微課在高職電工測(cè)量課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

(重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，重慶 402160)

現(xiàn)代社會(huì)信息傳遞與交流變得越來(lái)越快速、高效。微博、微信、微電影、微雜志等一系列“微型”產(chǎn)品呈現(xiàn)在人們的眼前，世界已經(jīng)進(jìn)入了“微時(shí)代”。傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)無(wú)法滿足學(xué)生的需求?！秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》明確指出：信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展將產(chǎn)生革命性的影響，必須予以高度重視，微課也就應(yīng)運(yùn)而生。它是以教學(xué)視頻為主要呈現(xiàn)方式，圍繞學(xué)科知識(shí)點(diǎn)(重點(diǎn)、難點(diǎn)、考點(diǎn))、例題習(xí)題、疑難問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)操作等進(jìn)行的教學(xué)過(guò)程及相關(guān)資源的有機(jī)結(jié)合體[1]。

電工測(cè)量是高職高專院校電力類專業(yè)一門核心的、實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是整個(gè)電力類專業(yè)學(xué)習(xí)后續(xù)課程的基礎(chǔ)。本課程的學(xué)習(xí)能使學(xué)生熟練掌握典型電工測(cè)量?jī)x器的原理、性能以及使用方法，熟悉常用的電工測(cè)量方法，能對(duì)電工測(cè)量中的誤差進(jìn)行分析和處理。本課程將電工學(xué)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，既能培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，也能提高學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、應(yīng)用知識(shí)綜合設(shè)計(jì)的能力[2]。但受由于傳統(tǒng)教學(xué)觀念和實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件等多方面因素影響，電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)過(guò)程始終存在很多問(wèn)題。而微課的教學(xué)模式和特點(diǎn)恰好能解決電工測(cè)量課程中存在的各種問(wèn)題，因此在電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程中引入微課教學(xué)十分必要。

1 電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

電工測(cè)量是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，學(xué)生在掌握電路基本知識(shí)的同時(shí)，也要具備較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力，學(xué)習(xí)難度較大。筆者所在學(xué)校作為一所普通高職院校，辦學(xué)層次決定了生源情況，入校學(xué)生無(wú)論是學(xué)習(xí)欲望、學(xué)習(xí)能力、課堂表現(xiàn)都需要進(jìn)一步訓(xùn)練和提高。結(jié)合近年來(lái)該校電工測(cè)量教學(xué)情況，發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題。

1)實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)不充分

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，弄清楚?shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)儀器。這樣做到心中有數(shù)，才能保證在課堂有限的時(shí)間內(nèi)高效完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高教學(xué)效果。但如果只是讓學(xué)生單純通過(guò)教材預(yù)習(xí)，只有小部分學(xué)生會(huì)走馬觀花地看一遍，也不會(huì)多動(dòng)腦子去分析，其他大部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)前是不會(huì)翻閱書本的，從而導(dǎo)致在課堂上學(xué)生不能快速上手實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中問(wèn)題不斷，也不能按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)。

2)課堂演示實(shí)驗(yàn)效果欠佳

通常，課堂上教師會(huì)先將本節(jié)課實(shí)驗(yàn)所用的理論電路知識(shí)、實(shí)驗(yàn)原理以提問(wèn)的方式進(jìn)行復(fù)習(xí)，然后對(duì)本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示。在演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師力求讓整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程形象直觀地展示在每位學(xué)生面前，引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析實(shí)驗(yàn)中遇到的一些問(wèn)題。但是教學(xué)過(guò)程結(jié)束，學(xué)生往往只記得部分實(shí)驗(yàn)片段，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程無(wú)法在大部分學(xué)生的腦海中再現(xiàn)。加上，教師演示時(shí)，一般是所有同學(xué)集中到一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)前觀察，往往只有離教師近的那部分學(xué)生能看到教師的操作示范，距離較遠(yuǎn)的學(xué)生無(wú)法看到甚至聽不清教師的聲音，這導(dǎo)致很多學(xué)生學(xué)習(xí)熱情降低，動(dòng)手操作環(huán)節(jié)受到影響，也增加了教師大量的重復(fù)工作。

3)實(shí)驗(yàn)操作停留在表面

近年來(lái)，筆者所在學(xué)校電力類人才培養(yǎng)方案中電工測(cè)量課程分配的課時(shí)在不斷減少，課堂上教師需要花大量時(shí)間進(jìn)行理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)演示，導(dǎo)致學(xué)生沒有足夠的時(shí)間去探索、分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題，僅限于完成基本實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到一些問(wèn)題沒有足夠的時(shí)間去解決，使得實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程只停留在表面。長(zhǎng)此以往，就會(huì)形成知識(shí)斷層,知識(shí)漏洞越來(lái)越大,也就越來(lái)越難以彌補(bǔ)。

2 微課在電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

1)短小精悍

電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)微課是教師對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程、操作規(guī)范，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題，儀器設(shè)備的某一結(jié)構(gòu)等進(jìn)行講解，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)儀器等的了解和認(rèn)識(shí)。隨著社會(huì)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的技術(shù)融入了我們的生活。科技讓生活更美好，但技術(shù)也讓我們難以集中注意力[3]。據(jù)調(diào)查，在網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的注意力集中最佳時(shí)間是10 min內(nèi)。因此，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)，教師應(yīng)該有效劃分知識(shí)點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)，把每個(gè)微課的時(shí)間控制在10 min之內(nèi)。

2)課前預(yù)習(xí)、重復(fù)播放

微課短小精悍，每個(gè)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)都是針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)中將會(huì)遇到的問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)的，非常適合學(xué)生實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)，而且時(shí)間和地點(diǎn)可以自由選擇。另外，視頻可以反復(fù)播放，適合不同層次的學(xué)生。平時(shí)反應(yīng)比較慢又羞于提問(wèn)的學(xué)生也能通過(guò)反復(fù)播放從容地學(xué)習(xí)，使得實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)落到實(shí)處，達(dá)到預(yù)期的目的。

3)資源豐富，手段多樣

電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)微課無(wú)論是內(nèi)容和形式都豐富多彩，一方面充分利用教育信息技術(shù)展示真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，直接展示教師的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程、操作規(guī)范，讓學(xué)生能夠看得懂，并且能模仿操作。另一方面，教師在設(shè)計(jì)和制作的過(guò)程中，用豐富的圖片、聲音、視頻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用過(guò)程中的正誤對(duì)比、虛實(shí)結(jié)合、適宜縮放，使得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更清楚。同時(shí)，用字幕或語(yǔ)音提示重點(diǎn)內(nèi)容和注意事項(xiàng)，學(xué)生通過(guò)課前觀看微課預(yù)習(xí)，能夠直觀、清晰地看到操作過(guò)程、現(xiàn)象和結(jié)果[4]。另外，微課的拍攝和錄制過(guò)程使用多種軟件和工具，豐富并拓寬了教學(xué)手段，精美的視頻給學(xué)生帶來(lái)視覺上的新鮮感和沖擊力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4)符合電工測(cè)量課程特點(diǎn)

微課也不是萬(wàn)能的，微課的優(yōu)勢(shì)在一些理論性較強(qiáng)、邏輯推導(dǎo)要求較多的課程中就變成了短板。但是對(duì)重視操作過(guò)程、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能的電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)課程來(lái)說(shuō)，微課的優(yōu)勢(shì)顯而易見。電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)課程需要大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)操作的展示鏡頭，對(duì)于個(gè)別重復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)反應(yīng)過(guò)程較慢的畫面，教師通過(guò)后期編輯對(duì)內(nèi)容進(jìn)行快進(jìn)。相反，對(duì)個(gè)別持續(xù)時(shí)間較短的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或無(wú)法快速捕捉的教學(xué)內(nèi)容，也可進(jìn)行后期視頻處理，重復(fù)呈現(xiàn)給學(xué)生[5]。對(duì)于一些需要儀器設(shè)備細(xì)節(jié)展示的，也可以通過(guò)近距離拍攝、放大器材細(xì)節(jié)，便于學(xué)生清楚地熟悉整體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。微課節(jié)約了課堂上的講解時(shí)間，教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能更好地輔助和引導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)課的主體，有更多時(shí)間獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)課的質(zhì)量[6]。

3 電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)微課教學(xué)的設(shè)計(jì)

微課設(shè)計(jì)要根據(jù)教學(xué)要求，以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，分析課程內(nèi)容，拆分知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)針對(duì)某個(gè)具體實(shí)驗(yàn)的重難點(diǎn)、易出錯(cuò)環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)講述，做到主次分明。筆者所在學(xué)院電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如表1所示。

表1 電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)微課的設(shè)計(jì)目的主要是用于學(xué)生課前預(yù)習(xí)。電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)的前奏是學(xué)生的預(yù)習(xí)。是否預(yù)習(xí)充分，將直接影響實(shí)驗(yàn)的全部過(guò)程和最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)包括相關(guān)理論的復(fù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)原理的了解，儀器的認(rèn)識(shí)、操作步驟及注意事項(xiàng)的熟悉等。電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)對(duì)接的是電路及磁路課程，主要完成該課程相關(guān)理論、定律的驗(yàn)證[7]。一般情況下，電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)的開設(shè)是在電路及磁路課程剛學(xué)完不久，實(shí)驗(yàn)前相關(guān)理論的復(fù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)原理的預(yù)習(xí)問(wèn)題不是很大。但在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行之前，學(xué)生完全沒有接觸過(guò)實(shí)驗(yàn)所需的儀器，從而對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器缺乏直觀的認(rèn)識(shí)。因此，電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)微課的設(shè)計(jì)主要包括儀器認(rèn)識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程和注意事項(xiàng)，下面以“電阻伏安特性的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)為例，介紹一次實(shí)驗(yàn)課完整的微課設(shè)計(jì)過(guò)程。微課設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

圖1 電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)微課設(shè)計(jì)流程

1)實(shí)驗(yàn)儀器講解認(rèn)識(shí)

教師在微課視頻中首先介紹本次實(shí)驗(yàn)需要用到的實(shí)驗(yàn)儀器：直流穩(wěn)壓電源1臺(tái)；滑線電阻1只；小電阻(1.5 V，7.5 Ω)1只；繞線電阻(15 Ω，15 W)1只；直流毫安表C34型(100 mA/200 mA，0.5級(jí))1只；直流電壓表C34型(1.5 V/3.0 V/7.5 V，0.5級(jí))1只；萬(wàn)用表(DT—99228B)1只。并針對(duì)學(xué)生第一次接觸的一些關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)儀器，如直流穩(wěn)壓電源、直流毫安表、直流電壓表等進(jìn)行詳細(xì)講解。講解內(nèi)容：直流穩(wěn)壓電源面板上各主要開關(guān)、旋鈕的作用，直流穩(wěn)壓電源能實(shí)現(xiàn)的基本功能，使用注意事項(xiàng)[8]；直流毫安表、電壓表的準(zhǔn)確度選擇，測(cè)量前的檢查，與被測(cè)電路的連接，讀數(shù)方法，維護(hù)方法等。

2)演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)過(guò)程主要包含實(shí)驗(yàn)接線操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的演示，并不是記錄接線操作全過(guò)程。在設(shè)計(jì)過(guò)程中要明確目的，以學(xué)生為主，突出接線過(guò)程中需要注意的環(huán)節(jié)，對(duì)于個(gè)別重復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作，制作過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)快進(jìn)，適宜縮放[9]。電阻伏安特性實(shí)驗(yàn)電路接線圖如圖2所示。該實(shí)驗(yàn)在接線過(guò)程中需要注意的是先串聯(lián)后并聯(lián)的原則，在不確定電路中電壓、電流方向的情況下用試觸法連接電流表和電壓表。

圖2 電阻伏安特性實(shí)驗(yàn)接線圖

3)小結(jié)注意事項(xiàng)

4 電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)微課教學(xué)模式的實(shí)施與反饋

2016年9月，筆者所在學(xué)校推出MOOC網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)課程MOOC平臺(tái)建設(shè)情況如圖3所示，圖4為電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)課程微課學(xué)習(xí)界面。

圖3 電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)課程MOOC平臺(tái)

圖4 微課學(xué)習(xí)界面

2017—2018學(xué)年第一學(xué)期，筆者在電氣工程系2016級(jí)學(xué)生中開展了基于該MOOC平臺(tái)的“電工測(cè)量”微課教學(xué)模式。每次實(shí)驗(yàn)前，教師要求學(xué)生通過(guò)自己的賬號(hào)登錄平臺(tái)預(yù)習(xí)本次實(shí)驗(yàn)，主要包括觀看微課視頻、PPT等資料。學(xué)生基本都能按教師的要求在課前通過(guò)微課視頻提前預(yù)習(xí)，課堂上做實(shí)驗(yàn)注意力集中，知道自己要做什么，課堂氛圍有了明顯的改善；學(xué)期末，將2016級(jí)學(xué)生的電工測(cè)量綜合考試成績(jī)(平時(shí)60%+期末實(shí)操40%)與2015級(jí)未采用微課教學(xué)模式的學(xué)生考試成績(jī)做了數(shù)據(jù)分析，結(jié)果如表2所示。

表2 期末考試成績(jī)比較

從表2可以看出，2016級(jí)學(xué)生優(yōu)秀率、及格率明顯高于2015級(jí)學(xué)生，不及格學(xué)生人數(shù)明顯減少，取得了較好的效果。

5 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐表明，在電工測(cè)量實(shí)驗(yàn)類課程預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)加入微課教學(xué)模式，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、調(diào)動(dòng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[10]。作為老師，也應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)，積極探索微課教學(xué)模式在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用，在當(dāng)前時(shí)代背景下，構(gòu)建信息化科學(xué)教育模式，進(jìn)一步提升教學(xué)效果。