电工学课程一体化教学模式的探索与实践

付少波，赵 玲，俞 妍，陈 影，胡云朋

(军事交通学院 基础部，天津 300161)



● 教育训练 Education & Training

电工学课程一体化教学模式的探索与实践

付少波，赵 玲，俞 妍，陈 影，胡云朋

(军事交通学院 基础部，天津 300161)

针对电工学课程信息量大、更新快、实践性强的特点，明确了教学改革的指导思想，提出了“教、学、做”一体化教学模式及其研究式教学法，并详细简述了构建该教学模式的具体内容，对调动学生的积极性和主动性，培养学生的创新思维、工程意识和分析解决问题的能力具有积极的推广价值。

教学模式；研究式教学；课程设计

电工学课程是高等院校电类专业一门公共基础课，具有信息量大、知识面广、实践性强的特点，涉及电路基础、模拟电子技术、数字电子技术、电机与控制等诸多内容，在课程体系中起承上启下的作用，对培养学生的创新能力、科学思维和工程意识起到至关重要的作用[1]。随着院校教学改革的不断深入和新一轮课程标准的制定与应用，课程“内容多、学时少”的矛盾更加突出[2]，而培养学生的创新思维、创新能力以及信息化素养已经成为现代高等教育迫切需要解决的时代主题。因此，如何传承与更新教学内容，加强学生的主动探索精神，改革教学方法显得尤为重要。

1 教学改革的指导思想

受传统教学模式影响，课堂教学主要是以教师讲授为主，灌输式、填鸭式教学模式普遍存在，学生通常是被动地接受知识，学生的学习积极性不能充分调动起来，不利于培养学生自我索取知识的能力。这种以老师为主体的讲授式教学很大程度上无法提高课堂效率。

在教育教学实践中，兴趣既可视为宗旨，也可视为手段；也就是说，兴趣既是目标，又是与旨在实现目标的教育经验相关联的驱动力[3]。在此，我们把兴趣看作一种目标，只有提高了学生的学习兴趣，他们才会在学习过程中获得满足。因此，旨在培养兴趣的学习经验必须提供机会让学生探索需要培养兴趣的领域，并从这些探索中获得满意的结果。

美国大学本科教学的思想和理念，对我们深化教学改革和提高人才培养质量具有重要的启示作用。美国大学本科教育的突出理念是“以学生为本，服务学生的学习和发展，造就卓越”[4]。在教学中，教师通过多种教学方法的综合运用，充分调动学生的学习积极性；采取多元化的评价模式，引导学生有效学习，挖掘其内在动力，使大学成为人生中具有重要意义的学习经历。

电工学课程的教学改革与实践，应本着以下两个基本指导思想。

(1)重新整合教学内容，做到“少而精”。在理论授课过程中，利用多媒体教学增加教学信息量，开拓学生视野，提高教学效率。同时，将Multisim、Protel软件引入课堂教学和课程实践环节，对主要知识点和实用内容进行重点讲授。为此，我们以电子电路设计必备的知识点作为主线，贯穿整个教学过程，精选大量的电路实例，利用仿真软件进行现场教学，由浅入深，激发学生的积极性和主动性。

(2)注重理论实践结合，做到“学以致用”。把电路的仿真设计和实际调试有机地结合起来，不但克服了仿真软件纯仿真的非真实性缺陷，而且还能利用计算机辅助软件指导学生进行实际电路调试，拓宽了学生的思维空间，为培养其创新能力提供了环境和条件。

2 “教、学、做”一体化教学模式下的研究式教学

为了使教育能够从课内走向课外，由理论转向实践，笔者提出了“教、学、做”一体化的教学模式，并且积极寻求一种能够充分体现一体化模式的教学方法——研究式教学法。

研究式教学法是基于建构主义的一种以学生为主体的教学模式，它以研究问题或任务为对象，让学生围绕问题的解决进行探索和学习，并进一步进行知识的构建[5]。研究式教学法强调以问题为核心，教师的主要任务是帮助、引导和促进，如何提出好的探究问题、构建合适的探究情境、引导学生自主学习和自己动手解决问题。

“教、学、做”一体化的组训模式为：教师提炼教学内容→形成研究题目→下达任务，学生自主选题→仿真实验→制作实物→教师和学生自主评价，使学生亲历知识获取过程，带着求真的欲望去获取知识，形成自己对问题的见解，从而从根本上解决了课堂教学方法单一、学生学习兴趣不高、理论知识脱离工程实践等问题。教师的“导”与学生的“演”，促进了每个学生都能积极主动的学习。

3 “教、学、做”一体化教学模式的构建

3.1 教——强调教学体系的完整性和内容的实用性

认真贯彻“定位准确、内容实用、提高效率、培养能力”的指导思想，优化重组教学内容体系，构建模块化课程体系(如图1所示)。将课程内容划分为电路基础(模块1)、模拟电路(模块2)和数字电路(模块3)3部分。新课程体系应满足以下3点要求：一是课程体系完整，各专业可根据人才培养需求，选择不同的模块和内容进行组合；二是3个模块相对独立又相互联系，每个模块基本为一个应用系统；三是在每个模块的基础上，根据工程应用背景，增加课程设计、研究报告等实践环节。

图1 电工学课程体系

在教学设计上注重引导，教会学生如何学习，学会举一反三。在讲解一些基本元件时，可以现场拆装，展示其内部结构，了解其性能、主要参数、使用环境和同类产品的异同点等。例如电阻、电容、电感、三极管、放大器、集成运放等元器件，可以先让学生观察具体实物，对各种元器件有感知的认识，然后教师再利用实物结合实际电路引导学生进行讲解。对一些不易现场演示的电路，可利用多媒体技术、视频进行演示，形象直观，学生容易接受和理解。在教学内容的重构上，要形成一系列的研究主题，这也是研究式教学法的前提。研究主题不仅包括了当前所学的理论知识和外延拓展，而且还要体现任务或项目的设计思想。

3.2 学——强调理论和实践的统一

现代国际主流教学理念采用研究式教学模式，培养学生的创新思维、工程意识以及分析问题解决问题的能力。可在课程绪论中就给出若干个研究题目，这些题目是从工程实践和日常生活中提炼出来的，以引导学生自主构建学习平台，实现自主学习的目的。研究主题体现理论基础与实践操作相结合、工程应用与研究设计相结合、基本技能与创新意识相结合、趣味性与知识性相结合、渐进提升与个性拓展相结合。

在讲授模拟电路、数字电路模块时，采用发现法和逆向思维法，以器件为核心，讲清电子电路的组成结构、分析方法、在工程中的应用、产生的需求背景及存在的问题等，再现器件与电路的获得过程，使得学生在获取间接知识的教学过程中有新发现，让学生亲历模拟探索过程，激发他们的求知欲和创造欲，拓展学术思想。在实际的课程设计过程中，坚持理论与实践有机结合，循序渐进、由浅入深，启发学生独立思考和逆向思维，通过实践操作掌握知识和原理，让学生带着求知欲自主学习和探索实践，提高对知识的理解记忆，为提高课程教学质量打下坚实基础。

3.3 做——强调渐进提升和个性拓展的统一

在课程教学实践环节中，首先以实际工程应用为背景提出问题，所预设的研究题目一般涉及电工学课程的多个章节内容。课题分为研究型和设计型两类，题目可以由教师根据教学内容设定，也可以是学生根据专业兴趣提出并由教师审定。研究型题目是在课程内容上的拓展，用以训练学生的研究方法和学术研究能力；设计型题目是在多章节授课内容基础上加以综合，完成简单的工程设计，将电路电子技术与工程实践相结合，培养学生求真务实的工程实践思想。拟定项目的形式多样化，不仅可以拓展学生的知识体系，还可以培养学生动手、动脑的习惯，激发学生对科技创新的兴趣[6]。学生完成课程教学实践环节，需经过设计准备、项目实施和总结评价3个阶段。

(1)设计准备阶段。设计题目提前两周发给学生，明确设计的重点、难点和所涉及的知识点，特别是这些设计案例的学习方法和思路，让学生领悟题目设计的目的，尽快熟悉学习任务，收集完成任务的相关技术资料。然后由学生针对设计题目咨询探讨、分组讨论，确定初步理论设计方案。

(2)项目实施阶段。在课程设计过程中，将学生以小组为单位按照选、做、结3部分来完成(如图2所示)，要求每个小组由两三名学生组成。学生在小组合作过程中互相交流、共同探讨，是促进学生发展的有效方式。采用分组合作教学方式来传授课程知识，不仅能够充分调动学生的积极性，培养协同合作的精神，还能使学生在掌握理论知识的同时，进一步提升动手能力和创新能力。这种“教、学、做”一体化教学模式不仅有益于学生自我发挥，而且有助于每个学生的责任感和协同精神的形成，使之体验到个人与集体共同成长的乐趣。

图2 课程设计实施过程

学生在进行课程设计过程中，难免会遇到这样那样的棘手问题，教师要善于创设问题情境，引导学生积极开动脑筋、主动探索新知，使学生遇到一个又一个迫切需要解决的问题，从而激发他们的求知欲。让教学各个环节充满问题，一方面可以建立师生共同讨论的互动氛围，鼓励和引导学生积极探索、独立思考，帮助学生发现问题、解决问题；另一方面，又可为学生提供独立思考的思维空间，使学生的创造性思维能力得以充分体现。

(3)总结评价阶段。评价是对学生学习成果的评判，成绩评定由4部分组成：设计占50%，主要评价学生提交作品的性价比和作品创意；研究报告占30%，主要评价研究报告的可行性和设计流程；答辩占10%，主要考察学生对选题的认知熟悉程度；学习态度与团队精神占10%，主要考察学生在研究课题过程中的团队精神和创新意识。通过评价，一方面对学生提交的作品给予积极肯定，激发学生的积极性、主动性；另一方面，通过评价帮助学生找出存在的不足，对问题进行点评，澄清模糊概念和认识，总结知识点，明确改进的方向。特别是对项目进行中出现的问题进行“专项交流”和“疑难会诊”。针对课程设计存在的突出问题，如原理验证、参数计算等出现明显错误的分组，还要重新进行课程设计。

通过课程设计，理论基础与案例设计点面结合，相辅相成，使课程内容体系做到系统性、科学性、先进性、启发性、实用性的完美统一。

4 完善考核体系

单一的笔试考试形式难以测试出学生的综合能力和素质水平，为促进学生知识、能力、素质的协调发展，根据电工学课程特点，设计出多元化的考试方式全面评价学生的学习情况，采取动态、多元化的形式[7]。从课终考试成绩、课程设计和平时学习成绩(包括作业、课堂表现和章节测验等)3方面对学生进行综合评价。采用“70+20+10”的百分评价模式，即课终理论考试占70分，课程设计占20分，平时学习成绩占10分。

军事交通学院2012—2013学年和2013—2014学年的教学班数据对比显示，教学改革成效明显，调动了学生的学习积极性和学习兴趣，学生理论考试成绩和优秀率、通过率均有较大增幅(见表1)。

表1 2012—2013学年、2013—2014学年的教学班数据对比

5 结 语

在国家信息化的时代背景下，高等教育专业人才培养面临新的要求与挑战，随着新一轮人才培养方案和课程标准的制定，“教—学”矛盾更加突出，对课程教学体系和内容的优化势在必行。笔者提出的 “教、学、做”一体化的教学模式强调教学目标的统一，教师与学生主体地位的转换，教师的示范性和学生动手体验相结合，提高了学生的学习兴趣，促进了学生综合能力的提高。

[1] 梁丽.现代化教学手段在电工电子学教学中的应用[J].实验技术与管理，2012(4):331-333.

[2] 秦曾煌.电工学：上册[M].7版.北京：高等教育出版社，2009：1-2.

[3] Ralph W.Tyler.课程与教学的基本原理[M].罗康，张阅，译.北京：中国轻工业出版社，2008：69-70.

[4] 吴绍春.从11门课程看美国大学的教学方法和理念[J].西安欧亚学院学报，2008(3)：15-18.

[5] 司良群，谢昌华.探究式教学法在本科教学中的应用[J].兰州理工大学学报，2010(36)：65-67.

[6] 李娜，张立文，徐丹旸，等.《电工学》课程教学研究与探索[J].教育教学论坛，2015(38)：126-127.

[7] 王渊，贾永兴，陈亮，等.基于解决实际问题导向的“电路与信号分析”课程建设探究[J].工业和信息化教育，2014(5)：20-23.

(编辑：凌春霞)

Exploration and Practice of Integrated Teaching Mode in Electrical Engineering Course

FU Shaobo, ZHAO Ling, YU Yan, CHEN Ying, HU Yunpeng

(General Courses Department, Military Transportation University, Tianjin 300161, China)

Considering the large information, fast updating and strong practice of electrical engineering course, the paper determines the guiding ideology of teaching reform and proposes teaching-learning-doing integrated teaching mode and research-centered teaching method. It also elaborates the concrete content of this teaching mode, which has positive practical value for arousing students’ enthusiasm and initiative, cultivating students’ creative thinking, engineering consciousness and problem-solving ability.

teaching mode; research-centered teaching; curriculum design

2015-07-06；

2015-07-15． 基金项目：军事交通学院教学改革重点项目(XLB-2013-KC-17). 作者简介： 付少波(1975—)，男，硕士，副教授．

10．16807/j.cnki.12-1372/e.2016.03.013

TM13

A

1674-2192(2016)03- 0058- 04