基于虚拟实验平台的混合式教学模式在 《电工学》教学过程中的推广与实践

何继燕 赵红波 张晋恒

摘要：教学模式是一种媒介，教师通过它获得多种成功的教学方法。随着高等教育对教育教学的逐步反思，改变课堂教学单一的接受式模式，实现教学改革已是当今高等教育教学改革的一个重要方向，也是新型教学模式的重要内容。本文以云南农业大学的电工学课程为例，讨论了电工学教学过程中教学模式改革的构建和实践的策略。

关键词：教学模式;复合式教学;电工学

中图分类号：G642.41     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）11-0145-02

一、引言

教学模式是一种教学理论，是教学实践概括的形式和体系，具有多样性和可操作性。教学策略比较常用的整合模式包括：接受式教学模式、探究式教学模式和研究性教学模式。随着高等教育对教育教学的逐步反思，加之大学生的学习和生活中充斥着大量的信息，改变课堂教学接受式的单一模式，复合教学的推广和建设已成为不可阻挡的趋势。

二、背景

《电工学》课程是高等工科院校电子相关专业的基础课程，课程内容丰富、覆盖面广，包括直流电路、动态电路、模拟电子技术和脉冲数字电路，是一门实用而全面的学科，为学生奠定了系统化的理论基础，使学生能够初步学习科学的思维方法和研究问题的方法。整个教学内容理论严谨、逻辑性强，实验教学占到总学时的20%-25%，由此可见，电工学实验教学的重要性。

随着高等教育对教育教学的逐步反想和反思，加之信息技术正以惊人的速度改变着大学生的学习和生活方式，如何改变课堂教学，挑战传统教学模式已成为该门课程教学者思考的一个重点。同时，在近年来的教学改革中，很多高等院校或多或少地压缩了该课程的学时。在更多内容和更少课堂时间的前提下，如何激发学生的学习兴趣，以及如何有效提高学生分析和解决问题的能力，培养学生的创新意识和创新精神，是近年来许多“电气”教育工作者关注和探讨的问题。复合式教学为解决这些问题提供了最为可行的方法。

传统的接受式教学的好处是，学生可以在短时间内接受大量的信息，进而有效培养学生的纪律性和抽象思维，但同时也带来了一定的不足，如学生很难真正理解所获得的信息，不利于分析创新型学生的发展，也不利于学生的创新思维和解决实际问题能力的培养。

云南农业大学在《电工学》的课程教学中积极探索并尝试复合式教学，依托虚拟实验平台搭建了以网络课程为学习空间的网络学习环境，充分结合接受式教学、探究式教学和研究性教学三种模式，充分发挥学生的自主学习能力，调动学生的积极性和主动性，有效提高了教學质量。

（一）国外研究现状

麻省理工学院于20世纪80年代开始建立Weblab在线实验室并投入使用。随后，美国政府在天体物理学、海洋学、核科学等领域建立了虚拟实验室示范项目，各大专院校的电气工程专业也开始建立虚拟实验室。例如，犹他州立大学将Matlab与LabView结合起来，使用两个软件开发在线EMC课程。近年来，对虚拟实验室在新能源教学和电力系统故障分析教学中的应用也进行了研究。

（二）国内研究现状

国内虚拟工程实验室的建设起步较晚，但发展很快。天津大学建立了电气自动化虚拟仿真实验教学中心，引入仿真和半物理实时仿真技术，多源分布式发电、储能、智能配电，以及能源管理（如光能和海洋能）的设计和仿真功能。东北电力大学建立了电力工业生产过程虚拟仿真实验教学中心，是可以模拟亚临界到超超临界的国内单位。它可以模拟核电站的发电过程和35 kV 500 kV变电站的输配电过程。此外，其他高等院校也建立了电气工程虚拟工程模拟实验室，如南京工业大学电气工程与自动化虚拟仿真实验教学中心，三峡大学输电线路工程实验教学中心等。

三、混合式教学环境的搭建

（一）总体教学流程设计

虚拟实验平台的搭建是实现《电工学》课程混合式教学模式的关键因素。首先，提前在微信公众号平台上发布本次预习实验的消息，并且附带上跳转电子电工虚拟仿真实验平台网站的链接;然后，在电子电工虚拟仿真实验平台的电子电气虚拟仿真实验平台上，发布相关实验的教学视频、实验要求、实验步骤、注意事项等内容;学生在电子电气虚拟仿真实验平台上进行自我仿真实验;上课教学中让同学到实验室进行实物操作实验，各小组进行PPT汇报展示;最后老师在微信公众号对各组实验进行评比打分，发布本节内容课后作业。整个流程如图所示：

（二）推广策略

在推广虚拟平台的过程中，以具体项目为线索，将教学内容融入项目实践过程，扩展教学。这种方法不仅加深和扩展了课程资源，而且增强了课程的深度和广度。

《电工学》虚拟实验平台以微信公众号平台为接口连接同学，进行课程课题的提前发布，督促同学进行提前预习，发布课程实验的内容、步骤、注意事项、相关知识点的视频、PPT、WORD等，让同学在平台上进行模拟实验，然后在现实上课教学中让同学进行实物操作实验，最后同学在平台上上交本节课程作业。最终实现对《电工学》课程教学的升级创新改革，以新型的教学模式提高学生对《电工学》课程的学习效率和学习热情。体现在以下几个方面：尊重学生差异，建立有特色的校本教材，促进学生个性发展，坚持以学生为本，改革课堂教学模式，营造一流的课堂教学。在本课程的实施过程中，教学和研究得到了提高，不断完善课程的教学内容和教学方法，体现了以知识为本，以质量为中心，创新能力建设的原则。合理处理知识、能力和质量之间的关系，使其成为一个相互联系、不可分割的有机整体。

在教学过程中，重点是视觉教学，用PowerPoint组织各种教学媒体，建立多维教学模式，优化教学过程。使用现代多媒体手段，使大多数耗时复杂的实验演示都被制作成视频材料。以培养学生的兴趣为基本目标，创造良好局面。教学从感性提升到理性，循序渐进，更好地培养学生的情商、创造力和积极性。电工学实验课程的特点：实验理论课程的教学主要基于课堂教学、内容多、学时少，内容高度集中而不失其科学性和系统性。讲授时，深入浅出，特别注重实用性。基础实验阶段侧重于基础训练，学生必须充分掌握基本知识和基本方法。打开必要的内容和可选内容，学生应该预先学习，不要练习。设计与创新实验阶段：这一阶段实验室完全开放，学生将接受各方面的培训，以提高他们的实验和科学素质。

四、结论

在《电工学》课程中，基于虚拟实验平台的混合教学模式可以说具有希望、压力和难度。混合式教学模式是推动《电工学》教学应用的有效途径之一，它的有效實施将对学科课程的发展产生实质性的推动和积极的影响。为了达到这一目标，我们将进一步挖掘教学需求，积极探索，有效整合现有资源，从而提高学生自主学习的积极性，保证课程的教学质量。

参考文献：

[1]何克抗，吴娟.信息技术与课程整合[M].北京：高等教育出版社，2007：146-158.

[2]陆宏，孙月圣.信息技术与课程整合的理念与实施[M].北京：首都师范大学出版社，2010：7-9.

[3]李克东，赵建华.复合式学习的原理与应用模式[J].电化教育研究，2004，（7）：1-6.

[4]李志宇.以混合式学习模式改善电工学教学效果的研究[J].大学教育，2017，（04）：77-78

[5]黄荣怀，周跃良，王迎.复合式学习的理论与实践[M].北京：高等教育出版社，2006：22-35.

[6]胡荣.基于“项目教学法”的“电子电工学”课程教学改革与实践[J].科教导刊，2017，（12）：105-106

Promotion and Practice of the Mode of Teaching ReformB in the Teaching Process of Electro technics Course

HE 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 various 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 teaching environment and promotion strategies with an example of Electro technics Course in Yunnan Agricultural University.

Key words：teaching method;blended teaching;electro-technics course