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电力电子技术教学模式研究

电力电子技术是一门工程性较强且随着电力电子器件发展而不断更新的一门学科,电力电子技术在发展中不断涌现出许多新技术、新观点,其内容越来越丰富。而我国电力电子技术教材更新慢,教学内容滞后。配套的课程教学过程中仍以晶闸管和传统开关电路为主,在介绍电力电子变流电路时,一般以电路工作原理及波形分析法为基础,结合适当的分析计算阐述各类电路相关特性,实践内容也多为验证性的机械重复操作,授课老师教学难度大、学生吸收效果差的状况。另电力电子技术的课堂教学仍停留在PPT等多媒体演示层面的应用,以信息的展示与传递为主,培养学生实践创新能力等方面的改善并不显著。如何在有限的学时内,更好地完成教学任务,同时也将新技术融入到课堂,成为电力电子技术课程教师普遍面对的一个问题。在互联网技术成功用于高等教育以及开放教育理念得到社会认可,全球高等教育的观念、技术、体制等随着MOOC教学的应用,发生了重大变革。在这种形势下,借助互联网技术的基于MOOC的教学模式,在电力电子技术教学过程中,可根据电力电子技术发展中的新技术,对授课内容进行更新和调整,构建课程的多方位教学。反映本学科和相邻学科的新成果、新进展。

1电力电子技术课程的MOOC平台功能

基于MOOC的电力电子技术教学模式的基础是MOOC平台。该平台的功能及资源呈现简捷易用且多元化。学生可利用该平台实现学习的持续性。创建的MOOC平台基本功能应包括:学生学习注册模块(该模块是基于数据库创建的)、基于MOOC的电力电子技术的内容、(主要包括是电力电子技术的课件、讲义和授课视频为主并以碎片化后嵌入允许多次答题的测试题,允许选择播放速度、字幕等,还辅以小测试、论坛、模拟实验等。)记录学生学习情况(该记录可作为数据查询,回看该生掌握较薄弱的知识点。也可作为评价该生学习情况的数据基础)、提供在线学习讨论功能、教师可根据学生学习过程中学习情况记录问题从而优化教学设计、完善资源制作等基本模块。此平台兼容浏览器、手机、平板电脑等访问终端。基于MOOC的电力电子技术平台如图1所示。图1基于MOOC的电力电子技术平台MOOC平台通过授课课件、授课讲义、授课视频、模拟实验、项目驱动、作业库和试题库来实现教学资源的共享,教师与学生可实现跨时空、远程交流及学习。基于MOOC的电力电子技术课程的平台以学生自主学习为中心,促进学生自主进行对电力电子技术课程更深及更广的学习。通过平台的各项功能支持、提供一切学习支持与服务(学、教、管等)工具。

2基于MOOC的电力电子技术教学内容

基于MOOC平台的教学内容根据电力电子技术学科自身的特点及学生对该课程认知、学习的规律,围绕电力电子技术核心概念及教学内容和MOOC平台的资源间关系碎片化,可有机组织教学内容及资源设置。教学内容充分围绕知识点展开,构建多线程学习模式。教学内容不受课时限制教师可及时更新教学内容,进行知识整合。MOOC平台支撑下的电力电子技术教学内容更综合、更与工程实际接近。电力电子技术的教学内容除了基础知识点外,还可根据教学阶段选择新技术、新工艺的工程性较强的教学内容实时调整。实现电力电子技术的知识体系及专业信息及行业与专业最新动态等相结合,注重结合工程实际,反映科研成果。电力电子技术课程的教学可在项目驱动项,将教学与行业发展、最新技术及实际应用等多方面内容结合起来。学生不仅对学习内容有更加直观的认识,而且还能理论实际应用紧密结合。

3基于MOOC的电力电子技术教学方法

基于MOOC的电力电子技术教学方式采用混合式学习法。混合教学法是通过基于MOOC的电力电子技术提供网络平台课程学习的授课课件、授课讲义、授课视频、模拟实验、项目驱动、作业库和试题库来实现教学资源的共享。教师起到主导作用,学生自主学习,将电力电子技术传统的授课及学习方式和在线学习方式发挥各自优势,有机结合。形式上混合在线、面对面学习。教师主导学习和学生主体参与、课堂教学与在线学习等学习环境、多种教学媒体等实现高效互动。环境、学习内容、学习方式等优化教学效果。混合的教学方法及教学形式,着重体现在如下几个方面:在线学习与课堂教学相混合;课堂内与课堂外用随时随地、不同方式混合学习交流;个性化学习需求与分层教学;面对面讨论学习与在线自主学习、基础知识点与先进的科技相混合的学习内容等。师生根据学科特点、知识类型、教学目标灵活选择教授与学习的方法。

4基于MOOC的电力电子技术教学流程

教师主动发现、学习所需MOOC平台的电力电子技术基础知识,以及学习并借鉴其他电力电子技术教师优秀的教学方法、理念、经验。根据电力电子技术教学规律并提高电力电子技术教学能力。通过关注电力电子技术前沿,进一步学习先进技术,拓宽专业视野,、提高科研能力。此外,还可借助MOOC平台展现成果、同其他教师交流探讨。通过注册的学生可利用碎片化知识,自主预习并完成基于视频的在线讨论与测验、阅读资料及参考文献。教师上课随机提问检验预习情况并纳入平时成绩,调动学生主观能动性,引导学生阐述预习中所遇问题,主导学生进行师生、生生研讨(提问并倾听、引导、必要时参与讨论,得出解决问题方法)并及时反馈以启发学生思维,在促进个性学习的同时保证了教学质量。最后进行基于MOOC平台的电力电子技术教学评价、自主查漏补缺,从而,实现基于MOOC的电力电子技术的灵活、自由、深度、广度的教学。

5基于MOOC的电力电子技术教学评价

电力电子技术是一门实践性较强的学科,不易仅采用一次闭卷考试作为评定学生学习成绩唯一依据。基于MOOC的电力电子技术教学模式采用形成性评价为主(也就是基于学习过程大数据的机器评价)、总结性评价为辅(期末考核)这两种相结合的多元学习评价方式来全面评价学生。评价内容包括通过在基于MOOC的电力电子技术教学平台内嵌测试、随机提问、作业情况、试题情况等,MOOC平台全程记录学习过程,实时收集、积累、分析学习数据,通过数据挖掘分析学生知识掌握、技能体验与熟悉情况,为评价供学生学习提供数据。此部分作为形成性评价,作为总评的60%。总结性评价以期末考核为主要形式,此部分作为总结性评价,作为总评的40%。两者综合作为电力电子技术学习情况评价,来达到全面、公平考核的目的。

6结束语

本文通过简述基于MOOC的电力电子技术教学平台教学理念,教师基于学习数据分析的结果,针对性预设并动态微调教学目标、教学内容。教学方式主要为混合式学习法;教学流程为教师为学习主导,学生为学习主体,最后是基于MOOC平台进行的教学评价。线上线下课内课外的优势互补,支持的教学互动和适应性评估,满足个性化学习需求。该论文为电力电子技术教学及电气自动化这个专业的教学提供了新的教学手段。是电力电子技术教学及电气自动化专业教学手段的一次有益的创新尝试。

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作者:刘新竹 单位:武昌工学院

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