電力電子技術(shù)課程教學(xué)探究
摘要:隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,信息化教學(xué)手段的應(yīng)用越來越廣泛。微課作為信息化教學(xué)的重要工具而越來越多地應(yīng)用于課程教學(xué),文章結(jié)合“電力電子技術(shù)”課程的特點及教學(xué)現(xiàn)狀,指出了在該門課程中開展微課教學(xué)的必要性,并舉例說明了“電力電子技術(shù)”微課教學(xué)的應(yīng)用情形,最后總結(jié)了“電力電子技術(shù)”課程微課應(yīng)用的特點。
關(guān)鍵詞:電力電子技術(shù);微課;課程教學(xué)
隨著信息化教學(xué)的不斷發(fā)展,教學(xué)模式與學(xué)習(xí)模式呈現(xiàn)信息化、多樣化、移動化的態(tài)勢,出現(xiàn)了微課、“慕課”等新教學(xué)手段,也出現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂、探究式教學(xué)等新的教學(xué)模式。微課在教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用,但在專業(yè)課教學(xué),尤其是在電子類教學(xué)中的應(yīng)用還不夠廣泛,還需要不斷探索。
一、微課在“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)中的典型應(yīng)用
微課是指基于教學(xué)設(shè)計思想,采用多媒體技術(shù)在五分鐘以內(nèi)就一個知識點進行針對性講解、模擬一對一教學(xué)情景的一段視、音頻。這些知識點,可以是教材解讀、題型精講、考點歸納;也可以是方法傳授、教學(xué)經(jīng)驗等技能方面的知識講解和展示。其特點是“小而精”。“電力電子技術(shù)”課程作為電氣工程類專業(yè)的專業(yè)課,具有電路拓撲結(jié)構(gòu)多、波形分析復(fù)雜、應(yīng)用性強等特點,導(dǎo)致學(xué)生對傳統(tǒng)模式的教學(xué)沒有積極性,教學(xué)效果也不盡人意,改變教學(xué)方法手段迫在眉睫?,F(xiàn)在的學(xué)生大多是“00”后,他們喜歡接受新事物、喜歡觀看微視頻、習(xí)慣碎片式的信息傳播方式。如果結(jié)合課程特點,引入一些多媒體資源,會大大改善教學(xué)現(xiàn)狀。為此,“電力電子技術(shù)”課程嘗試了采用微課嵌入課堂的教學(xué)方式,挖掘、組織、制作優(yōu)質(zhì)的微課資源,豐富教學(xué)手段,改變教學(xué)模式,進而提高教學(xué)效果。1.微課在課程導(dǎo)入中的作用。課堂導(dǎo)入具有安定學(xué)生情緒,吸引學(xué)生注意,激發(fā)學(xué)生興趣的作用。教師應(yīng)結(jié)合課堂的需要,結(jié)合學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)和新知識所需的銜接知識點合理設(shè)計課程導(dǎo)入的內(nèi)容,為后續(xù)的講解做好鋪墊。以單相半波可控整流電路(大電感負載)為例,該電路是“電力電子技術(shù)”在整流技術(shù)方面簡單又典型的應(yīng)用。本節(jié)課的導(dǎo)入需要5分鐘,內(nèi)容是回憶電感的特性。電感是一個非線性元件,其電能和磁場能轉(zhuǎn)換的過程復(fù)雜,如果以照本宣科的形式幫學(xué)生復(fù)習(xí),很難達到課程導(dǎo)入安定學(xué)生情緒、吸引學(xué)生注意力的目的。電感特性又是一個獨立的知識點,其具有非線性的特點,重點強調(diào)電感儲能的動態(tài)過程,動態(tài)過程用動畫表現(xiàn)會很直接有趣,因此,這個環(huán)節(jié)非常適合通過微課來呈現(xiàn)。為此制作了電感特性的微課,通過微課學(xué)生能夠快速的回憶起電感負載的特性,達到導(dǎo)入的目的。上述導(dǎo)入內(nèi)容,如果制作成微課,也可以在課前讓學(xué)生自行預(yù)習(xí),明確學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù),實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂。
2.微課在課程重難點上的應(yīng)用。課堂教學(xué)要完成教學(xué)目標(biāo),就需要解決好“突出重點”和“突出難點”這兩個常規(guī)問題,這就需要老師在講課時必須做到:突出重點,講清難點,幫助學(xué)生理清頭緒,從而達到教學(xué)目標(biāo)。“電力電子技術(shù)”課程中,抽象、枯燥、動態(tài)變化等類型的內(nèi)容比較多,適宜采用典型例題引導(dǎo)學(xué)生探究規(guī)律,或者是采用動畫、微視頻等方式提高授課效果。以單相半波可控整流電路(大電感負載)為例,本節(jié)課的重點是電路圖的結(jié)構(gòu)、工作原理及參數(shù)分析,難點是其工作原理。工作原理主要是分析負載兩端電壓、電流的變化,因其是內(nèi)部動態(tài)的變化,不易觀察和理解。利用微課多媒體可視化的教學(xué)特點,可以將電表的數(shù)值變化與波形的變化同步在一起,制作成微課,應(yīng)用于課堂教學(xué)。借助此微課,教師可以靈活開展教學(xué)。如教師先將學(xué)生分組,播放微課,提示學(xué)生從波形的正半周和負半周的負載電壓、電流變化曲線觀察,進行小組討論,找出與純電阻性負載波形相似處和不同點,并試著分析原因,教師歸納學(xué)生的討論結(jié)果,再系統(tǒng)性講解其工作原理和參數(shù)的計算。該重點借助微課來完成,實現(xiàn)了小組討論,提高學(xué)生的參與度,發(fā)揮學(xué)生的主動性,師生共同協(xié)作,改善了課堂氣氛,明顯增強了教學(xué)效果。
3.微課在實訓(xùn)操作中的應(yīng)用。職業(yè)學(xué)校的人才培養(yǎng)模式一般為工學(xué)結(jié)合,實訓(xùn)內(nèi)容的比例很高。通過實訓(xùn)能夠加深學(xué)生對概念和規(guī)律的理解,符合“感性—理性—實踐—理論—實踐”的認知規(guī)律。在實訓(xùn)的過程中,職業(yè)素養(yǎng)、安全意識的培養(yǎng)也很重要。“電力電子技術(shù)”課程的實驗比較多,接線復(fù)雜,又涉及三相電源,電壓等級高,安全非常重要。因此,必須要求學(xué)生熟知操作規(guī)范和步驟,而教師在實驗前常規(guī)實驗內(nèi)容的講解和安全教育是不夠的,但迫于學(xué)時的要求,也只能在做實驗時反復(fù)和學(xué)生強調(diào)安全,示范操作,導(dǎo)致學(xué)生真正動手操作的時間不足,實驗效果不理想。因此,將實驗的安全要求、操作示范等內(nèi)容制作成為微課,可以在實驗前發(fā)布給學(xué)生,讓學(xué)生反復(fù)觀看,加深印象,提高實驗效果,從而達到學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)的要求。
4.微課在習(xí)題和拓展方面的應(yīng)用。“電力電子技術(shù)”課程的習(xí)題涉及公式多,計算難,電路復(fù)雜,教師可以設(shè)計好少而精的習(xí)題并制作好微課,詳細、清晰地介紹解題過程,方便學(xué)生反復(fù)觀看,益于鞏固本節(jié)課的知識。“電力電子技術(shù)”是電力變換的主要技術(shù),應(yīng)用領(lǐng)域很廣,如風(fēng)力發(fā)電、柔性直流輸電、航天器、軌道交通等方面,讓學(xué)生及時了解課程的應(yīng)用領(lǐng)域,有助于激發(fā)學(xué)生的興趣,但因?qū)W時的限制,不可能面面俱到。這時,教師可以將各個領(lǐng)域的應(yīng)用制作成微課,作為拓展學(xué)習(xí)的素材,發(fā)布給學(xué)生,讓學(xué)有余力的學(xué)生觀看,擴展學(xué)生的視野。
二、“電力電子技術(shù)”課程教學(xué)微課應(yīng)用的特點
1.教學(xué)內(nèi)容的實用性。該課程的定位是城市軌道交通供電專業(yè)基礎(chǔ)課程,為后續(xù)軌道車輛牽引與傳動技術(shù)打下基礎(chǔ),因此要求學(xué)生通過該課程的學(xué)習(xí),熟練掌握“電力電子技術(shù)”在整理、逆變、斬波、變頻等四個方面的原理和應(yīng)用。將微課作為輔助的學(xué)習(xí)資源,應(yīng)該針對不同基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)者提供不同梯度的微課,從學(xué)生實際需要出發(fā),普及性微課要有,更要制作不宜理解、有認知障礙或者重、難點內(nèi)容的微課,便于學(xué)生更好完成專業(yè)課的學(xué)習(xí)。
2.知識點的相對獨立性。微課強調(diào)“小而精”,內(nèi)容不宜過多,最好能體現(xiàn)教學(xué)過程的完整性,“電力電子技術(shù)”課程知識點多,前后關(guān)聯(lián)不是很密切,比較適合把知識點再進行分解,制作成微課,但在制作過程中也要注意避免龐而雜,面面俱到。因此要選取適合的知識點是制作微課的關(guān)鍵。
3.教學(xué)情境的生動性。微課以最短的時間用最有效的方式講明關(guān)鍵問題。如同廣告設(shè)計一樣,追求微言大義,形式新穎獨創(chuàng),內(nèi)容生動有趣,語言效果追求過目不忘。電力電子課程特點是電路多,波形多,且有典型的非線性結(jié)構(gòu),理論化強,微課的設(shè)計和制作要充分發(fā)揮其可視化、生動化的優(yōu)點,借助仿真軟件、動畫、色彩、音效等多媒體元素,將抽象、變化的過程動態(tài)地展現(xiàn)出來,給學(xué)生帶來不同于傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)體驗,這樣才會達到學(xué)生感興趣、易理解、過目不忘的教學(xué)效果。
4.微課制作的系統(tǒng)性。眾所周知,微課的制作非常耗費精力,從內(nèi)容選取,到腳本撰寫,再到拍攝、后期剪輯,費時、費力,單憑個人力量只能做成1~2個微課,這就需要團隊的支持和協(xié)作,分工合作,才能保證質(zhì)量和數(shù)量。對學(xué)生來說,如果有足夠豐富的微課資源,就能更好地滿足個性化學(xué)習(xí),實現(xiàn)按需選擇學(xué)習(xí),既可查缺補漏,又能強化鞏固,是傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的一種重要補充。可見,只有兩個“量”都提高了,教師才能夠根據(jù)教學(xué)要求,靈活選取微課,自如應(yīng)用于教學(xué)設(shè)計,改善課堂環(huán)境,提高教學(xué)效果。因此,該課程微課制作要按照知識內(nèi)容系統(tǒng)規(guī)劃,認真梳理知識點,列出微課制作的目錄,有組織、有時間節(jié)點地完成制作。
5.教學(xué)手段的整合性。微課是豐富課堂效果、吸引學(xué)生的有效手段,但微課不是萬能的,如果沒有很合適的教學(xué)設(shè)計,微課起到的效果也不明顯。因此,需要多樣化的教學(xué)手段豐富課堂,不斷推出吸引學(xué)生的手段才行。目前,學(xué)校引入了希沃教學(xué)平臺,它是一款專門針對教學(xué)場景設(shè)計的互動課件工具,希沃互動課堂方案,打破傳統(tǒng)單向教學(xué)模式,結(jié)合多種互動教學(xué)工具,實現(xiàn)雙向高效互動式教學(xué)。平臺中有很多教學(xué)資源,如課件的母板、小游戲程序的嵌入。如果在微課制作過程中,能夠與該平臺較好地結(jié)合,充分利用平臺的資源,教師可以將“電力電子技術(shù)”的教學(xué)錄像、多媒體課件、講義、試卷等有機整合,制作不同的微課,甚至同一個知識點可以通過平臺上不同形式的組合,形成不同風(fēng)格的微課,滿足不同喜好的學(xué)生的學(xué)習(xí),提高更多學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外,隨著移動技術(shù)、云技術(shù)的發(fā)展和融合,慕課平臺的應(yīng)用已經(jīng)悄然升起。將已制作完成的系列內(nèi)容的微課資源,進行整合,呈現(xiàn)在慕課平臺中,利用該平臺,學(xué)習(xí)者除了觀看微課,還可以實現(xiàn)和教師的交互,如線上做習(xí)題和答疑、評價課程等,有益于學(xué)生的學(xué)習(xí)和課程資源的傳播。
綜上所述,微課是一種有效的信息化教學(xué)手段,筆者在“電力電子技術(shù)”教學(xué)過程中,在課堂教學(xué)和實訓(xùn)教學(xué)等方面進行了初步嘗試,實踐證明,確實能夠幫助學(xué)生理解抽象的內(nèi)容,在實訓(xùn)教學(xué)中,學(xué)生在課前通過觀看實訓(xùn)安全事項介紹的視頻,在實驗環(huán)節(jié)提高了效率。雖然取得了一些成績,但對如何制作有效的微課,如何將微課巧妙地應(yīng)用于課程,做到與任務(wù)引領(lǐng)、翻轉(zhuǎn)課堂、小組討論等方式有效結(jié)合等,還需要不斷的探索和努力。此外,“慕課”作為一個開放的平臺,也促使著微課不斷創(chuàng)新和更新,滿足更多需求的學(xué)習(xí)者進行學(xué)習(xí)。這也促使著我們“電力電子技術(shù)”微課教學(xué)設(shè)計的不斷探索,大膽嘗試挑戰(zhàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式,主動進行教學(xué)改革。
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作者:邢妍 單位:上海市公用事業(yè)學(xué)校
責(zé)任編輯:電力交易小郭
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