后疫情时代电工实训课程的教学改革

张清枝

（新乡学院 机电工学院，新乡 河南 453003）

随着计算机、网络和通信技术的发展，信息技术正在改变着教育教学模式，特别是疫情期间，这些技术在“停课不停学”中发挥了重要作用，广大教师通过“学习通”、微信和钉钉等平台开展了线上教学活动或线上线下混合教学活动。目前，线上线下混合教学已成为高校常用的教学方式。自从2020年新冠疫情暴发以来，我院教师就利用“学习通”和钉钉等平台开展了电工实训课程的教学工作，他们通过视频播放和在线直播等形式完成了各项教学任务。

因为实训课程的教学受到仪器设备等条件的限制，所以2019至2020学年下学期的电工实训教学无法正常开展。2020年秋季开学以后，虽然教师和学生克服了种种困难，完成了因疫情耽误的教学任务，但线下教学模式无法适应后疫情时代的教学需要。因此，2021年春节期间，笔者就和其他任课教师着手进行线上教学的准备工作，录制了课程视频，开发了网络教学资源，制定了线上线下混合教学的操作步骤，并于2021年春季利用“学习通”教学平台开展了教学工作。在教学过程中，笔者发现存在授课时数与教学内容不匹配、学生人数与指导教师人数不匹配等问题。为了解决这些问题，笔者将线下教学变为线上线下混合教学，将课堂集中讲解和示范等变为在线观看视频、阅读材料和开展讨论，将教师评价变为平台与教师综合评价，提高了电工实训课程的教学质量。

1 电工实训课程的特点

电工实训课程具有较强的工程性、实践性和综合性［1］，是新乡学院车辆工程、机械设计制造及其自动化和材料成型及控制工程等专业的必修课。各学校用于实训的设备不同，实训内容也有较大的差异［2］，因此实训课程各具特色。我校机电工学院利用起重机开展实训活动，除了完成常用电工工具使用等简单项目以外，学生还要学习电动机主电路与控制电路的安装与调试，分析和处理起重机的电路故障。

1.1 具有较大的危险性

在电工实训教学过程中，学生需要接触一些大型设备，而这些大型设备往往需要电力驱动，因此实训过程带有一定的危险性，即使任课教师全程现场指导，也不能完全排除发生危险的可能性。

1.2 需要大量的操作和个别指导

电工操作技能的培养离不开长期和反复的训练，学生的实际操作时间一定要得到保证。另外，在实际操作中，教师还要根据每个学生的实际情况进行个别指导。

1.3 教学难度大

电工实训的教学存在较大的难度，原因是学生常常抵触枯燥的基础训练等操作内容。另外，如何根据故障现象进行电路分析，找到和排除故障，也是教学中的难题。

1.4 教学方法单一

传统的教学方法为线下现场教学，教师先在课堂上讲解主要的教学内容，并进行动作示范，然后学生单独或分组操作，教师进行全面或个别指导。

1.5 考核方法简单

电工实训课程的考核往往采用过程性考核方式，也就是教师根据学生遵守实训纪律的情况、对待实训的态度、操作技能的掌握情况和实训报告的撰写情况等对学生进行综合性评价。

2 电工实训教学中存在的问题

2.1 存在较高的设备故障率

在教学过程中，虽然对学生进行了安全教育，也采取了一些安全措施，但因接线错误而造成的设备故障仍时有发生。

2.2 存在学时少、内容多问题

电工实训的内容包括电路的基本原理和分析方法、常用低压电器的工作原理和结构特点、电动机的运行和工作原理等，这些内容分散于电工技术、机床电气和电机拖动等电学课程中，有些课程学生在学习电工实训时还没有学到。

电工实训课程的教学需要用门座式起重机，该起重机有7个电机，需要8个交流接触器、6个空气开关、7个热继电器和若干个控制开关、限位开关等组成主电路与控制电路进行控制。由于起重机电路复杂、接线工作量大，而安排的学时却非常少，学生无法在短时间内完成学习任务。

2.3 过分依赖任课教师

对于大学第2学期和第3学期的学生来说，他们刚刚接触电学，仅仅学习了简单的电路分析内容，还没有分析过比较完整的整机电路，因此对起重机的主电路和控制电路进行综合分析，难度就比较大。此时的学生还不具备根据现象判断故障的能力，也不具备由关键点测试数据判断可能出现故障的元器件和相关电路的能力，在实训过程中过分依赖指导教师。

2.4 难以做到因材施教

集中讲解占用大量的课堂教学时间，学生的操作时间被大大压缩，教师无法对学生进行个别指导，因而很难做到因材施教。

2.5 成绩与教师关联度较大

过程性考核是教师对学生进行的全过程考核，其特点是考核时间长、考核面广，教师需要将学生表现全都记录下来。因此，考核成绩与教师的关系非常密切，教师对学生的主观印象在一定程度上决定了学生的实训成绩，这就增加了成绩的随意性，降低了成绩的客观性。

3 电工实训课程的教学改革

疫情期间开展的线上教学活动提高了教师利用媒体和网络开展教学的能力，使广大教师对网络平台有了更全面、更深刻的认识。虽然我校已在多年前将“学习通”作为网络教学平台，但由于教师对网络教学的重视程度普遍不高，网站的课程资源不够丰富，大部分教师仅利用它统计学生的出勤率，平台的教学辅助功能没有得到充分利用。疫情期间，我校绝大多数教师利用“学习通”开展网络教学活动。通过疫情期间的教学活动，广大教师充分认识到了“学习通”的强大功能，并给予了高度评价［3-5］。

在疫情期间，笔者根据电工实训课程的特点，利用“学习通”网络教学平台对课程资源进行了优化和整合，探索了线上线下混合式教学方法。该方法要求学生课前线上观看教学视频，课上单独或分组进行操作训练，节省了教师集中讲解和操作示范占用的时间，以便有更多的时间进行指导。

3.1 增加基于“学习通”的教学功能

电工实训课程的教学采用的是“平台架构＋资源建设＋教学应用”的形式，学生利用网络课程资源进行交互式学习，教师利用线上线下混合式教学模式开展教学。“学习通”平台为网络教学提供了广阔空间，笔者在“学习通”平台上增加了学习内容、交流讨论、学习反馈、技能考核和统计评价等必备的课程教学功能，学生则利用空间自主开展“应知”学习、“应会”操作、小组合作、组间互助等学习活动，教学平台实时统计、记录和分析学生的学习过程和行为。

3.2 开展环环相扣的三段式教学

电工实训的教学时间为30学时，安排在大学第2学期或第3学期的某一周。为了在短时间内完成教学任务，笔者将教学过程分为3个阶段，这3个阶段分别是课前预习、课堂教学、课后拓展与反馈（图1）。课前预习要求学生观看相关教学视频、阅读材料并及时提交讨论结果；课堂教学要求学生进行动手操作，教师作现场指导，并对学生在讨论、操作和纪律等方面进行考核；课后拓展与反馈要求学生通过查阅资料完成当天的实训报告，总结当天实训中的问题。一个学期结束之后，笔者分析学生的考试成绩、同行评教结果和学生评教意见，找出教学中存在的不足，以便在下次教学时修正。整个教学过程处于持续改进状态，最终达到教学效果与教学目标的统一。

图1 电工实训课程的教学过程

这样的教学过程将大量的课堂集中讲解转变为学生的课前预习，不仅解决了学时少、内容多的问题，而且能让学生反复观看自己不理解的知识点，加深对电路分析的理解，以减少对教师的依赖。

3.3 开展多维度和全方位的差异化教学

虽然学生的认知水平相近，但前期知识储备、认知风格、学习兴趣、实践动手能力等还存在一定差异。在以往的教学中，需要花费大部分时间和精力进行集中讲解和操作示范，很难根据学生的个性差异开展有针对性的教学。使用“学习通”以后，把知识性内容传到平台，供学生课下学习，把节省的课堂时间用于指导学生的操作练习，这就为差异化教学提供了条件。

3.3.1 依照学生的实训现状进行差异化教学

通过查询“学习通”提供的线上讨论、预习进程和操作测试等统计数据，笔者及时了解学生的认知水平，以便能进行有针对性的辅导。比如：起重机的操作要求学生掌握起重机的调试方法，分析起重机故障的原因，笔者就在“学习通”上发布了“调试过程中发生哪些故障？分析引起故障原因”等讨论题；对于“接线不牢固”等一般性问题，则交给学生自行解决；对于“电机运行异常”等复杂问题，教师在教学中进行有针对性的指导。

3.3.2 依照学生的学习兴趣进行差异化教学

在电工实训课程开课前，笔者设计了《专业学习兴趣调查问卷》，对学生的学习兴趣进行调查，并根据反馈结果对学生进行分组，在分组过程中尽量避免把兴趣水平较低的学生分到同一个组，保证了学习小组有较高学习兴趣和较好的合作氛围，同时给予兴趣水平较低的学生更多关注。

3.3.3 依照学生的认知风格进行差异化教学

在心理学理论中，认知风格通常可划分为场依存型和场独立型。场独立型学生在学习时不易受外部因素的干扰，不善于和他人交谈，往往通过自我探索获得知识；场依存型学生在学习时容易受外部因素的干扰，喜欢与周围的人探讨问题，向老师请教［6］。由于“学习通”的辅助教学，教师有更多时间进行现场指导、观察学生的学习状态，更容易区分每个学生的认知风格。在线下教学中，教师能够根据学生的不同认知风格进行不同的指导。例如，帮助场独立型学生解决实训中存在的问题，防止其在一个问题上花费太多的时间，影响实训进度；而对于场依存型学生，鼓励他们独立思索，培养自己的思维能力。

4 教学改革后的成果

2020到2021学年，笔者承担了3个班的电工实训课程的教学任务，并采用新的教学方法进行教学。为了验证新教学方法取得的效果，将这3个班作为实验班，将另外3个班作为对照班进行比较，得出了以下结论。

4.1 提高电工实训的教学质量

将实验班和对照班的学习成绩进行对比，可以发现教学改革前后学生成绩的变化情况（表1、表2）。

表1 教学改革前电学基础成绩对比

表2 教学改革后电工实训成绩对比

从表1可以看出，在改革教学方法以前，对照班的电学基础课程成绩明显高于实验班。从表2可以看出，实验班的优秀率高于对照班，平均成绩明显高于对照班。这说明改革教学方法能明显提高电工实训的教学质量。

4.2 考核方法客观和科学

图2给出了对照班与实验班的成绩分布情况。从图2可以看出，实验班的成绩更接近正态分布，这说明改革后的考核方法是客观和科学的［7］。通常情况下，在一个行为总体样本中，成绩优秀者和成绩较差者均比较少，中间者较多，人们就普遍认为考核办法和评价标准是科学的。

图2 对照班与实验班的成绩分布

4.3 保障了后疫情时代教学工作的正常开展

在后疫情时代，不时会有个别学生因为疫情防控要求无法参加线下教学。如果采用线下教学方式，实训就需要一周时间，学生的补课压力非常大，这会严重影响其他课程的学习。利用“学习通”进行混合式教学，即使学生无法参加线下教学，他们也能通过网络参与线上教学活动，并能通过快递获得小型工具和基本耗材，开展基本功练习、接线练习和排障练习，还能通过教学平台获得教师指导和查询成绩。经历线上教学的学生再参加线下教学时，很快就能在大型设备上完成复杂电路的连接与调试，顺利完成全部实训任务。

4 结束语

基于学校和学生的实际情况，笔者改革了传统的线下教学方法，设计和制定了依托“学习通”教学平台开展的以学生训练为主、教师指导为辅的多闭环、全动态的混合教学方法。采用该方法能提高学生课前预习和课下训练的积极性，减少教师集中讲解与示范的时间，增加对个别学生现场指导的时间。师生交流也从教师提问为主变成了师生互问为主。一年多的教学实践证明了新教学方法在一定程度上解决了课时量与教学内容不匹配、学生人数与指导教师数量不匹配等问题。