电力拖动在线互动课程教学探讨

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［摘要］课题组针对电力拖动的课程特点和学生心理特点，将具有在线互动功能的混合式智慧教学工具引入课堂教学中，通过雨课堂在课前、课堂、课后三个阶段的充分应用，不仅激发了学生的学习热情，培养了学生的创新能力，还可通过大数据统计，使得教师更好地掌握学生的学习情况，及时调整教学内容。

［关键词］电力拖动；雨课堂；教学设计；教学改革

电力拖动是机电和自动化专业方向必修的专业基础课程和特色课程。本课程主要研究交、直流电动机的各种运行状态、特性，详细论述电动机拖动系统的稳态和动态分析、各种调速方法以及工程计算。本课程涉及知识面广，理论性强，公式众多，偏重理论教学，比较枯燥单一。如何在教学过程中使学生具备扎实的电路分析基本功，培养学生提出新问题和解决现有问题的能力、理论联系实际的能力是课程教学的难点所在。学堂在线是清华大学发起的精品中文慕课(MOOC)平台，雨课堂作为学堂在线推出的混合式智慧教学工具，可以为授课课程在课前、课堂、课后每一个环节进行全新设计，让师生互动更多、教学更为便捷。如何依托雨课堂这样一种全新的教学工具，对电力拖动课程进行新的、科学系统的教学设计，建立基于雨课堂的电力拖动课程教学设计模型，正是我们需要思考的问题。笔者根据翻转课堂、互动式教学的理论，构建出更加完善的教学模型。

一、电力拖动课堂教学模型

电力拖动课堂教学模型主要由课前、课堂和课后三部分组成。（一）课前设计。1.教学视频的准备。视频教学在知识的传授过程中有着重要作用。学生们往往对视频比较感兴趣，也更容易吸收视频中的内容。教育资源的共享、优质教学视频的开放一直以来呈现蓬勃发展之势，越来越多的高校或组织机构开放了优质的MOOC视频，通过互联网进行共享，教师可以根据自己的需要寻求跟自己教学内容相符的视频资源，来作为自己的教学内容，也可根据教学安排和教学内容录制教学视频。雨课堂的一大功能就是可以将带有MOOC视频的课件通过微信端向学生进行推送，为学生获取教学视频增加了极大的便利。因为教师在教育教学目标上更加明确，所以需要由教师来完成相关视频的挑选与准备，并通过一定途径传递、分享给学生。在以往的传统课堂上，视频有且仅有课堂观看这一分享方式，但引入雨课堂教学之后，教师可随时推送视频，无论是当堂还是课前课后。例如在初识电力拖动系统环节的教学中，选取“行进机械狗”“分拣药片机械手”实例视频让学生观看，并讨论电机系统在两种机械中的运用。通过视频教学使学生理解什么是电力拖动，以及电力拖动系统的构成；通过讨论并启发思维，使学生能够列举若干以电动机作为原动机带动生产机械，完成一定生产任务的例子。有了视频的观看和之后的讨论环节，明显提高了学生对于电机系统学习了解的积极性，增强了对本课程学习的兴趣以及信心。2.摸底练习。电力拖动课程偏重理论，概念性内容、公式较多且理解较为困难，学时少，过渡快，学生若不能在课上跟上教师节奏，一步落，则步步落，导致跟不上课程进度，影响后面的学习。教师若能在课前进行一些引导性练习，将已授内容与待授内容进行衔接，既作为前面内容的回顾，又作为新授课内容的预习练习，可使学生在最短时间内进入课堂高效学习的状态。同时，学生对于摸底练习的完成情况也形成了对教师的反馈提醒，便于教师在接下来的授课中有所侧重，提高整体效率。教师可有效利用雨课堂全天候连接的特点，及时在课堂开始之前将这些引导性练习推送至学生手机，并在后台收集完成情况，经过一定的处理与分析，适时适度调整教学计划与授课内容。这不仅可以帮助教师更科学、系统地授课，也是对学生预习新课进度的一种监督，更是可以作为学生绩评的依据。（二）课堂设计。1.教学内容的安排。电力拖动课程的学习需要电力电工学和高等数学的部分内容为基础。教学若对所有公式进行步步细推，则会导致重叠知识重复讲述，浪费时间，也会降低学生学习的积极性。教学若精简从略，不论缘由，又会使学生一知半解，似懂非懂，降低教学效果。学生基础不同，知识点掌握程度不一，因此需要根据学生状态，调整教学思路，合理制订教学内容。我们可以通过雨课堂有效解决问题，实时掌握学生状态。教学内容虽由教师制订，知识的内化与吸收却由学生来完成。倘若不能及时洞悉学生的知识掌握情况以及对教学内容的反馈建议，那教师制订的教学计划将会丧失活力。雨课堂的存在可以改善这一状况，借助“不懂”按钮，学生将不会、不懂的内容及时反馈给教师，由教师进行统计，并根据反馈情况随时对教学计划进行调整。雨课堂建立起来的师生交流沟通渠道课上课下均可进行，“不懂”按钮也好，留言功能也好，都为学生提供了一个很方便的交流途径。2.教学方法的选用。单一的灌输式的教学方法一直为课堂的组织者和参与者所诟病。引入雨课堂的新式课堂则可以带来多种教学方法的混合使用。就电力拖动课程而言，在讲授一些侧重理论的部分内容时，例如复杂公式的推导等，须采用讲授法，对于较难理解的知识点，要进一步对讲解过程进行细化，加深学生对于问题的认识和理解。对于较简单或已经部分掌握的知识点，可采用习题巩固的教学方法，提前设计好问题，让学生当堂完成对应练习，即可检验学生学习的进度和成果。而对于抽象化知识点的讲授，则可采用案例分析的方法，结合一些与授课内容相关的实例进行剖析，让抽象的问题得到形象化的体现，从而引导学生思考，引导学生掌握这部分知识。这在一定程度上也能提高课堂学习的积极性。除此之外，对于部分教学内容，还可采用任务驱动的教学方法，在一些教学环节设置学习所需要完成的实践任务，比如查阅资料文献、寻找并观看网络视频等，在任务的驱动下引导学生进行自主学习、独立学习。而对于学生在练习中出现的普遍的，错误较多的知识点，宜采用问题教学法。学生根据自己在作业中遇到的难题，在课堂上进行讨论，总结出普遍性、共性的难点症结，由教师进行统一的讲解，解决大家学习的困难。依托雨课堂互动式、混合式教学工具，建立起师生之间线上和线下的沟通渠道，多种教学方法并用，可以使教学活动更加灵活多变，使学生学习的积极性得到提高，使教学活动能够更高效地开展。3.教学内容的讲授。与传统课堂教学一样，教师对于教学内容的讲授来说也是课堂的主体。尽管我们希望不断弱化这个主体，不断减少教师讲授在课堂教学中的比重，但依然不能影响教师成为课堂教学中的重要一环。而现如今，随着科学技术的发展，多媒体教学在课堂上扮演着越来越重要的角色。更多的教师越来越依赖多媒体课件来进行课堂知识的传授，这对授课教师课件的制作水平提出了更高的要求。以电力拖动课程为例，一百多人同时上课，教室前前后后十几排，若不能保证课件的清晰美观、辨识度高，学生在短时间内就无法接受所讲课件的内容，无法与教师思路保持一致，就无法跟上课程进度，这将会极大地影响学生对于本课程的学习效果。雨课堂将技术手段与课件制作相结合，借助微信端推送课件，因而无论是在课前还是课堂上，学生都可以同步接收教师的讲授内容。教师不必再因为需要保证视觉效果，得少字少图，削减课件上的展现内容，有了这个工具，少了这份纠结，使得教师能够更全面地完成对教学内容的展示。雨课堂借助这样的课堂理念和技术手段，用手机将教师和学生串联起来，颠覆了以往传统课堂对于手机的认知。4.教学问题的设计。教师可以根据课程教学的内容和之前学生观看教学视频、进行摸底练习时提出的疑问以及自己的见解，进行教学问题的设计。教学问题的设计可以是针对讲授内容，验证掌握程度的适应性练习，也可以是求根溯源，启发思维的开放性思考题；可以是简单的选择题，也可以是较为复杂的问答题、计算题。教师需要通过设计，让练习成为一种学习方式，用重复性练习来检验学生对于已授知识的掌握情况，加深对概念公式的认识与理解，以此来达到教学目的，完成教学目标。问题的设计由教师负责，问题的投放通过雨课堂工具来进行，问题的解决由学生完成。最后再通过雨课堂将学生练习的情况反馈给教师，教师通过后台的数据分析功能，进一步了解学生对于知识点的掌握情况，及时调整教学进度。5.小组合作学习。在新的教学环境下，完全独立自主探索的学习方式已经不能满足基本的教学要求。这就需要适当在教学环节中引入协作式的学习模式，即通过小组对话、小组讨论、情景模拟等方式来研究问题，掌握知识点。这有利于发展学生个体的思维能力，增强学生个体之间沟通交流能力、团队协作能力和学生之间相互包容的能力。协作性学习的开展让每一个学生个体都能参与到讨论中来，调动课堂的积极性，增强课堂活力。同时，多样化趣味化的讨论环节更能给学生留下深刻的印象，加深学生对于讨论内容的理解。借助雨课堂教学工具，能把这种讨论与交流拓展到课间。“下课聊”弹幕功能让授课变得更加趣味无穷。教师在课间可以打开弹幕功能，而学生就可以畅所欲言，与同学、老师分享自己的观点。以这样一种轻松、欢快的方式鼓励大家交流，更容易让人接受，也更容易得到大家的响应，其本身的趣味性更是得到最大化的发展，寓教于乐，让课堂真正变得乐趣无穷。（三）课后设计。1.巩固性练习。与传统课堂一样，基于雨课堂的教学模型设计也需要有课后练习的板块。课前的预习在课堂得到印证，而课堂上传授的知识也需要课后的巩固与提高。教师针对课堂教学的进度和学生对于知识点的掌握情况设计巩固练习题，学生需要将课上所授内容融会贯通以完成针对性练习题，最后达到巩固提高的目的。借助雨课堂即时推送的功能可将习题推送到学生微信终端，借助雨课堂大数据分析的功能，在准备习题时候就能加以区分。根据课堂教学环节的反馈情况，对学生进行简单归类，设计不同的针对性习题，突出难易区分，明确受众对象，更加科学、准确地投放作业。这也在一定程度上保证了作业完成的效率及质量，亦可减少作业抄袭的问题。借助雨课堂的大数据分析功能，对作业的完成进度、完成效果进行统计，这是更深层次的对于每位学生个体的知识点掌握情况的把握，作为成绩考核的依据。2.反馈评价。基于雨课堂的电力拖动课程的教学环节与传统课程的评价机制也有很大不同。传统课堂更注重对于学生个体学习成果的检验，以此来作为评价的唯一标准。而雨课堂的教学则不仅注重对于学习成果的评价，更注重对于学习过程的记录。通过雨课堂工具，每一位学生个体都存在一个立体的学习档案，学生在课前的预习情况，课堂上的参与情况、讨论情况、对问题的完成情况，在课后的练习的完成情况，都会被记录下来，以此全方位考量学生个体在课程学习的参与情况以及学习成果。

二、实施过程中的挑战

（一）时间安排。电力拖动的教学课程一般在大三上学期设置，但同时期学生需要学习较多专业选修课，难度较大，课业繁重，教学时间安排很紧。而雨课堂教学模式的实施需要在课前、课堂、课后花费一定时间，反而会在一定程度上加重学生的课业负担。雨课堂教学模式的探索是基于翻转课堂的理论，而在互动教学的过程中，如何在保证教学效果的前提下，尽可能缩减课程教学所需要的时间，是教学组织者需要着重考虑的问题。（二）设施设备条件的问题。为了使雨课堂的实施发挥良好的效果，就必须要匹配较为完备的设施条件。比如，雨课堂具有全天候连接、方便快捷的功能特点，但微信终端与教师的对接就需要良好网络条件的支撑，才能实现随时随地连接、随时随地分享、随时随地学习。但就目前的情况来看，高校无线网络额覆盖具有相当大的局限性，移动网络收费较贵，都不太方便。故一些教学视频等优质资源的推送与共享须在寝室等特定地点才能完成，这在一定程度上影响了雨课堂教学实施的效果。（三）对教师能力要求的问题。雨课堂的教学模式虽提倡以学生为主体，以记录学习过程为方向，以提高教学效果为主旨，一直以来强调学生个体在雨课堂教学过程中重要的位置。但若想将一种全新的教学模式运用到教学当中，教师的重要地位仍是不可忽视的。在雨课堂的教学过程中，教师对于教学视频的选择及制作，对于针对性练习的准备，对于课堂讨论的开展，对于学习时间的安排，对于疑难问题的解答，对于教学活动的组织都对教学效果有着极其重要的影响。因此，雨课堂教学的实施对教师的专业水平、素质能力提出了更高的要求，也需要教师在课堂教学的准备上花费更多的时间，倘若教师未能精心准备，最终课堂教学的效果肯定要大打折扣。

三、结语

雨课堂是一种全新的在线互动教学方式，它很好地利用了我们生活中频繁使用的微信来进行学习，极大地调动了学生的学习积极性，受到学生的热烈欢迎。利用雨课堂，针对理论性和实践性均较强的电力拖动课程而进行的一系列教学改革，在实践中取得了很好的效果。通过在课堂中引入雨课堂，不仅使教学过程变得丰富多彩，激发了学生的学习热情，而且通过与学生的实时互动和课后数据统计，使得教师更好地掌握了学生的学习情况，从而及时调整教学内容。

作者:鲍秀兰 李旭荣 梁秀英 高籽琪 翟 红 单位:华中农业大学工学院