“变频调速技术”教学优化与实践研究

晁阳, 余娜, 卿笛, 黄林刚

(1.杨凌职业技术学院 机电学院， 陕西 杨凌 712100; 2.西安市科技交流中心， 陕西 西安 710000)

0 引言

微课是国内近年来教育教学改革趋势下出现的一种新型教学模式[1]，其特点是通过网络课堂提前讲授知识，通过课中实践内化操作技能。当前越来越多的教育工作者对基于微课的教学模式进行了广泛深入的研究，取得了大量阶段性成果[2]，但该模式在高等职业教育领域中缺乏具体成熟的应用案例，笔者在2017年至2019年对“变频调速技术”课程进行了基于微课的教学实践研究，旨在提升教学效果，促进教学改革，探索高职理实一体化教学的新路径[3]。

1 教学设计

“变频调速技术”是我校电气自动化专业及专业群的一门核心课程，它以三菱D700通用型变频器为对象，向学生讲授变频器各组件功能及动作原理，培养学生设计、安装、维护、调试变频控制系统的综合能力[4]。近几年该课程已部分实现项目化教学，但在实际教学中仍凸显出以下问题：第一，课程虽然已有针对高职学生的教材，但仍保留本科教学的知识体系，该知识体系下更多注重的是学生对基本概念的掌握和对各种电力电子器件的认识[5]；第二，课程实践缺乏对企业相关岗位所需技能的训练，因此学生在技能方面的提高与社会需求有一定差距[6]。基于“优慕课”的微课教学为该课程的改革提供了崭新的思路。

微课教学体现了“翻转教学”的基本理念，在教学实践中可以做到以学生为主体，激发学生主动学习的兴趣[7]。目前国内微课教学的案例较多，大多基于美国“Robert Talbert”模型而构建，这种方式能较好的培养学生主体意识，增强学生自主学习的热情，非常适合理工科课程教学，因此，本文以该理念为基础，耦合项目教学特点，提出基于“优慕课”的项目化微课教学模型，如图1所示。

这个模型中，每一个项目都分五大部分。其中，任务导入、能力要点、基础知识、任务实施四个部分以微课视频为载体。通过优慕课使学生在课前自主学习并完成课前测试；课中教师主要讲解拓展知识，并针对课前测试中学生的问题和不足进行讲授和答疑解惑，同时学生通过实践训练内化相关知识并提高技能；课后，学生自行在优慕课上完成每一个项目的课后训练，教师通过批阅学生课后作业，在下一节课中回顾复习。

图1 模块化教学模型

2 模型影响因素分析

微课视频是课前能力任务解析和基础知识传授最普遍的传授载体，应采用视频加声音的方式全屏录制以此反应准确、完整的变频控制原理，其最基本的要求是画面清晰、声音稳定。Camtasia Studio软件操作简单，视频剪辑编辑功能强大，重点强调和添加字幕效果好[6]，是我们的最优选择。

优慕课是课前学习阶段非常好的工具，优慕课在线教育科技有限公司的最新产品“优慕课V8.1”集成了教学大纲、博客单元等十三个模块。教师可以将每个项目制作成一个独立的单元，利用该平台使学生提前了解每节课的学习内容，提前观看教学视频，了解知识难点，以便课中有针对性的讲授，利用考试模块在线考核学生对知识的掌握程度。

课中知识拓展和实践训练阶段的内容设置应与课前教学任务的知识点保持基本一致并在难度上并适当延伸，原则上使学生能感受到一定的挑战性，但通过努力却能完成为宜，实践训练难度过大将打击学生学习信心[7]，过小则使学生没有新鲜感而产生厌学情绪。

综上，教学项目、微课视频、优慕课构成了模型的三要素，如图2所示。

图2 模型三要素

3 教学实施

基于“优慕课”的项目化教学设计中，模块化教学的设计核心是基于过程的有指导探究活动的项目化教学，我们通过调查和分析工作岗位对应的典型工作任务和能力，综合本课程特点与本专业学生学情后，设计本课程的综合教学与实践的各个模块，以U/F控制为例，如表1所示。

表1 U/F控制模块单元教学设计总表

以我校电气自动化技术专业16037班为对象，实施基于理实一体化的模块化教学。课前将导学文件及授课视频提前通过优慕课开放，要求自行观看学习，并结合实验室开放计划在实验室自主操作，详细记录遇到的难点。课堂中以下几个方面体现以学生为主体的个性化教学：第一，在完成实践任务的过程中，遇到共性的问题，教师在课上统一讲解和演示操作并进行总结，使学生提高认识；第二，教师主要在课堂活动中巡视，并针对不同学生的差异化问题一对一指导与总结，转变学生为教学活动的主体；第三，在实践训练中学生相互讨论探究组成动态化学习小组，在彼此帮助的同时相互学习借鉴。

4 教学评价

评价主要从学生和教师两个角度进行。从学生的角度评价，主要通过问卷的形式，调查学生对基于理实一体化的模块化教学模式的有用度、难易度、目标清晰程度、参与度及适用性的评价，学期末对电气16037班38名学生进行调查，统计结果，如表2所示。

表2 问卷调查统计结果

可以看出学生对该教学模式的认可度较高。从教师的角度，主要评价该模式的教学效果，将电气16036班39名学生和电气16037班38名学生对比，对电气16036班进行常规教学和实训，对电气16037班进行理实一体化的模块化教学，在学期结束后通过理论考试和实践考核的形式分别对两班进行考核，如表3所示。

表3 教学效果统计

可以看出，改革后的学生对理论原理的掌握更加扎实，实践技能也相对较强。

5 总结

从教学效果的角度来看，通过理实一体化的模块式教学，首先使学生清晰了解工作岗位对应的技能，和所学内容的知识脉络，明确了学习和工作目标；其次强化训练学生掌握了工作需求的技术技能，还通过实践训练的方式检验和提高了学生对工作原理的掌握程度；再次，使教师的角色从内容传递者转变为学习的教练，使教师有精力和时间与学生交流，并进行针对性和差异化的辅导。这种教学方式充分体现了“以学生为主体、以教师为主导”的教学改革的指导思想，符合培养“懂原理、会操作”的技能型人才的高职办学原则。