电工学远程互动式教学平台建设

史艳玲，彭孝东，魏 玉，邓文剑

（华南农业大学电子工程学院，广东 广州 510640）

1 课程特点与现状分析

电工学是高等院校非电类工科专业的一门专业基础课，具有较强的基础性、工程性和实践性，对培养学生逻辑思维能力、实践操作能力极创新能力具有极其重要的作用。研究电工学的教学模式与课程建设对于构建符合新时代特色的专业人才培养体系、遵循以人为本的育人理念、践行立德树人根本任务、培养合格的社会主义接班人具有重要的意义[1-2]。在传统课堂教学过程中一直存在着课时缩减、授课班级多、知识点联系密切、系统性强、师生互动受限等特点[3]。“互联网+”所带来的电工学课程的信息化教学模式，加强了教师与学生之间的交流沟通，让教师能够及时地了解学生掌握知识的情况，同时满足学生课堂以外的学习需求[4]。秉承现代教育理念，结合“宽口径、厚基础、高素质、重实践”的人才培养目标，本着以学生为主体，教师为主导的原则，构建远程互动式教学平台建设，为缓解理论学时不足，满足教学需求提供了新的选择方式。

2 教学平台建设

在线上教学中以学校在线教育平台为基础，进行电工学课程建设，学生可以实现在线视频学习，在线阅读资料、在线互动交流、在线作业提交、答疑讨论、在线考试等活动。

本课程的线上资源的基本信息模块主要提供课程介绍、教学大纲、教学日历和教师信息。课程资源模块，主要包括电子课件、授课视频、虚拟仿真、科学前沿、习题讲解及答案、答疑讨论等丰富的网络教学资源。

录制的授课视频模块内容包括针对各章节的教学要求、学习要点、难点解释。比如，在“负反馈类型判断”这一节内容中，学生总是难以理解，容易忘记判断规则。现在把典型电路制成微课视频，列举相关练习进行判断，学生根据各自需求多次重复学习，不仅提高了学生对这部分内容的学习兴趣，而且为今后的电子方面的学习打下了牢固的基础。引入虚拟仿真模块进行实践教学，是为了突破线下实验场地的限制，增设虚拟仿真实践环节，学生不仅可以在身临其境的场景中进行不同层次的仿真实验，还可以深入直观了解电器设备的内部结构。比如，低压电器交流接触器，实验室只能提供实物，不能让每个学生都拆开低压电器观看内部结构，但是运用虚拟仿真软件，学生可以直观清晰地看到内部的每一个零件。科学前沿模块主要是关注科学前沿动态，以新闻热点为切入点开展智能控制案例讲解，比如：智能送药系统的开发与设计、基于W IFI的远程无线视频防控系统、无人机智能物流配送等。当然还可以通过课程资源链接获取与课程相关的最新资讯、MOOC等资源。习题讲解及答案模块是运用录屏软件针对每章课后易错的作业进行录制及讲评，便于学生课后加强理解与巩固疑难知识点。构建网络题库系统提供选择、填空、问答等不同类型的试题，进行在线测试，批阅，公布成绩及答案，导出成绩单等。电工学中很多计算题和设计题有很多种解法，由于课堂教学讨论时间有限，因此将这些内容放置答疑讨论区，学生可以将自己的解题思路、改进的方案或创意作品上传，这样激发了学生浓厚的学习兴趣及创新意识，相同的题目、设计要求，不同的学生就会有不同的呈现形式，有助于在众多的呈现方案中优化出最佳方案。

3 线上线下混合式教学的应用

通过教学平台，采用翻转课堂、线上线下混合教学模式开展课程教学活动。利用3D全景和虚拟现实技术模拟现场实验场景，增加人性化交互操作，增强了学生的临场感和真实感，调动了学生的实验兴趣和积极性，有利于学生实践能力和创新能力的培养[5]。

以继电接触器控制系统为例，教师在“课前”将三相鼠笼式异步电动机的正反转的虚拟仿真软件上传到教学平台，学生在课前就动手操作，研究如何排除三相异步电动机正反转控制的故障，比如，当异步电动机只有正转没有反转时，首先用虚拟仿真仪表检测电机三相绕组的端电压是否存在故障，然后再按照电路原理图进行检查是否接错线或者断线。这种理论指导实践，实践验证理论是宝贵的学习机会。在虚拟仿真实验操作中，避免接触380V电压，不用担心人身安全、设备安全、仪器仪表安全，学生可以设置电路故障，用工具进行故障查找与排除，并更换相关电气元件，实验全程都是安全、高效、环保的[6]。学生通过在平台下载虚拟仿真软件进行实际操作，观看教学平台的授课视频，提前主动了解一些常用控制电器的符号、工作原理和三相鼠笼式电机的自锁及正反转的控制电路。根据自身需求参与答疑区进行讨论，这样才能在课前主动学习，带着问题走进课堂，主动解决问题，从而保证了教学质量，提高了教学效果。

在“课中”教师运用平台的学习分析模块，公布学生课前观看视频的学习情况、作业统计分布图、论坛学生活跃情况、课堂在线测试成绩分布图等，以此督促学生课前在线预习。课堂采用启发式、讨论式等教学方式开展教学，激发了学生的学习兴趣。比如，讲解异步电动机这个知识点时，先讲解基本原理，鼓励学生讨论日常生活中哪些家用电器上用到了异步电动机，最后进行归纳总结。这种教学方法提高学生分析和解决实际应用问题的能力，避免了传统课堂教师“一堂灌”的教学模式。

“课后”作业的布置、在线测试和课程内容的总结是巩固课堂教学内容非常有效的手段。布置作业要难度适中、形式多样。作业布置在通过平台设定上交截止时间、查看批阅、成绩导出及统计等。利用在线测试系统上传相应章节的习题进行测试。教师会根据学生课堂的掌握程度、作业批改、在线测试和课后讨论情况，针对学生难以理解的内容及重要的习题进行解读录制，并上传到的课程资源模块。此外，通过平台的调查问卷可以及时收集学生的反馈，了解学生对课程的评价，并以此作为依据进行改进。

4 结语

结合电工学课程的特点，搭建远程教学平台，开展教师与学生的线上线下混合式教学，丰富了课堂的教学内容，有利于课堂教学的多元化。在教学实践过程中，学生反映课堂教学视频生动有趣，激发了他们对智能控制系统探索的兴趣。课后调查表明学生参与虚拟仿真软件实验的人数较多，有助于提高他们对实物及实验的感性认识。这种教学模式，需要教师课前设计形式多样的教学活动，课后还要关注学生的在线学习动态并及时进行反馈。通过学生的作业和测试情况来看，这种教学模式确实可以在缩减学时的情况下，提高了学习效果。今后还需要教师继续努力，争取制作高质量的课程建设，满足不同层次学生个性化的需求。