基于超星學習通實驗課程教學改革模式的探索
——以赤峰學院“電氣控制與PLC應用”的實驗教學為例

商國旭

赤峰學院 內蒙古 赤峰 024000

引言

“電氣控制與PLC應用”這門課程是赤峰學院物理與智能制造工程學院電子信息工程專業、物聯網工程專業以及機械設計及其自動化專業三個專業都要學習的一門專業課，該課程的內容理論與實踐相結合，該課程不僅能為學生打下堅實的電氣理論基礎，還在實驗環節提高了學生解決實際電氣控制問題的動手能力[1]。但該門課程的實驗中使用交流380V電源、交流220V電源、24V直流電源和5V直流電源多種電源和交流異步電動機等設備，學生在使用過程中，如果操作不當，容易引發觸電、短路、機械損傷甚至火災等危險，這對實驗課程的教學和組織提出了困難，對如何讓學生學好實驗原理、清楚實驗操作步驟和相關注意事項提出了挑戰。為了保證實驗效果和保障實驗學生的實驗安全需要做實驗的同學精準的掌握實驗的每個步驟和相關的注意事項。因此“電氣控制與PLC應用”這門課程的實驗部分的教學提出了更高的要求。

1 傳統實驗教學環節的教學現狀分析

1.1 教師演示部分的直觀性不好

實驗開始之前，往往老師要對實驗的注意事項和操作步驟進行必要的講解和梳理。通常在老師講解的時候，同學們在周圍進行圍觀[2]。此時只有前面的同學可獲得很好的觀測效果和聽課效果，而后面的同學由于視線受阻、沒聽清、未能跟上思路等其他原因，影響了學生聽課效率和學生學習的積極性，對于操作會引起危險的高壓實驗或者容易造成機械傷害和化學傷害的實驗來說，由于學生沒有聽清具體的安全注意事項，還給學生帶來很大的安全隱患。

1.2 實驗的實施過程中，學生容易遺忘步驟

在老師講解完畢后，學生自己去實踐的過程中，由于學生的基礎知識、聽課效率和理解能力參差不齊，不是所有同學都能在課堂上完全記住老師講解的所有步驟和所有實驗的細節，這勢必會造成學生對于實驗過程中間步驟或者實驗細節的遺忘。這個時候往往是學生學習動機最強的時候，如果能讓學生很方便的獲取到正確的知識，則能顯著提高學生的學習效果。

1.3 做完實驗后，不利于學生的復習

工科中的實驗往往具有典型性和代表性。對于知識的應用和實踐能力的提高具有重要的作用[3]。在學生做完實驗后，由于當時的觀測不直觀、記錄不全面以及遺忘和實驗中的印象不深刻等原因使實驗后學生后期復習有一定的困難，這不利于學生學習積極性的培養和復習學習習慣的養成。

1.4 對學生成績的量化統計不方便

實驗過程中的成績統計，在傳統的實驗教學中，都是手工統計數據，既增加了教師的工作量，又不能實時的公示學生的成績，以增加學生的學習動機。

1.5 考勤不方便

實驗過程中，有的課程仍然采用逐個點名的方式進行，這樣點名比較費時費力，效率不高。

2 實驗教學環節的創新設計

為克服上述困難，采用超星學習通軟件對實驗課程進行創新和設計，創新后可方便的解決上面的五個問題，提高教學效率和學習效果，相關內容如下：

2.1 微課實驗教學的建設和使用

采用微課的形式，由任課教師或團隊教師按照實驗步驟或者實驗知識點提前將實驗的實際演示課程制作好，為了達到更好的演示效果，可以多角度，多機位拍攝，并在后期進行剪輯和優化[4-5]。課程制作完成后上傳至學習通的文件之中，學生可以提前觀看微課，并在評論區進行交流，達到了預習的效果。在上課的時候，老師對實驗進行宏觀的介紹和相關闡述，當需要實操展示的時候，學生在超星學習通的手機端進行觀看實驗的課程演示，可以實現間接一對一地進行講解，學生在手機端觀看老師發的講解后，在學生自己去實踐的過程中，學生可以隨時重復觀看講解視頻，或者在觀看過程中暫停，按著老師的步驟，一步一步地進行操作。即使是基礎差的同學，也可以結合視頻完成自己的基礎實驗內容，容易使學生獲得成就感，提高學習興趣。

圖1 部分微課的截圖

2.2 微課教學與課上答疑相結合

在實驗的進行過程中，特別是在工科的實驗過程中，學生會遇到各種各樣的問題，可能是相關硬件問題或者相關的軟件問題，此時任課教師可根據具體情況進行具體的答疑和輔導，任課教師也可將典型的問題和常見的問題再次制作成微課供學生參考，這樣可以對微課進行不斷的完善[6]。

2.3 結合學習通設置復習任務

學生掌握一門課程，容易對細節把握不足，可以利用學習通中微課可反復觀看的功能，使學生在復習的過程中結合教師的教學視頻進行復習，則能起到事半功倍的效果，既可以應用在當日課程的復習也可以應用在期末測試的復習。

2.4 設計加分方案，利用學習通對學生成績進行量化統計

在學習通中，能很方便地對學生的分數進行加分和減分操作，而且各個模塊的分數可靈活的設置相應的權重[7-8]。加分的也是采用上不封頂的方式進行累積加分，最后在權重計算時，采用歸一化算法，最高分為該模塊的滿分，其他同學的分數依次遞減。對于加分和減分要提前告知學生相應的方案，然后在實驗實施的過程中，按此方案進行執行。

圖2 學習通中的作業

圖3 學生在學習通中提交的作業

2.5 利用學習通簽到，高效考勤

學習通中設置了學生簽到功能，教室可以選擇普通簽到、手勢簽到、位置簽到等多種簽到方式，可以將考勤控制在1分鐘，這樣的新形式考勤比正常點名節省時間，使課堂的內容安排更加飽滿，更有效率。

3 結束語

基于超星學習通的實驗課程教學改革，能給教師充分的準備時間，能明顯地提高教學效率和教學質量，學生上課期間也能更有方向，按照實驗步驟完成實驗，實驗后能及時復習和完成相應的實驗作業，教學過程體現以學生為中心和安全為主的實驗教學理念，使學生能夠自主動參與、思考、規范操作、分析問題、解決問題，該實驗課程教學改革受到歷屆學生的一致好評。