張 芳 丁國臣 楊曉霞 任秀芳

（海軍航空大學(xué)青島校區(qū) 山東青島 266041）

“變壓器”是《電工技術(shù)》課程中比較重要的教學(xué)內(nèi)容，其理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)，在裝設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛。傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師往往采用灌輸式的教學(xué)方法，教師和學(xué)生都在努力的完成教學(xué)任務(wù)，但結(jié)果往往不是太好。實(shí)踐看來，“一言堂”的教學(xué)模式不利于學(xué)生對于知識的吸收和掌握，學(xué)生的積極性和熱情往往不高，完全被動式的聽課，學(xué)生往往缺乏獨(dú)立的思考，也很難深入地理解知識的本質(zhì)和內(nèi)涵。

為貫徹落實(shí)以學(xué)生為中心的教育教學(xué)理念，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，課程組對變壓器這次課進(jìn)行了“線上線下混合式教學(xué)模式”的探索與實(shí)踐。在充分利用對分易平臺、中國大學(xué)MOOC等網(wǎng)絡(luò)資源的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生在課外時間完成線上自主學(xué)習(xí)，掌握變壓器的基本知識和基本概念；課堂上實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂，采取問題牽引式、搶答引導(dǎo)式教學(xué)，通過師生互動、生生互動，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，引導(dǎo)學(xué)生理解并掌握重難點(diǎn)；課后引導(dǎo)學(xué)生自主完成知識鞏固與拓展，從而達(dá)到更好的教學(xué)效果。整個教學(xué)過程按照線上自主學(xué)習(xí)、線下課堂導(dǎo)學(xué)和線上拓展練習(xí)三大模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，變壓器混合式教學(xué)的設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

圖1 混合式教學(xué)設(shè)計(jì)框圖

一、課前問卷調(diào)查，掌握學(xué)生情況

全面了解和掌握學(xué)生的基本情況，是上好一堂課的關(guān)鍵。教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，首先向?qū)W生發(fā)布變壓器課前調(diào)查問卷，從學(xué)生的基本信息、對變壓器的認(rèn)知程度、學(xué)習(xí)偏好三個方面對班級63名學(xué)生展開學(xué)情調(diào)查，部分結(jié)果如圖2所示。

圖2 變壓器課前調(diào)查問卷統(tǒng)計(jì)圖

調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，本班次學(xué)生大部分具有高中學(xué)歷，但只有極少部分學(xué)生在高中階段學(xué)習(xí)過變壓器。入學(xué)前，有一定的部隊(duì)工作經(jīng)驗(yàn)，專業(yè)方向較廣泛，整體來說，基礎(chǔ)知識了解不多，從興趣偏好上來講，學(xué)生對于變壓器的結(jié)構(gòu)、工作原理、作用和實(shí)際應(yīng)用更感興趣。

二、規(guī)劃課程資源，梳理學(xué)習(xí)路徑

研究發(fā)現(xiàn)，線上有很多的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，但是利用率不高。為防止學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程中，出現(xiàn)目標(biāo)不清、動力不足、過程隨意、有始無終的問題發(fā)生，教師有針對性地選擇變壓器配套的學(xué)習(xí)資源并上傳至對分易資源區(qū)，供學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)。目前選擇的主要學(xué)習(xí)資源有自編《電工技術(shù)》教材電子版、PPT課件、中國大學(xué)MOOC上的相關(guān)學(xué)習(xí)資料、自制微視頻《變壓器工作機(jī)理》、預(yù)習(xí)提綱、自主學(xué)習(xí)任務(wù)單等。變壓器配套資源詳細(xì)列表如表1所示。

表1 線上自主學(xué)習(xí)配套資源列表

三、個人自主學(xué)習(xí)，小組合作探究

建構(gòu)線上線下混合式教學(xué)模式，需要重點(diǎn)考慮如何利用信息化工具觸發(fā)學(xué)生“學(xué)的需求、習(xí)的過程”。授課前，教師依據(jù)課程教學(xué)計(jì)劃，考慮到學(xué)生自身的能力情況，將基礎(chǔ)知識、基本概念放入線上自主學(xué)習(xí)，發(fā)布線上自主學(xué)習(xí)任務(wù)單和預(yù)習(xí)提綱，細(xì)化、明確個人自主學(xué)習(xí)目標(biāo)：

（1）熟知變壓器的知識體系；

（2）能夠說出變壓器的構(gòu)造和分類；

（3）理解繞組、空載電壓等基本概念；

（4）知道空心變壓器、鐵芯變壓器和理想變壓器的區(qū)別與聯(lián)系；

（5）知道變壓器的三個特性，并舉例說明其常見應(yīng)用。

根據(jù)要求，學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成視頻等學(xué)習(xí)任務(wù)，預(yù)習(xí)變壓器的基本知識點(diǎn)，完成并提交預(yù)習(xí)提綱、思維導(dǎo)圖至對分易的作業(yè)區(qū)，使學(xué)生在上課前就對變壓器有初步的了解，并自學(xué)變壓器相關(guān)基礎(chǔ)知識，有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)探索精神。

在小組合作探究階段，學(xué)生要完成以下兩個探究問題，提交研討結(jié)果至對分易討論區(qū)：

觀看微視頻《變壓器制造全過程》，了解變壓器的生產(chǎn)制作流程，說出變壓器的基本組成及材質(zhì)，判斷出視頻中的變壓器為芯式變壓器還是殼式變壓器，并說明判斷依據(jù)。

觀看《變壓器工作機(jī)理》的自制視頻，觀察記錄變壓器通直流電源與通交流電源兩種情況下，不同時刻，測量儀表的指針偏轉(zhuǎn)情況，討論分析其原因。

通過研討交流，使學(xué)生學(xué)會辨識不同類型的變壓器，基本掌握變壓器的工作原理，有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和領(lǐng)導(dǎo)能力。

四、線下課堂導(dǎo)學(xué)，解決重點(diǎn)難點(diǎn)

線下課堂是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，如何做好線上、線下教學(xué)內(nèi)容的有效銜接，教什么，如何教是重中之重。通過線上自主學(xué)習(xí)，學(xué)生對教學(xué)基本內(nèi)容有了一定的把握，課堂重難點(diǎn)知識學(xué)起來就會輕松不少。課堂上，采用“10+30+5”的教學(xué)模式，實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。即前10分鐘用來進(jìn)行自學(xué)展示，提問質(zhì)疑，掌握學(xué)生線上自學(xué)存在的問題，有針對性的進(jìn)行輔導(dǎo)答疑；中間30分鐘，教師結(jié)合線上自學(xué)情況，針對本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)、易錯點(diǎn)，根據(jù)準(zhǔn)備好的課程教學(xué)設(shè)計(jì)，進(jìn)行點(diǎn)撥、引導(dǎo)、分析、講解；后5分鐘，帶領(lǐng)學(xué)生迅速梳理本節(jié)課的知識體系及重難點(diǎn)等。

（一）課程引入，思政同行

“守好一段渠、種好責(zé)任田”。作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，要時刻注重“課程思政”的育人理念。將火神山、雷神山的報道視頻作為上課的“開胃菜”，如圖3所示。向?qū)W生展現(xiàn)變壓器在保證整個供電系統(tǒng)正常運(yùn)行中發(fā)揮的巨大作用，熱點(diǎn)話題的引入，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時，有助于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)情懷和家國情懷，增強(qiáng)民族自豪感。

圖3 火神山、雷神山變壓器圖

（二）自學(xué)展示，提問質(zhì)疑

準(zhǔn)確掌握學(xué)生的線上自學(xué)情況，才能夠“對癥下藥”。小組展示環(huán)節(jié)，各小組將變壓器思維導(dǎo)圖、小組研討結(jié)果等預(yù)習(xí)成果進(jìn)行分享交流，并提出自學(xué)疑難問題，如圖4所示。展示過程中，小組間可以互相質(zhì)疑和辯論，對于學(xué)生思辨能力和批判性思維養(yǎng)成意義重大。整個環(huán)節(jié)中，教師適時推送變壓器基礎(chǔ)練習(xí)題，如：（1）變壓器的三種特性；（2）測流鉗利用了變壓器的____功能，采用個別提問、在線投票的方式，了解學(xué)生自學(xué)內(nèi)容掌握程度，答疑解惑，幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)。

圖4 變壓器思維導(dǎo)圖

（三）知識深化，重點(diǎn)剖析

解決重點(diǎn)是實(shí)體課堂的主要任務(wù)。該環(huán)節(jié)以解決變壓器的重點(diǎn)和易錯點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)置了五個相關(guān)問題，如：變壓器能否傳遞直流電能和交流電能，同名端是否具有傳遞性，如何用實(shí)驗(yàn)法判別同名端等。既有對課前小組研討任務(wù)的深化，也有對課前個人自主學(xué)習(xí)內(nèi)容的拓展，通過問題引導(dǎo)的方式，以小組研討、投票、隨機(jī)提問、隨堂練習(xí)、學(xué)生講解為主，引導(dǎo)學(xué)生加深對線上自學(xué)知識和重點(diǎn)內(nèi)容的理解，有助于學(xué)生查漏補(bǔ)缺，掌握本堂課的重點(diǎn)和易錯點(diǎn)，從而探索更深層次的內(nèi)涵。

（四）貼近裝備，實(shí)例應(yīng)用

解決難點(diǎn)是實(shí)體課堂的另一主要任務(wù)。作為任職教育教學(xué)，掌握變壓器在裝設(shè)備及生活中的應(yīng)用是我們教學(xué)的目的之一。該環(huán)節(jié)重點(diǎn)采用“搶答+引導(dǎo)”的方式解決變壓器的教學(xué)難點(diǎn)問題。以裝設(shè)備應(yīng)用為前提，提出變壓器在工作、生活中的應(yīng)用實(shí)例，如：①某型飛機(jī)發(fā)動機(jī)的啟動點(diǎn)火器，其供電電源只有27 V的直流電源，而其電嘴點(diǎn)火電壓卻高達(dá)1.8～2萬伏，請問如何實(shí)現(xiàn)？②有一臺電壓為220 V/110 V的變壓器，N1=2 000，N2=1 000，有人想省一些銅線，將匝數(shù)減為400匝和200匝，是否可行？以搶答題的形式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，加深對變壓器難點(diǎn)的理解與掌握，使學(xué)生學(xué)會分析問題、解決問題，提高實(shí)際應(yīng)用能力和崗位任職能力，同時貼近裝備進(jìn)行教學(xué)，展現(xiàn)了為戰(zhàn)育人的思政理念。

（五）課堂小結(jié)，加深記憶

根據(jù)課堂教學(xué)活動，從以下5點(diǎn)對變壓器的內(nèi)容進(jìn)行整體回顧：

實(shí)質(zhì)：利用電磁耦合傳遞交流電能；

特性：變壓、變流、變阻抗；

注意正確聯(lián)接變壓器同名端；

按需求合理選取額定值，不要出現(xiàn)“小馬拉大車”的現(xiàn)象；

注意屏蔽電磁干擾。

通過總結(jié)梳理重難點(diǎn)，幫助學(xué)生加深理解，增強(qiáng)記憶，同時對學(xué)生的課堂表現(xiàn)及學(xué)習(xí)過程進(jìn)行總結(jié)，提升學(xué)生的課堂參與度，使學(xué)生能夠積極主動地開展學(xué)習(xí)。

（六）啟發(fā)思維，拓展練習(xí)

在課程結(jié)束后，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)，鞏固拓展為主。一方面，教師通過在線測試、完善思維導(dǎo)圖等任務(wù)，檢驗(yàn)學(xué)生變壓器相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握情況，學(xué)生通過梳理、總結(jié)，達(dá)到鞏固所學(xué)內(nèi)容的目的；另一方面，教師布置相關(guān)拓展作業(yè)，如：

[拓展練習(xí)]在如圖所示電路中，負(fù)載RL由a、b端口供電。

（1）若RL可變，試問當(dāng)RL=？時，RL可獲得最大功率。

（2）若負(fù)載RL=100Ω，RL怎樣才能從a、b端口處獲得最大功率。

通過半開放型練習(xí)，激發(fā)學(xué)生的再思考，再發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)新思維，拓展課堂知識，提升學(xué)員學(xué)習(xí)的能力與動力。此外，教師在微信群、對分易討論區(qū)及時解答學(xué)生的疑問，保持學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和主動性。

五、人性化設(shè)計(jì)，過程性管理

在變壓器的整個學(xué)習(xí)中，對線上線下混合式教學(xué)下的評價方式進(jìn)行了有效的嘗試，該綜合性評價方式主要包含課前、課中、課后三個階段[3]。課前主要考核學(xué)生預(yù)習(xí)提綱的完成情況，思維導(dǎo)圖的繪制，小組研討結(jié)果的質(zhì)量。另外設(shè)有加分項(xiàng)，鼓勵學(xué)生將自主學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)質(zhì)資源分享至討論區(qū)，教師審核通過的精華帖按0.5分/次進(jìn)行獎勵。課中依據(jù)考勤次數(shù)、答題質(zhì)量、互動情況賦予相應(yīng)的分值。課后考核指標(biāo)主要是拓展作業(yè)和在線測試。另外設(shè)有加分項(xiàng)，鼓勵學(xué)生積極交流，主動提問。通過多維度的過程性評價，而不是單一的考試結(jié)果考核，更能夠全方位地考查學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

表2 過程性考核

六、結(jié)束語

相對傳統(tǒng)教學(xué)來說，線上線下混合式教學(xué)對教師的課堂掌控能力要求較高，需要教師提前預(yù)估可能出現(xiàn)的各種情況，做好學(xué)情分析，統(tǒng)籌好線上自學(xué)內(nèi)容與課堂內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合。本節(jié)課采用線上線下混合式教學(xué)，有效利用了網(wǎng)絡(luò)平臺和資源，打破了傳統(tǒng)課堂上“師講生聽”的模式，讓更多學(xué)生參與其中，充分激發(fā)了學(xué)生的主動性和學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)效果和質(zhì)量，我們將在教學(xué)中繼續(xù)開展混合式教學(xué)，不斷摸索與總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。