)實驗教學(xué)的弊端，基于泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，結(jié)合學(xué)生智能手機(jī)終端APP超星學(xué)習(xí)通，本文提出了基于混合學(xué)習(xí)的電力電子技術(shù)實驗教學(xué)改革，系統(tǒng)化地創(chuàng)建了混合學(xué)習(xí)教學(xué)模式，最后取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：混合學(xué)習(xí)；教學(xué)模式；實驗教學(xué)

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）44-0117-02

一、混合學(xué)習(xí)的內(nèi)涵

20世紀(jì)90年代初，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)（E-learning）逐漸興起。與傳統(tǒng)課堂教學(xué)相比，由于擺脫了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式在時間和空間上的限制，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)更具有快速、高效、個性化和低成本等優(yōu)勢[1]。但是，針對高校大學(xué)生人群，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)缺乏面對面的互動與交流，學(xué)生很容易產(chǎn)生疲倦心理，逐漸的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)發(fā)展進(jìn)入低潮，人們開始反思這種純技術(shù)環(huán)境是否適合高等教育。而同時，在一些企業(yè)里面為了節(jié)省成本、提高效率，逐漸把網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)相結(jié)合，結(jié)合專題講座、案例分析，取得了很好的效果。于是，21世紀(jì)開始，在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和互聯(lián)網(wǎng)普及的推動下，這種“混合學(xué)習(xí)”（Blended Learning）方式便應(yīng)運而生了，隨即被引入教育界?；旌蠈W(xué)習(xí)的定義在學(xué)術(shù)界并沒有一個確切的說法。國外學(xué)者如：印第安那大學(xué)（Indiana University）教授柯蒂斯.J.邦克（Curtis J.Bonk）認(rèn)為所謂的“混合”就是在大多數(shù)人的意識里傳統(tǒng)課堂教學(xué)和基于互聯(lián)網(wǎng)的學(xué)習(xí)的混合[2]。學(xué)者Harvi Singh和Chris Reed把混合學(xué)習(xí)劃分為如下五個維度：混合離線和在線學(xué)習(xí)、混合自定步調(diào)學(xué)習(xí)和實時的協(xié)作學(xué)習(xí)、混合結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)、混合制定內(nèi)容和現(xiàn)成內(nèi)容、混合工作和學(xué)習(xí)[3]。美國學(xué)者M(jìn)ichael Orey認(rèn)為：應(yīng)該從學(xué)習(xí)者、教師或教學(xué)設(shè)計者以及教學(xué)管理者的三個角度來定義混合學(xué)習(xí)。Driscoll認(rèn)為混合學(xué)習(xí)是教學(xué)技術(shù)（或者非教學(xué)技術(shù)）結(jié)合多種教學(xué)方式（認(rèn)知主義、行為主義和建構(gòu)主義）以此能夠呈現(xiàn)最好的教學(xué)效果。

在我國，“混合式學(xué)習(xí)”是由何克抗教授在2003年第七屆全球華人計算機(jī)教育應(yīng)用大會上介紹的概念。國內(nèi)研究學(xué)者以何克抗教授、李克東教授、祝智庭教授等作為代表，其中，何克抗教授認(rèn)為[4]：混合式學(xué)習(xí)是把網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式結(jié)合起來的一種學(xué)習(xí)方式。

二、混合學(xué)習(xí)的需求性分析

電力電子技術(shù)課程是一門實踐性非常強(qiáng)的課程，培養(yǎng)方案中，40學(xué)時的理論知識，8個學(xué)時的課內(nèi)實驗，另外還有16個學(xué)時的課程設(shè)計。在本文中，我們重點講述基于混合學(xué)習(xí)的課內(nèi)實驗教學(xué)改革研究。目前，課內(nèi)實驗教學(xué)一般是由教師課前20分鐘左右講理論和實際操作過程，接下來學(xué)生分組做實驗，課后交實驗報告，過程中存在很多問題：

1.教學(xué)組織方式單一。大部分學(xué)生不會課前預(yù)習(xí)相關(guān)的理論知識，只是根據(jù)老師的演示，照葫蘆畫瓢的做完實驗。

2.教師精力不夠。一個班大概40個學(xué)生同時做實驗，老師分身乏術(shù)，遇到問題不能及時解決，也沒有相應(yīng)的配套資料教學(xué)生如何解決問題。

3.部分學(xué)生懶散，并沒有實際參與實驗過程，最后根本沒有掌握對應(yīng)的知識和能力。

4.教學(xué)評價單一。主要是根據(jù)學(xué)生的實驗報告，以及課堂表現(xiàn)來評價成績。課堂表現(xiàn)因為人數(shù)過多，時間倉促很難做出客觀評價。

針對上述問題，基于學(xué)校2017年引進(jìn)的泛雅網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，結(jié)合學(xué)生智能手機(jī)終端APP超星學(xué)習(xí)通，以2015級電氣工程及其自動化專業(yè)的大三學(xué)生為實踐對象，創(chuàng)建混合學(xué)習(xí)教學(xué)模式，從以下五個方面進(jìn)行教學(xué)改革：制定混合學(xué)習(xí)任務(wù)、搭建混合學(xué)習(xí)環(huán)境、建設(shè)混合學(xué)習(xí)資源、設(shè)計和組織混合學(xué)習(xí)活動、混合學(xué)習(xí)過程評價[5]。

三、混合學(xué)習(xí)教學(xué)模式創(chuàng)建

1.制定混合學(xué)習(xí)任務(wù)。電力電子技術(shù)課內(nèi)實驗的主要目的是讓學(xué)生通過實驗，理解課堂上的理論知識，熟練掌握示波器的用法；掌握整流、直流斬波、調(diào)壓等模塊電路的變換原理；掌握晶閘管相位控制、直流PWM控制技術(shù)；更進(jìn)一步地掌握設(shè)備及器件的檢測方法，能夠結(jié)合線上教學(xué)資源，排除故障；學(xué)會團(tuán)隊分工合作，良好的溝通和協(xié)調(diào)能力。

2.搭建混合學(xué)習(xí)環(huán)境。搭建混合學(xué)習(xí)環(huán)境，就是整合各種真實的和數(shù)字的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)習(xí)者既可以在虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，還可以在真實的環(huán)境中進(jìn)行現(xiàn)場體驗。搭建的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以泛雅網(wǎng)絡(luò)教育平臺為基礎(chǔ)，以學(xué)生智能手機(jī)終端APP超星學(xué)習(xí)通為載體，在這里為學(xué)生提供如PPT、實驗指導(dǎo)書、虛擬實驗、授課視頻等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，便于學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)，同時在交互環(huán)境中教師能進(jìn)行發(fā)布課前預(yù)習(xí)作業(yè)、發(fā)起討論、進(jìn)行答疑、批改作業(yè)等活動，學(xué)生能進(jìn)行在線留言、異步討論、作業(yè)遞交、資源分享等活動。真實的實訓(xùn)環(huán)境，則以DJDK-1型電力電子技術(shù)及電機(jī)控制實驗裝置為平臺，在這里學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的實驗操作，與教師良好互動，開展團(tuán)隊分工協(xié)作，完成相應(yīng)的實驗任務(wù)。

3.建設(shè)混合學(xué)習(xí)資源。建設(shè)混合學(xué)習(xí)資源是整個混合學(xué)習(xí)教學(xué)改革中最重要的一環(huán)，我們設(shè)計開發(fā)了立體化的配套資源，包括實驗指導(dǎo)書、配套課件、相關(guān)電子書、工具軟件等。另外，我們請專業(yè)人員專門錄制了5個實驗操作視頻，分別是實驗裝置介紹及器件檢測、鋸齒波移相觸發(fā)、單相橋式整流電路、直流斬波電路、單相交流調(diào)壓。每個視頻從六個方面講述：實驗原理PPT講述、實驗前器件檢測及注意事項、控制電路調(diào)試、主電路接線、主電路和控制電路聯(lián)合調(diào)試、波形和數(shù)據(jù)記錄，基本上包括了該實驗所用到的知識。當(dāng)然，對于一些學(xué)有余力的學(xué)生，我們還提供專業(yè)化的仿真軟件，讓學(xué)生開展創(chuàng)新性實驗開發(fā)。

4.設(shè)計和組織混合學(xué)習(xí)活動?；旌蠈W(xué)習(xí)活動無疑是開展混合學(xué)習(xí)的核心。本課程把混合學(xué)習(xí)理念融入整個教與學(xué)過程之中，主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中以學(xué)生為主導(dǎo)，實訓(xùn)中以學(xué)生為主體。本課程的學(xué)習(xí)組織主要圍繞任務(wù)開展，任務(wù)包括個體任務(wù)和小組任務(wù)。為了保證教學(xué)質(zhì)量，我們采取了以下措施：①實驗課前提前一周發(fā)布下一個實驗視頻，并且針對該實驗課的重點和難點問題，發(fā)布配套作業(yè)和Matlab/simulink仿真練習(xí)，要求學(xué)生在實驗課前完成。配套作業(yè)的內(nèi)容主要是視頻中的知識點，可以保證學(xué)生觀看視頻的質(zhì)量，使其對整個實驗有充分的認(rèn)識和了解。同時發(fā)布該實驗內(nèi)容的四個階段任務(wù)，要求4人一組的每個學(xué)生都有任務(wù)安排；②實驗課中，教師不再講述實驗內(nèi)容，而是進(jìn)行實驗活動的組織和管理，以及學(xué)生實驗操作的個人任務(wù)評價和小組任務(wù)評價。整個實驗過程的操作學(xué)生已經(jīng)在視頻中掌握，可以節(jié)省20—30分鐘時間，這樣學(xué)生有充足的時間進(jìn)行實驗操作。

5.混合學(xué)習(xí)過程評價。過程評價由線上評價、線下評價和實驗報告評價組成，權(quán)重分別為20%、60%和20%。線上評價由泛雅網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行記錄、考核。線下評價由教師在2課時的實驗過程中實時打分，學(xué)生按照學(xué)號分成四人一組之后，根據(jù)實驗過程的任務(wù)分配進(jìn)行個人任務(wù)打分和小組打分，權(quán)重各自占30%。實驗報告評價主要看重學(xué)生的波形繪制和數(shù)據(jù)處理，較為簡單。立體式的過程評價改變了學(xué)生的懶散，也避免了只依賴實驗報告評價的方式，加強(qiáng)了學(xué)生和老師的溝通，提高了學(xué)生的團(tuán)隊分工協(xié)作能力。

四、結(jié)束語

以2015級電氣工程及其自動化專業(yè)點的學(xué)生為研究對象，經(jīng)過一個學(xué)期電力電子技術(shù)課內(nèi)實驗的教學(xué)改革，混合學(xué)習(xí)的教學(xué)模式比起傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)方面起了很大的作用，學(xué)生實驗成績的評定更加科學(xué)和客觀。事實表明，混合學(xué)習(xí)的教學(xué)模式有利于提高高等教育實驗教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪灝.基于混合學(xué)習(xí)的教學(xué)模式研究和應(yīng)用[D].河南大學(xué)，2012.

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[5]黃映玲，蘇仰娜.三合一《現(xiàn)代教育技術(shù)》課程混合學(xué)習(xí)模式的研究與實踐[J].中國教育信息化，2017，（14）：20-23.

Abstract：According to the malpractice of traditional experimental teaching，this paper puts forward the experimental teaching reform of power electronics based on blended learning，combined with Fanya network teaching platform and student's smartphone terminal APP -super star learning .It creates blended learning teaching mode systematically，and finally obtains good teaching effect .

Key words：blended learning；teaching mode；experimental teaching