基于“以学生为中心”教育理念的实验教学设计

刘树美 陈会伟 张玉良

[摘 要] 根据教育部新时代中国高等学校本科教育工作会议的指导思想，积极响应一流课程建设和新时代人才培养的需求。对《电力系统分析》的实验课程从教学理念、课程教学模式、考核评价方式等环节进行了系统性的教学设计，设计过程充分体现了以学生学习为中心、以学生发展为中心、以学习效果为中心，并取得了较好的教学效果。

[关键词] 以学生为中心;教学设计;过程性考核;实验教学

[基金项目] 2019年度青岛黄海学院教学改革研究项目“立足于以学生为中心的虚拟仿真实验项目的设计与开发”（hhxyjg1917）;2019年度青岛黄海学院虚拟仿真实验教学项目“输电线路常规保护实验”

[作者简介] 刘树美（1989—），女，山东临沂人，工学硕士，青岛黄海学院智能制造学院讲师，主要从事电气工程研究;陈会伟（1982—），女，山东潍坊人，工学硕士，青岛黄海学院智能制造学院副教授，主要从事控制工程研究;张玉良（1977—），男，山东德州人，工学硕士，青岛黄海学院智能制造学院副教授，主要从事电气控制研究。

[中图分类号] G642.423    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）43-0386-02    [收稿日期] 2020-03-26

一、引论

为了积极响应教育部对新时代人才培养的需求和一流专业、一流课程的建设需要，对电气工程及其自动化专业课——《电力系统分析》按照“金课”建设标准进行了一系列的教学设计改革。经过一个学期的探索与实践验证：本次教学设计改革取得了较好的成效，尤其是实验教学设计彻底改变了以往评价标准模糊，评价结果不明确的问题。本文結合“以学生为中心”的教育理念和本次实验教学设计实施过程与成效等方面展开论述，希望对各位同行今后的实验教学设计与改革提供参考。

“以学生为中心”的教育理念自20世纪80年代提出以来，国内外高校在这一理念指导下开展了很多教育教学研究，其核心是以学生学习为中心、以学生发展为中心、以学习效果为中心[1-2]。结合新形势下中国高等教育对“双一流”本科教育工作提出的不忘大学之初心，牢记人才培养之使命的基本要求，以及“金课”建设中对一流课程建设“两性一度”——高阶性、创新性和挑战度的定位[3]，都提醒我们对传统授课模式和考核评价方式的改革势在必行。

教育教学改革不仅要结合学生自身发展特点和学习规律，还要立足于国家、社会对人才培养的需求。习近平总书记在2016年的全国高校思想政治工作中明确提出，“把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面”[4]。立德树人始终是人才培养过程中必须把握的方向，这就要求教师在教学过程中要体现课程的价值引领意义，将课程思政融入教学的各个环节、各个方面，实现立德树人、润物无声。

任何理论知识的学习最终都要回归到实践，教育与生产劳动相结合是实现学生全面发展的唯一途径[5]。只有通过实践学生才能实现知行合一，实现由感性到理性的思考和反思[6]。因此，本次教学研究从实验课切入，通过有效的教学设计实现“以学生为中心”的教育理念与立德树人的有机结合，培养学生的创新精神和实践能力，培育符合新时代要求的社会主义事业建设者和接班人。

二、实验教学环节设计

《电力系统分析》是电气工程及其自动化专业的一门专业主干核心课，课程涉及理论与实验，注重理论与实践相结合。课程的学习要求学生具备扎实的数学、物理基础、较强的电路分析能力和对知识的综合运用能力。实验环节主要培养学生对知识的综合运用能力、实验创新设计能力和团队合作能力，通过实验课的“求真”过程培养学生的科学精神，树立正确的科学价值观。

传统的实验教学一般都是教师根据实验指导书对实验目的、实验原理、实验操作步骤进行讲解，并强调实验过程中的注意事项;学生根据老师的讲授进行实验操作、数据记录和整理;最后根据学生提交的实验报告给出实验成绩。整个过程学生一直扮演被动接受知识的角色，基本是机械性的完成老师提前设计好的每个环节，难以激发学生的创造性思维。而且，实验考核以终结性评价为主，很难调动学生学习的积极性和主动性。

本次实验教学设计立足于“以学生为中心”的教育理念，把课堂“还”给学生。教学过程中教师将实验任务提前发放给学生并提供相关的参考资料，让学生根据实验任务通过理论知识结合设备说明书、操作手册、视频、网络等资源自行设计实验方案，然后通过师生讨论引导学生完善实验方案并最终完成实验。最后组织学生对实验结果进行分析、讨论，对整个实验过程进行思考和反思，并于课后根据实验设计方案和实验过程完成实验报告。本次实验教学设计在具体实施过程中与传统实验教学模式比较如表1所示：

上述实验教学设计的实施过程中，虽然学生最终确定的实验方案往往会回归于教材，但是通过自主设计的过程学生会真正将理论知识应用于实践，实现知识内容的内化吸收。通过查阅资料提高了学生对信息资源的综合处理与运用能力，师生互动的过程不仅是老师引导学生获得正确答案，学生在问题解决中展现出来的新思路也促进了教师在教学方法上的创新，实现教学相长。通过分组教学，培养学生的团队意识和合作精神，在最后的总结、讨论中让学生实现由感性到理性的思考和反思，培养学生求真务实的科学精神。

通过表1的对比可以发现，学生在实验报告撰写方面也有很大的改进。在进行教学设计改革之前，学生的实验报告都是按照实验目的、实验设备、实验原理、实验操作步骤、数据记录与整理、实验小结等固定的环节和顺序组成，学生提交的实验报告千篇一律，很难区分每个人实验参与程度与结果的不同。而在本次教学设计改革中，学生撰写实验报告不再需要按照传统的模式中规中矩的进行，每个同学都可以根据自己参与实验设计的过程以及整个实验环节的感悟与收获，甚至是失败的经验等进行撰写，每份实验报告都凝结了学生参与实验的全部心路历程。

三、总结

“以学生为中心”的实验教学设计与实践，彻底解决了以往以教师讲授为主的实验教学模式和实验教学评价指标模糊、实验成绩不能很好反映学生实践能力的问题，也从一定程度上改善了少数学生浑水摸鱼，得过且过的学习态度。通过小组学习培养了学生的团队合作能力，提高了学生的安全责任意识。在教学过程中将课程内容与课程思政有机结合，达到潜移默化、立德树人的教育目的，从总体上来说取得了较好的教学效果。

参考文献

[1]赵炬明.论新三中心：概念与历史——美国SC本科教学改革研究之一[J].高等工程教育研究，2016（3）：35-56.

[2]Abdalla Mohamed Elhassan，Eladl Mohamed Ahmed.Student perception of the effect of problem familiarity on group discussion quality in a problem-based learning environment.[J].GMS journal for medical education，2019，36（3）.

[3]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教育，2018（12）：4.

[4]习近平在全国高校思想政治工作会议上强调：把思想政治工作贯穿教育教学全过程 开创我国高等教育事业发展新局面[J].教育文化论坛，2016（6）：144.

[5]胡万山，周海涛.提升高校教师“金课”建设效能[J].现代大学教育，2019（6）：31.

[6]陈翔，韩响玲，王洋，等.课程教学质量评价体系重构与“金课”建设[J].中国大学教学，2019（5）：43-48.