基于自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的電工電子系列課程信息化教學(xué)研究與改革

覃愛娜，李飛，羅桂娥

（中南大學(xué) 自動化學(xué)院，湖南長沙 410083）

聯(lián)合國教科文組織在2015年的研究報告中指出：世界高等教育正在發(fā)生革命性變化，并呈現(xiàn)出了“大眾化、多樣化、國際化、終身化、信息化”的趨勢。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代教育發(fā)展的需求，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

電工電子系列課程是工科電類、偏電類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，涵蓋“電路”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”“電工學(xué)”“電工技術(shù)”等10 余門課程，在整個課程體系中占有重要地位，其教學(xué)質(zhì)量決定著各專業(yè)學(xué)生對后續(xù)課程的掌握程度。該系列課程理論知識點多、學(xué)時少、理論抽象、實踐性強。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，國家對本科教育的要求，高校的教學(xué)改革勢在必行。

1 研究和改革的必要性

1.1 傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，高校的教學(xué)模式越來越多樣化，但這些模式在教學(xué)實踐的過程中多存在一些問題。（1）傳統(tǒng)課堂教學(xué)的“以教師為中心、以課堂為中心、以課本為中心”的模式，是多數(shù)大學(xué)在實際課堂中使用的教學(xué)模式，教師的主要職能就是講授課程，學(xué)生在課堂上主要是“接收式學(xué)習(xí)”，這一模式極大地限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、限制了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，更進一步影響和束縛了學(xué)生的分析、解決問題和創(chuàng)新的能力；（2）網(wǎng)絡(luò)資源共享課教學(xué)模式，雖然課程全面在線開放并形成一定規(guī)模，但是現(xiàn)有課程存在利用人數(shù)少、課程內(nèi)容缺乏及時的更新維護、缺少師生互動，對學(xué)生提出的問題反應(yīng)滯后等問題，與學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)的建設(shè)目標相差甚遠;（3）純慕課的教學(xué)模式:大規(guī)模在線課程（MOOC,慕課）是目前最流行的教學(xué)模式，它利用各種開放平臺免費提供了課程豐富的信息化資源，是一種完全的自主性學(xué)習(xí)過程。但是，純慕課的教學(xué)模式中，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)目的、參與層次、投入的時間和精力在很大程度上不能保證，學(xué)習(xí)完成率很低。并且，由于缺乏有效的引導(dǎo)，學(xué)習(xí)者學(xué)到的知識深度不夠，更缺乏對知識體系的了解和掌握。

1.2 研究與改革的必要性

電工電子系列課程是工科學(xué)生重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，涉及面廣，實踐性極強，建立一套適應(yīng)現(xiàn)代教育的完善、科學(xué)、合理的信息化課程教學(xué)體系顯得非常重要。

（1）更新教學(xué)理念、構(gòu)建新的教學(xué)體系，是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的前提。要克服傳統(tǒng)教學(xué)模式問題，必須更新教學(xué)理念，構(gòu)建新的信息化教學(xué)體系，以解決傳統(tǒng)電工電子系列課程教學(xué)理念落后，體系陳舊，教學(xué)內(nèi)涵狹窄，培養(yǎng)目標滯后，知識與實際脫節(jié)問題。

（2）建設(shè)和完善信息化資源是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)。建設(shè)和完善信息化資源，有利于促進資源的開放，有利于加強學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，彌補課堂教學(xué)師生交互時間的不足，有利于學(xué)生與教師之間以及學(xué)生與學(xué)生之間的溝通和交流，為創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供了更好的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練平臺。

（3）信息化教學(xué)的理念和方法的改革更適應(yīng)人才和社會需求。依托信息化的課程教學(xué)體系，利用先進的信息技術(shù)進行課程信息化教學(xué)，重新組織教學(xué)內(nèi)容，改進教學(xué)模式、教學(xué)方法，強化學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，幫助學(xué)生建立工程實踐應(yīng)具備的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)手段，培養(yǎng)具有復(fù)合知識結(jié)構(gòu)、創(chuàng)新精神和較高工程實踐能力的人才，更能適應(yīng)社會需求。

2 研究和改革實施方案

（1）構(gòu)建“開放、立體、多維”的課程信息化教學(xué)體系。針對傳統(tǒng)電工電子系列課程教學(xué)體系存在問題帶來的學(xué)生學(xué)習(xí)目標不明確、自主學(xué)習(xí)能力差等問題，根據(jù)人才培養(yǎng)的需求和改革目標，以加強學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)為核心，以學(xué)生成長和成才需求為驅(qū)動，在MOOC 和電工電子網(wǎng)站平臺的基礎(chǔ)上整合資源，通過“課內(nèi)與課外、線上與線下、理論與實踐”的有機融合，形成“開放、立體、多維”的課程信息化教學(xué)體系。

（2）搭建了基于信息化資源的“三元融合”交互學(xué)習(xí)系統(tǒng)。根據(jù)專業(yè)需求和學(xué)生自主學(xué)習(xí)與自主創(chuàng)新的需要，對系列課程的教學(xué)大綱、教學(xué)標準、課件、教學(xué)視頻、試卷庫等教學(xué)資源進行信息化建設(shè)與優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上，把MOOC、電工電子網(wǎng)站和實際課堂進行“三元融合”，搭建了基于互聯(lián)網(wǎng)的交互式學(xué)習(xí)系統(tǒng),為學(xué)生提供了一個開放的、多維度的網(wǎng)絡(luò)資源，真正做到課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、線下互動與線上互動、傳統(tǒng)資源與信息化資源有機的統(tǒng)一。

（3）實施新體系下的信息化教學(xué)模式和評價體系。依據(jù)新的教學(xué)體系，結(jié)合MOOC 平臺和電工電子網(wǎng)站，對電工電子系列課程實施了信息化的教學(xué)模式，理論學(xué)習(xí)過程包括：在線學(xué)習(xí)、作業(yè)、答疑、線下翻轉(zhuǎn)課堂。翻轉(zhuǎn)課堂的課內(nèi)任務(wù)緊緊圍繞課前任務(wù)及課程重點和難點進行設(shè)計。實踐課程包括基礎(chǔ)實踐、綜合實踐兩部分，該部分教學(xué)采用MOOC+SPOC+現(xiàn)場授課形式,全面提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。教學(xué)過程中開展了“開放式”精品示范課堂、“混合式”教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等多模式教學(xué)，實現(xiàn)了知識、能力和素質(zhì)的高度融合，進一步培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，從而提高了教學(xué)質(zhì)量。

同時，建立了線上線下多層次的信息化評價體系，客觀評價學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和過程學(xué)習(xí)成績。過程成績的評價共分3 個部分：慕課學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂和拓展環(huán)節(jié)。過程成績占總成績的60%左右，期末成績評價采用期末考試的方式，占總成績40%左右。

3 研究和改革實施過程

項目組在確定了“開放、立體、多維”的電工電子系列課程信息化教學(xué)體系后，提出以課程體系、理論課程和實踐課程的信息化、多模式的教學(xué)與評價、師生之間的多重交互、教學(xué)資源的共享等“五位一體”的改革目標。在完成了成果解決教學(xué)問題的方法基礎(chǔ)上，開始了從體系建設(shè)到教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法和手段以及信息化資源建設(shè)等方面對項目進行了實施。

（1）完成了開放式電工電子課程信息化教學(xué)平臺建設(shè)，把現(xiàn)有的電工電子課程教學(xué)體系轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放的、以信息化教學(xué)為主的電工電子課程教學(xué)體系。

（2）依托已完成的信息化教學(xué)平臺，對電工電子系列課程采用MOOC、MOOC+SPOC、“開放式精品示范課堂”“翻轉(zhuǎn)課堂”等多種教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生對所學(xué)知識的掌握能力。

（3）采用講解法、演示法、實操法的結(jié)合、“微課”與PPT 的結(jié)合、傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合、現(xiàn)場實驗和虛擬實驗相結(jié)合、課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)平臺交互學(xué)習(xí)系統(tǒng)相結(jié)合等“5 個相結(jié)合”的“混合式”教學(xué)手段來推進課程的教學(xué)改革。

（4）以建設(shè)的電工電子教學(xué)網(wǎng)站和已有的MOOC平臺為資源平臺，完成了電工電子系列課程的教學(xué)資源信息化建設(shè)，實現(xiàn)了信息化教學(xué)和資源共享。

4 研究與改革實施成效

基于自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的電工電子系列課程信息化教學(xué)，經(jīng)過兩年的實踐，取得了較好的教學(xué)效果，也形成了比較鮮明的特色。體現(xiàn)在以下3 個方面。

（1）培養(yǎng)了一支高起點、高素質(zhì)的信息化師資隊伍。通過對項目的建設(shè)和應(yīng)用，教師的業(yè)務(wù)能力得到了很大的提高，在教研教改方面取得了較好的成果。其中“數(shù)字電子技術(shù)”在線課程榮獲國家精品在線開放課程稱號，“模擬電子技術(shù)”“電工學(xué)”榮獲省精品在線開放課程稱號，教師榮獲湖南省信息化教學(xué)競賽一等獎等。

（2）對該校學(xué)生的培養(yǎng)效果顯著。改革項目分別在該校不同年級、不同專業(yè)班級的近2 000 人次進行了教學(xué)應(yīng)用，與原有的課程教學(xué)體系相比，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)興趣明顯加強，期末考試不及格率大大降低。同時，學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力顯著提升，為后期參加學(xué)科競賽和專業(yè)學(xué)習(xí)奠定了堅實的基礎(chǔ)，并取得了國家級和省級競賽多項優(yōu)異成績。

（3）對校外學(xué)生的受眾面廣泛。項目中的MOOC課程自上線以來，累計選課人數(shù)達90 000 多人次，互動2 000 多人次，受眾面廣。應(yīng)用課程后，解決了傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)時少而內(nèi)容多的矛盾，使得實際課堂改變了過去教師授課為主的單一封閉模式，大大調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性，夯實了學(xué)生對知識探究和知識應(yīng)用的基礎(chǔ)，培養(yǎng)了學(xué)生的高階思維和個性化。

5 結(jié)語

根據(jù)國家對“金課”建設(shè)的要求以及教育內(nèi)涵式發(fā)展的需要，基于自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的電工電子系列課程信息化教學(xué)，能充分體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)中的主體作用，教師發(fā)揮引導(dǎo)作用，理論聯(lián)系實際，采取多種教學(xué)方法和手段，能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，使學(xué)生愛學(xué)、樂學(xué)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的自學(xué)能力、協(xié)作精神、動手能力以及分析和解決問題的能力。從而必將有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，達成更高素質(zhì)的專業(yè)人才。