“电机学”课程线上线下混合式教学模式的研究与实践

金小香 曹亚卿 历馨 摄小雪 程晶

摘 要：“电机学”是电气类专业的主干课，课程知识体系复杂，与工程实践结合较多，是公认的难教难学的课程。针对传统课堂教学模式学生积极性不足、学习效率低、理论与实验分离严重等弊端，探讨了基于现代信息技术下的混合教学模式。利用线上平台，创建了集教学、管理、交流等功能为一体，包含理论与实践的“电机学”教学系统。最终实践结果验证了该混合式教学模式的有效性，为其他类似课程教学模式的探究提供一定参考。

关键词：电机学；线上线下混合式教学模式；研究实践

1 概述

“电机学”是电气类专业重要基础课，学科知识繁杂，与工程实践联系密切，学生需要有扎实的物理、数学及电路等科目的基础。传统的电机学教学模式以讲授法为主，缺乏交流反馈，学生在学习过程中处于被动状态，不利于提高学生的参与度和积极性，无法切实培养学生的应用、分析能力，加之课程知识抽象复杂，降低了學生的兴趣度和自信度［1］。此外，实验课与理论课分离现象严重，学生很难在课堂中对电机有直观的印象，实验课得不到及时的理论指导，学生机械地模仿教师操作，不懂处理实验数据，无法深入理解电机的原理和特性。

近几年，高校开始普及多媒体教学手段，以现代化信息技术为媒介的在线教育平台推动新时期课程改革。但资源信息整合度低，现有的精品课程并不完全适合所有学生。因此，汲取现有资源养分，同时结合高校自身教师、学生特点，利用现代信息技术，创建线上线下混合式教学实践模式显得尤为重要。

2 “电机学”课程线上线下混合式模式设计

2.1 构建思路

针对传统教学模式的弊端，构建现代信息技术下的线上线下混合教学模式，构思如图1所示。从国家发展、行业规划和学生需求出发，设计教学内容与目标，优化教学导入，利用课程教学资源包，创新课堂教学，建立混合式教学方法，以过程化形式综合考核与评价。

2.1.1 设置教学目标与内容

教学目标与内容设置包含三方面。一是国家发展需求，学生和教师都要为国家发展出力；二是行业规划，电气行业在经济发展中占重要地位，高校教学应顺应行业发展；三是学生个人发展需求，学生职业规划不同，教学应能顺应个性化需求。传统的教学模式受时间和空间影响，无法满足个性化需求，而线上技术的应用可较好地解决这些问题。

2.1.2 教学方法

讲授法应用最广泛，它有利于发挥教师的主导作用，但容易束缚学生，无法及时收到学生反馈。对于知识体系抽象、复杂的学科，讲授法不利于提高学生的积极性［2］。在教学过程中灵活选用讲授法、讨论法、实验法等［3］，结合现代信息技术，优化教学导入，创设问题环境，利用平台促进师生交流，在全新的教学环境中调动学生主观能动性。

“电机学”理论课环节分为自学预习、教师面授和课后反馈，通过线上和线下方式将教学环节融为一体。学生通过线上平台完成主动学习并提出问题，在面授环节解决问题，同时教师提出更深层次问题，学生通过课后反馈再次解决问题，让“教”与“学”形成闭环系统。

“电机学”实验课环节利用现代信息技术辅助实验教学。学生按需求提前获取教学资源并自学，通过模拟实验有效拓展学生的探究式思维。同时，提升学生实验操作的安全性。此外，减少操作演示，给学生更充裕的时间完成实验本身和处理数据。

2.1.3 教学评价体系

利用现代信息技术，改变一考定成绩的评价方式，建立量化的考核指标，将线上自主学习和线下课堂学习统筹，实现多维度、多方式的考核评价，形成以学生为主体的过程化综合考评体系［4］。学生通过在线平台进行信息反馈，教师根据学生课堂学习状态、学习效果、课堂满意程度、反馈信息及时调整教学过程，落实以评价促教学。

2.2 线上学习系统建设

传统的学习资源有教材、PPT、音频、实训设备等，随着网络时代的到来，生动的动画、视频等更能吸引学生。因此，利用现代信息技术对资源进行“适应教学性”整合，建成包含理论和实践部分，集教学、管理、交流等一体的“电机学”资源包。

2.2.1 选择网络教学平台

本课程选用超星泛雅，该平台给每个学校都设置了独立的校内平台，每门课程可独立管理，也可以团队形式共同管理。

2.2.2 创建“电机学”课程资源包

课程资源包的创建是线上学习系统的关键环节。资源包主要包含教学大纲、教学日历、课程PPT、课程微视频、课前预习题库、课中讨论话题、课后作业题库、单元检测题库、试卷题库等。其中，课程微视频包含理论和实验两部分。

2.2.3 建设线上课程系统

注册超星泛雅后，首先创建课程名称、“电机学”3人教师团队、课程权限等。然后搭建课程框架，课程框架应符合学生在线学习和碎片化学习的特点，让学生快速、针对性学习。最后编辑课程章节，包括图文建设、视频编辑、文档建设、小节测验等，此过程可直接插入泛雅云盘中提前存入的资料包，或有针对性地对部分章节知识点进行图书扩展链接。

课程编辑完成后，进行班级管理，将学习该课程的学生批量导入并开放学习权限。在学生学习过程中，教师根据不同班级、专业设置进行不同学习方式，如自由学习、定时学习、闯关学习等，实现因材施教。

课程建设成功后，课程首页有活动、统计、资料、通知、作业、考试、分组任务（PBL）、讨论等功能供教师使用。活动功能可发布实时签到，教师通过学生APP签到实时掌握出勤情况，避免人工点名费时费力；通知功能可提前发布通知给相应班级学生；讨论功能可在教学中讨论问题，教师根据学生在线作答结果，进行教学活动；作业功能利用资料库的题目，推送相应作业，设置提交截止日期、作业重做次数等，根据教师提前导入的答案，自动统计作答情况，大大提高了教学效率。

3 “电机学”课程线上线下混合式教学模式实践

“电机学”课程分上、下两部分，电机学（上）为4学分，理论课56课时，实验课8课时，是大二上学期课程，教学内容包括变压器、交流电机统一理论、异步电机、同步电机工作原理；电机学（下）为2学分，理论课24课时，实验课8课时，是大二下学期课程，教学内容包括同步电机运行分析和直流电机。

依据“电机学”课程线上线下混合式模式构思和线上课程系统建设，线上线下混合式教学模式具体实践形式如图2所示。

理论课环节，课前准备阶段中，先由教师在平台推送预习章节（教师团队成员若教学进度一致，可统一推送；若不一致，可单独推送不同内容给各自班级）。学生需在上课前完成相关知识点的学习，例如查看本节课的教学内容、教学目标，观看录播好的教学视频等，并通过完成数量不多的预习题完成预习检测，最后将预习过程中遇到的难点和问题在班级QQ群共享文档中提出来。教师根据线上系统了解学生观看和作答详情，判断学生知识点吸收情况，并在课前收集好学生的疑问，在后续教学环节中有的放矢。平台预习数据可直接作为过程化考核依据。

课中教学阶段，教师先评价学生预习情况，然后在讲授知识时梳理重难点，针对学生预习过程中难点和疑问强化讲解。课堂教学以线下为主，除师生面对面的交流讨论外，适当结合线上平台功能，活跃课堂氛围，调动学生学习积极性。例如，针对有一定价值的话题时，通过线上平台发起讨论，平台统计各类结果，学生回答频率最高的字词一目了然，或者发起临时签到，直接统计学生出勤情况。课堂练习也可借助线上平台，从事先编辑好的题库中选取，如需立即查看学生完成情况，可以以测验形式发布，系统自动评分。学生出勤、课堂线上线下互动情况、课堂练习结果等纳入过程化考核。

课后巩固阶段，教师线上布置作业，学生通过问卷进行反馈及课堂点评，教师根据统计结果进行教学反思，真正做到教学相长。学生作业、反馈问题等均为过程化考核点。

实验课环节，课前预习阶段中，学生借助线上学习系统，链接查看与实验内容相关的理论知识点、实验原理、操作规范和操作内容，将理论与实践更好地融合起来。学生需提前写好预习报告，内容包含实验接线图、实验预测数据、实验操作过程等。课中实验操作环节，教师现场考核实验操作规范和实验易错点，满足要求后，学生方可动手操作实验，实验操作期间，教师巡视操作情况，记录评分，实验操作结束后，教师根据记录数据情况判定是否合格，不合格者需重新完成操作。课后学生处理数据，完善实验报告（在预习报告中直接记录数据，添加数据处理结果）。最后，学生线上反馈问题，进行实验点评，教师根据统计结果解决问题，并进行教学反思。

4 教学效果评价

为探讨本课程线上线下混合式教学效果，于2021—2022学年第1学期，在电力、继电和输配电班级进行试点，实践对象共计210人。

教学阶段采用过程化考试机制，学生最终考核总成绩由平时（15%）、测验（15%）、实验（20%）和期末（50%）四部分组成。其中，平时包含课前预习、课堂互动、出勤、作业，每部分评分均有线上系统数据作为支撑。整个学期共安排3次课堂测验，分别安排在变压器、异步电机以及同步电机教学后，每次测验成绩以5%纳入总考核成绩。实验包含实验预习、实验操作和实验数据处理。实验预习由线上系统数据和预习报告书写为测评点，实验操作以动手能力为主。

根据线上系统统计，易理解章节的任务点完成率较低，理解难度相对较大和涉及实验章节的任务点完成率较高，可见学生并未将线上学习环节当成硬性任务，而是有选择地结合学习。课堂活动和讨论模块数据统计显示学生课堂参与度很高。采用线上临时签到形式后，学生出勤率接近100%（特殊情况除外）。此外，学生基本能全部完成线上作业和测试题。最终考核总成绩分布为：80分以上占42.1%，60～80分占52.6%，不及格率占5.3%，与以往考核成绩（往届平均不及格率不低于30%）相比，成绩分布较为理想。结合学生对该课程的问卷调查，可看出学生对“电机学”不再畏惧，有了学习的动力和兴趣。

通过该“电机学”课程线上线下混合式教学模式整体实践和学生反馈来看，学生自主学习能力、分析问题、解决问题能力与沟通协作能力都有了很大提高。学生根据基础不同，选择不同线上学习资源，学习时间和空间自由度大大增加。师生交流互动较传统教学模式增强了许多，学生学习积极性明显提高。此外，电机实验操作环节更加流畅，学生对相应理论知识的理解更为透彻。

结语

本文从“电机学”课程教学改革需要出发，探究了线上线下混合式教学模式，基于超星泛雅平台，创建了“電机学”线上教学系统。通过教学实践，反映出学生学习兴趣提高，学习变得主动，理论与实践有效结合提高了学生实践能力与信息素养。整体实践结果验证了该线上线下混合式教学模式的有效性。随着现代信息技术的不断进步和对教学模式的不断探索，教学质量必将越来越高。

参考文献：

［1］董淑惠，李永刚.《电机学》课程教学方法改革探究［J］.高教学刊，2020（27）：147150.

［2］朱志莹，万琦，柏杨．“电机学”课程混合式教学改革实践［J］．电气电子教学学报，2018（40）：5053．

［3］吴作勋.电机学课程教学与信息技术的有机结合［J］.林区教学，2021（04）：6769.

［4］顾宏亮.电气自动化专业一体化课程过程化评价模式探析［J］．教育与职业，2019（16）：7982．

基金项目：江苏省现代化教学技术研究2021年度课题（课题编号：2021R86884）

作者简介：金小香（1987— ），女，汉族，江苏南通人，硕士，讲师，研究方向：电机控制。