“高电压技术”课程混合式教学改革与实践

2021-07-12郭晓君林亚君陈学军

科技视界 2021年6期

郭晓君林亚君陈学军

（莆田学院机电工程学院，福建莆田 351100）

0 引言

高电压技术课程是电气工程专业一门重要的专业基础课，多门学科知识交叉使其具有理论性、实践性和应用性三性分庭抗礼的特点。课程的知识点覆盖面大，学生对某一学科知识的欠缺会导致理解困难，更无法系统掌握。课程的实践和应用性强，但由于课程性质和安全等原因学生无法获得较多的实践机会。传统的课堂讲授结合实验课不能很好地满足课程教学的需要。另一方面，现有的考核方式大多为平时表现和实验课占比30%加上期末卷面成绩占比70%的模式，很多学生平时松散，考试前临时抱佛脚，考试后抛之脑后，教学效果较差，难以达到预定的教学目标[1-3]。

为解决上述问题，引入“以学生为主体，以教师为主导”的混合式教学进行课程教学改革，改变传统的“灌输式”“单向式”教学模式，形成一套行之有效的混合式教学方案，利用丰富的线上教学资源，采用多样化教学手段，善用启发诱导的方法，激发学生自主学习的兴趣，将教师的教学活动转化为学生主动求知、自主选择、自我深化的过程。同时建立一套多元化的过程评价体系对学习效果进行评价，并在实践过程中不断改进教学模式，实现学生自主学习和实践应用能力的提升，适应新时期对应用型人才的迫切需求[4-5]。

1 教学设计

1.1 调整教学目标

混合式教学是“以学生为中心”的教与学，教学目标不仅仅是掌握课程内容的理论和应用，更重要的是授人以渔。基于以上思想，教学目标调整为：使学生掌握高电压学科的基础理论知识；使学生了解高电压试验常用的试验装置及测量仪器的原理与使用方法；使学生了解和掌握过电压的基本理论和过电压的保护方法；培养学生用所学理论知识解决实际问题的能力，结合创新型实验和工程实践培养学生的实践能力和创新能力，促进全面素质的提高。

1.2 教学内容设计

高电压技术课程的内容可分为三部分，根据各部分的特点进行混合式教学方案设计。

第一篇主要内容是气体、固体、液体的绝缘特性和介质的电气强度，涉及较多的物理理论知识，也涉及工程试验相关内容，理论性和学科交叉性较强。在这一部分的教学设计中，教师首先在线上给出章节学习需要提前了解或复习的一些知识点、学习方法、重难点等，形成学习指南，在线上课程资源中应用动画、视频、图片等各类多媒体手段展示原理加强直观理解，在课堂中对重难点详细分析，组织学生讨论，指导学生使用思维导图理清各种介质绝缘特性和电气强度的联系与区别。对这部分内容学习效果的检验主要采用课堂练习和章节测验，可以加强学生理解与记忆。

第二篇主要内容是电气绝缘的预防性试验、高电压试验和在线检测，主要涉及工程与试验相关知识，实践性较强。线上部分主要学习试验原理、结果判定、各类试验和测量设备，课堂中对重难点详解，并将重点放在实验教学中。预防性试验可以由学生在实验室中完成，真实的试验场景可以培养学生的安全意识和职业素养，鉴于大型的高电压试验和在线检测无法在实验室完成，采用视频学习和仿真操作来教学。课后的加强和巩固采用实验报告和章节测验的方式进行。

第三篇主要内容是过电压防护与绝缘配合，其中的波过程理论性较强，主要采用课堂讲授的方式推导分析。雷电过电压、内部过电压防护和绝缘配合属于工程应用范畴，主要采用线上课程和资源进行教授，并注重培养学生的工程思想和解决问题的能力。采用案例式教学和翻转课堂的形式，分析工程实际问题，有助于学生深刻理解所学知识的用途，提高触类旁通和知识应用能力，激发学习积极性和主动性。

1.3 教学中的课程思政

“课程思政” 是将思想政治教育的要求与课程自身的思想政治教育内涵相融合，贯穿教育教学全过程，践行高校立德树人使命的一种综合教育理念。在高电压技术混合式教学改革中，同样应将课程思政设计考虑进来。

首先根据课程的特点，设置针对性的德育目标。与高电压技术关联的德育目标包括树立职业道德、环境素养和全局意识等。根据德育目标，梳理课程的教学内容，搜集符合德育目标和课程内容的思政元素与资源，课程第一篇主要是理论教学，适合融入一些马克思主义哲学原理等；第二篇内容实践性强，适合融入职业精神教育等；第三篇注重工程应用，通过案例式教学可融入社会主义核心价值观、爱国主义等。每个融入点的具体设计中，要实现无缝衔接，专业知识和思政教育平稳过渡。

2 实施要点

2.1 线上网络教学实施要点

线上资源应丰富且形式多样，不同类型的知识点采用适合表达手段可达到更好的教学效果。教学视频不应是传统课堂的录像，而应将每个知识点模块化为短小精悍的部分，再通过知识点之间的联系串接起来。线上资源应区分应学和拓展，应学部分选取大部分学生自学就能掌握的内容，拓展部分面对自学能力较高的学生以拓宽知识面或加强学习深度，体现个性化教学。

线上教学在安排上可分为学习准备阶段、新知识学习阶段和巩固掌握阶段。在学习准备阶段，在平台上给出该章节的主要内容，重难点部分，需要提前准备的知识点以及运用的学习方法等；在新知识学习阶段，在视频中利用平台功能穿插题目，一方面了解学生的掌握情况，另一方面可以防止学生刷数据；在巩固掌握阶段，通过作业、单元测验和线上课后讨论开展，经学生反馈，单元测验每人两次的答卷机会可促使学生进行自我检查和反省，作业在批改后及时公布成绩，并将提交的优秀作业放到资源中共享，可以及时纠正错误的理解。另外，在平台中可以设置提问板块，教师或其他学生帮忙解答[6-7]。

2.2 线下课堂教学实施要点

线下教学的目标是解决线上课程无法完成的重难点问题，深化学生的理解与掌握。针对不同性质的知识以及要求的不同，线下面对面课堂教学可采用教师讲授、小组讨论、自由发言、随堂测试、实验仿真、翻转课堂与案例式教学等多种方式。

在教学过程中，应注意线上与线下的教学内容应紧密衔接，教师应在课前掌握学生的线上学习情况，对于薄弱部分在课堂上通过设置练习、集中讲授、小组讨论、答疑解惑等方式帮助学生解决学习中遇到的问题，并引导学生从浅层化学习向深层次学习转变。

在实验仿真教学中，应在实验课前指导学生进行预习，明白本次实验的目的以及在实际中的应用，这样可以更好地提高学生的积极性。在课堂上先由教师讲授实验的原理、结果的判定和实验的影响因素等，需要分组的实验应考虑各组之间学生能力的平衡，并适当进行小组间的竞争与互助，实验报告根据实验性质的不同设置不同的要求，并在规定时间内上传至网络教学平台。这部分教学是对学生实践能力的培养和检验，教师应对学生的表现多加观察和记录，并在课后对存在的问题进行剖析和总结，及时反馈给学生以提高实践能力。

翻转课堂的主要目的应是创造出一个以学生为中心的学习环境，让学生学习更加灵活、主动，参与度更强。在高电压技术这门课程中，主要采用工程实际案例来进行翻转，可以检验学生有关知识和理论的掌握情况，锻炼应用知识解决实际问题的能力。具体实施如下：教师首先准备同一类型的多个案例，在学生分组后随机分配。由于涉及实际应用，教师可以先准备一个案例进行教学示范引导学生举一反三。随后，给学生一定时间进行资料查找、问题解决、编写报告和准备汇报。在进行小组学习汇报和展示的过程中，为了让每个学生都充分参与、充分准备，教师应尽可能采用抽签的方式选择每组汇报的学生。在各个小组进行汇报时，为了调动全班的积极性，促进小组间相互学习，应要求各组对汇报小组的任务完成情况进行评价和打分。翻转结束后，由教师进行统一点评和总结。

3 评价方式

混合式教学的评价方式应是过程性、多元化和动态化的。在高电压技术这门课程中，考核评价模式设计为过程考核和期末考核，各占总成绩比例的50%。过程考核分为线上学习和线下课堂考核，线上学习考核占比30%，包括视频和课件学习情况5%，线上练习与测验10%，线上作业10%和线上讨论5%，主要考查学生线上课程的学习情况。线下课堂考核占比20%，其中课堂表现10%，包括签到、小组讨论、翻转课堂汇报、案例分析报告等，主要考查学生运用知识分析和解决问题的能力；实验考核10%，包括实验过程表现与实验报告，主要考查学生实验操作能力和对实验数据的分析运用。期末考核采用试卷的形式，考查学生对概念、原理等基本知识的掌握能力，对工程问题的计算和分析能力。

通过上述综合性评价模式，可降低影响综合成绩的偶然性因素，更客观的评估学生的学习效果。在此基础上引入可持续改进理念，统计各部分考核成绩占比对教学目标达成率的影响，并邀请学生全过程多方位参与到课程的学习反馈中，从学习者的角度提出最直观的意见和建议，从而评价当前考核方式的合理性和有效性，并通过改进和调整考核方式，不断提高教学质量，促进学生自主性学习[8-9]。