基于雨课堂的高电压技术课程教学改革

    何柏娜 赵艳雷 黄桂春 孟繁玉

    摘? 要 依据人才培养目标，结合高电压技术课程特点和教学中遇到的问题，提出基于雨课堂的高电压技术课程改革思路，从教学内容优化、雨课件开发、教学模式改革等方面进行实践探索。实践证明，基于雨课堂的教学有助于激发学生学习兴趣，实时进行师生互动，获得较好的教学效果。

    关键词 雨课堂;高电压技术;教学改革

    中图分类号：G642.0? ? 文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2019）10-0097-03

    Abstract According to the training goal of professional talents， com-bining the characteristics of high voltage technology course and the?problems encountered in teaching， the idea of teaching reform of high voltage technology course based on rain classroom is put for-ward in the paper， and explores from the aspects of optimization of?teaching content， development of rain courseware， reform of tea-ching mode， and so on. Practice has proved that rain-based classroomteaching can help stimulate students interest in learning， real-time?interaction between teachers and students， and achieve better tea-ching results.Key words rain class; high voltage technology; teaching reform

    1 前言

    山東理工大学是教育部首批教育信息化试点单位，不断完善创新体制机制，加快课程教学与信息化深度融合，大力推动教学模式和学习方式的转变，取得良好效果。高电压技术课程是电气工程学科重点建设的专业课，是学校综合课程改革立项课程，紧密结合学校“多学科协调发展的高水平教学研究型大学”的办学定位，按照培养高质量复合型专业人才的人才培养目标，以教、学、研一体化的教学理念为指导，理论教学与实践教学结合，充分利用清华在线、雨课堂等教学平台和工具，开展课程综合改革，大大提高学生学习效率和兴趣。

    2 高电压技术课程特点

    高电压技术课程是山东理工大学电气工程及其自动化专业的必修课，对于学生更好地理解本专业和就业前景具有十分重要意义。课程主要包括各类电介质在高电压强电场下的电气特性、高电压实验、过电压及绝缘配合等内容，涉及多门前修课程，内容多、知识面广，而授课学时有限;课程内容不仅有理论知识，还有实践操作，对学生理论、实践能力都有要求。综上，教师应精心选择并合理组织授课内容，科学安排授课计划;讲课过程中理实一体，注意各门课程之间的紧密结合，有意引导学生，更快地掌握学习技巧。

    3 课程教学中遇到的问题

    课堂气氛不够活跃? 高电压技术课程在电气工程学科人才培养中起着承前启后的作用，关系到电力系统过电压等后续课程的学习，本应受到学生的高度重视;但该课程开设在第六个学期，很多学生把精力放在考研复习上，对课程投入精力较少。另外，该课程内容抽象，理论性较强，之前没接触过该课程内容，很多学生谈“高压”色变，主观上认为高压难懂难学，导致实际教学效率不高，主要表现为课堂气氛沉闷，学生学习热情不高。

    教学内容未能及时更新? 高电压技术课程涉及的前修课程面广，如电力系统分析、继电保护、发电厂等，这对教师和学生都提出更高的要求。教师应熟悉这些课程之间的联系，引导学生利用所学知识更好地理解高压领域的内容，了解高电压最新的理论研究、技术前沿等。但实际教学过程中，一方面，教师受制于课程学时要求，各知识点无法面面俱到;另一方面，学生的学习基础和学习热情参差不齐，主要讲授经典的理论和技术，对高电压最新的理论研究、技术前沿讲授较少。

    4 雨课堂

    雨课堂是由学堂在线与清华大学在线教育共同研发的教学软件，旨在连接师生的智能终端，将课前—课中—课后的每一个环节都赋予全新的体验[1-4]，最大限度地发挥师生互动作用。它的功能包括：教师可以将带有MOOC视频、习题、语音的教学资源轻松插入幻灯片，随时随地推送到学生微信;教师一键发送融入PPT的习题，可限时、可续时，随时讲、随时测;师生可以通过弹幕、投稿、课堂红包、随机点名，实时沟通，及时反馈;可以为教师提供全周期的教学数据分析，以帮助教师实时调整教学策略。

    5 基于雨课堂的线上线下混合式教学改革

    根据高电压技术课程特点及教学中存在的问题，从教学内容、教学模式设计、教学资源及考核方式等方面对课程进行教学改革。

    教学内容分配? 高电压技术课程专业性较强，内容繁多，尤其对第一次接触高电压课程的学生来说，有些专业术语晦涩难懂。因此，课题组教师总结多年的教学经验，对授课内容进行梳理并整合，把课程内容划分成三大模块，即电介质在高电压强电场下的特性、高电压试验和过电压基础及防护，给学生梳理各模块之间的逻辑关系，让学生对课程内容有个大概的了解。分析课程内容特点和学生的学情，结合现有教学资源，对高电压技术课程课内外学时及内容进行分配：重点学习前两个模块的知识点，课内24学时，课外四学时;第三个模块重点学习波过程基础理论，课内12学时，课外两学时;删掉过电压类型和绝缘配合部分内容，放到电力系统过电压课程学习。

    在实际教学中改变过分重视理论分析、公式推导等情况，强调结合日常生活以及电力系统实例，举例阐述相关内容，或通过观看视频更加深刻理解高压现象。比如讲气体放电时，告诉学生他们都看到过气体放电现象，启发学生去思考自己看到的什么现象属于气体放电？然后告诉学生正在上课的教室里就有气体放电现象，学生经过思考，一定会回答出来教室里的白熾灯发光就属于气体放电;再次启发，学生也会想到五颜六色的霓虹灯是利用不同种类的惰性气体放电制成的。顺着这个思路就把所有的气体放电类型阐述给学生，其中大家最常见、最熟悉的气体放电就是雷电，这时学生都恍然大悟，原来雷电也属于气体放电。经过这样一个过程，学生对高压慢慢就产生兴趣，感到高电压技术并不遥远。

    高电压技术发展迅速，最新研究成果不断涌现，教学也须紧跟时代步伐，穿插实际应用案例以及最新发展动态，让学生觉得课堂生动有趣。在讲解电晕放电时，除了讲解电晕的产生机理及防护措施外，结合我国正在发展的超高压、特高压线路，让学生思考为什么采用分裂导线。在电力系统分析课程中，学生已经学过采用分裂导线是为了降低损耗，减少集肤效应，那么分裂导线跟电晕放电有什么联系呢？可以通过改变分裂导线的分裂间距来达到降低电晕噪声的目的，并补充说明对于特高压线路限制电晕问题的重要性。

    教学资源开发? 利用雨课堂移动教学平台，积极推动课程开发工作和数字化资源建设工作，将在线教学与面对面课堂进行一体化设计，开发雨课件、课堂小测试、微课视频等教学资源。高电压技术课程资源建设了课程大纲、雨课件、知识点微课视频以及技能实操录像、动画、仿真、图片等基本资源600余条，建设企业案例、技术标准等拓展资源30余条。

    教学组织设计? 高电压技术课程依托雨课堂移动教学平台实施线上线下混合式教学。课前自学：教师将相关任务教学资料上传清华在线网络综合教学平台，推送导学单，明确具体学习要求，并通过清华在线开展测试，提前摸清学生学习的难点。课中共学：根据课前测试结果，教师拟定讨论话题或者给出解决案例，师生共同讨论，并利用雨课程实现课堂师生交互，安排随堂测试巩固掌握的知识，及时捕捉学生学习程度。课后拓展：教师根据雨课堂数据分析，有针对性布置拓展学习的任务，学生完成任务并通过清华在线网络综合教学平台进行提交。

    基于雨课堂的教学实施

    1）实时问答互动。通过雨课堂软件，教师可以在电脑端开启雨课堂授课，学生通过扫描课堂二维码进入课堂[5];学生阅览课件时，可根据个人情况点击每页课件的“不懂”和“收藏”按钮，以便对课程中的重要知识点进行标记;教师电脑端通过收到学生匿名“不懂”数据的反馈，及时调整课程进度及重点讲解[6]，以免影响后续知识点的理解。

    2）小组讨论。开启雨课件的同时打开“弹幕”功能，让学生畅所欲言，说出自己的观点及想法，使用简短的语言参与课堂互动，使教师及时了解学生对知识点的掌握情况，及时调整侧重点，鼓励学生参加到课堂讨论中。实践证明，弹幕功能深受学生青睐，因为课前推送课件能让学生对讨论有所准备，大大提高学生课堂讨论的积极性和主动性。

    3）课堂小测试。根据每堂课的知识点，发布相关试题，让学生通过随堂练习加深对知识点的理解，教师通过查看学生答题的正确率，酌情讲解。通过发布随堂测试，教师可以及时了解学生对课堂内容的掌握情况，合理安排教学内容，及时调整教学进度，尽可能适应全班学生。

    为了活跃课堂气氛，教师在发布试题、学生提交答案后，随机发放红包，当然只有答题既快又对的学生才有机会抢到红包，这在很大程度上激发了学生学习的积极性。另外，教师还可以根据学生课堂答题对错情况、快慢情况、互动情况，综合评定学生的平时成绩，为期末考核提供依据。

    6 教学改革效果与展望

    经过两年课程综合改革，准确定位高电压技术在电气工程及其自动化专业应用型高级工程技术人才培养中的地位与作用，更新教育理念，通过优化教学内容，实施教学模式改革，改进课程考核评价机制，加强工程实践训练，利用信息技术辅助教学等方面的改革与实践，实现以教师讲授为主向学生自主学习为主的转变，以课堂教学为主向课内课外学习和小组讨论相结合的转变，以终结性评价为主向形成性评价为主的转变。

    通过对学生进行匿名问卷调查，了解到学生对该课程的教学方法、教学手段都非常满意，并且取得良好的教学效果。通过改革，学生学习积极性提高了，对比改革前后的考试成绩，改革后的学习成绩优良率明显提高，改革初见成效。

    采用雨课堂授课，得到学生的高度认可，不仅活跃了课堂氛围，提高了教学效率，也取得良好的教学效果。雨课堂的后台日志为教师提供了大量的数据，为今后的教学改革提供了真实有效的依据。高电压技术课程教学改革是一场持久战，必须长期摸索和坚持，才能取得更好的效果。如何更好地利用雨课堂教学，为学生提供更好的课堂体验，是下一步的教学改革重点。

    参考文献

    [1]陈延民，解庆范，黄妙龄，等.深化教学方法改革，构建混合式教学模式2.0：教学新模式在《无机化学》教学中的实践[J].中国教育信息化，2018（14）：50-52.

    [2]孙笑微.“互联网+”时代下“雨课堂”在课程中的教学改革实践研究[J].沈阳师范大学学报：自然科学版，2018，

    36（1）：92-96.

    [3]张瑛，马跃，邱萍，等.工程教育专业认证背景下《工程化学》课程教学改革初探[J].内蒙古师范大学学报：教育科学版，2018，31（4）：96-100.

    [4]曹灿云.计算机专业《电路与模拟电子技术》课程改革探索[J].课程教育研究，2018（30）：225-226.

    [5]刘琳.基于“雨课堂”的非医学专业《人体解剖生理学》教改模式初探[J].教育现代化，2018（1）：85-86.

    [6]姚洁，王伟力.微信雨课堂混合学习模式应用于高校教学的实证研究[J].高教探索，2017（9）：50-54.