摘要:傳統的電力電子技術教學模式往往忽視了學生的個性化需求和學習特點,難以激發學生的學習興趣和主動性。為了推動電力電子技術教學的創新發展,首先,模塊化教學內容,根據學科特點和學生學習興趣制訂相應的教學計劃;其次,運用線上線下融合的教學模式,采用靈活多樣的教學方法和手段;最后,建立科學全面的評估體系,客觀評價學生的學習成果,并為后續教學提供反饋和改進方向。通過實踐案例的分析和評估,驗證了線上線下融合教學模式在電力電子技術教學中的可行性和有效性。這一教學模式不僅提高了教學質量,還培養了學生的綜合素質和創新能力。本文的研究結果對于推動電力電子技術教學的改革和發展具有重要的參考意義。
關鍵詞:線上線下教學;融合教學模式;多元化考評;教學改革;電力電子技術
中圖分類號:TM133文獻標識碼:A
隨著信息技術的快速發展和互聯網的普及,線上教學已經成為一種趨勢[1]。然而,純粹的線上教學存在一些問題,如學生缺乏自律性、溝通不暢、缺乏實踐環節等。因此,線上線下融合教學模式應運而生,旨在充分發揮線上和線下教學的優勢,提高教學效果[23]。
電力電子技術是一門實踐性很強的學科,需要學生掌握一定的理論基礎,同時具備一定的實踐能力[46]。傳統的線下教學往往以理論講授為主,實踐環節相對薄弱。而線上教學則可以充分利用多媒體技術、仿真軟件等手段,增強學生的實踐能力和學習興趣[78]。因此,在電力電子教學中采用線上線下融合式教學尤為重要。
此外,在電力電子的線上線下融合式教學過程中,考評環節也是至關重要的。考評不僅可以檢驗學生的學習成果,還可以為教學提供反饋,幫助教師不斷優化教學方法和策略。對于線上學習部分,可以利用在線測試、討論區活躍度、課程視頻觀看進度、任務點完成情況等方式對學生進行考評。這些考評方式可以自動化進行,節省教師的時間和精力,同時也能夠實時反饋學生的學習情況,幫助教師及時調整教學策略。對于線下學習部分,可以采用傳統的試卷考試、實驗報告、課堂表現等方式進行考評。這些考評方式可以直接反映學生的理論知識和實踐能力,同時也能夠鍛煉學生的應試能力和實驗技能。綜合線上線下教學的考評結果,可以對學生進行全面、客觀的評價。這種評價方式不僅可以反映學生的學習成果,還可以為學生提供個性化的學習建議,幫助學生更好地掌握電力電子技術[3]。
因此,在電力電子教學中采用線上線下融合式教學,并將多元化考評環節融入其中,可以提高學生的學習效果和實踐能力,同時也可以為教學提供反饋,幫助教師不斷優化教學方法和策略。
1明確課程目標
在工程教育專業認證背景下,在應用型大學中建立應用型課程,采用項目模塊化教學實現該課程的教學目標:
1.1知識目標
典型半導體器件的基本概念和理論是必須要掌握的,同時,對于電力電子電路的基本分析方法也要熟練掌握并運用自如。此外,還需要具備設計基本變流電路的能力,并能夠對典型的電力電子電路工程應用問題進行深入的分析、求解和論證。
1.2能力目標
能夠使用電子電路計算機輔助仿真設計軟件,開展電力電子電路的設計、仿真及分析的實訓研究,熟練查閱集成電路手冊和有關資料的基本方法。
1.3素質目標
通過實例教學(如綠色照明和高速列車等案例),激發學生的學習興趣,逐漸培養學生解決開放式問題時所需的嚴謹性、全面性、創新性和發展性的工程素質,這將有助于提高學生發現、解決和評估問題的工程實踐能力。
2模塊化教學內容
以學生為主體,以成果為導向,優化教學內容,從理論、實踐及應用三方面構建教學內容、設計教學案例及開發課程資源。
2.1理論教學模塊
為了避免教師主導課堂,電力電子技術理論知識的傳遞應該通過多樣化的教學方式來實現。這需要對教學內容進行篩選和重新組織,以確保學生能夠在多樣化的學習環境中掌握和理解相關知識。其理論教學模塊內容如表1所示。
2.2實踐教學模塊
實踐教學模塊旨在幫助學生將所學的理論知識轉化為實際操作能力。在完成理論教學模塊的基礎上,我們構建了這個實踐教學模塊,其中包括基礎實驗、計算機仿真和綜合課程設計等環節。通過這些環節,學生將有機會深入理解和消化理論知識,并將其應用于實際問題中[5]。其實踐教學內容如表2所示。
2.3工程應用模塊
依據電力電子技術在電能的產生、傳輸、儲存、轉換和控制等各個環節的應用[6],確定工程應用模塊教學內容如表3所示。
3線上線下教學過程實施
電力電子技術教學采用個性化學習方式,結合多種教學策略,以線下教學為主、線上教學為輔,形成深度融合的教學模式。利用超星學習通平臺,借助多樣式的課程資源,將教學過程劃分課前、課中、課后三個環節[78],環環相連,如下圖所示。
在課前階段,教師會在線上發布學習任務和要求,鼓勵學生進行探究式和個性化的學習。學生可以在線預習并自主檢測學習效果,隨時與教師和同學進行交流討論。
在課中階段,教師會重點講解課程中的難點和重點,對知識點進行歸納總結,組織學生進行討論和仿真操作,進行隨堂測驗和發布作業等。
在課后階段,學生需要在線提交作業,復習鞏固所學知識,進行電路仿真操作,參與問題討論和知識拓展等活動,教師會在線檢查學生的作業和解答學生的疑問。
4多元化考評
課程考核分平時(30%~40%)與期末(60%~70%)兩部分,平時成績關注學生線上活躍度、隨堂測驗、作業、考勤、討論、小組任務等環節,期末成績主要依據期末考試綜合試卷。以榆林學院21電氣期末綜合成績為例,其具體考核評價構成如表4所示。
5教學改革成效
通過近三年的努力,榆林學院電氣工程及其自動化專業電力電子技術教學取得良好成效,課堂氛圍良好,學生積極性提高,課堂參與度上升,課程目標達成度逐年上升,期末綜合考評成績低分人數降低,高分人數逐漸增多。
近三年,學生參與全國大學生電子設計競賽、全國機器人大賽、“挑戰杯”等賽事累計獲獎40余項,其中一等獎12項、二等獎15項、三等獎16項,學生參與申報獲批發明專利6件。
此教學改革成果于2019年被認定為陜西省一流線下本科課程,于2020年獲榆林學院教學成果獎二等獎。此教學改革方式被校內模擬電子技術、電路分析基礎等十幾個課程教學團隊借鑒使用。
6總結
經過一段時間的教學改革實踐,已經看到了許多積極的成果,學生的參與度和滿意度得到了提高,教師的教學能力也得到了提升。然而,教學改革是一個持續不斷的過程,還有許多問題需要進一步解決和完善。
首先,教學團隊需要關注學生的個性化需求和學習特點。在教學設計和教學過程中,應該充分考慮學生的差異性和多樣性,采用更加靈活多樣的教學方法和手段,激發學生的學習興趣和潛力。
其次,需要關注教師的教學能力和職業發展。教師應該具備先進的教學理念和教學方法,同時也需要不斷學習和更新自己的知識體系。學校應該提供更多的培訓和支持,幫助教師不斷提升自己的教學能力和職業發展水平。
最后,需要關注教學改革的評估和反饋。應該建立更加科學全面的評估體系,對教學改革的效果進行定期評估,及時發現問題并進行改進。同時,也應該充分聽取學生和教師的反饋意見,不斷完善教學改革方案。
總之,教學改革是一個長期而復雜的過程,需要一線教師持續不斷地努力和改進。只有通過不斷地實踐、反思和改進,才能真正實現教學質量的提升和學生綜合素質的培養。
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基金項目:陜西省一流本科線下課程《電力電子技術》建設項目(150519YLKC03)
作者簡介:李艷(1985—),女,漢族,陜西榆林人,研究生,副教授,研究方向為電力電子技術。