《电机与拖动》混合式教学研究

随着信息技术和互联网技术的迅猛发展，在线教育逐渐成为全球教育发展的一个重要组成部分，其中慕课（MOOC）最具代表性。然而，慕课仍处于发展初期，还有许多不完善之处。大规模公共课程已经无法满足学生对个性化的要求，于是“私播课”（SPOC）应运而生。“私播课”，即小规模在线课程。和慕课相比，“私播课”具有可以将在线视频和习题与线下课堂答疑相结合的特点，比较适用于受益面较小的专业课程教育。混合式教学就是把传统教学方式的优势和网络在线教学方式的优势结合起来，既能发挥传统课堂面对面授课时师生之间可以随时互动、方便彼此感情交流、教师可以全程监控授课过程、充分体现教师的主导地位等优势，又可以发挥网络教学的优势，方便学生线下自学，充分发挥学生的主动性、积极性和创造性，其核心思想是采用不同的方式解决问题，促使教学效果达到最优化等目的。

在线课程平台设计

针对《电机与拖动》课程的三大块主要内容，设置了直流电机、变压器和三相异步电机三个教学情境，尽可能将知识点碎片化。在浙江大学城市学院已经具有的Blackboard在线教学管理平台上，完善了相关教学资料，按照翻转课堂教学的要求重新整理了教学简介、教学大纲和教学进度表；在教学视频中，除了提供一份《电机与拖动》课程完整的全程录播教学视频之外，还陆续增添了按照翻转课堂教学要求所录制的若干短视频，同时将原有的试题习题电子版答案，也陆续逐个录制为短视频进行讲解，以供学生课前课后反复观看，就像教师在一对一教学，保证了教学改革的顺利实施。

混合式教学模式与设计

目前，传统的课堂面授式教学只能满足那些学习成绩较好、可以跟得上老师教学进度的学生，一般人数基本在所教授学生的三分之一左右；剩下的学生则是学习成绩一般，当堂不能将老师所讲授知识全部消化理解的同学，这部分学生都需要课后再花费时间去消化理解课上知识。原有的简单的电子课件，经过这么多年的检验，发现效果并不理想，而通过将知识点碎片化所录制的短视频，学生可以反复观看，消化吸收相关知识，对于学生对知识点的掌握起到极大地促进。这样一来，也可以做到传统课堂教学与网络教学相结合的目的。《电机与拖动》的主要内容，包括直流电机、交流电机和变压器三部分，是将《电机学》与《电机拖动》结合起来的内容。由于课时有限，重点讲解电机和变压器的外特性。教学内容目前主要以教学情境为主，围绕直流电机、变压器和交流电机三个教学情境，梳理每一个教学情境的教学任务、教学目标、教学重点和难点，同时知识点碎片化，为录制微视频做好准备工作。以直流电动机为例，说明教学情境的设计：

教学任务：①直流电机的基本特性；②他励直流电动机的拖动及实现；③并励直流电动机的拖动及实现。

教学目标：①掌握直流电机基本工作原理与结构；②掌握直流电动机性能；③掌握他励直流电动机的启动、调速、制动；④了解电枢反应、电枢电动势和电磁转矩公示、换向的定义及改善换向的方法；⑤熟悉他励直流电动机的接线、启动、改变转向及调速方法。

碎片化知识点：直流电动机工作原理、直流发电机工作原理、可逆原理、直流电机结构、额定值、额定功率、磁场、电枢反应、电枢电动势、电磁转矩、电磁功率、运行原理、电压平衡方程式、转矩平衡方程式、功率平衡方程式、工作特性、機械特性、换向。

教学重点：直流电机的工作原理、内部结构、用途、运行特性以及他励和并励直流电机的起动、调速和制动。

教学难点：直流电机的内部电磁过程、分析问题、计算问题的思路和方法。

为了让学生们更好地掌握课上所讲授理论知识内容，我们在理论授课的同时，在课外增加了围绕直流电机展开的小型设计项目。通过分组完成小型设计项目的手段，帮助学生们深入理解和掌握直流电机的各种特性。

混合式教学模式建设

教学内容和教学资源建设 根据浙江大学城市学院自动化专业学生特点，围绕直流电机、变压器和异步电机三大知识模块，将知识点碎片化；根据分解后的知识点设置教学情境，形成围绕知识点展开的38个短视频，每个短视频时间长度在5分钟至15分钟；同时配套相应的在线作业题目、在线测试题目以及讨论题目，认真梳理并完善相关网络资源，包括课程介绍、教学大纲、预备知识、教学辅导、参考资料、考核方式等内容。

教学设计与方法建设 遵循有效教学的基本规律，结合在线开放课程平台，从学习者角度出发，继续深入探索课堂教学内容改革，完善基于建模和解模理念的项目驱动式课堂教学模式，改变教师在课堂主讲方式。通过问题讨论、随堂练习、学生参与课堂教学等方法调动学生在课堂学习的主动性；积极探索“翻转课堂”的教学方法，尝试课堂面对面和在线自学的混合式教学方式，学生在课前需要提前观看课程微视频，完成相应的预习内容。在课堂上则侧重与教师互动，通过课堂讨论，加深学生对理论知识理解及掌握。课外增加围绕直流电机展开的小型设计项目，通过分组完成小型设计项目的手段，帮助同学们深入理解和掌握理论教学内容。

结论

本论文依托浙江大学城市学院《电机与拖动》在线开放课程建设项目，对基于在线课程的混合式教学模式进行了初步探索，希望能够在课程建设过程中，完善传统教学与在线开放课程教学之间的关系，探索混合式教学实践的具体路径和实施策略。

【本文由2016年浙江大学城市学院在线开放课程建设项目“电机与拖动”ZX1603资助】

（作者单位：浙江大学城市学院信息与电气工程学院；辽宁科技大学电子与信息工程学院）