明辨性思维视域下“电路”课程教学改革与探索

2024-07-15 00:00:00王莹陈爽
科技风 2024年18期

摘要:培养学生的思维能力是现代高等教育的重要内容,也是教育国际化发展的必然趋势。在明辨性思维视域下,从教学实际出发,在分析课程教学过程中存在问题的基础上,对电子信息类专业的“电路”课程开展了以学生为主体的教学研究,并提出了教学改革策略,希望有助于提升该类课程的教学质量和学习效果。

关键词:明辨性思维;电路;教学研究;改革策略

TeachingReformandExplorationofCircuitCoursefromthePerspectiveofCriticalThinking

WangYingChenShuang

TangshanNormalUniversityHebeiTangshan063000

Abstract:Cultivatingstudents'thinkingabilityisanimportantcontentofmodernhighereducationandaninevitabletrendintheinternationalizationofeducation.Fromtheperspectiveofcriticalthinking,startingfromteachingpracticeandanalyzingtheproblemsinthecourseteachingprocess,student-centeredteachingresearchhasbeenconductedonthecircuitcourseofelectronicinformationmajors,andteachingreformstrategieshavebeenproposed,hopingtohelpimprovetheteachingqualityandlearningeffectivenessofthistypeofcourse.

Keywords:criticalthinking;circuit;teachingresearch;reformstrategy

长期以来,我国高等教育一直以知识教育为主,忽略了学生对于专业知识“独立思考”的过程,学生习惯于被动接受他人观点,虽具备知识的厚度却缺乏理智怀疑与反思等多元思维的积极性,难于主动形成自己的观点,社会适应能力明显不足。由“以教师为主体的注入式教学模式”向“以学生为主体的自主学习模式”转变已经成为目前高等教育的改革趋势。自2012年我国开始实施国际本科学术互认课程项目(ISEC项目)以来,越来越多的本科院校开设了相关专业,将对学生明辨性思维能力的培养列入专业培养目标,其宗旨是实现我国高等教育的国际化,提高学生创新意识和解决实际问题的能力。明辨性思维,即“辨明或判断的能力”。其能帮助学生更加全面地认识事物,深入思考问题,从而使学生做出建设性和创造性的判断和选择,并能运用所获得的新知识来解决实际问题[1-2]。

由于理工类专业课程本身具有一定的学习难度,理论及实践要求高,学生参与度不理想,且缺乏怀疑和批判精神以及专业学习思维能力,如何提高学生学习积极性,培养学生的创新精神和解决问题的实践能力成为该类专业课程的教学痛点。鉴于此,以我校ISEC项目电子信息科学与技术专业的“电路”课程为例,开展明辨性思维视域下以学生为主体的教学改革研究是十分必要的。

1“电路”课程教学过程中存在的问题

“电路”课程,教学内容繁杂,理论知识点较多,是后续“信号与系统”、“传感器与检测技术”、“高频电子线路”等专业课程学习的基础,在专业培养方案中占有十分重要的位置[3]。但在实际教学实践中,教师习惯于沿用传统的教学模式及教学方法,课程考核方式固化,不能顺应时代的潮流。

(1)授课教师教学理念落后,不能与时俱进。在当今国际化背景下,如何将明辨性思维融入到课程教学中,从而将学生培养成优秀的思考者,是每一位从事ISEC项目的授课教师应该思考的问题[4]。目前教师大多以传授课本知识为主,只注重“教”,学生只是被动接受知识,很少深入思考。因此,教师需转变教学理念,跟上“教育国际化”的时代步伐,潜心教学活动设计,变“教”为“导”,由原来课堂活动的主宰者转变为教学活动的设计者,引导学生自主学习,努力创造能够鼓励学生积极思考、主动参与的学习环境。

(2)教学模式陈旧,教学方法和手段单一。“电路”课程以课堂讲授型教学方式为主,教师常以平铺直叙的方式讲述教学内容,课堂活跃度低。有时老师为了调动课堂氛围,也会运用启发式教学方法,但所提出的问题仅限于教材,学生根本不需认真思考,更谈不上用批判的眼光、创新的视角去解决问题。所以,教师应寻求采用多种不同的教学模式,引导学生自主发现问题,并提出问题,指导学生通过解析、应用、推理等一系列实践探索方式,提升自己的明辨性思维能力和判断能力。

(3)教学内容的思政维度不足,缺乏思政教育融入。高校思政教育是每门课在教学过程中应承担的任务,ISEC项目的课程也不例外。“电路”课程作为一门专业基础课,对培养学生解决复杂工程问题所应具备的科学思维方法、创新勇气、担当精神等价值观有着至关重要的作用。所以,从知识点出发,充分发掘课程蕴含的思政元素,也是课程教学改革中需关注的问题。

(4)课程评价体系不完善。目前,“电路”课程的考核主要由占比为20%和80%的平时成绩与期末成绩组成。其中,平时成绩包括出勤、课上表现及课后作业。这种课程评价体系由于期末考试成绩占比大,易出现学生平时不需努力,只在考试前突击复习就能通过课程考核的现象,最终学生并不能真正学会课程知识,更谈不上培养与提高学生解决实际工程问题的能力。所以,建立完善的过程性考核评价细则,势在必行。

2“电路”课程的教学改革策略

(1)双平台—多维度的教学方法,充分发挥学生的主体作用。

随着信息科学技术的发展,信息化在教育领域的应用逐渐加强。在信息化背景下,学生学习知识不再只局限于书本或者课堂学习,而是更多地应用互联网等现代化、信息化手段。为了能在有限课堂环境中提升教学品质,将传统课堂教学与网络教学相结合,建设了“电路”课程在线网络教学资源,构成课程教学的“双平台”。采用“线上+线下”的混合式教学模式,结合微课小视频、虚拟仿真动画等载体,线上设置任务点、布置主题讨论,线下通过选人、抢答、小组讨论等一系列教学活动,弥补传统课堂教学模式的不足。图1所示为“电路”课程“线上+线下”的混合式教学模式的实施方案。

课堂教学和在线课程资源平台的结合,实现了时间、空间上的全覆盖,满足了不同层次学生的学习需求。首先,为了实现“以学生为主体的自主学习模式”,教师课前线上发布微课预习小视频,学生可以依托在线课程资源,提前了解教学内容。教师也会就课程内容的重点及难点提出问题,引导学生自主思考。而且学生一旦发现问题,可随时线上讨论,经过不断地思辨和质疑,形成自己的观点。不能达成共识的问题,也可带入课堂教学环节去讨论并解决。这样,学生自主发现问题,并想办法解决问题的学习过程,不仅提高了学生自己学习的主动性,也间接提高了学生课上学习的专注力。其次,为了提高学生的参与度,线下课堂教学增加了选人答题、抢答、主题讨论、随堂练习等一些学生互动环节,学生课堂学习不再仅限于单纯地“听”教师的知识点讲解和“记”自己的笔记,而是更多的“参与”课堂教学活动中。不仅调动了学生的学习积极性,提高了学习专注力,也改善了学生的学习效果。再次,基于在线课程资源平台,学生可以查阅PPT,通过教师发布的课后作业与小测习题查缺补漏。学生间可以进行交流讨论,学生与老师间也可进行在线答疑互动。最后,通过学生的作业、小测结果以及答疑反馈情况,也促进了教师的教学反思。总之,通过多种教学方式使学生驱动自身的动力机制积极、主动地建构知识;采用多样的教学组织形式,可以“多维度”刺激学生参与。

(2)“引导—对话—活动”三位一体教学模式,培养学生的明辨性思维。

明辨性思维是新工科教育中要求未来工程人才具备的核心素养之一,通过教师“引导”,学生学会思考、敢于质疑;采用“对话”,将“一言堂”演变成“师生双主体”的教学过程,可以提高学生的参与度和积极性;展开“小组活动”,学生进行思辨过程实践,从多方向、多角度探讨问题,形成自主思维模式[5]。比如,在分析一个复杂电路时,教师不是直接给出具体的分析方法,而是引导学生自主思考,找出题目的突破点,形成自己的解题思路。通过小组讨论,总结出支路电流分析法、结点电压分析法、叠加定理等知识的各自特点及适用范围,最后教师再进行适当补充。学生在解题及其后的教学活动中,清晰明了地掌握了电路分析方法,从而在解决电路问题时能够合理地进行选择;而在学习交流电路时,教师引导学生采用合理有效的形式将不同电路元件的电压与电流的限定关系表示出来。实践证明,学生通过自主思考、相互讨论,提出了采用表格、思维导图等形式加以归纳与比对的方法,不仅活跃了课堂学习氛围,也让学生更容易理解相量、有效值等知识点之间的区别;在进行三相电路教学前,引入照明电路故障分析实际案例,学生分组讨论故障产生的原因及解决办法,经过不断地质疑、思考,形成自己组内的结论,再经过小组间质疑、进一步思考,进而引出案例背后隐藏的课程知识点。这样,学生在不断的思辨实践过程中,逐步形成自主思维模式。

(3)多元智力课程评价体系,有效激活学生的源动力。

注重形成性评价,将过程性考核与终结性考核相结合,教师不再掌控课程评价的整个过程,学生平等地参与到评价过程中,引导学生互评和自评。使得教师在教学中更具建设性,学生更具积极性和创造性,评价结果也更为客观和高效。依托“线上+线下”的混合式教学模式,课程采用的过程性考核和终结性考核的具体评价内容及方法如表1所示。

整个课程考核评价由平时表现(20%)、作业及测验(30%)、课内仿真实验(10%)和期末考试(40%)四部分组成。其中,平时表现考核课堂出勤、课堂提问参与度以及线上任务点完成情况,全面有效地对课前线上预习、课中课堂参与及课后复习巩固进行了过程性评价;课程评价的第二部分作业及测验考核由课前的预习思考题、课中的阶段性测验、课后的习题作业构成,这些内容贯穿于整个教学环节,最重要的是在课中开展了“名人故事堂”系列活动,将思政教育融入到专业学习的同时,通过考核更加有效地调动学生的学习积极性与参与度;仿真实验是课内的实训环节,其不仅考核了学生电子线路设计与分析的能力,同时也对学生小组协作能力和实验结果分析整理能力进行了评价,在一定程度上提高了学生的研究与创新能力;期末考试通过选择、判断、填空、分析及设计等题型全面考核学生对课程知识的掌握程度,以卷面成绩为准。

结语

思维模式是人才创新的动力与源泉。基于明辨性思维,对“电路”课程开展了以学生为主体的教学模式改革研究,明确了教学过程中面临的教学困境,采用双平台—多维度的教学方法,构建了“引导-对话-活动”三位一体的教学模式以及多元智力课程评价体系,可以有效调动学生的主动性、加深学生对知识点的理解和学习、提升学生的分析能力、思维能力和解决问题的能力,对提高高等院校教学质量具有重要作用和意义。

参考文献:

[1]尹维伟.基于明辨性思维的C语言程序设计教学方案思考[J].电脑与电信,2020(03):66-67.

[2]唐利芹,李明雪.ISEC项目背景下明辨性思维与学科教学之融合研究[J].兰州石化职业技术学院学报,2019,19(02):45-48.

[3]董胡,彭高丰,马振中.电路分析课程教学改革与实践[J].中国现代教育装备,2022(05):118-119.

[4]苗长青,雷子宸.高校学生明辨性思维培养:内涵·经验·启示——基于国外明辨性思维培养实践的考察[J].教育理论与实践,2020,40(30):19-21.

[5]杨桂花.如何培养学生的批判性思维能力[J].江西教育,2019(21):77.

项目基金:2023年度唐山师范学院教育教学改革研究项目,项目名称:明辨性思维视域下《电路》课程的教学示范与推进策略研究,项目编号:2023JG29

作者简介:王莹(1981—),女,汉族,河北唐山人,博士,副教授,研究方向:电子信息工程专业教学与科研。