士官职业技术教育混合式教学探索与实践——以变压器为例

张 芳 丁国臣 杨晓霞 任秀芳

（海军航空大学青岛校区 山东青岛 266041）

“变压器”是《电工技术》课程中比较重要的教学内容，其理论性和实践性较强，在装设备中的应用非常广泛。传统的教学模式中，教师往往采用灌输式的教学方法，教师和学生都在努力的完成教学任务，但结果往往不是太好。实践看来，“一言堂”的教学模式不利于学生对于知识的吸收和掌握，学生的积极性和热情往往不高，完全被动式的听课，学生往往缺乏独立的思考，也很难深入地理解知识的本质和内涵。

为贯彻落实以学生为中心的教育教学理念，充分发挥学生的主体地位，课程组对变压器这次课进行了“线上线下混合式教学模式”的探索与实践。在充分利用对分易平台、中国大学MOOC等网络资源的基础上，让学生在课外时间完成线上自主学习，掌握变压器的基本知识和基本概念；课堂上实施翻转课堂，采取问题牵引式、抢答引导式教学，通过师生互动、生生互动，充分调动学生的积极性，引导学生理解并掌握重难点；课后引导学生自主完成知识巩固与拓展，从而达到更好的教学效果。整个教学过程按照线上自主学习、线下课堂导学和线上拓展练习三大模块进行设计，变压器混合式教学的设计框图如图1所示。

图1 混合式教学设计框图

一、课前问卷调查，掌握学生情况

全面了解和掌握学生的基本情况，是上好一堂课的关键。教学设计过程中，首先向学生发布变压器课前调查问卷，从学生的基本信息、对变压器的认知程度、学习偏好三个方面对班级63名学生展开学情调查，部分结果如图2所示。

图2 变压器课前调查问卷统计图

调查研究发现，本班次学生大部分具有高中学历，但只有极少部分学生在高中阶段学习过变压器。入学前，有一定的部队工作经验，专业方向较广泛，整体来说，基础知识了解不多，从兴趣偏好上来讲，学生对于变压器的结构、工作原理、作用和实际应用更感兴趣。

二、规划课程资源，梳理学习路径

研究发现，线上有很多的优质教学资源，但是利用率不高。为防止学生自主学习过程中，出现目标不清、动力不足、过程随意、有始无终的问题发生，教师有针对性地选择变压器配套的学习资源并上传至对分易资源区，供学生开展自主学习。目前选择的主要学习资源有自编《电工技术》教材电子版、PPT课件、中国大学MOOC上的相关学习资料、自制微视频《变压器工作机理》、预习提纲、自主学习任务单等。变压器配套资源详细列表如表1所示。

表1 线上自主学习配套资源列表

三、个人自主学习，小组合作探究

建构线上线下混合式教学模式，需要重点考虑如何利用信息化工具触发学生“学的需求、习的过程”。授课前，教师依据课程教学计划，考虑到学生自身的能力情况，将基础知识、基本概念放入线上自主学习，发布线上自主学习任务单和预习提纲，细化、明确个人自主学习目标：

（1）熟知变压器的知识体系；

（2）能够说出变压器的构造和分类；

（3）理解绕组、空载电压等基本概念；

（4）知道空心变压器、铁芯变压器和理想变压器的区别与联系；

（5）知道变压器的三个特性，并举例说明其常见应用。

根据要求，学生在规定时间内完成视频等学习任务，预习变压器的基本知识点，完成并提交预习提纲、思维导图至对分易的作业区，使学生在上课前就对变压器有初步的了解，并自学变压器相关基础知识，有助于提高学生的自主学习能力，培养探索精神。

在小组合作探究阶段，学生要完成以下两个探究问题，提交研讨结果至对分易讨论区：

观看微视频《变压器制造全过程》，了解变压器的生产制作流程，说出变压器的基本组成及材质，判断出视频中的变压器为芯式变压器还是壳式变压器，并说明判断依据。

观看《变压器工作机理》的自制视频，观察记录变压器通直流电源与通交流电源两种情况下，不同时刻，测量仪表的指针偏转情况，讨论分析其原因。

通过研讨交流，使学生学会辨识不同类型的变压器，基本掌握变压器的工作原理，有助于培养学生的团队精神和领导能力。

四、线下课堂导学，解决重点难点

线下课堂是教学的重要环节，如何做好线上、线下教学内容的有效衔接，教什么，如何教是重中之重。通过线上自主学习，学生对教学基本内容有了一定的把握，课堂重难点知识学起来就会轻松不少。课堂上，采用“10+30+5”的教学模式，实施翻转课堂教学。即前10分钟用来进行自学展示，提问质疑，掌握学生线上自学存在的问题，有针对性的进行辅导答疑；中间30分钟，教师结合线上自学情况，针对本节课的重点、难点、易错点，根据准备好的课程教学设计，进行点拨、引导、分析、讲解；后5分钟，带领学生迅速梳理本节课的知识体系及重难点等。

（一）课程引入，思政同行

“守好一段渠、种好责任田”。作为一门专业基础课，要时刻注重“课程思政”的育人理念。将火神山、雷神山的报道视频作为上课的“开胃菜”，如图3所示。向学生展现变压器在保证整个供电系统正常运行中发挥的巨大作用，热点话题的引入，极大地激发了学生的学习兴趣。同时，有助于培养学生的专业情怀和家国情怀，增强民族自豪感。

图3 火神山、雷神山变压器图

（二）自学展示，提问质疑

准确掌握学生的线上自学情况，才能够“对症下药”。小组展示环节，各小组将变压器思维导图、小组研讨结果等预习成果进行分享交流，并提出自学疑难问题，如图4所示。展示过程中，小组间可以互相质疑和辩论，对于学生思辨能力和批判性思维养成意义重大。整个环节中，教师适时推送变压器基础练习题，如：（1）变压器的三种特性；（2）测流钳利用了变压器的____功能，采用个别提问、在线投票的方式，了解学生自学内容掌握程度，答疑解惑，帮助学生夯实基础。

图4 变压器思维导图

（三）知识深化，重点剖析

解决重点是实体课堂的主要任务。该环节以解决变压器的重点和易错点为出发点，设置了五个相关问题，如：变压器能否传递直流电能和交流电能，同名端是否具有传递性，如何用实验法判别同名端等。既有对课前小组研讨任务的深化，也有对课前个人自主学习内容的拓展，通过问题引导的方式，以小组研讨、投票、随机提问、随堂练习、学生讲解为主，引导学生加深对线上自学知识和重点内容的理解，有助于学生查漏补缺，掌握本堂课的重点和易错点，从而探索更深层次的内涵。

（四）贴近装备，实例应用

解决难点是实体课堂的另一主要任务。作为任职教育教学，掌握变压器在装设备及生活中的应用是我们教学的目的之一。该环节重点采用“抢答+引导”的方式解决变压器的教学难点问题。以装设备应用为前提，提出变压器在工作、生活中的应用实例，如：①某型飞机发动机的启动点火器，其供电电源只有27 V的直流电源，而其电嘴点火电压却高达1.8～2万伏，请问如何实现？②有一台电压为220 V/110 V的变压器，N1=2 000，N2=1 000，有人想省一些铜线，将匝数减为400匝和200匝，是否可行？以抢答题的形式，引导学生进行分析，充分调动学生的积极性，加深对变压器难点的理解与掌握，使学生学会分析问题、解决问题，提高实际应用能力和岗位任职能力，同时贴近装备进行教学，展现了为战育人的思政理念。

（五）课堂小结，加深记忆

根据课堂教学活动，从以下5点对变压器的内容进行整体回顾：

实质：利用电磁耦合传递交流电能；

特性：变压、变流、变阻抗；

注意正确联接变压器同名端；

按需求合理选取额定值，不要出现“小马拉大车”的现象；

注意屏蔽电磁干扰。

通过总结梳理重难点，帮助学生加深理解，增强记忆，同时对学生的课堂表现及学习过程进行总结，提升学生的课堂参与度，使学生能够积极主动地开展学习。

（六）启发思维，拓展练习

在课程结束后，以学生自主学习，巩固拓展为主。一方面，教师通过在线测试、完善思维导图等任务，检验学生变压器相关学习内容的掌握情况，学生通过梳理、总结，达到巩固所学内容的目的；另一方面，教师布置相关拓展作业，如：

[拓展练习]在如图所示电路中，负载RL由a、b端口供电。

（1）若RL可变，试问当RL=？时，RL可获得最大功率。

（2）若负载RL=100Ω，RL怎样才能从a、b端口处获得最大功率。

通过半开放型练习，激发学生的再思考，再发现，创新思维，拓展课堂知识，提升学员学习的能力与动力。此外，教师在微信群、对分易讨论区及时解答学生的疑问，保持学生学习的热情和主动性。

五、人性化设计，过程性管理

在变压器的整个学习中，对线上线下混合式教学下的评价方式进行了有效的尝试，该综合性评价方式主要包含课前、课中、课后三个阶段[3]。课前主要考核学生预习提纲的完成情况，思维导图的绘制，小组研讨结果的质量。另外设有加分项，鼓励学生将自主学习中发现的优质资源分享至讨论区，教师审核通过的精华帖按0.5分/次进行奖励。课中依据考勤次数、答题质量、互动情况赋予相应的分值。课后考核指标主要是拓展作业和在线测试。另外设有加分项，鼓励学生积极交流，主动提问。通过多维度的过程性评价，而不是单一的考试结果考核，更能够全方位地考查学生的学习状态。

表2 过程性考核

六、结束语

相对传统教学来说，线上线下混合式教学对教师的课堂掌控能力要求较高，需要教师提前预估可能出现的各种情况，做好学情分析，统筹好线上自学内容与课堂内容的有机结合。本节课采用线上线下混合式教学，有效利用了网络平台和资源，打破了传统课堂上“师讲生听”的模式，让更多学生参与其中，充分激发了学生的主动性和学习兴趣，提高了教学效果和质量，我们将在教学中继续开展混合式教学，不断摸索与总结经验。