網(wǎng)絡(luò)化、共享型、開放式電類專業(yè)基礎(chǔ)課程平臺的構(gòu)建

趙 瑩，李 靜，曲萍萍

網(wǎng)絡(luò)化、共享型、開放式電類專業(yè)基礎(chǔ)課程平臺的構(gòu)建

趙 瑩1，李 靜2，曲萍萍1

（1. 北華大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，吉林 吉林 132021；2. 沈陽工業(yè)大學(xué) 電氣工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110870）

針對學(xué)生工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)問題，構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)化、共享型、開放式電類專業(yè)基礎(chǔ)課程平臺。該平臺構(gòu)建了多種資源的課程教學(xué)平臺，包括理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)2部分；構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺與課堂教學(xué)平臺相結(jié)合的混合式教學(xué)模式；以學(xué)科競賽及大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目為驅(qū)動，構(gòu)建了多層次的實(shí)踐教學(xué)體系，使學(xué)生從基礎(chǔ)到實(shí)際工程實(shí)踐得到系統(tǒng)全面的訓(xùn)練，為學(xué)生工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了可靠的保證。

基礎(chǔ)課程；工程素養(yǎng)；混合式教學(xué)模式；實(shí)踐教學(xué)體系

工科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng)應(yīng)該從基礎(chǔ)抓起，從源頭上培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。本文的電類專業(yè)基礎(chǔ)課程平臺涵蓋了“電路理論”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”等系列課程，面向電氣與信息類、計算機(jī)類和機(jī)械類專業(yè)10多個專業(yè)開設(shè)，是引領(lǐng)學(xué)生踏入電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域、逐步培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的重要基礎(chǔ)課程[1]。我國正在由工程教育大國走向工程教育強(qiáng)國，培養(yǎng)具有工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的工程型人才刻不容緩。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、共享型、開放式電類專業(yè)基礎(chǔ)課程平臺在電類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新培養(yǎng)中能夠做到線上線下教學(xué)并重，夯實(shí)基礎(chǔ)；以開放式“訓(xùn)、賽、研”進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)活動，能夠使學(xué)生得到從基礎(chǔ)到工程項(xiàng)目的實(shí)際訓(xùn)練，極大提高學(xué)生的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力[2]。

本文依托北華大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，構(gòu)建融合多種資源的網(wǎng)絡(luò)化、共享型、開放式電類專業(yè)基礎(chǔ)課程平臺。該課題的特色是結(jié)合多種資源、精煉基礎(chǔ)理論、注重實(shí)踐教學(xué)、突出創(chuàng)新教育、回歸工程實(shí)踐[3]。

1 構(gòu)建多種資源的課程教學(xué)平臺

課程教學(xué)平臺如圖1所示。

圖1 課程教學(xué)平臺

多種資源的課程教學(xué)平臺，包括理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)2部分。理論教學(xué)資源平臺[4]構(gòu)建包括多媒體授課課件制作、慕課制作、教材建設(shè)、試題庫建設(shè)等，內(nèi)容體現(xiàn)創(chuàng)新，能夠吸引學(xué)生學(xué)習(xí)。實(shí)踐教學(xué)資源平臺構(gòu)建包括大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目庫建設(shè)、學(xué)科競賽項(xiàng)目庫建設(shè)、多媒體實(shí)驗(yàn)授課課件制作、慕課（實(shí)踐教學(xué)）制作、實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教材建設(shè)等。

目前所有資源已經(jīng)建好，慕課通過超星爾雅平臺面向全國開放。圖2為課程組制作的實(shí)驗(yàn)課件，圖3為課程組建設(shè)的萬維數(shù)字電子試題庫，圖4為課程組出版的教材。

圖2 實(shí)驗(yàn)課件

圖3 萬維試題庫

圖4 課程組出版的教材

2 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺與課堂教學(xué)平臺相結(jié)合的混合式教學(xué)模式

以傳統(tǒng)授課方式為主，輔以慕課網(wǎng)絡(luò)教學(xué)[5]和智能手機(jī)學(xué)習(xí)通教學(xué)。框圖如圖5所示。

圖5 混合式教學(xué)模式圖

2.1 使用慕課網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)

使用慕課網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)[6]，在此環(huán)境下，學(xué)生可以了解電工電子中心信息、觀看教師授課視頻。通過網(wǎng)絡(luò)給學(xué)生提供教學(xué)資料查詢下載，可以預(yù)約實(shí)驗(yàn)、在線輔導(dǎo)答疑等。課程組建設(shè)的慕課網(wǎng)絡(luò)課程有3門，即“電路理論”“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”，現(xiàn)已運(yùn)行使用3年，效果良好。圖6為數(shù)字電子技術(shù)慕課網(wǎng)絡(luò)課程平臺。

圖6 數(shù)字電子技術(shù)慕課網(wǎng)絡(luò)課程平臺

2.2 使用手機(jī)輔助教學(xué)

在手機(jī)上安裝學(xué)習(xí)通軟件，教師建立相關(guān)課程，學(xué)生可以通過手機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)、交流，實(shí)現(xiàn)線上、線下并重教學(xué)模式，改善教學(xué)效果。圖7為手機(jī)上安裝的超星學(xué)習(xí)通軟件以及在手機(jī)上顯示的電路仿真電路圖。

圖7 超星學(xué)習(xí)通軟件以及電路仿真電路圖

3 以學(xué)科競賽及大創(chuàng)項(xiàng)目為驅(qū)動，構(gòu)建多層次的實(shí)踐教學(xué)基地

該體系設(shè)計6個階梯式實(shí)踐環(huán)節(jié)，包括電路實(shí)驗(yàn)、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、電工電子實(shí)習(xí)、電子創(chuàng)新設(shè)計項(xiàng)目、電子系統(tǒng)設(shè)計競賽和實(shí)際工程項(xiàng)目。采用案例教學(xué)+項(xiàng)目驅(qū)動方式[7]，制作詳細(xì)的案例授課教案，并把實(shí)際操作、調(diào)試等做成視頻，供學(xué)生業(yè)余時間自主學(xué)習(xí)；定期安排一定項(xiàng)目訓(xùn)練，鼓勵學(xué)生參加學(xué)科競賽和實(shí)際工程項(xiàng)目。案例教學(xué)堅持項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)思路，按照“任務(wù)目標(biāo)－任務(wù)分析－關(guān)聯(lián)知識－任務(wù)實(shí)施－擴(kuò)展知識－能力測試－效果評估”的順序組織項(xiàng)目[4]。根據(jù)前期研究，初步提出“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)組織形式，如圖8所示。

圖8 “以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”教學(xué)組織形式圖

把6個實(shí)踐環(huán)節(jié)不斷擴(kuò)充，以開放式“訓(xùn)、賽、研”進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)活動，實(shí)現(xiàn)完整的“教、學(xué)、做”一體化，使學(xué)生從基礎(chǔ)到實(shí)際工程實(shí)踐得到系統(tǒng)全面的訓(xùn)練[8-10]?！坝?xùn)、賽、研”提高創(chuàng)新能力的模式如圖9所示。

圖9“訓(xùn)、賽、研”提高創(chuàng)新能力的模式

4 建立了完善的考核體系

（1）課程考評機(jī)制。采用“平時+試卷+網(wǎng)絡(luò)萬維試題庫”綜合考量的考核方式[11]，網(wǎng)絡(luò)萬維試題庫 由課題組開發(fā)，可隨機(jī)生成多套試題供學(xué)生考試使 用，并能進(jìn)行各種統(tǒng)計分析。“電路理論”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”試題庫2017年開始使用，效果較好。

（2）實(shí)踐環(huán)節(jié)。采用實(shí)驗(yàn)學(xué)分、實(shí)習(xí)學(xué)分、創(chuàng)新學(xué)分等多環(huán)節(jié)考核，通過多層次的實(shí)踐教學(xué)體系運(yùn)行機(jī)制[12]，鼓勵并督促學(xué)生自主選擇并參與實(shí)踐活動。

5 與其他高校合作，實(shí)現(xiàn)資源共享，共同發(fā)展

在北京大學(xué)出版社組織下，與浙江萬里學(xué)院、浙江工業(yè)大學(xué)、寧波大學(xué)科技學(xué)院、福建師范大學(xué)、山東工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院等成立了電類基礎(chǔ)教育聯(lián)校研究所，可實(shí)現(xiàn)資源共享。目前這些學(xué)校的慕課、題庫、視頻等資源均已實(shí)現(xiàn)共享。2018年北華大學(xué)有125名學(xué)生申請了浙江萬里學(xué)院“傳感器技術(shù)”和“實(shí)用數(shù)字電子技術(shù)”2門慕課的在線學(xué)習(xí)，效果較好。

6 結(jié)語

經(jīng)過近3年的建設(shè)，北華大學(xué)網(wǎng)絡(luò)化、共享型、開放式電類專業(yè)基礎(chǔ)課程平臺基本建設(shè)完成，現(xiàn)所有平臺資源面向全校學(xué)生開放，慕課面向全國開放。先進(jìn)的教學(xué)方法和手段已在教學(xué)中應(yīng)用，教學(xué)效果得到明顯提高。學(xué)生的“電路理論”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”課程平均分提高了10分，卷面及格率由原來的60%提高到75%。學(xué)生參與中心基地創(chuàng)新培訓(xùn)的人數(shù)已達(dá)到500人，近3年獲全國各類競賽國家一等獎5項(xiàng)、二等獎10項(xiàng)，省一等獎20余項(xiàng)。使學(xué)生得到從基礎(chǔ)到工程項(xiàng)目的全面訓(xùn)練，極大提高了學(xué)生的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)了學(xué)生在就業(yè)、升學(xué)及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中的競爭力。

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Construction of network, sharing and open basic course platform for electrical specialties

ZHAO Ying1, LI Jing2, QU Pingping1

(1. Electrical and Information Engineering College, Beihua University. Jilin 132021, China; 2. College of Electrical Engineering, Shenyang University of Technology, Shenyang 110870, China)

In view of the cultivation of students’ engineering literacy and innovative ability, a network, sharing and open basic course platform for electrical specialities is constructed. This platform is a teaching platform of various resources, including theory teaching and practice teaching. A hybrid teaching mode combining the network teaching platform with the classroom teaching platform is constructed, and a multi-level practical teaching system driven by the discipline competition and innovative entrepreneurship projects of college students is established so that students can be trained systematically and comprehensively from basic training to practical engineering training, which provides a reliable guarantee for the training of students’ engineering literacy and innovative ability.

basic course; engineering literacy; hybrid teaching mode; practical teaching system

G642.0

A

1002-4956(2019)10-0225-04

10.16791/j.cnki.sjg.2019.10.055

2019-02-12

吉林省教育廳高等教育教學(xué)研究項(xiàng)目“2018‘雙創(chuàng)’背景下的網(wǎng)絡(luò)化、共享型、開放式電類專業(yè)基礎(chǔ)課程平臺的構(gòu)建”；北華大學(xué)電氣學(xué)院精品課項(xiàng)目；北華大學(xué)電氣學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目

趙瑩（1976—），女，吉林省吉林市，博士，教授，主要研究方向?yàn)橹悄軆x器儀表設(shè)計及開發(fā)。E-mail: 731856651@qq.com

李靜（1976—），女，遼寧沈陽，博士，副教授，主要研究方向?yàn)殡娏﹄娮优c電氣傳動。E-mail: 297744@qq.com