电机及电力拖动课程线上线下混合式教学设计探讨

摘要：本文以职业院校电气自动化技术专业的《电机及电力拖动》课程中的“三相异步交流电动机启停控制”课题为例，以任务引领的形式，整合多元化信息技术教学手段，构建线上线下混合式教学模式，采用课前自主探索预习、课中协同提升学习、课后巩固拓展三个步骤，拓展教学的时间和空间，加深学生的课堂参与度，充分调动学生的参与积极性，提升教学效果。

关键词：线上线下;任务引领;学为中心

一、背景

《电机及电力拖动》课程是职业院校电气自动化技术专业的专业基础课，具有多学科交叉、工程型、应用性的特点，是一门用电磁理论解决复杂的、具体的、综合的实际问题的课程。在电机运行中，电机内同时存在电、磁、力的相互作用。因此本课程是使学生牢固掌握基本概念、基本原理和主要特性，学会结合电机的具体结构、应用电机基本理论分析电机及拖动的实际问题。该课程对培养学生分析能力、初步掌握专业知识的实际应用能力，操作的基本方法和基本技能起着非常重要的作用，同时也为后续课程的学习、毕业设计奠定必要的基础，最终培养出具有良好素质和基本技能、适应能力强、符合社会发展需求的专业技术人才，在专业课程体系中具有承上启下的作用。

传统的课堂授课中，大多以教师讲授为主，通过抽象的理论讲解、简单的视频演示、辅以固定的实操步骤向学生传授知识和技能，课堂上以教师单向灌输为主，师生和生生之间的互动较少，学生学习的热情和积极性较低;加上课堂的授课时间有限，学生很难达到入脑入心，真正掌握【1】。

为提升课堂授课效果，课程通过线上线下混合教学模式研究，采用课前、课中、课后三个步骤，拓展教学的时间和空间，有效延伸课堂，网络学习平台与仿真操作软件结合，打破学习的时空局限，使学习资源更丰富，师生、生生之间的交流互动更多样灵活，激发更多学生的参与兴趣，提高学生的自学能力，加深学生的课堂参与度，充分调动学生的参与积极性，提升教学效果。

二、课题介绍

本文以课程中的“三相异步交流电动机启停控制”课题为例，以任务引领的形式，整合多元化信息技术教学手段，从应用的角度引导学生初步认识三相异步交流电动机如何拖动负载。教学重点为三相异步交流电动机启停控制的接线调试、教学难点是三相异步交流电动机启停控制的运行原理的分析。

课题处于课程的中后部，前面学生已经学过了三相异步交流电机的结构、工作原理、运行分析等相关知识点，对三相异步交流电动机有了一定的了解和掌握，本课题是从应用的角度引导学生初步认识三相异步电动机如何拖动负载，为后续三相异步电动机的电力拖动的学习打下知识和技能的基础，具有承上启下的作用。

课题的教学目标要求学生会识读电气原理图、解释启停控制电路运行原理，并能以小组为单位，在课堂的20分钟内，按照规范的操作步骤及注意事项正确连接电路及运行调试。能在工作任务中养成安全生产、规范操作的工作态度和劳动意识，以及团队协同合作的能力。

三、教学策略

根據教学分析及课题情况，采用的教学策略有以下四个方面：

（一）知识直观呈现

以任务引领的形式，应用微课、视频等媒体资源，以及教具、实训设备，让抽象知识可视化、具体化，增强学生的认知。

（二）充分利用教学资源互补作用

1.线下课堂学习与线上教学平台相结合，使课堂教学延伸;

2.虚拟软件与实操平台相结合，延伸训练空间，提高学习效率。

（三）激发学生情感共鸣，调动学生学习积极性

1.课题任务选自学生，增强学生对任务的认同感和兴趣;

2.设置师生互动、生生讨论环节，激发更多学生参与兴趣。

（四）教学重难点处逻辑递进

1.通过学生自学、组内互学、课堂讨论、动画讲解等步骤逐步理解难点;

2.通过引导学生发现问题、讨论问题、解决问题、反复巩固等步骤逐步掌握重点。

四、教学过程

教学过程分为课前自主探索预习、课中协同提升学习、课后巩固拓展三个阶段。

课前和课后主要采用线上教学与互动。课程主要内容以微视频的形式呈现，利用网络教学平台供学生反复观看学习，上传PPT、教学视频、实验指导视频、图片、动画等辅助学生学习，并提供丰富的媒体资料做参考，添加相应的试题来检测学生的掌握情况。建设完整的电子课件、详细的教学案例、容量较大的习题库，帮助学生拓展学习的时间和空间。

课中主要采用理论与实践相结合的形式，构建一体化学习环节，加深学生的课堂参与度，充分调动学生的参与积极性，以教导学，以学促教，让学生由被动变为主动，体现“以学为中心”的教学理念，塑造学生全方位素养。

课前自主探索预习

课前自主探索预习的任务有三个，分别是：

1.线上学习平台发布课前知识测验

设计意图：通过课前知识测试，加深学生对本次课所需的基础知识的掌握;并根据学生测试分数，强弱搭配，进行分组，达到互助合作、先进带动落后的目的。

2.探索三相异步交流电机启停的应用并在学习平台讨论

设计意图：通过观察学生资料查阅及讨论情况，了解学生的兴趣点，并选出其中同学们讨论较多、较为正确，且有意义的案例作为本课题任务。

3. 熟记启停控制原理图并理解

设计意图：发布启停控制电路的原理图，让学生自主预习理解电路原理，有助于激发学生主动求知的能力;同时熟记原理图有助于课堂实操接线效率提高。

课中协同提升学习

课中学习主要有以下几个环节：

1.任务导入分析

（1）选取同学们最感兴趣的自主查找的正面案例作为本课题任务

设计意图：课题任务选自学生自主查阅的资料，增强学生对课题的认同感和兴趣。

（2）解析任务的目标及要求

设计意图：采用动画的形式讲解，能直观、明确展示课题任务的目标及要求。

2.电路原理逐层解析

电路原理分三个步骤逐步理解：

难于理解的电路原理以自学展示→互学交流→教师精讲的递进形式逐步展开，由部分到整体，最后全面理解掌握，攻克难点。

设计意图：

（1）自学展示环节是给学生提供单个的电路元件模块教具，让学生以小组为单位上讲台拼搭并汇报展示，既能增强学生课堂参与度，又能让老师了解学生初步理解程度，一般来讲，此步骤能完全掌握的同学只占极少比例;

（2）互学交流环节是让学生以组为单位进行讨论，互通有无，同学之间交流讨论，易于学生理解和接受，进一步理解运行原理，此环节之后会有更多一点的同学能够基本理解;

（3）最后教師精讲环节是教师通过动画演示进行全面讲解，将抽象原理直观展现，帮助学生全面掌握理解。因在前两个环节中，学生的学习兴趣点、参与感已被充分调动，故在教师讲解阶段学生的专注力及理解程度比传统教师直接灌输要好很多，从教学经验来看，此环节后班级绝大部分同学能达到完全掌握的目的，个别还未完全理解的同学，在后续的实操环节中理论联系实际，最终也能完全理解掌握。

3.虚实互补操作训练

实操训练是课堂重要环节，此环节是培养学生理论联系实际;提高学生技能认知能力;树立正确职业观、价值观;塑造想象力、创造力及可持续发展能力等核心职业素养的关键。此环节要引导学生发现问题、讨论问题、解决问题，做中学，学中做，反复巩固等步骤逐步掌握重点。

具体实施为三个同学为一个小组，分工合作，一名同学主接线、一名同学辅助及检测、另一名同学电脑仿真接线操作，同时提示实操同学正确接线步骤，虚实结合，协同合作，既能提高操作效率，又能增强学生合作意识。

在操作中，引导学生严格遵循安全为先的原则，对照岗位标准，先自己接线，过程中发现问题，采用手机拍照与教学大屏幕展示的方式，引导全体同学通过大屏直观的发现问题，大胆发言，勇于提出质疑，集体讨论优化，再实践验证的方法反复操作。

设计意图：

（1）仿真训练能保证接线的正确与高效，从而排除在实训中可能出现的错误而发生安全隐患;

（2）实操训练，让学生了解到做什么？怎么做？做到什么程度？从而培养学生动手实践及合作的能力;

（3）虚实结合能有效引导学生正确接线，提高学习效率;

（4）在发现问题，讨论问题，解决问题中反复操练，逐步掌握重点。

4.总结归纳

知识点回顾及总结;以及实训设备归纳整理。

设计意图：

（1） 总结环节，重点巩固，加深印象，教师在总结中适当加入大国工匠等思政元素，引导学生将做学知识转化到实际应用层面，激发学生职业认知;

（2）归纳整理环节，通过整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全6S管理，培养学生劳动意识。

（三）课后巩固拓展

课后巩固拓展主要从教学平台讨论、知识延伸等方面入手，借助自评互评数据分析，掌握学生学习情况。

设计意图：

1.自评互评可以理性反映学生掌握情况;

2.平台讨论可以感性反映学生的学习感受、掌握程度;

3.知识延伸可以进一步提高学生的课堂知识掌握，并引发学生思考及进步。

五、教学总结

从授课效果来看，课前自主探索预习环节中，学生对老师推送的任务基本完成，为课堂教学奠定基础;课中协同提升学习环节，理实结合，课堂互动频繁，学生在“学中作、做中学”中学有所获，课堂任务完成度好;课后巩固拓展环节，从课后延伸思考、学生自评互评等方面综合分析，学生对课题的掌握情况良好。

这种线上线下混合式教学模式具有以下几点优势：

（一）教学模式的设计与创新

1.教学内容富媒体化：建设以授课内容为中心的课程资源包，囊括视频、仿真、图书、课件、动画等富媒体内容。

2.教学模式混合化：将原来讲授式教学模式转变为课前自主学习、课中互动学习、课后个性化学习等部分构成的混合化教学。

3.知识技能应用化：将知识点通过典型案例引出，理论知识与实操训练相结合，将实际企业岗位技能要求贯穿于整个教学过程中，注重学生实践应用能力和职业素养的培养。

（二）多种教学方法的运用

《电机及电力拖动》是一门理论与实践联系密切、内容覆盖面广的基础交叉学科。教学中，根据高职教育的特点和我校资源现况，突出学生为主体，，采用任务引领、讲练结合、合作探究、师生互动、生生互动、实操训练等教学方法，激发学生学习兴趣，提高学生知识和技能水平。

（三）教学中信息多元化设计

1.教学内容多元化：课程内容从传统的用 PPT 上课的形式，改为以视频、微视频、动画、测验、互动等多种呈现形式。

2.教学模式多元化：除传统教学模式外，还增加网络教学、移动教学等多种教学模式。

3.评价体系多元化：建立学习态度（学生的登录系统次数、在线学习时间、作业完成比例等）、交流协作（在线讨论、答疑）、资源利用（资源下载次数）、学习过程、学习效果（作业、测验、成绩）等多元化评价体系。

（四）现代信息技术手段的应用

充分利用在线课堂的移动教学优势，打破时间和空间的限制，在课堂外，学生能随时随地的在线学习、做作业、在线讨论、答疑、笔记、考试、通过视频及仿真软件预习实操训练等诸多学习功能，同时教师也利用移动教学平台实现跟学生的互动，发布课堂签到、讨论、投票等活动，实时了解学生掌握情况;在课堂内，可以运用手机或者 PAD 等移动工具，一键投屏实现跟学生的实时互动，实时操作细节投屏展示;同时利用学习平台的数据统计功能，对学生任务点完成情况、章节学习次数、讨论次数、学习时长、成绩分布等等各类数据进行掌握，以便有针对性的调整教学进度和教学方法。

总的来说，从教学效果来看，学生爱专业、主动学、主动练，实现了教学知识、技能、态度的“三目标” 。

参考文献：

[1]曾繁玲.项目教学法在《电机拖动与控制》教学中实施的探讨[J].成都电子机械高等专科学校学报，2009，（1）：54-57.

[2]何永艳，王锁庭.电机拖动与控制案例教程[M].北京：化学工业出版社，2009.

[3]宫毓.《电工电子技术》课程教学模式改革与学生能力培养[J].黑龙江科技信息，2008，（33）.

[4]熊雪娇.慕课平台SPOC模式下混合式教学的应用研究[D].南昌：江西师范大学，2017.

[5]汪鹏.O2O教育模式“未来教师”探究[D].上海：上海师范大学，2017.

[6]王龚.师范生信息素养课程体系建构研究[D].上海：上海师范大学，2017.

作者简介：华艳秋  女  1980.8   硕士研究生，讲师，研究方向为控制理论与控制工程;

工作单位：上海工程技术大学高职学院上海市高级技工学校

邮编：200437