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摘 要 近年来，混合式教学已成为一种日益流行的信息化教学模式，特别适合于传统学习和教学向信息化教学过渡的过程。介绍在电力电子技术课程中，基于合作学习、基于问题的学习和自主学习相结合的混合式教学模式的应用，并对混合式教学实施过程中课前、课中、课后三个阶段的师生活动进行深入探讨，最后对基于蓝墨云班课混合式教学进行设计和实践。
关键词 教学设计；电力电子技术；混合式教学；蓝墨云班课；仿真实验
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2018）16-0044-03
1 引言
混合式教学是由传统课堂转变而来的整合了各种灵活的教学方式的学习范式[1]。混合式教学将传统面对面的教学和现代网络化教学的优点结合起来。此外，混合式教学也包含其他元素，如在线学习和传统学习内容的环境、技术和媒体交互，不同的教学方法（在线）和传统、团体和个人学习活动以及同步和异步交互。在教学过程中，教师可以充分发挥引导、启发、监控教学过程的主导作用，保证教学有序、有效推进。同时，作为学习主体，学生也可以充分体现主动性、积极性与创造性，有意识地构建自己的知识、能力架构[2-3]。
本文根据专业课程理论性和实践性强的特点，结合教学实践，分析相关课程混合式教学的诸要素，探寻其最优的结合点，研究传统课堂的线下教学、基于互联网的线上教学及计算机仿真实验的三位一体融合机制，对电力电子技术课程进行混合式教学的教学设计研究并开展混合式教学实践。
2 混合式教学设计
电力电子技术是自动化及相关专业的专业基础课，具有很强的理论性和实践性[4]，具有电路拓扑种类多、工作波形变化多、工作频率高、开关应力大、工程应用多等特点。根据上述特点，基于网络学习平台，并结合计算机仿真实验研究，设计以任务为导向的集网络学习、课堂教学及仿真实验研究的一体化混合教学模式。该混合教学模式由前期分析、资源建设、教学组织及学习评价四环节组成[5]。
前期分析 教师对教学环境、教学对象以及教学内容进行分析，通过合理组织、优化配置相关教学资源，如网络教学资源、学时、计算机仿真平台、教材，建立集网络技术、多媒体技术与计算机仿真技术的混合式教学平台[5]，为教学资源建设和教学策略抉择奠定基础。本文采用蓝墨云班课作为电力电子技术课程混合式教学的网络教学平台，以教师在云端创建的班群和班课空间为基础，教师可以进行课堂管理、资源推送、教学评价等教学组织，学生可以进行订阅课程、个性化学习、讨论交流等[6]。蓝墨云班课平台功能模块见图1。
资源建设 针对传统教材之外的数字资源建设和仿真实验平台建设，数字资源包括多媒体课件、教学视频、电力电子器件及应用手册、试题库及其他相关拓展资料等，其形式和类型可以多种多样。在资源建设阶段，教师应在课前对相关的数字资源进行整理，从海量的资源中选择和课程相关度高、制作好的数字资源推送到蓝墨网络平台上。此外，在电力电子技术学习过程中，运用MATLAB/Simulink、
PSPICE、PSIM等仿真软件和Mathcad等数学软件有助于更好地掌握、理解和应用，也是电力电子工程师必须掌握的工具。因此，根据学习者特征和教学目标设计，开发典型的电路的仿真模型，建设仿真教学资源，也是不可或缺的。
教学组织 在混合式教学中，教学不再仅局限于课堂教学这一环节，而是围绕课前、课中和课后三个阶段进行教学组织和设计[7]，包括课前自主学习、课堂教学活动、课后拓展性学习及计算机仿真实验研究活等环节。在这个过程中，教师要发挥引导的作用，促使学生能有效开展自主学习、探究合作学习，保证教学过程有序进行。
学习评价 有效的学习评价有助于增强教学效果。除了传统的形成性评价和总结性评价，为了更全面了解学生的学习态度、兴趣和学习效果[6]，可以通过蓝墨云平台的教学报告和在线测验完成情况对学生的学习过程和学习效果进行评价。通过网络学习的学情报告、课堂教学过程中拓展性学习成果评价和课程考试成绩等三个方面对学生学习效果进行综合评价。
3 混合式教学实践
前期准备 本研究选取电力电子技术课程进行以蓝墨云班课为平台的混合式学实践，教学对象为申請了该课程的自动化专业大三学生。根据前期研究，构建基于蓝墨云班的电力电子技术教学资源。由于该课程的网络教学资源较为缺乏，因此在教学实践中更多采用屏幕录像专家软件对教学内容进行录屏，并转换为视频文件；还利用MATLAB/Simulink软件搭建典型电力变换的仿真模型，以仿真实验帮助学生对电路有更好的了解；在此基础上，学生可以修改电路结构和参数，对相关的电路进行仿真实验。表1给出第三章第2节的学习任务单。
教学组织 按照课前、课中和课后三个阶段逐步开展混合式教学[5-8]，三阶段混合式教学实施流程如图2所示。
1）课前阶段。在混合式教学实施时，教师每周在课前将设计自主学习任务单和在线配套课程资源上传至蓝墨云端。课前自主学习任务单由四部分组成：①学习要达成的教学目标、学习的难点和重点以及学习方法、手段的建议
等；②课前自主学习任务，请学生按照自己的节奏安排时间，观看配套资源及其他相关学习资料并阅读对应的教材章节；③自主进行学习效果检测，自学完学习材料后，完成配套的自测题目，并按照学习任务书单的提示自行检查课前学习效果；④仿真实验学习，根据提供的实验仿真模型，首先了解仿真模型各模块的功能，通过改变控制参数和负载类型，观察相关工作波形。
2）课中教学阶段采用进阶的方式推进教学活动的展开。
第一步，教师对本节教学的重点和难点及学生在自主学习过程中存在的共性问题，通过讲授、讨论等方法进行有针对性教学。
第二步开展任务性学习。以整流电路的单相整流电路一节的学习为例，由于课前学生已经掌握其中相关的电路拓扑、工作原理及计算公式，在课堂教学时，教师根据学生做测试题的情况对重点内容进行集中讲授，随后提出一个单相相控整流的具体实例，要求学生根据要求提出方案、计算控制角、绘制工作波形及计算与选择晶闸管参数；然后学生分成小组进行讨论和学习，教师负责监督学习过程并向学生提供指导和帮助。 第三步，进行拓展性学习。如在前面掌握单相桥式全控整流电路的基础上，对单相桥式半控整流电路进行工作特性、相關公式和工作波形的分析和计算。学生可以采用自主学习或合作学习的方式来开展拓展性学习活动。在任务学习和拓展学习活动结束后，可以随机或选出学生代表通过讲授、解答问题等方式展示学习成果，分享学习心得和体会。
3）课后阶段。教师要求学生对本次教学内容进行总结归纳。比如采用表格的形式将各种单相整流电路的电路拓扑、控制角的移相范围、输出电压和电流的计算公式等一一列出，并提交到平台上；并完成课后自测，进一步将知识内化。此外，学有余力的学生可以结合教师提供的仿真模型，通过改变电路和参数，对单相半控及不同负载等进行仿真实验研究，获得拓展提高的机会。
教学评价 考虑混合式教学模式有个逐渐完善的过程，在实际教学实践中，采用线下评价为主、过程评价为参考的方法。教师利用蓝墨云班平台提供的数据，如学生视频和非视频资源学习经验值、签到经验值、测试经验值，及时掌握解学生的学情，有针对性关注学生学习能力及情感的变化，并给予相应的表扬或激励。学习目标的达成最终还是要通过线下考核，教师根据教学平台设置的分数比例定量判定学生的在线学习效果。
4 结语
混合式教学使教学过程由以教师为中心向学生自主学习转变。本文在电力电子技术课程教学中引入混合式教学模式，通过网络教学资源建设、计算机仿真技术应用、混合式教学组织，进一步丰富混合式教学的内涵，为实践性强的专业课程实施基于互联网的新型教学提供可参考的实践经验。
参考文献
[1]何克抗.从Blending Learning看教育技术理论的新发展（下）[J].中国电化教育，2004（4）：10-15.
[2]Hoic-Bozic N， Mornar V， Boticki I. A Blended Lear-ning Approach to Course Design and Implementation[J].IEEE Transactions on Education，2009，52（1）：19-30.
[3]苏小红，赵玲玲，叶麟，等.基于MOOC SPOC的混合式教学的探索与实践[J].中国大学教育，2015（7）：60-65.
[5]赵涛，张恩旭，黄家才，等.基于项目驱动的混合式教学探索与实践[J].电气电子教学学报，2017，39（5）：85-88.
[6]任苗苗，马燕，李明勇.基于SPOC的混合学习教学模式设计与实践：以“数据结构”课程教学为例[J].软件，2017，38（4）：12-17.
[7]杨艳雯，王小根，陶鑫荣.基于蓝墨云班课的混合式学习研究与设计[J].中国信息技术教育，2016（12）：106-109.
[8]李逢庆.混合式教学的理论基础与教学设计[J].现代教育技术，2016，26（9）：18-24.
关键词 教学设计；电力电子技术；混合式教学；蓝墨云班课；仿真实验
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2018）16-0044-03
1 引言
混合式教学是由传统课堂转变而来的整合了各种灵活的教学方式的学习范式[1]。混合式教学将传统面对面的教学和现代网络化教学的优点结合起来。此外，混合式教学也包含其他元素，如在线学习和传统学习内容的环境、技术和媒体交互，不同的教学方法（在线）和传统、团体和个人学习活动以及同步和异步交互。在教学过程中，教师可以充分发挥引导、启发、监控教学过程的主导作用，保证教学有序、有效推进。同时，作为学习主体，学生也可以充分体现主动性、积极性与创造性，有意识地构建自己的知识、能力架构[2-3]。
本文根据专业课程理论性和实践性强的特点，结合教学实践，分析相关课程混合式教学的诸要素，探寻其最优的结合点，研究传统课堂的线下教学、基于互联网的线上教学及计算机仿真实验的三位一体融合机制，对电力电子技术课程进行混合式教学的教学设计研究并开展混合式教学实践。
2 混合式教学设计
电力电子技术是自动化及相关专业的专业基础课，具有很强的理论性和实践性[4]，具有电路拓扑种类多、工作波形变化多、工作频率高、开关应力大、工程应用多等特点。根据上述特点，基于网络学习平台，并结合计算机仿真实验研究，设计以任务为导向的集网络学习、课堂教学及仿真实验研究的一体化混合教学模式。该混合教学模式由前期分析、资源建设、教学组织及学习评价四环节组成[5]。
前期分析 教师对教学环境、教学对象以及教学内容进行分析，通过合理组织、优化配置相关教学资源，如网络教学资源、学时、计算机仿真平台、教材，建立集网络技术、多媒体技术与计算机仿真技术的混合式教学平台[5]，为教学资源建设和教学策略抉择奠定基础。本文采用蓝墨云班课作为电力电子技术课程混合式教学的网络教学平台，以教师在云端创建的班群和班课空间为基础，教师可以进行课堂管理、资源推送、教学评价等教学组织，学生可以进行订阅课程、个性化学习、讨论交流等[6]。蓝墨云班课平台功能模块见图1。
资源建设 针对传统教材之外的数字资源建设和仿真实验平台建设，数字资源包括多媒体课件、教学视频、电力电子器件及应用手册、试题库及其他相关拓展资料等，其形式和类型可以多种多样。在资源建设阶段，教师应在课前对相关的数字资源进行整理，从海量的资源中选择和课程相关度高、制作好的数字资源推送到蓝墨网络平台上。此外，在电力电子技术学习过程中，运用MATLAB/Simulink、
PSPICE、PSIM等仿真软件和Mathcad等数学软件有助于更好地掌握、理解和应用，也是电力电子工程师必须掌握的工具。因此，根据学习者特征和教学目标设计，开发典型的电路的仿真模型，建设仿真教学资源，也是不可或缺的。
教学组织 在混合式教学中，教学不再仅局限于课堂教学这一环节，而是围绕课前、课中和课后三个阶段进行教学组织和设计[7]，包括课前自主学习、课堂教学活动、课后拓展性学习及计算机仿真实验研究活等环节。在这个过程中，教师要发挥引导的作用，促使学生能有效开展自主学习、探究合作学习，保证教学过程有序进行。
学习评价 有效的学习评价有助于增强教学效果。除了传统的形成性评价和总结性评价，为了更全面了解学生的学习态度、兴趣和学习效果[6]，可以通过蓝墨云平台的教学报告和在线测验完成情况对学生的学习过程和学习效果进行评价。通过网络学习的学情报告、课堂教学过程中拓展性学习成果评价和课程考试成绩等三个方面对学生学习效果进行综合评价。
3 混合式教学实践
前期准备 本研究选取电力电子技术课程进行以蓝墨云班课为平台的混合式学实践，教学对象为申請了该课程的自动化专业大三学生。根据前期研究，构建基于蓝墨云班的电力电子技术教学资源。由于该课程的网络教学资源较为缺乏，因此在教学实践中更多采用屏幕录像专家软件对教学内容进行录屏，并转换为视频文件；还利用MATLAB/Simulink软件搭建典型电力变换的仿真模型，以仿真实验帮助学生对电路有更好的了解；在此基础上，学生可以修改电路结构和参数，对相关的电路进行仿真实验。表1给出第三章第2节的学习任务单。
教学组织 按照课前、课中和课后三个阶段逐步开展混合式教学[5-8]，三阶段混合式教学实施流程如图2所示。
1）课前阶段。在混合式教学实施时，教师每周在课前将设计自主学习任务单和在线配套课程资源上传至蓝墨云端。课前自主学习任务单由四部分组成：①学习要达成的教学目标、学习的难点和重点以及学习方法、手段的建议
等；②课前自主学习任务，请学生按照自己的节奏安排时间，观看配套资源及其他相关学习资料并阅读对应的教材章节；③自主进行学习效果检测，自学完学习材料后，完成配套的自测题目，并按照学习任务书单的提示自行检查课前学习效果；④仿真实验学习，根据提供的实验仿真模型，首先了解仿真模型各模块的功能，通过改变控制参数和负载类型，观察相关工作波形。
2）课中教学阶段采用进阶的方式推进教学活动的展开。
第一步，教师对本节教学的重点和难点及学生在自主学习过程中存在的共性问题，通过讲授、讨论等方法进行有针对性教学。
第二步开展任务性学习。以整流电路的单相整流电路一节的学习为例，由于课前学生已经掌握其中相关的电路拓扑、工作原理及计算公式，在课堂教学时，教师根据学生做测试题的情况对重点内容进行集中讲授，随后提出一个单相相控整流的具体实例，要求学生根据要求提出方案、计算控制角、绘制工作波形及计算与选择晶闸管参数；然后学生分成小组进行讨论和学习，教师负责监督学习过程并向学生提供指导和帮助。 第三步，进行拓展性学习。如在前面掌握单相桥式全控整流电路的基础上，对单相桥式半控整流电路进行工作特性、相關公式和工作波形的分析和计算。学生可以采用自主学习或合作学习的方式来开展拓展性学习活动。在任务学习和拓展学习活动结束后，可以随机或选出学生代表通过讲授、解答问题等方式展示学习成果，分享学习心得和体会。
3）课后阶段。教师要求学生对本次教学内容进行总结归纳。比如采用表格的形式将各种单相整流电路的电路拓扑、控制角的移相范围、输出电压和电流的计算公式等一一列出，并提交到平台上；并完成课后自测，进一步将知识内化。此外，学有余力的学生可以结合教师提供的仿真模型，通过改变电路和参数，对单相半控及不同负载等进行仿真实验研究，获得拓展提高的机会。
教学评价 考虑混合式教学模式有个逐渐完善的过程，在实际教学实践中，采用线下评价为主、过程评价为参考的方法。教师利用蓝墨云班平台提供的数据，如学生视频和非视频资源学习经验值、签到经验值、测试经验值，及时掌握解学生的学情，有针对性关注学生学习能力及情感的变化，并给予相应的表扬或激励。学习目标的达成最终还是要通过线下考核，教师根据教学平台设置的分数比例定量判定学生的在线学习效果。
4 结语
混合式教学使教学过程由以教师为中心向学生自主学习转变。本文在电力电子技术课程教学中引入混合式教学模式，通过网络教学资源建设、计算机仿真技术应用、混合式教学组织，进一步丰富混合式教学的内涵，为实践性强的专业课程实施基于互联网的新型教学提供可参考的实践经验。
参考文献
[1]何克抗.从Blending Learning看教育技术理论的新发展（下）[J].中国电化教育，2004（4）：10-15.
[2]Hoic-Bozic N， Mornar V， Boticki I. A Blended Lear-ning Approach to Course Design and Implementation[J].IEEE Transactions on Education，2009，52（1）：19-30.
[3]苏小红，赵玲玲，叶麟，等.基于MOOC SPOC的混合式教学的探索与实践[J].中国大学教育，2015（7）：60-65.
[5]赵涛，张恩旭，黄家才，等.基于项目驱动的混合式教学探索与实践[J].电气电子教学学报，2017，39（5）：85-88.
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[7]杨艳雯，王小根，陶鑫荣.基于蓝墨云班课的混合式学习研究与设计[J].中国信息技术教育，2016（12）：106-109.
[8]李逢庆.混合式教学的理论基础与教学设计[J].现代教育技术，2016，26（9）：18-24.