开放式精品示范课堂在《电工学》教学中的研究与应用

刘曼玲　王磊　刘波

【摘 要】 本文在研究国内外开放式教学模式的基础上，按照学校开放式精品示范课堂的要求，对教学内容、教学方式、学习方式、实验实习、教学评价的开放诸方面进行研究与实践，激发了学生学习的主动性、积极性与创造性，到达了提高教学质量，培养创新型人才的目的。

【关键词】 开放式教学模式；精品示范课堂；电工学

【中图分类号】 G64.23 【文献标识码】 A 【文章编号】 2095-3089（2016）25-00-02

引言：

在高科技与信息化的当今社会，知识结构和教育方式都发生了较大的改变，“以教师为中心、以教材为工具、以教室为平台”的封闭、单向传输的课程教学方法已经不适合现代科学技术的发展和社会对高素质人才的要求。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》指出，教育的核心之一是着力提高学生勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。高校教育是学生人生发展过程的一个重要阶段，如何根据现代科学技术发展的特点和课程的教学目标，开展新的教学模式，是当前教学改革研究的重要课题之一。中南大学作为教育部直属全国重点大学、国家“985工程”首批牵头高校，近三年来在全校开展开放式精品示范课堂计划，有三百多项课程立项，对开放式教学进行了积极的探索，并取得了一定的成绩。形成了以学生为主体、教师为主导的新的教学模式，课堂气氛活泼自由，师生互动、生生互动、小组交流研讨形式多样，激发了学生学习的主动性、积极性与创造性。

2014年3月，电工学A被列为中南大学开放式精品示范课堂的教改项目。学校“开放式精品示范课堂”的基本要求是教学内容、教学方式、学习方式、考核方式全面开放；教学内容精选、教学设计科学、教学手段和教学方法灵活、教学团队稳定；特色突出、理念先进，具有操作性、推广性和可借鉴性，能发挥引领和辐射作用。因此，系统地对开放式教学模式进行研究与实践，将会使更多的学子从中受益，并分享改革的成效！电工学A开放式精品示范课堂，通过2年多的改革与实践，于今年7月已通过学校的结题验收。

1.开放式的教学模式

美国进步主义教育者于20世纪30年代提出了“开放式教育”的主张，自20世纪70年代以来，在美国和欧洲各国被广泛运用于教学实践中，形成了在教学中“以学生为中心，以学习为中心”的教学理念，打破了传统的封闭式教育体系，充分利用及调动课堂内外教育资源，提高学生的创造力和独立性[1]。总而言之，国外的开放式教学模式具有创新、包容、灵活的特点，让学生认识到学习方式不唯一，也不仅局限于课堂。

近几年，我国也大力发展开放式教学，打造互联网+背景下的慕课、微课、精品课程和翻转式课堂[2]，以学生的发展为核心，通过创造一个有利于学生生动活泼、自主学习的教学环境，提供给学生充分发展的空间，从而促使学生在积极主动的探索过程中，各方面素质得到全面发展。

《电工学A》开放式精品示范课堂教改团队在研究国内外开放式教学模式的基础上，对教学内容、教学方式、学习方式、实验实习以及教学评价等方面的开放，做了一些有益的尝试，并取得了令专家和学生满意的效果与成绩。

1.1教学内容的开放

“电工学A”是我校面对全院非电工科类专业开设的电类公共基础课，总课时为64学时（含实验12学时），主要包含电路、电机控制、模拟电子技术、数字电子技术四部分。该课程是高等学校非电专业的一门技术基础课，也是一门应用性、实践性比较强的课程。由于内容多、学时少，一直存在老师难教、学生难学的状况。特别是有些陈旧的内容已经跟不上科技时代的发展。为了配合开放式精品示范课堂的建设，首先对教材进行改革。学院专门成立了编委会，在做了大量调研和反复讨论的基础上，由工作在教学第一线的课题组成员担任主编，于2014年8月由中国水利水电出版社出版了电工学（多学时）的教材[3]，共计46万字，并在我校2012-2014级非电本科二十几个专业中连续使用，受到专家、老师和学生的好评：系统性、实用性和可读性强。该书突出知识点和技术点的关联，分析、设计、综合与应用实例俱全；精选教学内容使之更系统化与规范化；示意图、实物图与表格等配合使用，增强学生的感性认识；在书中穿插“问题引导”、“思考与讨论”、“知识链接”、“辅修内容”等，将理论与实际相结合、开拓学生的思维和视野，使教学的内容不仅仅局限于本教材，而延伸到图书馆与网络；名词术语（双语）、主要知识点小结、每章总结以及多样化习题有机融合；简明扼要介绍最新成果、学科发展与相关科学家，提高学生的人文素养。如在“知识链接”中，当编写三相异步电动机的控制线路时，增加了可编程序控制器的介绍；讲完二极管后简述可控硅；在电子技术部分，引入EDA与EDA工具软件，如常用仿真软件Multisim、Proteus，学生可以在网上下载软件、到图书馆查阅资料，将学到的电路与电子技术的原理图用仿真真实地再现出来，我校也配有相关方面的仿真实验，这也是学生以后进行课程设计和电子大赛的基础。总而言之，开放教学内容，引导学生获取知识、提高自主学习的能力，这将使他们终生受益！

1.2教学方式、学习方式的开放

教学方式由过去的以教师讲授为主向交互式、启发式、研讨式、案例式教学等方法转变，依据制定的教学大纲、教学标准、教案以及教学内容的不同，采用立体交叉式的课内外教学模式：课前导学、课内交流、课后练习、实例分析、课外研讨，专题讨论、小组交流等形式。教学手段也实行开放和多样化：实物、录像、动画、仿真、视频、网络链接、质疑解疑等，引导学生自主学习和研究性学习。

围绕“开放式精品示范课堂”的“开放”、“精品”与“示范”的要求，本着以学生为中心的教学理念，打造了一个电工学教学资源包，即“主教材+实验教材+教学大纲+教学标准+电子教案+电子课件（课程课件、导学课件、仿真课件、实验课件、实习课件）+试题库+实验录像”，并开通网站，实现教学资源的全面开放，将与此门课程相关的教学资源进行整合，形成以该课程为基础的立体化交叉教学模式。学生可以通过网站、公共邮箱和QQ群进行师生之间、生生之间的互动与交流。

根据知识的重点、难点、最新科技发展，以及学生在教学与实践过程中暴露的各种问题，设计每章导学课件，提前发到QQ群和公共邮箱里供学生学习与准备。导学课件分主要内容、基本概念、实际拓展三大板块。主要内容突出重点和难点；基本概念则采用问题驱动式提出问题[4-5]，对学生容易混淆的概念和关键知识点进行引导，具有导学与复习的双重作用；实际拓展则是理论联系实际，需要学生查找资料，或由学生以小组合作的形式，通过自主学习完成的开放式作业。如在“第8章双极性晶体管及其放大电路”中的实际拓展题就有：（1）晶体管的类型与好坏如何检测？（2）如何用万用表测试β？（3）试用实例说明晶体管的应用（要求具有实用性与趣味性），（4）试用电子仿真软件Multisim或Proteus画出固定偏置放大电路，并观察当静态工作点不合适或输入信号过大时会发生什么现象？这些题目大都来自于实际，如在实验中，发现有些学生对一些简单常用的器件：二极管、晶体管、电容等都不认识，也不会判断其好坏，遇到故障就一筹莫展。（1）、（2）题需学生到图书馆或网上查找资料，然后在课上讲解、讨论，老师点评。（3）、（4）题则是小组作业，由学生在课外完成，掌握所学知识在实际中的具体应用。班上同学采用自由组合的形式成立学习小组（5-7人），组长负责、分工合作。实际拓展题都要求制作成PPT，先上传到QQ群里，相互交流，老师审阅把关后，最后由学生在课堂上演讲，时间不超过8分钟。刚开始，学生会有些不自信和不自然，在老师的正面鼓励下，不断进步！实践证明：通过引导学生自主学习和研究性学习，学生获取知识的能力、解决问题的能力、交流沟通的能力都得到了锻炼，真正达到了学以致用、知行合一的目的。

1.3实验、实习的开放

教学方式不仅仅局限在课堂，进一步向实验室、实习场所、比赛实训和社会延伸，让学生在多元的环境下学习与成长。

将实习的实物制作成形象、直观的PPT；将实验的关键内容、仪器录成生动、有趣的微课视频，并以导学的方式提前发给学生，让学生在实验前先进行电子仿真等，教师可以根据学生的掌握程度增加选做实验内容，方便学生有更多的时间自主探索实验，激发学生积极参与实验的兴趣和认真完成实验的主观能动性[6]。

湖南省大学生电子设计大赛与全国大学生电子设计竞赛交叉举行，即去年是国赛，今年就是省赛，每届的电子设计竞赛均包含了电源类、控制类、测量类、通信类等多种类型的题目。老师引导学生在网上和图书馆收集竞赛题目，自行设计电路并用电子仿真分析，实验室提供开放条件让学生动手实践。比赛前，先在学校组织一个选拔赛，将优秀的选手集中在假期进行培训。在电子竞赛的训练过程中，会不断地出现各种问题与故障，在课程讲授中穿插电子竞赛题作为实例进行讲解，不仅可以加深对知识的理解，而且可以激发学生的学习热情，让更多的学生能参与到竞赛中来[7]。

学校每年都有各种创新、创业项目和社会实践活动，鼓励学生申报并担任其导师，使教学实践向社会延伸，让大学生了解社会、培养品格、增长才干，加强职场竞争力！

2.教学评价的开放

改变过去期末考试一锤定音的做法，采用综合性的评价指标，期终考试占60%，将平时的学习过程表现以40%的比例归一到总成绩中，包括出勤率、双向提问与讨论、章节小结和课程总结、作业与测试、实验、小组作业与上台主讲、论文等。

（1）双向提问与讨论

双向提问包括学生给老师的提问、老师给学生的提问和学生之间的互问，在质疑与讨论中让概念与思路更加清晰。同时，老师详细记载积极回答问题和参与讨论的情况，并以一定的比例计入平时成绩中，营造活跃的课堂气氛。

（2）章节小结和课程总结

因为电工学包含电路、电机控制、模拟电子技术和数字电子技术等内容，知识跨度大，有的学生是学了后面忘了前面，或觉得公式、图等太多，记不住也容易混淆，老师在前几章的学习中引导学生如何把书本知识由厚变薄，用对比法、迁移法等将一章的内容用表格的形式编写在1-2张PPT里，使关键知识点、重点与难点一目了然。以后的章节和课程总结让学生以小组为单位做成PPT并上传到群里，资源共享，从而培养学生综合归纳知识的能力，也便于以后课程的复习。

（3）作业与测试

为了杜绝学生抄袭作业的情况，老师对作业中普遍存在的共性问题进行提问，也考察学生是不是真正对所学知识弄懂弄明了。

（4）实验

学生在网上自由选择实验时间，实验成绩分两大块：操作分（70%）+报告分（30%）。操作分由带实验的老师按预习、独立和按时完成的情况当场给出并上网；报告分由任课老师打，最后的实验总成绩由电脑计算导出，并作为平时成绩的一部分。

（5）小组作业与论文

实际拓展的小组作业采用组长负责制，大家分工协作，做好的PPT上传到QQ群里相互交流，最后派代表上台讲解，计分采用组内、组之间互评和老师最后综合评分的办法进行，让全体成员都参与其中，而不是极个别人在做，真正达到团结协作的目的，也使教学评估结果能真实反映学生参与学习的过程而公平公正。

最后小组写一篇电知识在本专业的应用论文，进一步加强对所学知识的分析与理解。

3.实行开放式精品课程需注意的问题

开放式精品课程的实施需要在实践中不断总结经验与教训，与专家、同行交流学习，收集学生的反馈意见，完善、改进、提高，使之到达最佳的改革效果。

（1）导学问题设计

为了便于实施，保证开放式教学模式的可操作性，在导学问题设计时应注意：紧扣教学大纲与教学内容；问题与生活密切相关并具有趣味性与适用性；问题难度与工作量适中，学生能通过到图书馆、网上查找资料搜索到相关信息。

（2）有效互动设计

为了打造一个课堂气氛生动活泼、学生学习轻松愉快的氛围，有效的互动设计是十分重要的，老师的适当引导和学生的积极配合，才能到达开放和互动的良好效果，给学生畅所欲言的机会与自信，不要让他们上课感到太紧张，并多给予正面鼓励，让学生从中感受到在获取知识的过程中所带来的喜悦和改革带来的收获。

（3）开放量的把握

由于电工学内容多、课时少，而开放式的教学模式又需要一定的时间，如果学生一个学期中学习的课程比较多，就会让他们不堪重负而达不到应有的效果。因此，在课堂开放和课外延伸方面，老师要正确的把握好量，并不断调整，以更好地适应学生的心理需求与实际需要。

4.结束语

开放式精品示范课堂在教学中的研究与应用，激发了学生的学习热情与创造性。实践证明：他们自主学习的能力、逻辑思维能力、解决问题的能力、实际动手能力、文字与口头表达能力以及团队协作的精神都得到了进一步的提高！有益于提高高校的教学质量，培育出符合时代发展的高科技人才。

参考文献：

[1]孟勇，顾倩妮.开放式教学模式的研究与实践[J].上海工程技术大学教育研究，2016（1）：8-10.

[2]李曼丽.MOOCs的特征及其教学设计原理探析[J].清华大学教育研究，2013，34（4）：13-21.

[3]刘曼玲，姜霞.电工学（多学时）[M].北京：中国水利水电出版社，2014.

[4]连莲.国外问题式学习教学模式述评[J].福建师范大学学报（哲学社会科学版），2013（4）：126-133.

[5] Williamson S & Chang V.Enhancing the success of SOTL research ： A case study using modified problem-based learning in social education[J]. Journal of the Scholarship of Teaching and Learning ，2009（ 2）：1-9.

[6]罗瑞琼，彭卫韶，朱利香.基于电工技术精品示范课堂教学体系的改革与实践[J].中国现代教育装备，2015（9）：96-99.

[7]吴显金.融入电子竞赛内容的电工电子类课程教学研究[J].中国教育技术装备，2014（6）：69-71.