基于超星学习通实验课程教学改革模式的探索——以赤峰学院“电气控制与PLC应用”的实验教学为例

商国旭

赤峰学院 内蒙古 赤峰 024000

引言

“电气控制与PLC应用”这门课程是赤峰学院物理与智能制造工程学院电子信息工程专业、物联网工程专业以及机械设计及其自动化专业三个专业都要学习的一门专业课，该课程的内容理论与实践相结合，该课程不仅能为学生打下坚实的电气理论基础，还在实验环节提高了学生解决实际电气控制问题的动手能力[1]。但该门课程的实验中使用交流380V电源、交流220V电源、24V直流电源和5V直流电源多种电源和交流异步电动机等设备，学生在使用过程中，如果操作不当，容易引发触电、短路、机械损伤甚至火灾等危险，这对实验课程的教学和组织提出了困难，对如何让学生学好实验原理、清楚实验操作步骤和相关注意事项提出了挑战。为了保证实验效果和保障实验学生的实验安全需要做实验的同学精准的掌握实验的每个步骤和相关的注意事项。因此“电气控制与PLC应用”这门课程的实验部分的教学提出了更高的要求。

1 传统实验教学环节的教学现状分析

1.1 教师演示部分的直观性不好

实验开始之前，往往老师要对实验的注意事项和操作步骤进行必要的讲解和梳理。通常在老师讲解的时候，同学们在周围进行围观[2]。此时只有前面的同学可获得很好的观测效果和听课效果，而后面的同学由于视线受阻、没听清、未能跟上思路等其他原因，影响了学生听课效率和学生学习的积极性，对于操作会引起危险的高压实验或者容易造成机械伤害和化学伤害的实验来说，由于学生没有听清具体的安全注意事项，还给学生带来很大的安全隐患。

1.2 实验的实施过程中，学生容易遗忘步骤

在老师讲解完毕后，学生自己去实践的过程中，由于学生的基础知识、听课效率和理解能力参差不齐，不是所有同学都能在课堂上完全记住老师讲解的所有步骤和所有实验的细节，这势必会造成学生对于实验过程中间步骤或者实验细节的遗忘。这个时候往往是学生学习动机最强的时候，如果能让学生很方便的获取到正确的知识，则能显著提高学生的学习效果。

1.3 做完实验后，不利于学生的复习

工科中的实验往往具有典型性和代表性。对于知识的应用和实践能力的提高具有重要的作用[3]。在学生做完实验后，由于当时的观测不直观、记录不全面以及遗忘和实验中的印象不深刻等原因使实验后学生后期复习有一定的困难，这不利于学生学习积极性的培养和复习学习习惯的养成。

1.4 对学生成绩的量化统计不方便

实验过程中的成绩统计，在传统的实验教学中，都是手工统计数据，既增加了教师的工作量，又不能实时的公示学生的成绩，以增加学生的学习动机。

1.5 考勤不方便

实验过程中，有的课程仍然采用逐个点名的方式进行，这样点名比较费时费力，效率不高。

2 实验教学环节的创新设计

为克服上述困难，采用超星学习通软件对实验课程进行创新和设计，创新后可方便的解决上面的五个问题，提高教学效率和学习效果，相关内容如下：

2.1 微课实验教学的建设和使用

采用微课的形式，由任课教师或团队教师按照实验步骤或者实验知识点提前将实验的实际演示课程制作好，为了达到更好的演示效果，可以多角度，多机位拍摄，并在后期进行剪辑和优化[4-5]。课程制作完成后上传至学习通的文件之中，学生可以提前观看微课，并在评论区进行交流，达到了预习的效果。在上课的时候，老师对实验进行宏观的介绍和相关阐述，当需要实操展示的时候，学生在超星学习通的手机端进行观看实验的课程演示，可以实现间接一对一地进行讲解，学生在手机端观看老师发的讲解后，在学生自己去实践的过程中，学生可以随时重复观看讲解视频，或者在观看过程中暂停，按着老师的步骤，一步一步地进行操作。即使是基础差的同学，也可以结合视频完成自己的基础实验内容，容易使学生获得成就感，提高学习兴趣。

图1 部分微课的截图

2.2 微课教学与课上答疑相结合

在实验的进行过程中，特别是在工科的实验过程中，学生会遇到各种各样的问题，可能是相关硬件问题或者相关的软件问题，此时任课教师可根据具体情况进行具体的答疑和辅导，任课教师也可将典型的问题和常见的问题再次制作成微课供学生参考，这样可以对微课进行不断的完善[6]。

2.3 结合学习通设置复习任务

学生掌握一门课程，容易对细节把握不足，可以利用学习通中微课可反复观看的功能，使学生在复习的过程中结合教师的教学视频进行复习，则能起到事半功倍的效果，既可以应用在当日课程的复习也可以应用在期末测试的复习。

2.4 设计加分方案，利用学习通对学生成绩进行量化统计

在学习通中，能很方便地对学生的分数进行加分和减分操作，而且各个模块的分数可灵活的设置相应的权重[7-8]。加分的也是采用上不封顶的方式进行累积加分，最后在权重计算时，采用归一化算法，最高分为该模块的满分，其他同学的分数依次递减。对于加分和减分要提前告知学生相应的方案，然后在实验实施的过程中，按此方案进行执行。

图2 学习通中的作业

图3 学生在学习通中提交的作业

2.5 利用学习通签到，高效考勤

学习通中设置了学生签到功能，教室可以选择普通签到、手势签到、位置签到等多种签到方式，可以将考勤控制在1分钟，这样的新形式考勤比正常点名节省时间，使课堂的内容安排更加饱满，更有效率。

3 结束语

基于超星学习通的实验课程教学改革，能给教师充分的准备时间，能明显地提高教学效率和教学质量，学生上课期间也能更有方向，按照实验步骤完成实验，实验后能及时复习和完成相应的实验作业，教学过程体现以学生为中心和安全为主的实验教学理念，使学生能够自主动参与、思考、规范操作、分析问题、解决问题，该实验课程教学改革受到历届学生的一致好评。