“航空电机学”网络课程开发设计与实现

张元峰, 郝世勇, 于守淼, 于春风

(海军航空工程学院 青岛校区， 山东 青岛 266041)

0　引言

“航空电机学”课程作为我校航空电气专业重要的专业基础课程之一，理论性非常强。该课程是为使学生系统地掌握电机原理知识，为后续学习飞机电源系统、电力系统分析等专业课程打下坚实的基础而开设的[1,2]。然而，在教学实施过程中，我们发现，本课程课堂教学还存在着信息化程度不高，教学手段简单，学员课外自主学习资源缺乏等问题。基于这一现状，课程教研组基于网络教学平台，从课程开发条件到交互训练设计全流程开展了网络课程建设，为教学实施过程中的课前自学，课中导学及课后拓展搭建交流协作平台，实现了基于信息化教学手段的“航空电机学”课程的教学改革。

1　课程开发条件

1.1　课程组编制及任务分工

“航空电机学”网络课程建设的组成人员应具备相应素质，承担不同任务，确保课程组具备合理的知识结构，能科学高效地完成本网络课程的研发。具体人员构成及任务分工如表1所示。

1.2　开发计划

“航空电机学”网络课程建设的开发和设计包括准备工作、需求分析、模块设计及系统集成四个阶段，具体进度安排计划如表2所示。

表1　课程主要编制人员及任务分工

表2　课程建设进度计划表

1.3　保障条件分析

保障条件可以分为人力、物力和财力三个方面。本课程开发人员由教研室教学骨干承担，必要时，信息管理中心也可提供人员支持。依托教研室及信息管理中心自身具备的良好的硬件开发环境以及丰富的开发经验和充足的开发资料，可以很好的满足网络课程开发所必需的基本物力和财力资源。

2　教学对象分析

教学对象分析为网络课程开发提供依据。通过对学员背景的分析，可以了解网络课程的使用对象、使用背景、使用条件和限制，了解学员各方面的特征，如学习能力和特点等，确定教学的起点。本网络课程教学对象主要为职业教育大专层次学员，通过收集汇总学员情况调查表(表3)，完成对教学对象的分析。

3　网络课程内容设计[3]

3.1　内容的选择与组织

网络课程的资源库内容十分丰富，每一个教学专题均包括5个专题模块(如图1)和12个开讲模块(如图2)，内容不过分追求学术性，强调以通俗易懂的方式，阐述概念和说明原理，注重电机在工程实际应用，体现实用性。

表3　“航空电机学”课程学员情况调查表

图1　专题模块

图2　开讲模块

学习资源可供不同学习风格和基础层次学员阅读和查看，其中“应用研究”为满足兴趣浓厚的学员拓展视野而设。课程采取模块化设计，分必学模块和选学模块，学生根据自己基础和学习需求，灵活选择学习内容。

在内容组织方面，按照课前预习、课中引导、课后自学的思路，采用动画导学、视频讲解、知识自学、实践应用和单元自测的方式，将教学内容的实用性与知识体系的系统性相结合，融理论基础知识、学科前沿及实践应用知识于一体。

3.2　内容的呈现方式

以符合学员学习特征为目标，充分运用现代网络、多媒体交互技术来编制多媒体学习资源，以符合各层次学员学习规律，达到良好的交互性、共享性、开放性、自主性和协作性；制作了大量的图片、二维及三维动画，将枯燥、单调的理论知识变为生动、形象的画面(如图3)，增大知识获取量，让学员从多维度深入了解相关过程，并能适合不同类型不同学习风格的学员。

融入丰富的教学经验(如精品课例)，促进学生自主参与学习(如图4)，加深学生对基本知识的理解与掌握。

设计引导学员步步深入、贴切实际的仿真实验，并与纸质教材相结合构成立体化的教材体系，体现学习型社会对网络多媒体教学资源的一体化设计要求，优化学习资源，提高学员自学效果。

图3　动画解析界面

图4　学员组训作品界面

3.3　内容的支撑平台

网络课程交流平台形式多样，包括公告、通知、站内消息、日程安排、论坛、答疑室、WIKI、实时聊天、邮箱、投递箱、作业、考试等且支持项目协作、单位档案管理、行业(协会)成员通信等。这些交流平台有助于学员的学习进程顺利开展，同时也为学员的沟通和交流提供条件。这些平台的界面访问非常快捷便利。

针对“航空电机学”是实践性较强的一门课程，设计出典型、紧密结合教学内容的大量的课程案例，通过案例教学的方式提高学员的参与程度、提高学习积极性以及学以致用的能力；同时通过案例讨论和案例点评，加强学员之间、学员和教员之间的协作学习，提高学习效率，从而使所教授的知识有充分的实用价值，满足学员今后岗位任职需要。

在学习工具方面，学员可在答疑室中利用文字交流，学习进度记录的内容丰富，记录学习过程，如本次学习内容、学习效果、在线测试情况、自测题情况以及反馈情况等(如图5和图6)。

图5　“课程学习区”发帖界面

图6　“课外活动区”发帖界面

4　教学策略设计[4,5]

4.1　自主学习策略的设计

1)设置学习控制，实现学习目标

设置学员浏览(学习)后续章、节模块资源的条件，以利于学员循序渐进的学习。例：如果1.4节选择了1.1节内容作为“控制章节”，则要求学员必须先打开(学习)1.1节的“必学”模块资源才能够浏览1.4节的模块资源；如果1.1节还同时在“学习评价设置”中设置了“测试试卷”，那么学员还需达到测试规定通过分数才可进行1.4节学习。

2)突出个性特征，指导形式灵活

由于不同年龄、不同文化层次的学员，其认知能力、认知结构不同，为了创设适合于他们各自的学习方法，我们在“授课教案”中提供了每章小结，以有利于学生复习，掌握已学内容。同时将个别指导与整体指导相结合，体现学员个性化学习要求。

3)分析学习内容，自主学习情境丰富

围绕学员对课程的自主学习，设计了网络课程电子教材、讲授视频、多媒体素材、相关案例、试题库、应用研究、学员作品等在线学习资源。使用多种媒体表达不同内容，例如：对于抽象的磁场理论，则使用动画表示，简单明了。

4.2　协作学习教学策略的设计

网络课程教学平台设置了丰富的协作学习支持工具，以适应学员的差异，如答疑室等(如图7)。

图7　答疑室界面

4.3　导航策略的设计

课程导航策略包括模块导航、菜单导航和知识点导航。对于模块导航，点击模块名称的链接就可进入相关模块中进行学习，学员随时都可以方便地进入其它模块。知识点导航体现在电子教案标题导航链接，单击任意超链接，可进入相关内容进行学习。此外，应用研究模块中，也设置了论文导航列表，点击任意论文标题，可打开相应论文进行研究(如图8)。

图8　应用研究导航列表

4.4　反馈策略的设计

网络课程中，学员反馈信息包括学习内容、学习方法、难点、热点问题以及教学或非教学的讨论交流。本课程答疑室和论坛采用的是非实时反馈的方式；对客观题型的练习采用即时反馈；对于一些测试学员理解程度的题型，则采用延时给出标准答案的方式，由教师在网上发布答案，而对于一些较为复杂的推理题，计算机较难判断其正确情况，因而采用讨论的方式让学员自我评价。

4.5　评价策略的设计

教学平台中网络课程学习评价可通过“考试”工具完成。该工具用于通过试卷测试的方式检验学员课程学习效果。教员授权可以添加课程、章、节试题，设置章、节测试具体内容，发布课程、章、节测试试卷等操作。测试分为节、章、课程三个层次，学员在实际学习过程中，只有所有“节”的测试成绩达到指定的分数才能进入所在“章”的测试，只有所有“章”的测试成绩达到指定的分数才能进入所在“课程”的测试，当完成节、章、课程三个层次的测试后，系统将三级测试成绩进行综合评定，给出整门课程的综合学习成绩。

5　结语

通过在“航空电机学”网络课程中创设灵活多样的交互方式，构建友好的交互界面，设计及时的交互反馈，为教学实施过程中的课前自学，课中导学及课后拓展学习搭建交流协作平台，实现基于信息资源建设的信息化教学手段的应用，提高了该课程教学水平，促进了高校教育改革工作。

参考文献:

[1]谢军. 航空电机学[M]. 北京：国防工业出版社，2006：266-269.

[2]张元峰,郝世勇等. 通电示教仪在电机理论教学中的应用研究[J].南京:电气电子教学学报, 2014, 36(5): 105-107.

[3]刘智斌. 网络课程内容设计的研究--基于学员的视角[D]. 上海：华东师范大学，2011.

[4]刘士忠. 基于网络的教师教学策略的个案研究[D]. 北京：首都师范大学，2005.

[5]周春红, 熊玉珍. 精品网络课程的教学策略设计[J].甘肃: 高等理科教育, 2005, 61(3):45-49.