对分课堂教学模式在《电工与电子技术》课程中的应用研究

韩小平，谌英敏，张志勇，李庆令，郝称意

（山西农业大学农业工程学院，山西 太谷 030801）

0 引言

伴随着教育教学改革的呼声日渐增高，2018 年6 月教育部召开了新时代中国高等学校本科教育工作会议，吹响了建设“一流本科教育”的集结号[1]。课堂教学改革是全面打造“金课”，建设“一流本科教育”的重要基石，而教学一线的教师们是这场教学战役的主力军。

“对分课堂”是美国普林斯顿大学博士、复旦大学心理学教授张学新基于亲身教学实践提出的一种新型教学模式[2]。对分课堂教学模式的悄然兴起为努力探索中的一线教师指明了方向。对分课堂以学生为中心，以培养学生的学习积极性、主动性为主要出发点[3]。对分课堂重新明确了教学活动中的师生角色，学生是教学活动的主体，教师在教学活动中起引导作用。对分课堂把教师从“满堂灌”和“填鸭式”教学模式中解放出来；同时给予学生一定的权利和自由，让学生主动参与学习过程，并进行自我规划和自我掌控。

1 传统电工与电子教学中存在的问题

1.1 课程特点

电工与电子技术是高等院校工科非电专业的专业必修课程，是唯一一门系统学习电的基础理论与应用的课程，是学生由基础理论学习向专业课程学习过渡的桥梁，在专业课程中占有重要的地位。

电工与电子技术课程专业性、理论性强[4]，涉及众多抽象的概念、术语、电路参数等。比如阻抗、复阻抗、无功功率、有功功率、视在功率、功率因数、线电压、相电压、线电流、相电流、载流子、电子、空穴、本征激发等[5-6]。由于学生普遍缺乏工业背景知识、工程意识和实践经验等，这些基本物理量使得课程看起来更加抽象、枯燥、杂乱，很容易导致学生厌学、对课程失去兴趣[7]。

电工与电子技术课程课时少，课程信息量大，电路求解方法多。比如直流电路中的求解方法有支路电流法、结点电压法、叠加原理、电源的等效变换、戴维南定理和诺顿定理等，这些方法都有各自的特点，针对同一电路可以有不同的求解方法，在使用这些方法时同学们很容易概念混淆，不同的方法交叉使用经常造成混乱。又比如，在组合逻辑电路的设计中，由于逻辑表达式的化简结果没有统一的标准，所以同一问题可能有不同的设计电路，这样学生容易有不知深浅、不确定的模糊感觉。电工与电子技术内容多而庞杂，而课堂教学学时有限，教师往往没有足够的课时加强对知识点的训练，还要同时兼顾课程内容的完整性，前后内容的连接性和课程体系的系统性。

电工与电子技术课程的内容日益丰富，知识点多，涉及面宽[8]。随着电工与电子技术领域内的新产品和新技术、新工艺的不断更新，电工与电子技术的课程内容也在不断扩充，而各专业的课程学时在不断缩减，因此课堂教学改革迫在眉睫。

1.2 传统教学模式

传统的课堂教学模式以教师为中心，尽管在课堂教学中也采用了信息化教学手段、工程案例等，但仍然以教师的讲授为主，学生处于被动接收状态。在很多情况下学生往往跟不上老师的节奏，对老师讲授的内容没有足够的时间进行消化吸收，只能被动勉强应对，长此以往学生逐渐失去了学习的信心，也就难以发挥自己的主观能动性。导致学生课堂效率不高，逃课现象屡见不鲜；教师教学负担重、效果差，压力大。

在网络和新信息技术的冲击下，传统式课堂显得枯燥乏味，特别是工科类课程理论性强，概念抽象，给课堂教学带来了极大的挑战。

2 对分课堂教学模式的应用

随着对分课堂教学模式的广泛传播，综合考虑我校电工与电子技术课程的特点，本研究将“对分课堂”教学模式应用到电工与电子技术课程教学的实践中，以提高课堂效率，减轻教师负担，培养学生学习的主动性，激发学生对知识的渴求度与好奇心。

2.1 课堂教学

在课堂教学活动中通过教师精讲、学生内化、小组讨论、全班交流4 个环节，使学生对知识的掌握按照接收→质疑→理解→应用的递进过程来完成，有效提高了课堂效率。

教师精讲——留白。教师首先要精选课程内容，对重点和难点内容要精心设计，重点讲解。但是要注意把握一定的原则，不能事无巨细的开展讲授，而是有所取舍。不一定让学生都能听得明白，但是需要让学生了解即将学习的内容的框架结构，给学生的自主学习预留一定的空间。

个人内化——质疑。留白是个人内化的基础，留白的内容需要通过个人内化去强化、补充。在个人内化阶段教师会根据讲授内容提出问题或者给出思考题，学生根据教师的引导完全独立地进行思考，并尝试解决实际问题，并提出质疑。

小组讨论——理解。在个人内化阶段，学生会产生质疑或者不懂、不会的问题，这时开展课程小组讨论，通过小组成员之间的解疑答惑可以解决小组成员大部分的疑问。这个环节教师不随便参与其中，重点是让学生之间相互解决问题。

全班交流——提升。在小组讨论中不能解决的问题，在全班交流环节提出，跟其它各小组进行交流，并相互解决问题。这一环节需要教师组织引导，主动权再次转移到教师手中。教师一方面总结、归纳课程内容，另一方面解答在小组讨论中存在的共性问题。

在对分课堂的4 个环节中，教师分配给学生足够的时间去消化吸收课程内容，也提供给同学之间相互学习交流的机会，充分发挥学生的主观能动性，调动学生的学习积极性。对分课堂教学方法传承了传统教学方法的优点，使讲授法与讨论法二者优势互补，使学生变被动学习为主动学习。

2.2 “亮考帮”的应用

“亮考帮”是对分课堂的重要组成部分。亮考帮由“亮闪闪”“考考你”和“帮帮我”3 部分内容组成。学生总结出学习过程中自己感受最深、受益最大、最欣赏的内容，称为“亮闪闪”。要把自己弄懂的，但是觉得别人可能存在困惑的地方，用问题的形式表述出来，用来挑战别人，称为“考考你”。要把自己不懂、不会的地方或想要了解的内容，用问题的形式表述出来求助同学，称为“帮帮我”[9-10]。“温故而知新”是提高学习效率的重要方法，课程内容经过一段时间的学习后，需要对所学内容进行总结、巩固、提高，这是培养学生对知识点概括总结、熟练掌握的关键环节。

本研究对本校大学二年级机械专业2018 级学生期末阶段的“亮考帮”作业进行了考察，该班共有学生77 人，表1 为本学期课程（电工技术部分）的主要知识点。

表1 课程主要知识点

要求将这些知识点分别以“亮闪闪”“考考你”和“帮帮我”进行归纳总结，结果如图1、图2、图3 所示，分别为“亮闪闪”“考考你”和“帮帮我”的票数分布图。

图1 亮闪闪

图2 考考你

图3 帮帮我

从图1 可以看出，得票数位于前3 位的依次是“基尔霍夫定律”“三相电路的求解”和“戴维宁定理”，说明这些知识点是学生感兴趣且受益的内容。相比之下“电路的暂态分析”得票数为0，说明该知识点是本课程的难点或者并没有激发起学生学习的热情。这些得分较低的知识点需要老师占用较多的时间，加强学习引导。

从图2 可以看出，“三相电路的求解”得到了最高票数，说明该知识点是具有一定的挑战性可以用来考同学。相比“亮”得票数最高的“基尔霍夫定律”，在“考考你”里面得分最低，说明该知识点是比较容易掌握的。

从图3 可以看出，“电路的暂态分析”得到了最高票数，其次是“三相电路的求解”“戴维宁定理”。说明这些知识点是本课程的难点，需要老师加强讲解，采用适当的方法将复杂问题简单化，引导学生学习。

“亮考帮”综合得分如图4 所示，通过横向比较可以看出学生对知识点的敏感程度，比如综合得票数最高的“三相电路的求解”，说明该知识点是学生最为感兴趣的内容，也是不容易掌握，且具有很大挑战性的内容。相比之下“结点电压法”得票数最低，且“亮”的票数占了总票数的57%以上，说明该知识点比较容易掌握，可以花较少的时间去讲解或者作为学生自学的内容。

图4 综合得分图

通过纵向比较可以看出课程知识点的难易程度。比如“电路的暂态分析”得到了最高“帮”票数，说明该知识点是本课程的难点，也说明该知识点学生掌握的不够透彻，可以通过增加实例分析、习题讨论、课堂翻转等环节，将理论知识应用到实际应用中，以达到理解的目的。

从“亮考帮”总得分可以直观地看到同学们反响比较强烈的一些知识点的情况，这些知识点可能是难点，也可能是大家感兴趣的点，教师可以根据学生的反馈，对课程的重点难点有更准确的把握，从而更好地掌控课堂节奏，充分发挥“对分课堂”的优势。

2.3 对分课堂教学改革带来的变化

通过对分课堂教学改革，课堂教学发生了很明显的变化，体现为以下4 个方面。

首先，师生关系有了明显改善。在教学改革之前，由于课程抽象、枯燥，学生听起来不够有吸引力，师生关系僵化，课堂效果不尽人意。在课堂教学改革之后，师生互动增多了，以学生为中心的课堂调动起了学生学习的积极主动性。

其次，学生的精神风貌发生了变化。一改传统的课堂上趴桌子睡觉，低头看手机现象；变为现在的手中常备纸和笔，抬头关注老师讲解，低头思考问题，积极参与课堂活动。

第三，老师的课堂教学变轻松了。老师不再满堂灌，而是强调重点难点，有选择性的讲解。教师可以有更多的时间去反思课堂教学效果、设计课程内容，把重点放在学生学习的引领者和指导者的角色上来。

第四，学生的学习成绩有了明显的提高。一直以来，高挂科率著称的电工与电子技术课程，大多数学生成绩徘徊在60 分边缘；课堂教学改革之后，学生成绩明显提高，且基本能呈正态分布。图5、图6 分别为2018 级（2 个自然班级，共77 人）和2019级（2 个自然班级，共83 人）机械专业学生的电工技术成绩分布图。

图5 2018 级《电工与电子技术》（上）成绩分布图

图6 2019 级《电工与电子技术》（上）成绩分布图

从学生的成绩分布图可以很明显地看到，随着课堂教学改革的逐步深入，学生的整体成绩有了明显的提高，课程不及格人数逐步减少，高分成绩比例有了明显提高。

3 总结

对分课堂教学模式的实施，为我校电工与电子技术课程的课堂教学带来了革命性的变化。教师提纲挈领的引导和讲解保证了课程知识传递的系统性、准确性和有效性，老师虽然讲得少了，但是价值和地位得到了进一步的提升；另外通过课堂讨论教师很容易了解学生对知识点的掌握情况。对分课堂教学模式不仅提高了学生的课堂效率，而且提升了学生的课堂参与度，学生有更多的时间对课堂内容进行消化吸收，并且通过小组互动加强了对学生能力的培养。