混合式教学模式在《电机及电力拖动》课程中的实施与探索
2020-11-27
(宁夏工业职业学院 宁夏·银川 750021)
1 课程性质
《电机及电力拖动》课程是电气自动化、机电一体化专业的职业技术课,该课程主要任务是学生在掌握电机与变压器的结构和工作原理、运行特性、电动机的机械特性及控制方法等理论知识的基础上,具有电机和电气控制的实践操作能力。该课程是集理论教学、实践教学与应用为一体的专业课程,它不仅为学生实训和顶岗实习奠定理论和实践基础,而且也为学生考取维修电工职业技能等级证夯实基础,做到课证融通。
本课程的性质决定了在教学中要有大量的实践教学环节,但是这门课程有限的总课时量,限制了开展实践教学的课时量。怎么样才能既要保证学生有充足的时间学习基本理论知识,又要尽量多地开展实践教学,这是每一个教授这类实践要求较高的课程的老师都会面对的一个问题。
随着互联网的快速发展,网络覆盖面越来越广,网速由4G已经提高至5G,智能手机几乎人手一个。在这个时代大背景下,教学方式也出现了由传统课堂逐步向混合式教学模式转变。
2 混合式教学模式的认知
在“互联网+职业教育”这一新的概念下,混合式教学是高等职业教育中一种新的应用模式。该教学方式把传统教学和网络学习的优势结合起来,二者优势互补,把学生的学习由浅到深地引向深度学习,从而获得更佳的教学效果。
该教学模式下,教师由教的角色变为指导,学生由被动变主动,它打破学习空间的限制,教学活动在课堂(线下)和网络、教育平台(线上)两种环境下开展。老师将讲授内容制作成视频、微课、课件,上传到在线教育平台,学生利用智能手机和电脑在网络和在线教育平台学习课程内容,而线下课堂中绝大部分于实践教学,有效提高教学效率,提升教学质量。
3 《电机及电力拖动》课程混合式教学模式的实施
3.1 课堂教学设计
采用混合式教学模式,必须要进行课程整体教学设计。要以学习任务为明线,知识与技能、素质培养为暗线,将教学的内容进行调整设计。以企业调研为基础,以应用为目的,基于企业实际工作过程,依照由浅入深、由简到繁、由易到难循序渐进的原则,设计出符合企业实际工作过程的典型工作项目,以典型工作项目为主,设立每个项目下的典型工作任务。通过教师指导学生开展自主学习完成教师课前布置的线上任务,采用任务驱动法,实现学生对企业实际工作过程的认识和体验,从而形成职业岗位能力和职业习惯的养成。
本课程共设置7个学习项目如下表:
本课程的典型工作任务设计原则是:遵守学生的生理、心理和技能训练的规律,任务由简单的任务向复杂的任务递进,让学生懂原理、会分析、会操作、会故障判断、会选型、会制定检修方案和安装方案、会设计电机控制电路,学生的能力由低到高递进的提高。任务由易到难应按照:认知——检测——拆装——安装布线——故障判断——制定方案——选型——设计。
7个项目中包含33个典型工作任务如下:
(1)项目一电机及电力拖动基础:任务一认识电机及电力拖动;任务二了解本课程的性质、内容、任务和要求。
(2)项目二变压器的使用与维护:任务一认识单相变压器结构及工作原理;任务二小型变压器的拆装与检测;任务三单相变压器极性的测试;任务四三相变压器的结构及绕组的连接;任务五三相变压器连接组别的判断;任务六认识特殊变压器。
(3)项目三相异步电动机的使用与维护:任务一认识三相交流异步电动机的结构与原理;任务二交流电机绕组的绕制与嵌线;任务三三相电动机的拆装;任务四三相异步电动机铭牌数据的识别与磁极对数判断;任务五三相异步电动机首尾端判断;任务六认识三相交流异步电动机的运行特性;任务七认识三相交流异步电动机的工作特性与机械特性;任务八认识三相异步电动机电力拖动;任务九认识三相异步电动机的控制;任务十认识单相异步电动机;任务十一交流异步电动机的运行维护与故障排除。
(4)项目四直流电机的使用与维护:任务一认识直流电机的基本结构与工作原理;任务二认识直流电机的电枢反应及换向;任务三认识直流电机的运行原理;任务四认识直流电机的控制。
(5)项目五常用低压电器的使用与维护:任务一熔断器、低压断路器的选择、安装与维护;任务二主令电器的选择、安装与维护;任务三交流接触器的选择、安装与维护;任务四继电器的选择、安装与维护。
(6)项目六特殊电机的使用:任务一伺服电动机及应用;任务二步进电动机及应用。
(7)项目七电气控制电路基本环节的安装与维护:任务一电气控制系统图识读与绘制;任务二三相鼠笼式异步电动机电气控制电路的设计;任务三三相异步电动机的正转控制线路的安装;任务四三相异步电动机的正反转控制线路的安装。
3.2 《电机及电力拖动》课程教学模式的实施过程
采用混合式教学的优势体现在,部分教学内容在线上完成,老师通过在线教育平台掌握学生完成相关学习内容的情况和质量,把重点知识和实操任务放在线下完成。
具体实施过程是:
3.2.1 课前线上自主学习
教师在在线教育平台发布课件、录课视频、微课、测试题库、布置学习任务、发布相关任务的任务单。
学生课前在线上进行自主学习,查阅资源库中的资料,观看教学视频和课件完成自主学习,完成任务单任务和课后在线测试。依据教学进度,在教育平台中进行各项教学活动。教师跟踪学生学习情况,及时发出预警信息,提醒学生按时完成教学资源学习,发布调查问卷,收集学生问题,及时调整课上教学方案。
3.2.2 课上重点知识线下学习或技能训练
教师收集到的学生问题调整课上教学内容和安排后,线下课堂教学进行教学引导,巡回指导,对学生汇报结果进行归纳总结,讲解教学重难点,处理任务单中存在的问题,查看学生测试情况,根据测试结果评估学生知识点的掌握情况,对测试结果进行点评讲解并及时进行考核评价。
学生将接受到的任务,经过小组讨论,基于企业实际工作过程,进行角色扮演,制定完善的检修方案和拆装方案。学生在课上总结汇报,教师审核通过后,然后进行实操练习。
3.3 教学考核评价设计
本课程设计的考核方式为,过程性评价与总结性评价相结合,线上测试与线下考评相结合。
过程考核评价和总结性评价,对学生在日常学习过程中的情感态度、团队精神、语言表达能力、在实际操作中对学生安装作品的工艺、通电试车是否成功、故障能否排除,是否能独立制定检修、维修方案,是否能设计和安装电机控制电路进行考核,重点考核学生的职业技能,真正实现职业教育培养职业能力的目标。
线上测试与线下考评,在线教育平台(本课程采用云班课)视频资源学习经验值占10%+课件资源学习经验值占10%+完成任务的经验值占20%+学习笔记占10%+检修方案或拆装方案占10%+总结报告占20%+在线测试成绩占20%。
3.4 教学资源准备要充足,保障线上教学顺利实施
3.4.1 充分利用网上的教学资源
网上有大量的在线教育平台如网易公开课、MOOC、云班课、智慧树、腾讯课堂等等,以及网络上的一些视频、微课、文档资料提供给学生,让学生通过查找网络资源进行资料收集和学习。我采用的是云班课,云班课上有大量的免费课程资源供学生学习和查阅。
3.4.2 制作教学视频和微课
课堂教学资源,除了在线教育平台中共享的视频资源以外,主要是老师上传的资料,包括老师录制的视频和微课。课前老师用录课软件将课程中的知识点和学习要求、学习任务制作成微课上传至在线教育平台,比如云班课,要求学生课前线上学习录课视频并获得相应经验值。
3.4.3 制作课程课件
老师要准备与视频、微课相配套的教学课件上传到在线教育平台,课件相对视频来说内容更加丰富、知识点讲解更加详细。通过云班课教学实际运行发现,在教学过程开始的时候,因为视频资源的可视性和教师的示范性操作,学生更关注教学视频学习,视频学习时间要长一些。但是为了保证学生充分观看视频资源,视频资源是不允许拖动快速播放的,而且对于重点内容给学生记录的时间很短,学生要想记录某一个知识点就要把视频重新播放到它所在位置。因此,随着学习的深入,学生更愿意学习老师上传的课件,因为课件学习更灵活,知识点更容易记录和掌握。特别是课程复习阶段,课件学习时间、次数、经验值明显增加。所以老师应该在每一次课堂教学前将教学课件发布到教育平台上,让学生自主学习并完成教师布置的在线学习任务和在线测试并记录学习笔记。
《电机及电力拖动》课程共制作视频资源和微课11个、课件33个,全部上传到了云班课资源库,供学生们学习使用。
3.4.4 上传工作任务单
工作任务单是任务驱动式教学的载体,教师将重点知识和实践性内容以任务的形式,在课前布置给学生。让学生在课前自主学习时,有任务、有目的的学习,提高自主学习的效率。
经过到相关企业调研,本课程以企业员工所需要具有的职业能力及实际工作过程为基础,提炼出33个典型工作任务,典型工作任务以任务单形式在教育平台上上传,让学生提前查找与任务相关的资料,提前在线自主学习并完成任务,到实际课堂学生小组讨论时,课堂气氛才会热烈。教师在线下课堂教学,学生会针对没有理解的、比较难掌握的知识进行重点关注。
3.4.5 课后练习题
老师将课件和视频中的学习内容在课前准备好,上传至在线教育平台,学生完成任务单任务后,还要完成课后练习题。课后练习题可以是试题、总结、心得体会、实验报告等等,通过课后练习题,学生在课内学习的知识、技能才能得到巩固与完善。由于课后练习题要求学生独立、按时、及时地完成,促使学生养成了好的学习习惯。因此它可以培养学生自主工作能力、归纳总结能力。
课后练习题完成情况既是对学生的学习活动进行过程考核的重要内容,也是对教学效果进行分析评估的重要指标。教师要及时通过在线教育平台上反馈的完成情况和完成质量对线上、线下教学内容做出相应的调整。
3.4.6 在线测试题库
根据教学进度和教学目标的要求,每一个项目结束后都安排有在线测试,考查学生对基本知识的掌握情况。在线测试系统可以记录学生错题并规定好答题次数,便于学生对错题进行重复的学习,更好的理解和掌握知识。在线测试自动判断学生的成绩,统计每个题目学生的正确错误率,便于老师了解学生对基本知识的掌握情况。
4 混合式教学模式实施教学效果
传统的教学模式,学生学习兴趣不高,学习主动性较差。通过调查问卷调查,学习兴趣“较好”的以上的占22.1%,学习主动性“较好”以上仅占22.8%。学习积极性整体较差,能够较好进行预习仅占14.7%,29.2%的几乎不预习。
传统的教学模式我们通常采用试卷考试加平时成绩的考核方式,总评成绩=平时成绩占40%+期末卷面成绩占60%,一个班级49学生,卷面成绩及格率很低只有36.2%,加上平时成绩,总评成绩及格率80.6%。
《电机及电力拖动》采用“线上”“线下”式混合教学,通过一个班级的学习情况数据统计分析,学生学习兴趣很高,自主学习能力增强,查阅资源经验值达19903分,参与活动获得经验值达到2708分,作业完成获得经验值6759分。
因此综合成绩优秀占80%,及格占17.5%,也就是及格率达到97.5%。而学生通过自主学习、查阅资料、讨论分析、总结汇报,使学生理解能力、自主学习能力、语言表达能力有很大提高,团队意识得到增强。学生自己制定检修方案和安装方案、设计方案,再根据方案进行拆装、检修电机和变压器及控制电路的安装布线操作,技能水平显著提高,学生职业能力显著提高,同时基于实际工作过程的实践训练,掌握的技能与用人单位工作岗位所需技能无缝对接,使学生就业后迅速转换角色,满足用人单位的要求。
5 教学反思
学生在线上学习时,会有作弊现象。学生会一边看视频,一边玩游戏、聊天。完成教师布置任务时有抄袭其他学生成果的嫌疑。有个别学生在线自主学习时间少,经验值严重落后,教学效果难以保证。
那么如何保证学生学习效果,让学生获得成就感,达到本课程的提高学生职业能力的目标呢?有了混合式教学的实施经验,我认为可以通过以下几个方面来进行改进:
(1)在线测试题库不限定做题次数,鼓励学生通过刷题强化对知识点的掌握,教师对在线测试题中出现的错误类型和错误率及时掌握,并在线下课内进行讲解。
(2)随时关注学生学习情况,及时发布预警信息。对于学习次数和时间少的学生,通过电话、微信提醒。关注学生学习中出现的问题及时反馈、评价、督促,以增加学习压力。
(3)及时评价、适时表扬(整体学习表扬、鼓励;课前学习情况表扬;小组整体评价、表扬),树立榜样在在线教育平台展示,提高学生自信。
(4)课上充分设计教学活动,利用头脑风暴、任务驱动法来调动学生学习积极性。
(5)鼓励学生课前自主学习记学习笔记,线下课堂教师讲解时,学生再补充重点知识,教师检查并给予鼓励和奖励。
(6)教师可以采取线下课堂学生技能竞赛。通过竞赛,一方面,可以检测实践教学的效果,另一方面,还可以调动学生实训的热情和积极性,提高学生的成就感。