后疫情時(shí)代電工實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)改革

張清枝

（新鄉(xiāng)學(xué)院 機(jī)電工學(xué)院，新鄉(xiāng) 河南 453003）

隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)正在改變著教育教學(xué)模式，特別是疫情期間，這些技術(shù)在“停課不停學(xué)”中發(fā)揮了重要作用，廣大教師通過“學(xué)習(xí)通”、微信和釘釘?shù)绕脚_開展了線上教學(xué)活動或線上線下混合教學(xué)活動。目前，線上線下混合教學(xué)已成為高校常用的教學(xué)方式。自從2020年新冠疫情暴發(fā)以來，我院教師就利用“學(xué)習(xí)通”和釘釘?shù)绕脚_開展了電工實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)工作，他們通過視頻播放和在線直播等形式完成了各項(xiàng)教學(xué)任務(wù)。

因?yàn)閷?shí)訓(xùn)課程的教學(xué)受到儀器設(shè)備等條件的限制，所以2019至2020學(xué)年下學(xué)期的電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)無法正常開展。2020年秋季開學(xué)以后，雖然教師和學(xué)生克服了種種困難，完成了因疫情耽誤的教學(xué)任務(wù)，但線下教學(xué)模式無法適應(yīng)后疫情時(shí)代的教學(xué)需要。因此，2021年春節(jié)期間，筆者就和其他任課教師著手進(jìn)行線上教學(xué)的準(zhǔn)備工作，錄制了課程視頻，開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，制定了線上線下混合教學(xué)的操作步驟，并于2021年春季利用“學(xué)習(xí)通”教學(xué)平臺開展了教學(xué)工作。在教學(xué)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)存在授課時(shí)數(shù)與教學(xué)內(nèi)容不匹配、學(xué)生人數(shù)與指導(dǎo)教師人數(shù)不匹配等問題。為了解決這些問題，筆者將線下教學(xué)變?yōu)榫€上線下混合教學(xué)，將課堂集中講解和示范等變?yōu)樵诰€觀看視頻、閱讀材料和開展討論，將教師評價(jià)變?yōu)槠脚_與教師綜合評價(jià)，提高了電工實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)質(zhì)量。

1 電工實(shí)訓(xùn)課程的特點(diǎn)

電工實(shí)訓(xùn)課程具有較強(qiáng)的工程性、實(shí)踐性和綜合性［1］，是新鄉(xiāng)學(xué)院車輛工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化和材料成型及控制工程等專業(yè)的必修課。各學(xué)校用于實(shí)訓(xùn)的設(shè)備不同，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容也有較大的差異［2］，因此實(shí)訓(xùn)課程各具特色。我校機(jī)電工學(xué)院利用起重機(jī)開展實(shí)訓(xùn)活動，除了完成常用電工工具使用等簡單項(xiàng)目以外，學(xué)生還要學(xué)習(xí)電動機(jī)主電路與控制電路的安裝與調(diào)試，分析和處理起重機(jī)的電路故障。

1.1 具有較大的危險(xiǎn)性

在電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，學(xué)生需要接觸一些大型設(shè)備，而這些大型設(shè)備往往需要電力驅(qū)動，因此實(shí)訓(xùn)過程帶有一定的危險(xiǎn)性，即使任課教師全程現(xiàn)場指導(dǎo)，也不能完全排除發(fā)生危險(xiǎn)的可能性。

1.2 需要大量的操作和個(gè)別指導(dǎo)

電工操作技能的培養(yǎng)離不開長期和反復(fù)的訓(xùn)練，學(xué)生的實(shí)際操作時(shí)間一定要得到保證。另外，在實(shí)際操作中，教師還要根據(jù)每個(gè)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)。

1.3 教學(xué)難度大

電工實(shí)訓(xùn)的教學(xué)存在較大的難度，原因是學(xué)生常常抵觸枯燥的基礎(chǔ)訓(xùn)練等操作內(nèi)容。另外，如何根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行電路分析，找到和排除故障，也是教學(xué)中的難題。

1.4 教學(xué)方法單一

傳統(tǒng)的教學(xué)方法為線下現(xiàn)場教學(xué)，教師先在課堂上講解主要的教學(xué)內(nèi)容，并進(jìn)行動作示范，然后學(xué)生單獨(dú)或分組操作，教師進(jìn)行全面或個(gè)別指導(dǎo)。

1.5 考核方法簡單

電工實(shí)訓(xùn)課程的考核往往采用過程性考核方式，也就是教師根據(jù)學(xué)生遵守實(shí)訓(xùn)紀(jì)律的情況、對待實(shí)訓(xùn)的態(tài)度、操作技能的掌握情況和實(shí)訓(xùn)報(bào)告的撰寫情況等對學(xué)生進(jìn)行綜合性評價(jià)。

2 電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的問題

2.1 存在較高的設(shè)備故障率

在教學(xué)過程中，雖然對學(xué)生進(jìn)行了安全教育，也采取了一些安全措施，但因接線錯(cuò)誤而造成的設(shè)備故障仍時(shí)有發(fā)生。

2.2 存在學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多問題

電工實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容包括電路的基本原理和分析方法、常用低壓電器的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、電動機(jī)的運(yùn)行和工作原理等，這些內(nèi)容分散于電工技術(shù)、機(jī)床電氣和電機(jī)拖動等電學(xué)課程中，有些課程學(xué)生在學(xué)習(xí)電工實(shí)訓(xùn)時(shí)還沒有學(xué)到。

電工實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)需要用門座式起重機(jī)，該起重機(jī)有7個(gè)電機(jī)，需要8個(gè)交流接觸器、6個(gè)空氣開關(guān)、7個(gè)熱繼電器和若干個(gè)控制開關(guān)、限位開關(guān)等組成主電路與控制電路進(jìn)行控制。由于起重機(jī)電路復(fù)雜、接線工作量大，而安排的學(xué)時(shí)卻非常少，學(xué)生無法在短時(shí)間內(nèi)完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

2.3 過分依賴任課教師

對于大學(xué)第2學(xué)期和第3學(xué)期的學(xué)生來說，他們剛剛接觸電學(xué)，僅僅學(xué)習(xí)了簡單的電路分析內(nèi)容，還沒有分析過比較完整的整機(jī)電路，因此對起重機(jī)的主電路和控制電路進(jìn)行綜合分析，難度就比較大。此時(shí)的學(xué)生還不具備根據(jù)現(xiàn)象判斷故障的能力，也不具備由關(guān)鍵點(diǎn)測試數(shù)據(jù)判斷可能出現(xiàn)故障的元器件和相關(guān)電路的能力，在實(shí)訓(xùn)過程中過分依賴指導(dǎo)教師。

2.4 難以做到因材施教

集中講解占用大量的課堂教學(xué)時(shí)間，學(xué)生的操作時(shí)間被大大壓縮，教師無法對學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，因而很難做到因材施教。

2.5 成績與教師關(guān)聯(lián)度較大

過程性考核是教師對學(xué)生進(jìn)行的全過程考核，其特點(diǎn)是考核時(shí)間長、考核面廣，教師需要將學(xué)生表現(xiàn)全都記錄下來。因此，考核成績與教師的關(guān)系非常密切，教師對學(xué)生的主觀印象在一定程度上決定了學(xué)生的實(shí)訓(xùn)成績，這就增加了成績的隨意性，降低了成績的客觀性。

3 電工實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)改革

疫情期間開展的線上教學(xué)活動提高了教師利用媒體和網(wǎng)絡(luò)開展教學(xué)的能力，使廣大教師對網(wǎng)絡(luò)平臺有了更全面、更深刻的認(rèn)識。雖然我校已在多年前將“學(xué)習(xí)通”作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，但由于教師對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重視程度普遍不高，網(wǎng)站的課程資源不夠豐富，大部分教師僅利用它統(tǒng)計(jì)學(xué)生的出勤率，平臺的教學(xué)輔助功能沒有得到充分利用。疫情期間，我校絕大多數(shù)教師利用“學(xué)習(xí)通”開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動。通過疫情期間的教學(xué)活動，廣大教師充分認(rèn)識到了“學(xué)習(xí)通”的強(qiáng)大功能，并給予了高度評價(jià)［3-5］。

在疫情期間，筆者根據(jù)電工實(shí)訓(xùn)課程的特點(diǎn)，利用“學(xué)習(xí)通”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺對課程資源進(jìn)行了優(yōu)化和整合，探索了線上線下混合式教學(xué)方法。該方法要求學(xué)生課前線上觀看教學(xué)視頻，課上單獨(dú)或分組進(jìn)行操作訓(xùn)練，節(jié)省了教師集中講解和操作示范占用的時(shí)間，以便有更多的時(shí)間進(jìn)行指導(dǎo)。

3.1 增加基于“學(xué)習(xí)通”的教學(xué)功能

電工實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)采用的是“平臺架構(gòu)＋資源建設(shè)＋教學(xué)應(yīng)用”的形式，學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)課程資源進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)，教師利用線上線下混合式教學(xué)模式開展教學(xué)?！皩W(xué)習(xí)通”平臺為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提供了廣闊空間，筆者在“學(xué)習(xí)通”平臺上增加了學(xué)習(xí)內(nèi)容、交流討論、學(xué)習(xí)反饋、技能考核和統(tǒng)計(jì)評價(jià)等必備的課程教學(xué)功能，學(xué)生則利用空間自主開展“應(yīng)知”學(xué)習(xí)、“應(yīng)會”操作、小組合作、組間互助等學(xué)習(xí)活動，教學(xué)平臺實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、記錄和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和行為。

3.2 開展環(huán)環(huán)相扣的三段式教學(xué)

電工實(shí)訓(xùn)的教學(xué)時(shí)間為30學(xué)時(shí)，安排在大學(xué)第2學(xué)期或第3學(xué)期的某一周。為了在短時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，筆者將教學(xué)過程分為3個(gè)階段，這3個(gè)階段分別是課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課后拓展與反饋（圖1）。課前預(yù)習(xí)要求學(xué)生觀看相關(guān)教學(xué)視頻、閱讀材料并及時(shí)提交討論結(jié)果；課堂教學(xué)要求學(xué)生進(jìn)行動手操作，教師作現(xiàn)場指導(dǎo)，并對學(xué)生在討論、操作和紀(jì)律等方面進(jìn)行考核；課后拓展與反饋要求學(xué)生通過查閱資料完成當(dāng)天的實(shí)訓(xùn)報(bào)告，總結(jié)當(dāng)天實(shí)訓(xùn)中的問題。一個(gè)學(xué)期結(jié)束之后，筆者分析學(xué)生的考試成績、同行評教結(jié)果和學(xué)生評教意見，找出教學(xué)中存在的不足，以便在下次教學(xué)時(shí)修正。整個(gè)教學(xué)過程處于持續(xù)改進(jìn)狀態(tài)，最終達(dá)到教學(xué)效果與教學(xué)目標(biāo)的統(tǒng)一。

圖1 電工實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)過程

這樣的教學(xué)過程將大量的課堂集中講解轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的課前預(yù)習(xí)，不僅解決了學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多的問題，而且能讓學(xué)生反復(fù)觀看自己不理解的知識點(diǎn)，加深對電路分析的理解，以減少對教師的依賴。

3.3 開展多維度和全方位的差異化教學(xué)

雖然學(xué)生的認(rèn)知水平相近，但前期知識儲備、認(rèn)知風(fēng)格、學(xué)習(xí)興趣、實(shí)踐動手能力等還存在一定差異。在以往的教學(xué)中，需要花費(fèi)大部分時(shí)間和精力進(jìn)行集中講解和操作示范，很難根據(jù)學(xué)生的個(gè)性差異開展有針對性的教學(xué)。使用“學(xué)習(xí)通”以后，把知識性內(nèi)容傳到平臺，供學(xué)生課下學(xué)習(xí)，把節(jié)省的課堂時(shí)間用于指導(dǎo)學(xué)生的操作練習(xí)，這就為差異化教學(xué)提供了條件。

3.3.1 依照學(xué)生的實(shí)訓(xùn)現(xiàn)狀進(jìn)行差異化教學(xué)

通過查詢“學(xué)習(xí)通”提供的線上討論、預(yù)習(xí)進(jìn)程和操作測試等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，筆者及時(shí)了解學(xué)生的認(rèn)知水平，以便能進(jìn)行有針對性的輔導(dǎo)。比如：起重機(jī)的操作要求學(xué)生掌握起重機(jī)的調(diào)試方法，分析起重機(jī)故障的原因，筆者就在“學(xué)習(xí)通”上發(fā)布了“調(diào)試過程中發(fā)生哪些故障？分析引起故障原因”等討論題；對于“接線不牢固”等一般性問題，則交給學(xué)生自行解決；對于“電機(jī)運(yùn)行異?！钡葟?fù)雜問題，教師在教學(xué)中進(jìn)行有針對性的指導(dǎo)。

3.3.2 依照學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行差異化教學(xué)

在電工實(shí)訓(xùn)課程開課前，筆者設(shè)計(jì)了《專業(yè)學(xué)習(xí)興趣調(diào)查問卷》，對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)反饋結(jié)果對學(xué)生進(jìn)行分組，在分組過程中盡量避免把興趣水平較低的學(xué)生分到同一個(gè)組，保證了學(xué)習(xí)小組有較高學(xué)習(xí)興趣和較好的合作氛圍，同時(shí)給予興趣水平較低的學(xué)生更多關(guān)注。

3.3.3 依照學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格進(jìn)行差異化教學(xué)

在心理學(xué)理論中，認(rèn)知風(fēng)格通?？蓜澐譃閳鲆来嫘秃蛨霆?dú)立型。場獨(dú)立型學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)不易受外部因素的干擾，不善于和他人交談，往往通過自我探索獲得知識；場依存型學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)容易受外部因素的干擾，喜歡與周圍的人探討問題，向老師請教［6］。由于“學(xué)習(xí)通”的輔助教學(xué)，教師有更多時(shí)間進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)、觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，更容易區(qū)分每個(gè)學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格。在線下教學(xué)中，教師能夠根據(jù)學(xué)生的不同認(rèn)知風(fēng)格進(jìn)行不同的指導(dǎo)。例如，幫助場獨(dú)立型學(xué)生解決實(shí)訓(xùn)中存在的問題，防止其在一個(gè)問題上花費(fèi)太多的時(shí)間，影響實(shí)訓(xùn)進(jìn)度；而對于場依存型學(xué)生，鼓勵(lì)他們獨(dú)立思索，培養(yǎng)自己的思維能力。

4 教學(xué)改革后的成果

2020到2021學(xué)年，筆者承擔(dān)了3個(gè)班的電工實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)任務(wù)，并采用新的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)。為了驗(yàn)證新教學(xué)方法取得的效果，將這3個(gè)班作為實(shí)驗(yàn)班，將另外3個(gè)班作為對照班進(jìn)行比較，得出了以下結(jié)論。

4.1 提高電工實(shí)訓(xùn)的教學(xué)質(zhì)量

將實(shí)驗(yàn)班和對照班的學(xué)習(xí)成績進(jìn)行對比，可以發(fā)現(xiàn)教學(xué)改革前后學(xué)生成績的變化情況（表1、表2）。

表1 教學(xué)改革前電學(xué)基礎(chǔ)成績對比

表2 教學(xué)改革后電工實(shí)訓(xùn)成績對比

從表1可以看出，在改革教學(xué)方法以前，對照班的電學(xué)基礎(chǔ)課程成績明顯高于實(shí)驗(yàn)班。從表2可以看出，實(shí)驗(yàn)班的優(yōu)秀率高于對照班，平均成績明顯高于對照班。這說明改革教學(xué)方法能明顯提高電工實(shí)訓(xùn)的教學(xué)質(zhì)量。

4.2 考核方法客觀和科學(xué)

圖2給出了對照班與實(shí)驗(yàn)班的成績分布情況。從圖2可以看出，實(shí)驗(yàn)班的成績更接近正態(tài)分布，這說明改革后的考核方法是客觀和科學(xué)的［7］。通常情況下，在一個(gè)行為總體樣本中，成績優(yōu)秀者和成績較差者均比較少，中間者較多，人們就普遍認(rèn)為考核辦法和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是科學(xué)的。

圖2 對照班與實(shí)驗(yàn)班的成績分布

4.3 保障了后疫情時(shí)代教學(xué)工作的正常開展

在后疫情時(shí)代，不時(shí)會有個(gè)別學(xué)生因?yàn)橐咔榉揽匾鬅o法參加線下教學(xué)。如果采用線下教學(xué)方式，實(shí)訓(xùn)就需要一周時(shí)間，學(xué)生的補(bǔ)課壓力非常大，這會嚴(yán)重影響其他課程的學(xué)習(xí)。利用“學(xué)習(xí)通”進(jìn)行混合式教學(xué)，即使學(xué)生無法參加線下教學(xué)，他們也能通過網(wǎng)絡(luò)參與線上教學(xué)活動，并能通過快遞獲得小型工具和基本耗材，開展基本功練習(xí)、接線練習(xí)和排障練習(xí)，還能通過教學(xué)平臺獲得教師指導(dǎo)和查詢成績。經(jīng)歷線上教學(xué)的學(xué)生再參加線下教學(xué)時(shí)，很快就能在大型設(shè)備上完成復(fù)雜電路的連接與調(diào)試，順利完成全部實(shí)訓(xùn)任務(wù)。

4 結(jié)束語

基于學(xué)校和學(xué)生的實(shí)際情況，筆者改革了傳統(tǒng)的線下教學(xué)方法，設(shè)計(jì)和制定了依托“學(xué)習(xí)通”教學(xué)平臺開展的以學(xué)生訓(xùn)練為主、教師指導(dǎo)為輔的多閉環(huán)、全動態(tài)的混合教學(xué)方法。采用該方法能提高學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課下訓(xùn)練的積極性，減少教師集中講解與示范的時(shí)間，增加對個(gè)別學(xué)生現(xiàn)場指導(dǎo)的時(shí)間。師生交流也從教師提問為主變成了師生互問為主。一年多的教學(xué)實(shí)踐證明了新教學(xué)方法在一定程度上解決了課時(shí)量與教學(xué)內(nèi)容不匹配、學(xué)生人數(shù)與指導(dǎo)教師數(shù)量不匹配等問題。