基于虛擬實驗平臺的混合式教學(xué)模式在《電工學(xué)》教學(xué)過程中的推廣與實踐

1、    基于虛擬實驗平臺的混合式教學(xué)模式在電工學(xué)教學(xué)過程中的推廣與實踐    何繼燕 趙紅波 張晉恒摘要：教學(xué)模式是一種媒介，教師通過它獲得多種成功的教學(xué)方法。隨著高等教育對教育教學(xué)的逐步反思，改變課堂教學(xué)單一的接受式模式，實現(xiàn)教學(xué)改革已是當(dāng)今高等教育教學(xué)改革的一個重要方向，也是新型教學(xué)模式的重要內(nèi)容。本文以云南農(nóng)業(yè)大學(xué)的電工學(xué)課程為例，討論了電工學(xué)教學(xué)過程中教學(xué)模式改革的構(gòu)建和實踐的策略。關(guān)鍵詞：教學(xué)模式;復(fù)合式教學(xué);電工學(xué)：g642.41     文獻標(biāo)志碼：a     ：1674-9324

2、（2019）11-0145-02一、引言教學(xué)模式是一種教學(xué)理論，是教學(xué)實踐概括的形式和體系，具有多樣性和可操作性。教學(xué)策略比較常用的整合模式包括：接受式教學(xué)模式、探究式教學(xué)模式和研究性教學(xué)模式。隨著高等教育對教育教學(xué)的逐步反思，加之大學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活中充斥著大量的信息，改變課堂教學(xué)接受式的單一模式，復(fù)合教學(xué)的推廣和建設(shè)已成為不可阻擋的趨勢。二、背景電工學(xué)課程是高等工科院校電子相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，課程內(nèi)容豐富、覆蓋面廣，包括直流電路、動態(tài)電路、模擬電子技術(shù)和脈沖數(shù)字電路，是一門實用而全面的學(xué)科，為學(xué)生奠定了系統(tǒng)化的理論基礎(chǔ)，使學(xué)生能夠初步學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法和研究問題的方法。整個教學(xué)內(nèi)容理論嚴(yán)謹、

3、邏輯性強，實驗教學(xué)占到總學(xué)時的20%-25%，由此可見，電工學(xué)實驗教學(xué)的重要性。隨著高等教育對教育教學(xué)的逐步反想和反思，加之信息技術(shù)正以驚人的速度改變著大學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活方式，如何改變課堂教學(xué)，挑戰(zhàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式已成為該門課程教學(xué)者思考的一個重點。同時，在近年來的教學(xué)改革中，很多高等院?；蚨嗷蛏俚貕嚎s了該課程的學(xué)時。在更多內(nèi)容和更少課堂時間的前提下，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以及如何有效提高學(xué)生分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，是近年來許多“電氣”教育工作者關(guān)注和探討的問題。復(fù)合式教學(xué)為解決這些問題提供了最為可行的方法。傳統(tǒng)的接受式教學(xué)的好處是，學(xué)生可以在短時間內(nèi)接受大量的信息，

4、進而有效培養(yǎng)學(xué)生的紀(jì)律性和抽象思維，但同時也帶來了一定的不足，如學(xué)生很難真正理解所獲得的信息，不利于分析創(chuàng)新型學(xué)生的發(fā)展，也不利于學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決實際問題能力的培養(yǎng)。云南農(nóng)業(yè)大學(xué)在電工學(xué)的課程教學(xué)中積極探索并嘗試復(fù)合式教學(xué)，依托虛擬實驗平臺搭建了以網(wǎng)絡(luò)課程為學(xué)習(xí)空間的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境，充分結(jié)合接受式教學(xué)、探究式教學(xué)和研究性教學(xué)三種模式，充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，有效提高了教學(xué)質(zhì)量。（一）國外研究現(xiàn)狀麻省理工學(xué)院于20世紀(jì)80年代開始建立weblab在線實驗室并投入使用。隨后，美國政府在天體物理學(xué)、海洋學(xué)、核科學(xué)等領(lǐng)域建立了虛擬實驗室示范項目，各大專院校的電氣工程專業(yè)

5、也開始建立虛擬實驗室。例如，猶他州立大學(xué)將matlab與labview結(jié)合起來，使用兩個軟件開發(fā)在線emc課程。近年來，對虛擬實驗室在新能源教學(xué)和電力系統(tǒng)故障分析教學(xué)中的應(yīng)用也進行了研究。（二）國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)虛擬工程實驗室的建設(shè)起步較晚，但發(fā)展很快。天津大學(xué)建立了電氣自動化虛擬仿真實驗教學(xué)中心，引入仿真和半物理實時仿真技術(shù)，多源分布式發(fā)電、儲能、智能配電，以及能源管理（如光能和海洋能）的設(shè)計和仿真功能。東北電力大學(xué)建立了電力工業(yè)生產(chǎn)過程虛擬仿真實驗教學(xué)中心，是可以模擬亞臨界到超超臨界的國內(nèi)單位。它可以模擬核電站的發(fā)電過程和35 kv 500 kv變電站的輸配電過程。此外，其他高等院校也建立了

6、電氣工程虛擬工程模擬實驗室，如南京工業(yè)大學(xué)電氣工程與自動化虛擬仿真實驗教學(xué)中心，三峽大學(xué)輸電線路工程實驗教學(xué)中心等。三、混合式教學(xué)環(huán)境的搭建（一）總體教學(xué)流程設(shè)計虛擬實驗平臺的搭建是實現(xiàn)電工學(xué)課程混合式教學(xué)模式的關(guān)鍵因素。首先，提前在微信公眾號平臺上發(fā)布本次預(yù)習(xí)實驗的消息，并且附帶上跳轉(zhuǎn)電子電工虛擬仿真實驗平臺網(wǎng)站的鏈接;然后，在電子電工虛擬仿真實驗平臺的電子電氣虛擬仿真實驗平臺上，發(fā)布相關(guān)實驗的教學(xué)視頻、實驗要求、實驗步驟、注意事項等內(nèi)容;學(xué)生在電子電氣虛擬仿真實驗平臺上進行自我仿真實驗;上課教學(xué)中讓同學(xué)到實驗室進行實物操作實驗，各小組進行ppt匯報展示;最后老師在微信公眾號對各組實驗進行評

7、比打分，發(fā)布本節(jié)內(nèi)容課后作業(yè)。整個流程如圖所示：（二）推廣策略在推廣虛擬平臺的過程中，以具體項目為線索，將教學(xué)內(nèi)容融入項目實踐過程，擴展教學(xué)。這種方法不僅加深和擴展了課程資源，而且增強了課程的深度和廣度。電工學(xué)虛擬實驗平臺以微信公眾號平臺為接口連接同學(xué)，進行課程課題的提前發(fā)布，督促同學(xué)進行提前預(yù)習(xí)，發(fā)布課程實驗的內(nèi)容、步驟、注意事項、相關(guān)知識點的視頻、ppt、word等，讓同學(xué)在平臺上進行模擬實驗，然后在現(xiàn)實上課教學(xué)中讓同學(xué)進行實物操作實驗，最后同學(xué)在平臺上上交本節(jié)課程作業(yè)。最終實現(xiàn)對電工學(xué)課程教學(xué)的升級創(chuàng)新改革，以新型的教學(xué)模式提高學(xué)生對電工學(xué)課程的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)熱情。體現(xiàn)在以下幾個方面：尊

8、重學(xué)生差異，建立有特色的校本教材，促進學(xué)生個性發(fā)展，堅持以學(xué)生為本，改革課堂教學(xué)模式，營造一流的課堂教學(xué)。在本課程的實施過程中，教學(xué)和研究得到了提高，不斷完善課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，體現(xiàn)了以知識為本，以質(zhì)量為中心，創(chuàng)新能力建設(shè)的原則。合理處理知識、能力和質(zhì)量之間的關(guān)系，使其成為一個相互聯(lián)系、不可分割的有機整體。在教學(xué)過程中，重點是視覺教學(xué)，用powerpoint組織各種教學(xué)媒體，建立多維教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)過程。使用現(xiàn)代多媒體手段，使大多數(shù)耗時復(fù)雜的實驗演示都被制作成視頻材料。以培養(yǎng)學(xué)生的興趣為基本目標(biāo)，創(chuàng)造良好局面。教學(xué)從感性提升到理性，循序漸進，更好地培養(yǎng)學(xué)生的情商、創(chuàng)造力和積極性。電工學(xué)

9、實驗課程的特點：實驗理論課程的教學(xué)主要基于課堂教學(xué)、內(nèi)容多、學(xué)時少，內(nèi)容高度集中而不失其科學(xué)性和系統(tǒng)性。講授時，深入淺出，特別注重實用性?；A(chǔ)實驗階段側(cè)重于基礎(chǔ)訓(xùn)練，學(xué)生必須充分掌握基本知識和基本方法。打開必要的內(nèi)容和可選內(nèi)容，學(xué)生應(yīng)該預(yù)先學(xué)習(xí)，不要練習(xí)。設(shè)計與創(chuàng)新實驗階段：這一階段實驗室完全開放，學(xué)生將接受各方面的培訓(xùn)，以提高他們的實驗和科學(xué)素質(zhì)。四、結(jié)論在電工學(xué)課程中，基于虛擬實驗平臺的混合教學(xué)模式可以說具有希望、壓力和難度。混合式教學(xué)模式是推動電工學(xué)教學(xué)應(yīng)用的有效途徑之一，它的有效實施將對學(xué)科課程的發(fā)展產(chǎn)生實質(zhì)性的推動和積極的影響。為了達到這一目標(biāo)，我們將進一步挖掘教學(xué)需求，積極探索，有

10、效整合現(xiàn)有資源，從而提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，保證課程的教學(xué)質(zhì)量。參考文獻：1何克抗，吳娟.信息技術(shù)與課程整合m.北京：高等教育出版社，2007：146-158.2陸宏，孫月圣.信息技術(shù)與課程整合的理念與實施m.北京：首都師范大學(xué)出版社，2010：7-9.3李克東，趙建華.復(fù)合式學(xué)習(xí)的原理與應(yīng)用模式j(luò).電化教育研究，2004，（7）：1-6.4李志宇.以混合式學(xué)習(xí)模式改善電工學(xué)教學(xué)效果的研究j.大學(xué)教育，2017，（04）：77-785黃榮懷，周躍良，王迎.復(fù)合式學(xué)習(xí)的理論與實踐m.北京：高等教育出版社，2006：22-35.6胡榮.基于“項目教學(xué)法”的“電子電工學(xué)”課程教學(xué)改革與實踐j.科教

11、導(dǎo)刊，2017，（12）：105-106promotion and practice of the mode of teaching reformb in the teaching process of electro technics coursehe ji-yan，zhao hong-bo，zhang jin-heng*（yunnan agricultural university，kunming，yunnan 650201，china）abstract：the teaching model is a medium through which teachers acquire variou

12、s successful teaching methods.with the reflection to the learning and teaching in higher education，more and more educators have realized it is an important trend to change traditional transmitting-accepting teaching model to blending teaching method in current educational reform，which is also a key content of the new teaching model.this paper will discuss the feasibility of blending teaching method in practical teaching from construction of teac