開放式精品示范課堂在《電工學》教學中的研究與應(yīng)用

劉曼玲　王磊　劉波

【摘 要】 本文在研究國內(nèi)外開放式教學模式的基礎(chǔ)上，按照學校開放式精品示范課堂的要求，對教學內(nèi)容、教學方式、學習方式、實驗實習、教學評價的開放諸方面進行研究與實踐，激發(fā)了學生學習的主動性、積極性與創(chuàng)造性，到達了提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的。

【關(guān)鍵詞】 開放式教學模式；精品示范課堂；電工學

【中圖分類號】 G64.23 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-3089（2016）25-00-02

引言：

在高科技與信息化的當今社會，知識結(jié)構(gòu)和教育方式都發(fā)生了較大的改變，“以教師為中心、以教材為工具、以教室為平臺”的封閉、單向傳輸?shù)恼n程教學方法已經(jīng)不適合現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展和社會對高素質(zhì)人才的要求?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》指出，教育的核心之一是著力提高學生勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實踐能力。高校教育是學生人生發(fā)展過程的一個重要階段，如何根據(jù)現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展的特點和課程的教學目標，開展新的教學模式，是當前教學改革研究的重要課題之一。中南大學作為教育部直屬全國重點大學、國家“985工程”首批牽頭高校，近三年來在全校開展開放式精品示范課堂計劃，有三百多項課程立項，對開放式教學進行了積極的探索，并取得了一定的成績。形成了以學生為主體、教師為主導的新的教學模式，課堂氣氛活潑自由，師生互動、生生互動、小組交流研討形式多樣，激發(fā)了學生學習的主動性、積極性與創(chuàng)造性。

2014年3月，電工學A被列為中南大學開放式精品示范課堂的教改項目。學?！伴_放式精品示范課堂”的基本要求是教學內(nèi)容、教學方式、學習方式、考核方式全面開放；教學內(nèi)容精選、教學設(shè)計科學、教學手段和教學方法靈活、教學團隊穩(wěn)定；特色突出、理念先進，具有操作性、推廣性和可借鑒性，能發(fā)揮引領(lǐng)和輻射作用。因此，系統(tǒng)地對開放式教學模式進行研究與實踐，將會使更多的學子從中受益，并分享改革的成效！電工學A開放式精品示范課堂，通過2年多的改革與實踐，于今年7月已通過學校的結(jié)題驗收。

1.開放式的教學模式

美國進步主義教育者于20世紀30年代提出了“開放式教育”的主張，自20世紀70年代以來，在美國和歐洲各國被廣泛運用于教學實踐中，形成了在教學中“以學生為中心，以學習為中心”的教學理念，打破了傳統(tǒng)的封閉式教育體系，充分利用及調(diào)動課堂內(nèi)外教育資源，提高學生的創(chuàng)造力和獨立性[1]?？偠灾?，國外的開放式教學模式具有創(chuàng)新、包容、靈活的特點，讓學生認識到學習方式不唯一，也不僅局限于課堂。

近幾年，我國也大力發(fā)展開放式教學，打造互聯(lián)網(wǎng)+背景下的慕課、微課、精品課程和翻轉(zhuǎn)式課堂[2]，以學生的發(fā)展為核心，通過創(chuàng)造一個有利于學生生動活潑、自主學習的教學環(huán)境，提供給學生充分發(fā)展的空間，從而促使學生在積極主動的探索過程中，各方面素質(zhì)得到全面發(fā)展。

《電工學A》開放式精品示范課堂教改團隊在研究國內(nèi)外開放式教學模式的基礎(chǔ)上，對教學內(nèi)容、教學方式、學習方式、實驗實習以及教學評價等方面的開放，做了一些有益的嘗試，并取得了令專家和學生滿意的效果與成績。

1.1教學內(nèi)容的開放

“電工學A”是我校面對全院非電工科類專業(yè)開設(shè)的電類公共基礎(chǔ)課，總課時為64學時（含實驗12學時），主要包含電路、電機控制、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)四部分。該課程是高等學校非電專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，也是一門應(yīng)用性、實踐性比較強的課程。由于內(nèi)容多、學時少，一直存在老師難教、學生難學的狀況。特別是有些陳舊的內(nèi)容已經(jīng)跟不上科技時代的發(fā)展。為了配合開放式精品示范課堂的建設(shè)，首先對教材進行改革。學院專門成立了編委會，在做了大量調(diào)研和反復討論的基礎(chǔ)上，由工作在教學第一線的課題組成員擔任主編，于2014年8月由中國水利水電出版社出版了電工學（多學時）的教材[3]，共計46萬字，并在我校2012-2014級非電本科二十幾個專業(yè)中連續(xù)使用，受到專家、老師和學生的好評：系統(tǒng)性、實用性和可讀性強。該書突出知識點和技術(shù)點的關(guān)聯(lián)，分析、設(shè)計、綜合與應(yīng)用實例俱全；精選教學內(nèi)容使之更系統(tǒng)化與規(guī)范化；示意圖、實物圖與表格等配合使用，增強學生的感性認識；在書中穿插“問題引導”、“思考與討論”、“知識鏈接”、“輔修內(nèi)容”等，將理論與實際相結(jié)合、開拓學生的思維和視野，使教學的內(nèi)容不僅僅局限于本教材，而延伸到圖書館與網(wǎng)絡(luò)；名詞術(shù)語（雙語）、主要知識點小結(jié)、每章總結(jié)以及多樣化習題有機融合；簡明扼要介紹最新成果、學科發(fā)展與相關(guān)科學家，提高學生的人文素養(yǎng)。如在“知識鏈接”中，當編寫三相異步電動機的控制線路時，增加了可編程序控制器的介紹；講完二極管后簡述可控硅；在電子技術(shù)部分，引入EDA與EDA工具軟件，如常用仿真軟件Multisim、Proteus，學生可以在網(wǎng)上下載軟件、到圖書館查閱資料，將學到的電路與電子技術(shù)的原理圖用仿真真實地再現(xiàn)出來，我校也配有相關(guān)方面的仿真實驗，這也是學生以后進行課程設(shè)計和電子大賽的基礎(chǔ)?？偠灾?，開放教學內(nèi)容，引導學生獲取知識、提高自主學習的能力，這將使他們終生受益！

1.2教學方式、學習方式的開放

教學方式由過去的以教師講授為主向交互式、啟發(fā)式、研討式、案例式教學等方法轉(zhuǎn)變，依據(jù)制定的教學大綱、教學標準、教案以及教學內(nèi)容的不同，采用立體交叉式的課內(nèi)外教學模式：課前導學、課內(nèi)交流、課后練習、實例分析、課外研討，專題討論、小組交流等形式。教學手段也實行開放和多樣化：實物、錄像、動畫、仿真、視頻、網(wǎng)絡(luò)鏈接、質(zhì)疑解疑等，引導學生自主學習和研究性學習。

圍繞“開放式精品示范課堂”的“開放”、“精品”與“示范”的要求，本著以學生為中心的教學理念，打造了一個電工學教學資源包，即“主教材+實驗教材+教學大綱+教學標準+電子教案+電子課件（課程課件、導學課件、仿真課件、實驗課件、實習課件）+試題庫+實驗錄像”，并開通網(wǎng)站，實現(xiàn)教學資源的全面開放，將與此門課程相關(guān)的教學資源進行整合，形成以該課程為基礎(chǔ)的立體化交叉教學模式。學生可以通過網(wǎng)站、公共郵箱和QQ群進行師生之間、生生之間的互動與交流。

根據(jù)知識的重點、難點、最新科技發(fā)展，以及學生在教學與實踐過程中暴露的各種問題，設(shè)計每章導學課件，提前發(fā)到QQ群和公共郵箱里供學生學習與準備。導學課件分主要內(nèi)容、基本概念、實際拓展三大板塊。主要內(nèi)容突出重點和難點；基本概念則采用問題驅(qū)動式提出問題[4-5]，對學生容易混淆的概念和關(guān)鍵知識點進行引導，具有導學與復習的雙重作用；實際拓展則是理論聯(lián)系實際，需要學生查找資料，或由學生以小組合作的形式，通過自主學習完成的開放式作業(yè)。如在“第8章雙極性晶體管及其放大電路”中的實際拓展題就有：（1）晶體管的類型與好壞如何檢測？（2）如何用萬用表測試β？（3）試用實例說明晶體管的應(yīng)用（要求具有實用性與趣味性），（4）試用電子仿真軟件Multisim或Proteus畫出固定偏置放大電路，并觀察當靜態(tài)工作點不合適或輸入信號過大時會發(fā)生什么現(xiàn)象？這些題目大都來自于實際，如在實驗中，發(fā)現(xiàn)有些學生對一些簡單常用的器件：二極管、晶體管、電容等都不認識，也不會判斷其好壞，遇到故障就一籌莫展。（1）、（2）題需學生到圖書館或網(wǎng)上查找資料，然后在課上講解、討論，老師點評。（3）、（4）題則是小組作業(yè)，由學生在課外完成，掌握所學知識在實際中的具體應(yīng)用。班上同學采用自由組合的形式成立學習小組（5-7人），組長負責、分工合作。實際拓展題都要求制作成PPT，先上傳到QQ群里，相互交流，老師審閱把關(guān)后，最后由學生在課堂上演講，時間不超過8分鐘。剛開始，學生會有些不自信和不自然，在老師的正面鼓勵下，不斷進步！實踐證明：通過引導學生自主學習和研究性學習，學生獲取知識的能力、解決問題的能力、交流溝通的能力都得到了鍛煉，真正達到了學以致用、知行合一的目的。

1.3實驗、實習的開放

教學方式不僅僅局限在課堂，進一步向?qū)嶒炇?、實習場所、比賽實訓和社會延伸，讓學生在多元的環(huán)境下學習與成長。

將實習的實物制作成形象、直觀的PPT；將實驗的關(guān)鍵內(nèi)容、儀器錄成生動、有趣的微課視頻，并以導學的方式提前發(fā)給學生，讓學生在實驗前先進行電子仿真等，教師可以根據(jù)學生的掌握程度增加選做實驗內(nèi)容，方便學生有更多的時間自主探索實驗，激發(fā)學生積極參與實驗的興趣和認真完成實驗的主觀能動性[6]。

湖南省大學生電子設(shè)計大賽與全國大學生電子設(shè)計競賽交叉舉行，即去年是國賽，今年就是省賽，每屆的電子設(shè)計競賽均包含了電源類、控制類、測量類、通信類等多種類型的題目。老師引導學生在網(wǎng)上和圖書館收集競賽題目，自行設(shè)計電路并用電子仿真分析，實驗室提供開放條件讓學生動手實踐。比賽前，先在學校組織一個選拔賽，將優(yōu)秀的選手集中在假期進行培訓。在電子競賽的訓練過程中，會不斷地出現(xiàn)各種問題與故障，在課程講授中穿插電子競賽題作為實例進行講解，不僅可以加深對知識的理解，而且可以激發(fā)學生的學習熱情，讓更多的學生能參與到競賽中來[7]。

學校每年都有各種創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)項目和社會實踐活動，鼓勵學生申報并擔任其導師，使教學實踐向社會延伸，讓大學生了解社會、培養(yǎng)品格、增長才干，加強職場競爭力！

2.教學評價的開放

改變過去期末考試一錘定音的做法，采用綜合性的評價指標，期終考試占60%，將平時的學習過程表現(xiàn)以40%的比例歸一到總成績中，包括出勤率、雙向提問與討論、章節(jié)小結(jié)和課程總結(jié)、作業(yè)與測試、實驗、小組作業(yè)與上臺主講、論文等。

（1）雙向提問與討論

雙向提問包括學生給老師的提問、老師給學生的提問和學生之間的互問，在質(zhì)疑與討論中讓概念與思路更加清晰。同時，老師詳細記載積極回答問題和參與討論的情況，并以一定的比例計入平時成績中，營造活躍的課堂氣氛。

（2）章節(jié)小結(jié)和課程總結(jié)

因為電工學包含電路、電機控制、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)等內(nèi)容，知識跨度大，有的學生是學了后面忘了前面，或覺得公式、圖等太多，記不住也容易混淆，老師在前幾章的學習中引導學生如何把書本知識由厚變薄，用對比法、遷移法等將一章的內(nèi)容用表格的形式編寫在1-2張PPT里，使關(guān)鍵知識點、重點與難點一目了然。以后的章節(jié)和課程總結(jié)讓學生以小組為單位做成PPT并上傳到群里，資源共享，從而培養(yǎng)學生綜合歸納知識的能力，也便于以后課程的復習。

（3）作業(yè)與測試

為了杜絕學生抄襲作業(yè)的情況，老師對作業(yè)中普遍存在的共性問題進行提問，也考察學生是不是真正對所學知識弄懂弄明了。

（4）實驗

學生在網(wǎng)上自由選擇實驗時間，實驗成績分兩大塊：操作分（70%）+報告分（30%）。操作分由帶實驗的老師按預習、獨立和按時完成的情況當場給出并上網(wǎng)；報告分由任課老師打，最后的實驗總成績由電腦計算導出，并作為平時成績的一部分。

（5）小組作業(yè)與論文

實際拓展的小組作業(yè)采用組長負責制，大家分工協(xié)作，做好的PPT上傳到QQ群里相互交流，最后派代表上臺講解，計分采用組內(nèi)、組之間互評和老師最后綜合評分的辦法進行，讓全體成員都參與其中，而不是極個別人在做，真正達到團結(jié)協(xié)作的目的，也使教學評估結(jié)果能真實反映學生參與學習的過程而公平公正。

最后小組寫一篇電知識在本專業(yè)的應(yīng)用論文，進一步加強對所學知識的分析與理解。

3.實行開放式精品課程需注意的問題

開放式精品課程的實施需要在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗與教訓，與專家、同行交流學習，收集學生的反饋意見，完善、改進、提高，使之到達最佳的改革效果。

（1）導學問題設(shè)計

為了便于實施，保證開放式教學模式的可操作性，在導學問題設(shè)計時應(yīng)注意：緊扣教學大綱與教學內(nèi)容；問題與生活密切相關(guān)并具有趣味性與適用性；問題難度與工作量適中，學生能通過到圖書館、網(wǎng)上查找資料搜索到相關(guān)信息。

（2）有效互動設(shè)計

為了打造一個課堂氣氛生動活潑、學生學習輕松愉快的氛圍，有效的互動設(shè)計是十分重要的，老師的適當引導和學生的積極配合，才能到達開放和互動的良好效果，給學生暢所欲言的機會與自信，不要讓他們上課感到太緊張，并多給予正面鼓勵，讓學生從中感受到在獲取知識的過程中所帶來的喜悅和改革帶來的收獲。

（3）開放量的把握

由于電工學內(nèi)容多、課時少，而開放式的教學模式又需要一定的時間，如果學生一個學期中學習的課程比較多，就會讓他們不堪重負而達不到應(yīng)有的效果。因此，在課堂開放和課外延伸方面，老師要正確的把握好量，并不斷調(diào)整，以更好地適應(yīng)學生的心理需求與實際需要。

4.結(jié)束語

開放式精品示范課堂在教學中的研究與應(yīng)用，激發(fā)了學生的學習熱情與創(chuàng)造性。實踐證明：他們自主學習的能力、邏輯思維能力、解決問題的能力、實際動手能力、文字與口頭表達能力以及團隊協(xié)作的精神都得到了進一步的提高！有益于提高高校的教學質(zhì)量，培育出符合時代發(fā)展的高科技人才。

參考文獻：

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[7]吳顯金.融入電子競賽內(nèi)容的電工電子類課程教學研究[J].中國教育技術(shù)裝備，2014（6）：69-71.