基于电工技术精品示范课堂教学体系的改革与实践

罗瑞琼 彭卫韶 朱利香

中南大学信息科学与工程学院 湖南长沙 410075

基于电工技术精品示范课堂教学体系的改革与实践

罗瑞琼 彭卫韶 朱利香

中南大学信息科学与工程学院 湖南长沙 410075

针对开放式精品示范课堂的要求，本文从教材体系、课堂开设方式、考核体系、微课建设等方面对电工技术课程进行改革，形成理论-实践-项目渐进式培养模式，培养了卓越工程师应具备的创新能力、思维能力和工程意识 。

精品示范课堂；微课；教学改革

电工技术教学作为公共基础课程，是培养学生严谨的科学思维和创新能力以适应科技发展对人才需求的重要环节。根据“卓越工程师教育培养计划”的精神，我们在已经成功进行的电工技术精品示范课堂的基础上，以全国电子设计大赛为导引对现有的电工技术教学体系进行改革。在理论教学过程中，尽可能地让学生参与教学；在理论学习后让学生自主地根据全国电子设计大赛的方向进行实践创新设计，然后让他们将设计好的作品拿回到课堂中进行分析，这样可培养他们的动手能力和工程意识。最后通过精选案例与项目的探究，突显工程应用。通过这种由理论到实践再到案例项目螺旋式上升的教学过程，不仅传授给学生理论知识和操作技能，而且培养了他们的职业能力。在教学改革中，为了克服教学课时有限与内容无限膨胀的矛盾，为了克服电工技术逻辑性强，在以往的教学中“教师苦教，学生苦学”的问题，我们在精品示范课堂中已经把电工技术中所有重点、难点用Multisom10.0进行仿真、在课堂中实践证明效果非常好。我们现在准备将仿真的过程做成十几分钟的微课视频，另外将学生自主设计的作品与一些工程应用做成短时微课视频，通过网路与学生共享，让这种新型的教学方式吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，同时也解决教学课时有限与内容无限膨胀的矛盾。

1 教学体系的改革

1.1 针对精品示范课堂对教材［1］进行改革

随着电工技术的发展和教育理念的更新，教学内容也必须更新，故教材也应及时更新。为了示范课堂改革的需要，我们从电子竞赛培训及参赛的过程及效果来审视电工技术课程体系中应讲授的重点内容、相应的知识点及各课程间的相互关联，从而对现行使用的教材进行改革，以适应相关专业学生电子技术应用能力培养的需求。在编著过程中删除陈旧过时或不适用的内容，增补新的知识和技术，力求反映电工电子技术发展新动向。本教材在每章的结尾都列出一个与本章内容相关联的案例，如第一章的安全用电与人体电路模型；第二章的实际电压表的负载效应；第三章的无线电接收机的调谐电路；第四章的电力系统简介；第五章照相机中闪光灯电路。这样做的设计意图是将这一章所学的知识运用到工程实例中，让学生学以致用，激发学生学习电工技术的兴趣，增强学生的工程意识，培养学生分析问题和解决问题的能力。

1.2 形成理论-实践-项目渐进式培养模式

1.2.1 在理论教学改革中实施多种开放形式

（1）课内正课

在课堂中首先让学生回顾上一讲内容，然后通过引例导入或工程实例导入或虚拟仿真导入新课，让学生在温故而知新中轻松进入新课内容。进入新课内容后由老师讲解基本的比较难以理解的电工原理、定律、方法，然后选一些例题和联系实际的实例由学生上台来讲解和讨论。在每堂课中设计一些课堂提问和讨论题，思考题，在设计中尽量使讨论题既有理论性又有趣味性，并且理论联系实际。学生回答可自愿，有时指定学生完成。

（2）作业讲解讨论课和工程实例讨论课

每一块内容完成后，比如直流电路讲完后马上进行一次习题课和工程实例讨论课。习题和讨论课完全由学生讲解和讨论，当然事先按组分配好任务，学生在上课前要认真准备。在讨论过程中我们分组进行，每组有组长负责，不同的组准备不同的讨论题，讨论方式由组员自己决定，教师根据讨论的优劣进行打分，作为课堂表现得分。经过督导专家的听课和调查，一致认为教学效果很好。

（3）实验环节

在学习完相应的理论课后马上进行实验［2］环节，这样学生可以及时将理论与实践联系在一起。通过实验培养学生对电路的基本测试方法、基本测试技术及测量数据的处理方法的能力。通过撰写实验报告， 提高学生分析与处理实验数据的能力。实验教学是整个教学过程中的一个重要环节，是培养学生科学实验能力的重要手段。目的是使学生熟悉仪器仪表的使用，掌握实验的一般方法和步骤。培养学生独立分析问题、解决问题的能力和实验技能，激发了学生积极参与实验的兴趣和认真完成实验的主观能动性。在实验的过程中，我们有目的地去培养卓越工程师应具备的创新能力、思维能力和动手能力。

（4）中期小测试和课外专题训练

在学完一个模块后进行相应的中期小测试，这样便于学生及时掌握学完的知识为后续内容做准备。每一模块学完后以组为单位提交小论文一篇。比如在学完电阻、电容、电感、电源这些元器件后，让学生到图书馆或通过网路查阅资料，看看目前有哪些最新的元器件，这些最新的元器件又主要用在哪些领域。通过这种方式将局限于课堂的时间与空间延伸扩大到课堂之外。引导学生到图书馆、实验室，到社会生活中去探究，还给学生更多读书、动脑、动手、实践、探究的机会，并撰写科技小论文。然后通过交流共享，提高他们搜集信息的能力，开阔眼界，了解当代新技术发展趋势，让学生学以致用，激发学生学习电工技术的兴趣，增强学生的工程意识。

1.2.2 自行设计电路 理论联系实践

在教学过程中鼓励学生根据全国电子设计大赛为导引到实验室中自主设计电路，实验室提供开放条件，设计好电路的同学再回到课堂分析出自己设计的电路。这样通过学生的自主实践使理论内容得到验证和深化。其教学过程能体现多元智能理论在现代教学中的科学运用，特别是教师在教学中的地位和作用发生了根本性的变化，真正体现了学生在整个教学活动中的主体地位。让学生自行设计电路然后再去分析，强调通过学生的自主学习来获得知识和技能，有利于学生创新能力的培养和提高。

1.2.3 校企合作 进行项目教学

在课程学习过程中，组织学生到企业中去参观学习，鼓励教师与学生参与企业的一些项目中去，实现真正意义上的校企合作。这样不仅传授给学生理论知识和操作技能，而且培养了他们的职业能力。在教师和企业人员的指导下，将一个相对独立的项目交由学生自己处理。其中信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价，都由学生全部或部分独立组织、安排学习行为，解决在处理项目中遇到的困难。这样不仅传授给学生理论知识和操作技能，而且培养了他们的职业能力。更能符合“卓越计划”对人才培养模式的需求。将科研成果引入课堂教学，注重凝练国内外学科发展最新动态中的新知识，在授课中将凝练的新知识、新进展介绍给广大同学，扩大学生视野，拓宽学生知识面，有效地促进了师生交流，取得了极佳的教学效果。

电工技术课程研究性教学的三个环节形成学习能力和创新能力的渐进式培养模式。

1.3 建立了一套新型科学的考核体系

考试制度是学生学习的指挥棒，考试制度直接决定学生学习的方式和态度。在以前只是每学期末进行一次期终考试时，一部分学生往往平时不努力，考试前临时突击，导致考试成绩不理想，到头来稀里糊涂不知学到了什么，考试后又后悔不已。在精品示范课堂改革的过程中，我们建立了一套新型科学的考核体系，成功地对本课程的考试进行了改革，使考试过程化，学习过程化，而不是一考定终身。

考试形式分为模块式考试：期终考试占50%，平时成绩占50%。

平时成绩包括：

（1）课堂出勤率、作业、实验（共占30分）。

（2）师生互动主讲（上台主讲一次为个人记3分，同时为小组记3分，但个人累计不得超过30分，这样可激励大部分学生主动上台又不至于限于只有同一部分学生强占机会。

（3）三次中期小测试各占5分，这样便于学生及时掌握学完的知识为后续做准备。

（4）四篇小论文10分。

（5）自行设计电路15分。

实践证明这样可使学习过程化，考试过程化，效果很好。

1.4 对电工技术进行微课［3］课程建设

由于电工技术课程的教学内容中包含了大量的电学概念、定理、定律和原理，而以培养学生解决实际问题的能力为主要教学目的之一，因此这门课程具有体系严谨、理论成熟、理论知识点高度概括、逻辑性强、内容丰富、问题灵活多变、应用领域广阔等特点。也因此，在绝大多数工科高等院校中电工技术课程的考试通过率并不高，学生普遍反映理论能听懂，但习题还是难解决，即理论很难融会贯通、灵活自如地运用到实际问题中。基于这一系列问题，在精品示范课堂中我们已将难以理解的抽象的重点、难点（比如戴维宁定理等等）通过虚拟仿真并在课堂中演示给学生观看，通过实践证明效果很好。现在我们将这些虚拟过程做成10几分钟的微课视频，在视频中生动、形象地将戴维宁等效的整个过程通过实验的方式展现出来，让学生不知不觉地在虚拟实验中彻底理解戴维宁定理，并通过电工电子网站或QQ群或微信群随时与学生分享。这样可以减少教师上课的讲授时间，学生在课堂中讨论的时间自然而然就增加了。另外将学生主设计的作品与一些工程应用做成短时微课视频，通过网路与学生共享，让这种新型的教学方式吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。

2 通过改革解决的关键问题

2.1 由理论到实践再到案例项目螺旋式上升的教学过程解决了以往电工技术教学工程实践缺失的问题

通过在精品示范课堂中加强工程实践环节与课后的校企合作环节解决了我国高等院校工程教育人才培养模式单一，欠缺多样性和适应性及工程性缺失和实践薄弱的问题。学生在具体的实践过程中，总会遇到一些意想不到的问题，面对这些问题，尽量要求学生独立思考、独立解决，让他们在反复地思考、实验中，利用所学的知识，找出问题的根源；并且可以有意识地要求学生对实验内容、实验方法提出自己的见解。鼓励学生大胆创新，搞一些小发明、小制作等等，在模拟科学研究过程的实验中，培养一名工程师应具备的创新能力、思维能力和动手能力。这种强化电工技术课程实践教学的方法不仅有助于加深学生对基本理论的理解，为后续课程学习打下牢固的基础，而且帮助学生在获得基本专业技能知识的同时也获得了实践创新意识和实际动手能力的锻炼。

2.2 基于电工技术微课的导学模式解决了

2.2.1 通过视频自学 突破传统课堂时空界限

微视频具有便携式特征，学生在课前可通过移动客户端、互联网等预先学习，极大地丰富了学生学习空间的选择。这样便于学生自主安排学习进度，把知识传递内容移至课外，从而节省教师课堂讲授时间，增加课堂讨论时间，是探索如何实现有效课堂、高效课堂的有益尝试。

2.2.2 先学后导 颠覆传统课堂教学结构

微课导学可以实现“先教后学”向“先学后导”的转变。学生根据自己的认知特点课前在线上观看微课视频，并自主安排观看视频的速度和进程。课堂上学生在教师的指导下展示学习成果，互动讨论交流，教师根据学习情况精讲和点拨解惑，提升学习的质量。课后学生根据学习任务进行强化训练。这种“先学后导”的教学结构的转变，体现学生个体的学习自主性和学习过程的自觉参与，提高了课堂上生生互动、师生互动的频度和效度。

3 结束语

开放式精品示范课堂计划是学校教学改革的重要环节，是对以往“满堂灌”式传统教学模式的一种根本性颠覆，课堂教学中必须达到的基本要求：班级内必须分组、教师要规划好课程计划、提前告知学生课前任务。另外，教师要根据课堂进程，安排好随机讨论作业和课外大型作业，以培养学生的主动思考、分工合作的意识和能力；学生成绩的评判要多综合考虑学生的平时成绩与课堂表现，学生成绩的给分依据和标准要明确。课堂教学改革不能局限于方式，更应该集思广益，以多种多样的方法和途径促进师生在课堂内外的交流互动，使学生完成知识的掌握、能力得到锻炼，营造一种自由、平等、开放、创新的教学环境。精品示范课堂教学中坚持以质量为本，是一次真正意义上的全面的教学改革。这其中要求任课教师以高度的责任感、满腔的热情、全身心的投入去创新和实施各种探究式的教学模式，不断探索和运用各种新颖的教学方法，合理创建和采用科学的课程考核形式，充分调动学生进行自主学习、主动学习和创新学习，全面提高课程课堂教学的质量。

［1］刘子建.电工技术［M］.北京：中国水利水电出版社，2014.

［2］张静秋.电路与电子技术实验教程［M］.长沙：中南大学出版社，2013.

［3］方拥香.基于微课的导学模式设计研究［J］.教学与管理2015（2）：106-109.

［4］高有华，翟慧萍，邵岳，龚淑秋，刘晓明.面向卓越工程师培养的“电工学”课程改革［J］.电气电子教学学报，2012（S1）：74-76.

Teaching System Reform and Practice Based on the Open Excellent Demonstration Teaching in Electrotechnics Course

Luo Ruiqiong， Peng Weishao， Zhu Lixiang
School of Information Science and Engineering， Central South University， Changsha， 410075， China

In allusion to the requirements of open excellent demonstration teaching， the paper proforms teaching reform of the teaching material system， class open way， inspection system， micro course construction in electrotechnics course， form the theory - practice - project progressive training mode， cultivate the innovation ability， thinking ability and engineering consciousness that the excellent engineer should have.

open excellent demonstration teaching； microcourse； teaching reform

2015-05-06

罗瑞琼，硕士，讲师。彭卫韶，硕士，高级工程师。

2014年校“开放式精品示范课堂”计划立项项目。