基于自主学习能力培养的电工电子系列课程信息化教学研究与改革

覃爱娜，李飞，罗桂娥

（中南大学 自动化学院，湖南长沙 410083）

联合国教科文组织在2015年的研究报告中指出：世界高等教育正在发生革命性变化，并呈现出了“大众化、多样化、国际化、终身化、信息化”的趋势。传统的课堂教学模式已经不能满足现代教育发展的需求，不利于学生学习的主动性和创新意识的培养。

电工电子系列课程是工科电类、偏电类专业的技术基础课，涵盖“电路”“模拟电子技术”“数字电子技术”“电工学”“电工技术”等10 余门课程，在整个课程体系中占有重要地位，其教学质量决定着各专业学生对后续课程的掌握程度。该系列课程理论知识点多、学时少、理论抽象、实践性强。随着网络技术和通信技术的发展，国家对本科教育的要求，高校的教学改革势在必行。

1 研究和改革的必要性

1.1 传统教学模式存在的问题

随着网络技术和通信技术的发展，高校的教学模式越来越多样化，但这些模式在教学实践的过程中多存在一些问题。（1）传统课堂教学的“以教师为中心、以课堂为中心、以课本为中心”的模式，是多数大学在实际课堂中使用的教学模式，教师的主要职能就是讲授课程，学生在课堂上主要是“接收式学习”，这一模式极大地限制了学生学习的主动性、限制了学生自主学习的能力，更进一步影响和束缚了学生的分析、解决问题和创新的能力；（2）网络资源共享课教学模式，虽然课程全面在线开放并形成一定规模，但是现有课程存在利用人数少、课程内容缺乏及时的更新维护、缺少师生互动，对学生提出的问题反应滞后等问题，与学习者自主学习的建设目标相差甚远;（3）纯慕课的教学模式:大规模在线课程（MOOC,慕课）是目前最流行的教学模式，它利用各种开放平台免费提供了课程丰富的信息化资源，是一种完全的自主性学习过程。但是，纯慕课的教学模式中，学习者的学习目的、参与层次、投入的时间和精力在很大程度上不能保证，学习完成率很低。并且，由于缺乏有效的引导，学习者学到的知识深度不够，更缺乏对知识体系的了解和掌握。

1.2 研究与改革的必要性

电工电子系列课程是工科学生重要的技术基础课，涉及面广，实践性极强，建立一套适应现代教育的完善、科学、合理的信息化课程教学体系显得非常重要。

（1）更新教学理念、构建新的教学体系，是培养学生自主学习能力的前提。要克服传统教学模式问题，必须更新教学理念，构建新的信息化教学体系，以解决传统电工电子系列课程教学理念落后，体系陈旧，教学内涵狭窄，培养目标滞后，知识与实际脱节问题。

（2）建设和完善信息化资源是培养学生自主学习能力的基础。建设和完善信息化资源，有利于促进资源的开放，有利于加强学生的自主学习能力，弥补课堂教学师生交互时间的不足，有利于学生与教师之间以及学生与学生之间的沟通和交流，为创新人才培养提供了更好的学习和训练平台。

（3）信息化教学的理念和方法的改革更适应人才和社会需求。依托信息化的课程教学体系，利用先进的信息技术进行课程信息化教学，重新组织教学内容，改进教学模式、教学方法，强化学生学习的主动性，提高学生的自主学习能力和创新能力，帮助学生建立工程实践应具备的科学素养和科学手段，培养具有复合知识结构、创新精神和较高工程实践能力的人才，更能适应社会需求。

2 研究和改革实施方案

（1）构建“开放、立体、多维”的课程信息化教学体系。针对传统电工电子系列课程教学体系存在问题带来的学生学习目标不明确、自主学习能力差等问题，根据人才培养的需求和改革目标，以加强学生自主学习能力培养为核心，以学生成长和成才需求为驱动，在MOOC 和电工电子网站平台的基础上整合资源，通过“课内与课外、线上与线下、理论与实践”的有机融合，形成“开放、立体、多维”的课程信息化教学体系。

（2）搭建了基于信息化资源的“三元融合”交互学习系统。根据专业需求和学生自主学习与自主创新的需要，对系列课程的教学大纲、教学标准、课件、教学视频、试卷库等教学资源进行信息化建设与优化，在此基础上，把MOOC、电工电子网站和实际课堂进行“三元融合”，搭建了基于互联网的交互式学习系统,为学生提供了一个开放的、多维度的网络资源，真正做到课堂教学和网络学习、线下互动与线上互动、传统资源与信息化资源有机的统一。

（3）实施新体系下的信息化教学模式和评价体系。依据新的教学体系，结合MOOC 平台和电工电子网站，对电工电子系列课程实施了信息化的教学模式，理论学习过程包括：在线学习、作业、答疑、线下翻转课堂。翻转课堂的课内任务紧紧围绕课前任务及课程重点和难点进行设计。实践课程包括基础实践、综合实践两部分，该部分教学采用MOOC+SPOC+现场授课形式,全面提高学生的实践能力和创新能力。教学过程中开展了“开放式”精品示范课堂、“混合式”教学、翻转课堂等多模式教学，实现了知识、能力和素质的高度融合，进一步培养了学生自主学习能力，从而提高了教学质量。

同时，建立了线上线下多层次的信息化评价体系，客观评价学生的自主学习能力和过程学习成绩。过程成绩的评价共分3 个部分：慕课学习、翻转课堂和拓展环节。过程成绩占总成绩的60%左右，期末成绩评价采用期末考试的方式，占总成绩40%左右。

3 研究和改革实施过程

项目组在确定了“开放、立体、多维”的电工电子系列课程信息化教学体系后，提出以课程体系、理论课程和实践课程的信息化、多模式的教学与评价、师生之间的多重交互、教学资源的共享等“五位一体”的改革目标。在完成了成果解决教学问题的方法基础上，开始了从体系建设到教学理念、教学内容，教学方法和手段以及信息化资源建设等方面对项目进行了实施。

（1）完成了开放式电工电子课程信息化教学平台建设，把现有的电工电子课程教学体系转变为开放的、以信息化教学为主的电工电子课程教学体系。

（2）依托已完成的信息化教学平台，对电工电子系列课程采用MOOC、MOOC+SPOC、“开放式精品示范课堂”“翻转课堂”等多种教学模式，提高教学质量和学生对所学知识的掌握能力。

（3）采用讲解法、演示法、实操法的结合、“微课”与PPT 的结合、传统教学手段与现代网络技术相结合、现场实验和虚拟实验相结合、课堂教学与网络平台交互学习系统相结合等“5 个相结合”的“混合式”教学手段来推进课程的教学改革。

（4）以建设的电工电子教学网站和已有的MOOC平台为资源平台，完成了电工电子系列课程的教学资源信息化建设，实现了信息化教学和资源共享。

4 研究与改革实施成效

基于自主学习能力培养的电工电子系列课程信息化教学，经过两年的实践，取得了较好的教学效果，也形成了比较鲜明的特色。体现在以下3 个方面。

（1）培养了一支高起点、高素质的信息化师资队伍。通过对项目的建设和应用，教师的业务能力得到了很大的提高，在教研教改方面取得了较好的成果。其中“数字电子技术”在线课程荣获国家精品在线开放课程称号，“模拟电子技术”“电工学”荣获省精品在线开放课程称号，教师荣获湖南省信息化教学竞赛一等奖等。

（2）对该校学生的培养效果显著。改革项目分别在该校不同年级、不同专业班级的近2 000 人次进行了教学应用，与原有的课程教学体系相比，学生的自主学习能力和学习兴趣明显加强，期末考试不及格率大大降低。同时，学生的实践能力和创新能力显著提升，为后期参加学科竞赛和专业学习奠定了坚实的基础，并取得了国家级和省级竞赛多项优异成绩。

（3）对校外学生的受众面广泛。项目中的MOOC课程自上线以来，累计选课人数达90 000 多人次，互动2 000 多人次，受众面广。应用课程后，解决了传统教学学时少而内容多的矛盾，使得实际课堂改变了过去教师授课为主的单一封闭模式，大大调动了学生学习的主动性、积极性和创造性，夯实了学生对知识探究和知识应用的基础，培养了学生的高阶思维和个性化。

5 结语

根据国家对“金课”建设的要求以及教育内涵式发展的需要，基于自主学习能力培养的电工电子系列课程信息化教学，能充分体现学生在教学中的主体作用，教师发挥引导作用，理论联系实际，采取多种教学方法和手段，能充分调动学生学习的积极性和主动性，使学生爱学、乐学，从而激发学生的学习兴趣，提高了学生的自学能力、协作精神、动手能力以及分析和解决问题的能力。从而必将有利于提高学生的综合素质，达成更高素质的专业人才。