推動學生能力提升的“電工學”課程研究

衛(wèi)昱含 韓金歷

（吉林建筑科技學院 吉林·長春 130114）

“電工學”是非電類專業(yè)一門非常重要的基礎(chǔ)課程，該課程涵蓋內(nèi)容廣，包含了電路基礎(chǔ)、電機及其控制基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電工測量和安全用電等多方面的知識，理論性與實踐性都很強，與工程實際密切相關(guān)，要求學生不僅掌握基本的理論知識，還要具有基本的實際操作能力。但是學時相對較少，學生的重視程度不夠，學習動力不足，加之傳統(tǒng)的以“教師+PPT+黑板”為主要教學方式，雖然可以將大量信息有針對性地展示出來，使知識架構(gòu)清晰明了，但這種以老師為主導的教學方式，不能充分地調(diào)動學生學習的積極性，同時，由于實驗課時相對較少，實驗內(nèi)容大多是驗證性實驗，且實驗臺都是專業(yè)針對教學的，學生對真實的操作環(huán)境了解甚少，動手能力較弱，使得學生很難將理論與實踐很好結(jié)合起來，缺乏分析實際問題的方法和解決實際工程問題的能力。

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用越來越廣泛，信息化技術(shù)、移動技術(shù)在教學過程中得到了廣泛應用，線上線下的混合式教育模式也隨之逐步推廣起來。充分利用網(wǎng)絡(luò)教學資源，將線上線下教學充分融合，相互補充相互支撐，已成為高校人才培養(yǎng)方法之一?；旌鲜浇逃Ｊ街校黾訉嵺`教學所占比例，積極與企業(yè)合作，增加教學內(nèi)容的豐富性，也給學生提供更多實踐操作的機會，使學生得到更多的能力培養(yǎng)。

在建立“電工學”混合式教學模式時，為了讓學生掌握的知識更具前瞻性與實用性，引入華清遠見的在線課程教學資源及企業(yè)經(jīng)驗，建立基于“三端一平”的“電工學”在線開放課程，三端是：教室端、教學端、移動端，一平是網(wǎng)絡(luò)學習管理系統(tǒng)；并引入“隨身實驗室”，即從大一開始學院為學生提供電子入門、設(shè)計、創(chuàng)新開發(fā)的實驗箱，實現(xiàn)每個同學在課程實驗中一個實驗箱，隨身再攜帶一個開發(fā)板進行學習和研發(fā)，真正做到“讓實驗室隨身而行”。

課程教學平臺基于MOOC 網(wǎng)絡(luò)教學平臺，參照借鑒其他高校的相關(guān)課程，引入優(yōu)秀的“電工學”教學視頻，并結(jié)合華清遠見的在線課程教學資源及企業(yè)經(jīng)驗錄制相關(guān)教學及實驗視頻，建立符合本校學生實際的“電工學”課程，并通過MOOC平臺進行課程管理與實施。

1 理論教學

上課前，教師提前錄制課程視頻，或者確定他人已錄制好的的視頻，將所需課程教學資源（word、PDF、音頻、視頻、圖片等等）添加到對應課節(jié)里，視頻上可在時間節(jié)點上設(shè)置問題，這樣學生在觀看視頻時，需帶著問題觀看視頻，回答正確后才能接著往下看，視頻下方有本節(jié)課的參考資料，方便學生下載與查閱。教師在上課前布置學習任務，提出思考問題，學生按要求提前觀看視頻，找出問題答案，完成預習，對不明白的地方，可以在討論區(qū)留言提問；章節(jié)后附帶本節(jié)測試，學生可在看完視頻后直接進行答題，這樣既能檢測學生是否進行了認真的預習，同時也能對學生的學習情況進行分析。學習平臺上帶有監(jiān)管系統(tǒng)，教師在后臺實時掌握學生的學習進度，如沒有按要求完成的，可進行及時的詢問與提醒，并以此作為平時考核的一部分。

上課時，教師的講課內(nèi)容不再是單一的知識點的羅列，而是有主次有重點地對知識點進行梳理，對視頻里未提及或講解不詳細的內(nèi)容進行補充與說明，對本節(jié)課的重點與難點進行詳細講解與分析，使得與網(wǎng)上教學互相補充、相互支撐；并對學生在討論區(qū)的留言與提問進行解答，也可在講完知識點后，讓學生進行分組討論，提高學生主動思考與自主學習的能力，在遇到不同方案時，可讓學生通過不同方法對結(jié)論進行驗證，開拓學生的思路。

學生帶著問題聽課，聽課效果更好，能積極與老師互動，激發(fā)了學生學習的積極性；分組討論，增強了團隊協(xié)作能力，使得學生快速進入學習狀態(tài)，鍛煉了學生的思維表達能力，同時，老師根據(jù)學生的問題，有針對性地進行講解與授課，讓課堂講授的內(nèi)容更具實際價值，課堂更活躍，使聽課過程成為一個思考與收獲的過程。

2 實驗教學

傳統(tǒng)的實驗教學是學生上完理論課后，進入實驗室，依據(jù)實驗原理與理論知識，根據(jù)實驗指導書的實驗步驟，利用實驗臺進行實驗操作。實驗臺通常是依據(jù)實驗原理進行搭建的，在實驗臺的板面上，有對應元器件的符號表示，學生根據(jù)所學的知識與實驗要求完成連線即可得到正確的實驗結(jié)果。這樣的實驗，使得學生的實驗完成度很高，但對其實際的原理掌握的并不十分透徹，同時由于實驗臺都是根據(jù)課程理論搭建的實驗臺，面板上的符號也都是以理論符號畫出，且不可拆卸，因此學生即看不到實驗臺內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不了解真實電路的連接方法，也看不到真實的元器件的樣子，這就導致學生的理論知識很強，但實際操作相對薄弱，甚至是有的學生在拿到真實的元器件后，不知道是什么元器件，也不知道實際的電路連接規(guī)則是什么，使得理論與實際脫節(jié)。

采用線上線下混合式教育后，教師在講完理論課程后，根據(jù)課程特點與學生實際情況，可錄制不同層次的實驗操作小視頻，并將其上傳的網(wǎng)絡(luò)平臺上，學生利用手中的“隨身實驗室”，可跟著視頻內(nèi)容一起搭建電路。由于使用的元器件為實際操作用的元器件，學生做實驗的過程即為實操練習的過程，因此學生能對電路的原理與連接方法有一個更直觀的認知與理解。學生線下搭建完電路后，也可以根據(jù)自己的理解與思路，搭建不同的電路進行驗證，實際電路驗證完畢后，進入到實驗室進行理論驗證，這樣學生即對理論知識有了一個更高層次的認知與掌握，也對實際的電路連接有了一個更直觀的認識，同時也對實際電路的連接原則有了一個初步的認識，達到理論與實際充分的結(jié)合。在實驗過程中，學生可對實驗中存在的疑問進行分組的討論與交流，并通過“隨身實驗室”和實驗臺進行驗證與分析，教師進行引導與指導，在鞏固基礎(chǔ)知識的同時，提高了學生思考問題、分析問題、解決問題的能力。

為了提高學生對“電工學”的學習興趣，并使講授的內(nèi)容與時俱進，與所學專業(yè)更好的融合，教師依托MOOC 平臺，根據(jù)企業(yè)實際需求，建立不同層次、不同類型的實驗項目，錄制對應的實驗視頻，實驗項目與學生的專業(yè)緊密相關(guān)，學生可依照學習進度和知識的掌握情況選擇觀看不同的實驗視頻，并根據(jù)視頻內(nèi)容與要求，自己動手搭建相關(guān)實驗電路，同時，根據(jù)實驗視頻里提出的問題，搭建不同的電路，分析結(jié)果及原因，促進學生主動思考、分析、解決問題，提高學生學習的主動性與積極性。

3 課后興趣小組

為了提高學生學習“電工學”的興趣，教師面向全校學生組織課后學習興趣小組，感興趣的同學均可參加。將同學們按照專業(yè)與年紀分成不同的小組，引入企業(yè)實際的工程項目，按照專業(yè)與等級，將其分解為不同種類、不同級別的實驗項目，邀請企業(yè)工程技術(shù)人員作為實驗的指導教師，進行視頻講解或遠程指導，讓學生提前接觸到工程實際，了解對應行業(yè)的規(guī)范與標準，為今后步入工作崗位打下一定基礎(chǔ)。

同時，將學科競賽和科研項目引入進來，根據(jù)學生的等級與層次，講競賽與項目分解成不同等級與層次的實驗項目，實驗項目從簡單的模擬電路實驗到復雜的數(shù)字電路設(shè)計，再到增加控制類題目，其內(nèi)容從單片機最小系統(tǒng)設(shè)計到ARM 的應用設(shè)計，最后到綜合實驗，其實驗內(nèi)容包含了歷屆競賽內(nèi)容，及科研項目中對應的設(shè)計內(nèi)容。讓學生對自身專業(yè)有一個綜合的認知，使學生了解電學與自身專業(yè)有哪些聯(lián)系，增加了學生學習的興趣，并使學生明確了學習目的，同時，科研項目的融入，讓學生也有機會參與到科研項目的當中，使更多的學生得到實際工程訓練的機會。

為了拓展學生的思路，將最后的綜合實驗的實驗題目變成開放性提問，讓學生思考不同連接會帶來怎么樣的實驗結(jié)果，學生根據(jù)實驗要求自己搭建實驗電路，比較實驗結(jié)果的差異性，分析原因，給出分析報告。實驗項目的難度根據(jù)學生掌握的情況逐漸加大，不斷提高學生的實踐能力、創(chuàng)新能力、分析與解決問題的能力。

通過以上課程改革，改變了課程內(nèi)容“難、繁、偏、舊”和過于注重知識傳授，強調(diào)接受式學習、死記硬背、機械訓練的現(xiàn)狀，通過與企業(yè)的合作，建立“三端一平”的在線課程，使學生得到了實際項目鍛煉，激發(fā)了學生學習的興趣，使學生在獲得基礎(chǔ)知識與基本技能過程的同時，形成正確與科學的價值觀?！半S身實驗室”的建設(shè)，提高了學生的實踐能力與創(chuàng)新能力，使學生在掌握基本知識、基本方法和基本技能的同時，滿足了學生個性化發(fā)展和多樣化終身學習需求，讓學生在學習過程中，以組建團隊，領(lǐng)取項目的方式，有目的、有想法的去學習，讓學生的理論知識可以與項目相結(jié)合，培養(yǎng)學生的獨立創(chuàng)新能力、實際動手能力，在實踐訓練過程中，鼓勵學生自行設(shè)計方案，自主實驗，啟發(fā)了學生自主研究探索、獨立思考和自主創(chuàng)新的能力，逐步增強了學生的主觀能動性，充分調(diào)動了學生的思維去思考、想象、推測和結(jié)論，使學生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，并利用所積累的理論和實踐知識解決問題，鍛煉與培養(yǎng)了學生積極探索、勇于創(chuàng)新的精神，是學生獲取知識、鍛煉動手能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力的重要環(huán)節(jié)，推動了我校信息技術(shù)與教育教學深度融合，促進了我校優(yōu)質(zhì)教育資源應用與共享，提高了我校應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的質(zhì)量。