電力電子技術(shù)課程教學(xué)探究
時(shí)間:2022-09-19 10:54:06
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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(diǎn)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(diǎn)。
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(dòng)化的態(tài)勢(shì),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(jì)思想,采用多媒體技術(shù)在五分鐘以內(nèi)就一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性講解、模擬一對(duì)一教學(xué)情景的一段視、音頻。這些知識(shí)點(diǎn),可以是教材解讀、題型精講、考點(diǎn)歸納;也可以是方法傳授、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)等技能方面的知識(shí)講解和展示。其特點(diǎn)是“小而精”?!半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程作為電氣工程類專業(yè)的專業(yè)課,具有電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多、波形分析復(fù)雜、應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn),導(dǎo)致學(xué)生對(duì)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(diǎn),引入一些多媒體資源,會(huì)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(jìn)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(shí)基礎(chǔ)和新知識(shí)所需的銜接知識(shí)點(diǎn)合理設(shè)計(jì)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(fù)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(gè)非線性元件,其電能和磁場(chǎng)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(dá)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(gè)獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn),其具有非線性的特點(diǎn),重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)電感儲(chǔ)能的動(dòng)態(tài)過程,動(dòng)態(tài)過程用動(dòng)畫表現(xiàn)會(huì)很直接有趣,因此,這個(gè)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(fù)載的特性,達(dá)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(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂。2.微課在課程重難點(diǎn)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(diǎn)”和“突出難點(diǎn)”這兩個(gè)常規(guī)問題,這就需要老師在講課時(shí)必須做到:突出重點(diǎn),講清難點(diǎn),幫助學(xué)生理清頭緒,從而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)?!半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程中,抽象、枯燥、動(dòng)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(dòng)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(fù)載)為例,本節(jié)課的重點(diǎn)是電路圖的結(jié)構(gòu)、工作原理及參數(shù)分析,難點(diǎn)是其工作原理。工作原理主要是分析負(fù)載兩端電壓、電流的變化,因其是內(nèi)部動(dòng)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(diǎn),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(fù)半周的負(fù)載電壓、電流變化曲線觀察,進(jìn)行小組討論,找出與純電阻性負(fù)載波形相似處和不同點(diǎn),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(jì)算。該重點(diǎn)借助微課來完成,實(shí)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(dòng)性,師生共同協(xié)作,改善了課堂氣氛,明顯增強(qiáng)了教學(xué)效果。3.微課在實(shí)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(shí)訓(xùn)內(nèi)容的比例很高。通過實(shí)訓(xùn)能夠加深學(xué)生對(duì)概念和規(guī)律的理解,符合“感性—理性—實(shí)踐—理論—實(shí)踐”的認(rèn)知規(guī)律。在實(shí)訓(xùn)的過程中,職業(yè)素養(yǎng)、安全意識(shí)的培養(yǎng)也很重要?!半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程的實(shí)驗(yàn)比較多,接線復(fù)雜,又涉及三相電源,電壓等級(jí)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(shí)驗(yàn)前常規(guī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的講解和安全教育是不夠的,但迫于學(xué)時(shí)的要求,也只能在做實(shí)驗(yàn)時(shí)反復(fù)和學(xué)生強(qiáng)調(diào)安全,示范操作,導(dǎo)致學(xué)生真正動(dòng)手操作的時(shí)間不足,實(shí)驗(yàn)效果不理想。因此,將實(shí)驗(yàn)的安全要求、操作示范等內(nèi)容制作成為微課,可以在實(shí)驗(yàn)前給學(xué)生,讓學(xué)生反復(fù)觀看,加深印象,提高實(shí)驗(yàn)效果,從而達(dá)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?!半娏﹄娮蛹夹g(shù)”課程的習(xí)題涉及公式多,計(jì)算難,電路復(fù)雜,教師可以設(shè)計(jì)好少而精的習(xí)題并制作好微課,詳細(xì)、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(shí)?!半娏﹄娮蛹夹g(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(shí)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(shí)的限制,不可能面面俱到。這時(shí),教師可以將各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用制作成微課,作為拓展學(xué)習(xí)的素材,給學(xué)生,讓學(xué)有余力的學(xué)生觀看,擴(kuò)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(diǎn)
1.教學(xué)內(nèi)容的實(shí)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(dòng)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(gè)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(duì)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(shí)際需要出發(fā),普及性微課要有,更要制作不宜理解、有認(rèn)知障礙或者重、難點(diǎn)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(shí)點(diǎn)的相對(duì)獨(dú)立性。微課強(qiáng)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(shí)點(diǎn)多,前后關(guān)聯(lián)不是很密切,比較適合把知識(shí)點(diǎn)再進(jìn)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(shí)點(diǎn)是制作微課的關(guān)鍵。3.教學(xué)情境的生動(dòng)性。微課以最短的時(shí)間用最有效的方式講明關(guān)鍵問題。如同廣告設(shè)計(jì)一樣,追求微言大義,形式新穎獨(dú)創(chuàng),內(nèi)容生動(dòng)有趣,語言效果追求過目不忘。電力電子課程特點(diǎn)是電路多,波形多,且有典型的非線性結(jié)構(gòu),理論化強(qiáng),微課的設(shè)計(jì)和制作要充分發(fā)揮其可視化、生動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn),借助仿真軟件、動(dòng)畫、色彩、音效等多媒體元素,將抽象、變化的過程動(dòng)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(yàn),這樣才會(huì)達(dá)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(fèi)精力,從內(nèi)容選取,到腳本撰寫,再到拍攝、后期剪輯,費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,單憑個(gè)人力量只能做成1~2個(gè)微課,這就需要團(tuán)隊(duì)的支持和協(xié)作,分工合作,才能保證質(zhì)量和數(shù)量。對(duì)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(gè)性化學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)按需選擇學(xué)習(xí),既可查缺補(bǔ)漏,又能強(qiáng)化鞏固,是傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的一種重要補(bǔ)充。可見,只有兩個(gè)“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(jì),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(shí)內(nèi)容系統(tǒng)規(guī)劃,認(rèn)真梳理知識(shí)點(diǎn),列出微課制作的目錄,有組織、有時(shí)間節(jié)點(diǎn)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(jì),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(tái),它是一款專門針對(duì)教學(xué)場(chǎng)景設(shè)計(jì)的互動(dòng)課件工具,希沃互動(dòng)課堂方案,打破傳統(tǒng)單向教學(xué)模式,結(jié)合多種互動(dòng)教學(xué)工具,實(shí)現(xiàn)雙向高效互動(dòng)式教學(xué)。平臺(tái)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(tái)較好地結(jié)合,充分利用平臺(tái)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(jī)整合,制作不同的微課,甚至同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)可以通過平臺(tái)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(dòng)技術(shù)、云技術(shù)的發(fā)展和融合,慕課平臺(tái)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(jìn)行整合,呈現(xiàn)在慕課平臺(tái)中,利用該平臺(tái),學(xué)習(xí)者除了觀看微課,還可以實(shí)現(xiàn)和教師的交互,如線上做習(xí)題和答疑、評(píng)價(jià)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(shí)訓(xùn)教學(xué)等方面進(jìn)行了初步嘗試,實(shí)踐證明,確實(shí)能夠幫助學(xué)生理解抽象的內(nèi)容,在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,學(xué)生在課前通過觀看實(shí)訓(xùn)安全事項(xiàng)介紹的視頻,在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)提高了效率。雖然取得了一些成績,但對(duì)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(gè)開放的平臺(tái),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(jìn)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(jì)的不斷探索,大膽嘗試挑戰(zhàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式,主動(dòng)進(jìn)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