汪普林,趙宇紅(南華大學電氣工程學院,湖南 衡陽 421001)
“電力電子技術”課程網(wǎng)絡開放式教學設計研究
汪普林,趙宇紅
(南華大學電氣工程學院,湖南 衡陽 421001)
在當今信息時代,互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡信息技術在課程教學中發(fā)揮的作用日劇顯現(xiàn),電力電子技術課程在網(wǎng)絡環(huán)境下的教學對教學內(nèi)容、教學手段、教學傳播形式上提出了新的要求,網(wǎng)絡開放式教學可以讓學生既能接受到更多的新知識,增強學習的能動性,又能激發(fā)學習興趣和提高學習效率。文章對基于網(wǎng)絡環(huán)境的電力電子開放式教學進行了初步探討。
電力電子技術;網(wǎng)絡環(huán)境;教學
電力電子技術是一門新興學科,是對電能進行控制和變換的技術。該學科起步雖晚,但其發(fā)展和應用之迅猛令人刮目,它已在工業(yè)生產(chǎn)和社會生活的各個領域得到了廣泛的應用。正鑒于此,我院將該課程擴展為電氣信息類公共專業(yè)基礎課。由于參學的學生數(shù)量和專業(yè)方向增多,而課時壓縮,教學內(nèi)容和教學方法需做相應的調(diào)整,,而且電力電子技術是一門發(fā)展迅速應用性極強的學科,新器件、新技術不斷發(fā)展和應用,同時本課程教學中重在電路結構掌握,動態(tài)過程的理解,特性波形分析等,這些如果只憑傳統(tǒng)的教學手段很難達到最佳教學效果,此時,利用網(wǎng)絡信息技術就可以構建一個教與學的嶄新平臺,作為第二課堂,對于教學的實施、學生學習、動手能力的培養(yǎng),將起到推動作用。
(1)學習能動性的提高。由于網(wǎng)絡教學可以實現(xiàn)信息資源共享,教學在開放網(wǎng)絡教學平臺的支持下,逐漸地把學習時間、地點和進度的控制權交還給學生,徹底改變傳統(tǒng)課堂教學形式及教師講學生聽的教學方法,在主動的、開放的、交互式的學習中,解決學生個體學習能力和學習效果的差異性,真正形成以學習者為中心的學習環(huán)境,
(2)學習資源的擴展。電力電子技術這門新興學科,正處于急速發(fā)展階段,新的器件、新的電路日新月異,不斷創(chuàng)新。為拓寬學生的知識面,開闊視野,我們可以通過網(wǎng)絡廣泛涉獵、積累資料,精選本學科的有關資源,收集有關發(fā)展動態(tài)、實際應用、最新成果等方面的資料,使學生在網(wǎng)上可以更大范圍了解和掌握電力電子技術的應用領域和發(fā)展方向,由點及面,達到“枝繁葉茂”的學習效果,提高了學生自主學習和研究性學習能力。
(3)教學方式的多樣化。電力電子技術這門課程涉及的器件、電路種類多,電路的工作原理,工作過程以及器件的靜、動態(tài)特性等是學生學習的重點和難點,利用網(wǎng)絡多媒體的優(yōu)勢,集圖、文、聲、像并茂的優(yōu)勢,采用動態(tài)演示,在線式仿真,交互式學習手段,形成一個多維立體式學習平臺,激發(fā)學生的學習興趣,增強其對相關知識的感知能力。
結合電力電子技術課程教學培養(yǎng)目標,利用實用高效的網(wǎng)絡技術制定課堂、網(wǎng)絡、實踐的立體教學模式,作為課堂教學的有力互補,完成電力電子技術課程網(wǎng)絡化教學設計,充分體現(xiàn)網(wǎng)絡教學的優(yōu)勢。
(1)常規(guī)教學資源。利用網(wǎng)絡教學平臺可以查閱常規(guī)教學,如:課程簡介、教學與考試大綱、教學進度安排、課程課件等,使學生在學習課程內(nèi)容之前,對該課程總體情況有一個初步了解,起到學習引導的作用。
(2)動態(tài)演示??梢岳肍LASH等軟件制作在線點播式動畫課件,如對三相橋式全控整流電路在不同的觸發(fā)角、不同的負載特性情況下的基本工作過程,工作波形進行動態(tài)演示,既能有效突破重點、難點,又可根據(jù)學生自身學習情況進行重復再現(xiàn),作為復習鞏固所用,極大地提高教學效率。
(3)關鍵知識點索引。電力電子技術是一門交叉學科,內(nèi)容涉及到電路、電子、電力與控制等技術,在網(wǎng)絡平臺中對課程的關鍵知識點建立索引,如學習第二章電力電子器件,通過對該知識點與相關知識點建立動態(tài)鏈接,借助大量的互聯(lián)網(wǎng)資源,對器件的新工藝、新特性、新材料和新應用等知識的擴展,使已學與未知知識點環(huán)環(huán)相扣,形成知識網(wǎng)。既能促進對新知識的理解和掌握,又能鞏固已學的知識,同時又拓展了學生的知識面,尤其對基礎薄弱的學生,更為重要,效果也更為明顯。在傳統(tǒng)的課堂教學中,受到課時的限制,往往只能點到為止。
(4)建立虛擬實驗仿真平臺。電力電子技術實驗多為強電實驗范疇,試驗過程的錯誤操作,極有可能損壞實驗設備,甚至危及人身安全。利用MATLAB/Simulink強大仿真功能,構建虛擬實驗仿真平臺,學生可以自由搭建電路模型,調(diào)節(jié)電路參數(shù),觀察電路波形,故障模擬等,進一步加深對電路工作原理的理解和定量分析方法的掌握,起到與傳統(tǒng)實驗優(yōu)勢互補,使用學生可以將理論與應用、學習與研究相結合。
(5)擴展網(wǎng)絡學習資源。通過學習平臺,引入互聯(lián)網(wǎng)上豐富的教學資源,如其他高校教師的教學視頻,微課、專題講解等內(nèi)容,學生可以利用課余時間對某一個內(nèi)容進行針對性自學,不受時間、地點的限制,起到與傳統(tǒng)的課堂教學相輔相成的作用。
(6)構建交互式學習環(huán)境。網(wǎng)絡開放式教學平臺,集鞏固練習、在線答疑、小組討論、效果反饋等功能。學生可以自我檢驗學習效果,對難點問題可以通過平臺遠程答疑、在線式討論等形式,及時解決學生在學習過程中碰到的困難,同時也能鍛煉學生分析問題的能力。
利用學院現(xiàn)有的中心機房網(wǎng)絡提供硬件與軟件的研究條件,模擬運用教學平臺相關。針對網(wǎng)絡教學的主動性與互動性,課題組對教學的教案和教學程序做了精心設計,搜集了大量的網(wǎng)絡學習資源,并加以整合提供給學生在線閱覽與下載。在教學設計中加入了視頻等媒體資料,讓學生掌握基礎知識,了解相關應用與最新發(fā)展。教案的重點突破了傳統(tǒng)教材內(nèi)容的編排,采用由工程應用到電路,由電路到原理,由原理到波形,由波形到計算的程序完成教學內(nèi)容設計。通過網(wǎng)絡平臺,教師可以隨時跟蹤每一位學生學習進展情況,做出及時的反饋和評價,予以指導,達到目標要求。
從以上結果分析,運用網(wǎng)絡教學平臺進行《電力電子技術》教學,采用制定目標,創(chuàng)設情景,課件展示,資源查詢、重點難點解析,課堂討論、在線測試、總結指導等環(huán)節(jié),激發(fā)了學生學習的興趣,提高了學生學習的熱情,培養(yǎng)了學生查閱學習資源的能力,讓學生在輕松活躍的氛圍中學習,增強了學習效率,提高了教學效果。
[1]王兆安.電力電子技術(第五版)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2013.
[2]喬伊斯(美).教學模式[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2009.
汪普林(1976-),男,安徽安慶人。
項目名稱:南華大學高等教育研究與改革課題[2010ZZ006]