士官職業技術教育混合式教學探索與實踐
——以變壓器為例

張 芳 丁國臣 楊曉霞 任秀芳

（海軍航空大學青島校區 山東青島 266041）

“變壓器”是《電工技術》課程中比較重要的教學內容，其理論性和實踐性較強，在裝設備中的應用非常廣泛。傳統的教學模式中，教師往往采用灌輸式的教學方法，教師和學生都在努力的完成教學任務，但結果往往不是太好。實踐看來，“一言堂”的教學模式不利于學生對于知識的吸收和掌握，學生的積極性和熱情往往不高，完全被動式的聽課，學生往往缺乏獨立的思考，也很難深入地理解知識的本質和內涵。

為貫徹落實以學生為中心的教育教學理念，充分發揮學生的主體地位，課程組對變壓器這次課進行了“線上線下混合式教學模式”的探索與實踐。在充分利用對分易平臺、中國大學MOOC等網絡資源的基礎上，讓學生在課外時間完成線上自主學習，掌握變壓器的基本知識和基本概念；課堂上實施翻轉課堂，采取問題牽引式、搶答引導式教學，通過師生互動、生生互動，充分調動學生的積極性，引導學生理解并掌握重難點；課后引導學生自主完成知識鞏固與拓展，從而達到更好的教學效果。整個教學過程按照線上自主學習、線下課堂導學和線上拓展練習三大模塊進行設計，變壓器混合式教學的設計框圖如圖1所示。

圖1 混合式教學設計框圖

一、課前問卷調查，掌握學生情況

全面了解和掌握學生的基本情況，是上好一堂課的關鍵。教學設計過程中，首先向學生發布變壓器課前調查問卷，從學生的基本信息、對變壓器的認知程度、學習偏好三個方面對班級63名學生展開學情調查，部分結果如圖2所示。

圖2 變壓器課前調查問卷統計圖

調查研究發現，本班次學生大部分具有高中學歷，但只有極少部分學生在高中階段學習過變壓器。入學前，有一定的部隊工作經驗，專業方向較廣泛，整體來說，基礎知識了解不多，從興趣偏好上來講，學生對于變壓器的結構、工作原理、作用和實際應用更感興趣。

二、規劃課程資源，梳理學習路徑

研究發現，線上有很多的優質教學資源，但是利用率不高。為防止學生自主學習過程中，出現目標不清、動力不足、過程隨意、有始無終的問題發生，教師有針對性地選擇變壓器配套的學習資源并上傳至對分易資源區，供學生開展自主學習。目前選擇的主要學習資源有自編《電工技術》教材電子版、PPT課件、中國大學MOOC上的相關學習資料、自制微視頻《變壓器工作機理》、預習提綱、自主學習任務單等。變壓器配套資源詳細列表如表1所示。

表1 線上自主學習配套資源列表

三、個人自主學習，小組合作探究

建構線上線下混合式教學模式，需要重點考慮如何利用信息化工具觸發學生“學的需求、習的過程”。授課前，教師依據課程教學計劃，考慮到學生自身的能力情況，將基礎知識、基本概念放入線上自主學習，發布線上自主學習任務單和預習提綱，細化、明確個人自主學習目標：

（1）熟知變壓器的知識體系；

（2）能夠說出變壓器的構造和分類；

（3）理解繞組、空載電壓等基本概念；

（4）知道空心變壓器、鐵芯變壓器和理想變壓器的區別與聯系；

（5）知道變壓器的三個特性，并舉例說明其常見應用。

根據要求，學生在規定時間內完成視頻等學習任務，預習變壓器的基本知識點，完成并提交預習提綱、思維導圖至對分易的作業區，使學生在上課前就對變壓器有初步的了解，并自學變壓器相關基礎知識，有助于提高學生的自主學習能力，培養探索精神。

在小組合作探究階段，學生要完成以下兩個探究問題，提交研討結果至對分易討論區：

觀看微視頻《變壓器制造全過程》，了解變壓器的生產制作流程，說出變壓器的基本組成及材質，判斷出視頻中的變壓器為芯式變壓器還是殼式變壓器，并說明判斷依據。

觀看《變壓器工作機理》的自制視頻，觀察記錄變壓器通直流電源與通交流電源兩種情況下，不同時刻，測量儀表的指針偏轉情況，討論分析其原因。

通過研討交流，使學生學會辨識不同類型的變壓器，基本掌握變壓器的工作原理，有助于培養學生的團隊精神和領導能力。

四、線下課堂導學，解決重點難點

線下課堂是教學的重要環節，如何做好線上、線下教學內容的有效銜接，教什么，如何教是重中之重。通過線上自主學習，學生對教學基本內容有了一定的把握，課堂重難點知識學起來就會輕松不少。課堂上，采用“10+30+5”的教學模式，實施翻轉課堂教學。即前10分鐘用來進行自學展示，提問質疑，掌握學生線上自學存在的問題，有針對性的進行輔導答疑；中間30分鐘，教師結合線上自學情況，針對本節課的重點、難點、易錯點，根據準備好的課程教學設計，進行點撥、引導、分析、講解；后5分鐘，帶領學生迅速梳理本節課的知識體系及重難點等。

（一）課程引入，思政同行

“守好一段渠、種好責任田”。作為一門專業基礎課，要時刻注重“課程思政”的育人理念。將火神山、雷神山的報道視頻作為上課的“開胃菜”，如圖3所示。向學生展現變壓器在保證整個供電系統正常運行中發揮的巨大作用，熱點話題的引入，極大地激發了學生的學習興趣。同時，有助于培養學生的專業情懷和家國情懷，增強民族自豪感。

圖3 火神山、雷神山變壓器圖

（二）自學展示，提問質疑

準確掌握學生的線上自學情況，才能夠“對癥下藥”。小組展示環節，各小組將變壓器思維導圖、小組研討結果等預習成果進行分享交流，并提出自學疑難問題，如圖4所示。展示過程中，小組間可以互相質疑和辯論，對于學生思辨能力和批判性思維養成意義重大。整個環節中，教師適時推送變壓器基礎練習題，如：（1）變壓器的三種特性；（2）測流鉗利用了變壓器的____功能，采用個別提問、在線投票的方式，了解學生自學內容掌握程度，答疑解惑，幫助學生夯實基礎。

圖4 變壓器思維導圖

（三）知識深化，重點剖析

解決重點是實體課堂的主要任務。該環節以解決變壓器的重點和易錯點為出發點，設置了五個相關問題，如：變壓器能否傳遞直流電能和交流電能，同名端是否具有傳遞性，如何用實驗法判別同名端等。既有對課前小組研討任務的深化，也有對課前個人自主學習內容的拓展，通過問題引導的方式，以小組研討、投票、隨機提問、隨堂練習、學生講解為主，引導學生加深對線上自學知識和重點內容的理解，有助于學生查漏補缺，掌握本堂課的重點和易錯點，從而探索更深層次的內涵。

（四）貼近裝備，實例應用

解決難點是實體課堂的另一主要任務。作為任職教育教學，掌握變壓器在裝設備及生活中的應用是我們教學的目的之一。該環節重點采用“搶答+引導”的方式解決變壓器的教學難點問題。以裝設備應用為前提，提出變壓器在工作、生活中的應用實例，如：①某型飛機發動機的啟動點火器，其供電電源只有27 V的直流電源，而其電嘴點火電壓卻高達1.8～2萬伏，請問如何實現？②有一臺電壓為220 V/110 V的變壓器，N1=2 000，N2=1 000，有人想省一些銅線，將匝數減為400匝和200匝，是否可行？以搶答題的形式，引導學生進行分析，充分調動學生的積極性，加深對變壓器難點的理解與掌握，使學生學會分析問題、解決問題，提高實際應用能力和崗位任職能力，同時貼近裝備進行教學，展現了為戰育人的思政理念。

（五）課堂小結，加深記憶

根據課堂教學活動，從以下5點對變壓器的內容進行整體回顧：

實質：利用電磁耦合傳遞交流電能；

特性：變壓、變流、變阻抗；

注意正確聯接變壓器同名端；

按需求合理選取額定值，不要出現“小馬拉大車”的現象；

注意屏蔽電磁干擾。

通過總結梳理重難點，幫助學生加深理解，增強記憶，同時對學生的課堂表現及學習過程進行總結，提升學生的課堂參與度，使學生能夠積極主動地開展學習。

（六）啟發思維，拓展練習

在課程結束后，以學生自主學習，鞏固拓展為主。一方面，教師通過在線測試、完善思維導圖等任務，檢驗學生變壓器相關學習內容的掌握情況，學生通過梳理、總結，達到鞏固所學內容的目的；另一方面，教師布置相關拓展作業，如：

[拓展練習]在如圖所示電路中，負載RL由a、b端口供電。

（1）若RL可變，試問當RL=？時，RL可獲得最大功率。

（2）若負載RL=100Ω，RL怎樣才能從a、b端口處獲得最大功率。

通過半開放型練習，激發學生的再思考，再發現，創新思維，拓展課堂知識，提升學員學習的能力與動力。此外，教師在微信群、對分易討論區及時解答學生的疑問，保持學生學習的熱情和主動性。

五、人性化設計，過程性管理

在變壓器的整個學習中，對線上線下混合式教學下的評價方式進行了有效的嘗試，該綜合性評價方式主要包含課前、課中、課后三個階段[3]。課前主要考核學生預習提綱的完成情況，思維導圖的繪制，小組研討結果的質量。另外設有加分項，鼓勵學生將自主學習中發現的優質資源分享至討論區，教師審核通過的精華帖按0.5分/次進行獎勵。課中依據考勤次數、答題質量、互動情況賦予相應的分值。課后考核指標主要是拓展作業和在線測試。另外設有加分項，鼓勵學生積極交流，主動提問。通過多維度的過程性評價，而不是單一的考試結果考核，更能夠全方位地考查學生的學習狀態。

表2 過程性考核

六、結束語

相對傳統教學來說，線上線下混合式教學對教師的課堂掌控能力要求較高，需要教師提前預估可能出現的各種情況，做好學情分析，統籌好線上自學內容與課堂內容的有機結合。本節課采用線上線下混合式教學，有效利用了網絡平臺和資源，打破了傳統課堂上“師講生聽”的模式，讓更多學生參與其中，充分激發了學生的主動性和學習興趣，提高了教學效果和質量，我們將在教學中繼續開展混合式教學，不斷摸索與總結經驗。