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摘要:高等職業院校的工科專業課程具有理論、實踐聯系密切,且工程實用性強的特點。因此,要提升高職工科的教學效果,培養學生的工程實踐能力,需遵循高職學生的認知特點和學習習慣,采用課內課外、線上線下有機結合的混合式教學模式。同時,在疫情爆發的當下,如何利用好“線上+線下”混合式教學的課程資源,做好“線上+直播”的混合式教學,也是探討的主題之一。
關鍵詞:高等職業院校;高職學生;工程實踐能力;課程資源
對于高等職業院校的工科專業課程來說,一般都具有理論、實踐聯系密切,且工程實用性強的特點。傳統的高職工科教學往往重理論輕實踐。隨著以慕課(MOOC)為代表的線上網絡教學的風靡全球,“線上+線下”混合式教學成為教學改革的新寵。本文將從線上數字資源的建設和使用、教學活動的組織、線上線下教學的協調等方面入手,如何通過混合式教學,培養學生的工程實踐能力和工匠精神,提升高職工科的教學效果。
1數字化教學資源的建設
通過調研和分析地方電力電子產業發現,在電機控制、逆變器、變頻調速、開關電源和微電網這五個方向人才最為緊缺,而這五個方向主要對應電力電子技術的DC-AC、AC-DC、DC-DC三大變換技術。因此,課程組以“逆變電源系統”作為項目載體,將課程內容分解為電力電子器件、DC-DC、DC-AC、AC-DC四大模塊,再將每個模塊分解為三四個子任務,最后將課程內容解構成15個子任務和64個知識技能點,并開發和建設顆粒化教學資源,形成以模塊化實踐任務為骨架,以知識技能點為內容的實踐導向結構化課程內容體系。
2“線上+線下”混合式教學活動的實施
根據“電力電子技術”課程特點,教學的實施以工程項目任務為載體,將設計過程分為參數設計、軟件仿真、實物制作和測試等過程。同時,在課程教學的過程中,融入課程思政,教書與育人有機結合。現以直流-直流降壓變換器為例,說明如何在課前、課中和課后三個階段實施教學。
2.1課前教學環節。教師學習要求。學生根據要求自主在網絡平臺上學習微視頻等資源,并完成教師布置的預習測試,預習測試以考察學生知識點的掌握情況為主,教師通過分析視頻觀看結果和預習測試結果,確定上課重點。慕課堂的學情分析功能,會統計學生所有視頻的觀看情況。在柱狀圖上選擇某個視頻,就會詳細顯示學生觀看該視頻的信息。
2.2課中教學環節。課堂的教學主要使用的工具是慕課堂。正式上課前10min,使用慕課堂進行簽到。正式開始上課以后,教師以智能機器人的電源系統設計為例,切入到課程知識,開始對本節課的重點難點知識進行集中講授,由于之前學生已經在在線平臺看過視頻教學,已經有一定的基礎,這個時候深入進行點評,學生理解起來會更加快。在講解過程中,教師會在慕課堂上討論話題,讓學生參與討論和留言,采用討論的方式鞏固和內化課程知識。接下來教師會在慕課堂上一個20min的課堂小測驗,通過慕課堂的統計功能來查看學生知識的掌握情況和聽課效果。測驗結束以后,教師對測試題進行講解。最后,工程設計任務,學生根據設計要求,運用所學的知識,完成主電路參數設計,即關鍵電力電子器件的參數計算;并根據計算得到的參數,使用PSIM軟件進行仿真,且在仿真過程中,
2.3課后教學環節。課后學生需要完成課后練習和實訓報告,這個課后練習主要以設計題為主,繼續強化學生運用所學知識進行工程設計的能力;實訓報告主要是記錄參數計算、軟件仿真和電路板安裝調試的整個過程,總結收獲和不足,并思考可以進一步改進的方案。
3“線上+直播”混合式教學活動的實施
一場突如其來的疫情在全世界范圍內肆虐,國內所有的學校延期開學,所有的課程只能通過網絡在線教學的方式進行。如何保證線上教學的效果,如何運用數字資源開展在線實驗教學,這些都是高職工科專業課程在線教學亟待解決的問題。電力電子技術課程通過“線上+直播”的混合式教學模式很好地對這些問題做了解答。“線上+直播”的教學模式是通過中國大學慕課網等在線網絡平臺加上釘釘等直播軟件進行直播教學。“線上+直播”的教學模式在實施過程中,很多方面與“線上+線下”混合式教學模式類似,兩者的主要區別還是在課堂教學這一環節。因為疫情,教師只能通過釘釘等軟件的群直播功能授課,在課堂上給學生們進行知識梳理、重難點講解以及答疑解惑,最后形成直播視頻,可供學生隨時隨地回放觀看。實驗的教學是學生知識內化的過程,為了保證線上實驗教學的效果,根據課程的特點,引入仿真教學軟件,通過構建虛擬的仿真實驗教學平臺,來探索虛實結合的工科實驗教學模式。電力電子技術課程通過在線課程+慕課堂+直播教學+虛擬仿真平臺的教學實施,基本能夠保證工科專業課程的教學質量和教學效果。
4總結與展望
高職工科專業課程的混合式教學模式即學生線上自主學習,培養學生的自學能力;線下以工程實踐項目驅動教學。電力電子技術課程通過參數設計、軟件仿真、實物制作等教學實施步驟,來培養學生的動手實踐能力和工程設計能力。參數設計、軟件仿真、電路的制作和調試,這是一個工程師開發設計電力電子產品的關鍵步驟。通過參數設計、仿真驗證優化和實物制作調試相結合的課堂教學,這既有助于專業知識的內化,又可以培養學生良好的工程開發設計習慣,為其職業生涯發展打下良好的基礎。同時在課程教學的過程中融入課程思政。參數計算就是把用戶需求工程化的過程,項目開發前一定要把用戶的需求分析清楚,因為細微的差別會造成重大隱患和浪費。強調提高效率、減少返工浪費就是對企業國家作貢獻的愛國精神。通過軟件仿真優化設計參數是精益求精的過程,突出把每一件簡單的事做好就是不簡單的敬業精神,培養學生“精益”“敬業”的工匠精神。
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作者:諸葛堅 單位:金華職業技術學院