“金課”視域下電子技術(shù)教學(xué)創(chuàng)新與實(shí)踐研究

吳德剛 趙利平 陳乾輝

摘? 要：基于“金課”建設(shè)和大數(shù)據(jù)、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)不斷向教育滲透的背景，教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對電子技術(shù)基礎(chǔ)課程開展了教學(xué)創(chuàng)新與實(shí)踐，創(chuàng)建了基于微課、問題導(dǎo)向的線上智慧閉環(huán)學(xué)習(xí)資源；構(gòu)建了基于“雙智慧”平臺的線上線下混合式教學(xué)模式；借助智慧樹、雨課堂等智慧教學(xué)工具，開展了智慧教學(xué)；借鑒“麻將精神”，構(gòu)建了動態(tài)多元化即時評激模式；深度挖掘課程思政元素，構(gòu)建了線上線下一體化思政育人模式。教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐表明，學(xué)生課堂的有效參與率達(dá)90%以上，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生有效參與課堂；學(xué)生線上資源學(xué)習(xí)時長占比50%以上，實(shí)現(xiàn)了由“課堂學(xué)習(xí)”向“課堂與資源融合學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變；學(xué)生在課程相關(guān)比賽中的獲獎率和在相關(guān)課程設(shè)計中的作品質(zhì)量均得到很大提高，學(xué)生的應(yīng)用與創(chuàng)新能力得到了提升。

關(guān)鍵詞：金課；電子技術(shù)；智慧教學(xué)；線上線下

中圖分類號：G642? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2022）29-0189-04

2018年11月，教育部高教司吳巖司長指出“金課”可以歸結(jié)為“兩性一度”，即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度；提出打造五大類型“金課”［1］。2019年10月，教育部印發(fā)了《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見》［2-3］。2021年7月，教育部聯(lián)合中央網(wǎng)信辦、國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、財政部、中國人民銀行發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見》，要求建設(shè)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺，建設(shè)教育專網(wǎng)，構(gòu)建面向各級各類學(xué)校的開放平臺［4］。電子技術(shù)基礎(chǔ)作為本科高校電類專業(yè)的一門核心課程，具有理論性、應(yīng)用性和實(shí)踐性均很強(qiáng)的特點(diǎn)，同時更新快、應(yīng)用廣［5］。在“金課”建設(shè)和智慧教學(xué)的推動下，電子技術(shù)基礎(chǔ)課程迫切需要創(chuàng)新與改革。

一、教學(xué)“痛點(diǎn)”問題

（一）創(chuàng)新不足，理實(shí)脫節(jié)

電子技術(shù)發(fā)展迅速，IGBT、MOSFET等全控性器件由于功率小、速度快而成為當(dāng)今工業(yè)中的主流器件，但還有很多高校仍以晶體管作為主要器件，忽視了場效應(yīng)管。隨著集成度的提高，集成芯片的應(yīng)用越來越廣，但是，教師往往注重離散電路的講解，忽視了集成電路。隨著信息化、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)時代的到來，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式已由傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)向資源學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，由課程整體學(xué)習(xí)向泛在化、碎片化、模塊化學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，但是課程的授課環(huán)境大多還是停留在教室，教師的教學(xué)方法還主要采用的是傳統(tǒng)講授式，忽視了學(xué)生的主體地位，缺乏探究思維的培養(yǎng)［6-7］。

當(dāng)前，電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的理實(shí)脫節(jié)主要表現(xiàn)在授課內(nèi)容和授課環(huán)節(jié)兩個方面。該課程是一門理論、實(shí)踐與應(yīng)用均很強(qiáng)的課程，但是教師在授課時，往往偏重理論的講授，忽視了實(shí)踐應(yīng)用，如專注于功率放大原理，淡化了功放設(shè)計與應(yīng)用。授課環(huán)節(jié)一般分為理論與實(shí)驗(yàn)兩個相對獨(dú)立的部分，先理論后實(shí)驗(yàn)，造成了理論與實(shí)驗(yàn)相互脫節(jié)。

（二）模式單一，評價滯后

當(dāng)前，電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的授課模式主要以教師、教材、講授為中心，極大地限制了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新思維、人文情懷等綜合能力與素養(yǎng)的提高，與“金課”建設(shè)理念不符。課程評價習(xí)慣采用“平時成績+實(shí)驗(yàn)成績+期末成績”的方式，形式單一，只注重結(jié)果，忽視了過程；評價主體單一，教師是評價的主要執(zhí)行者；評價內(nèi)容側(cè)重于理論，忽視了能力。課程評價往往是課程結(jié)束后，統(tǒng)一對學(xué)生進(jìn)行綜合評價，存在嚴(yán)重滯后性，缺少配套激勵措施和反饋通道，無法激勵學(xué)生積極學(xué)習(xí)，起不到應(yīng)有作用。

二、教學(xué)創(chuàng)新探索

（一）構(gòu)建了“雙智慧”線上線下混合式教學(xué)模式

以新工科理念為指導(dǎo)，依托線上智慧平臺和線下智慧環(huán)境，構(gòu)建了基于“雙智慧”平臺的線上線下混合式教學(xué)模式，提升了教學(xué)效果，滿足了學(xué)生知識和能力學(xué)習(xí)需求。新工科理念下線上線下混合式教學(xué)模式通過有效交流互動，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維、實(shí)踐與創(chuàng)新能力、主動獲取新知識并綜合運(yùn)用能力、解決復(fù)雜（工程）問題與挑戰(zhàn)性問題能力、增強(qiáng)學(xué)生溝通交流與合作研究能力?；凇半p智慧”平臺的線上線下混合式教學(xué)模式如圖1所示。

打破了時空限制，為學(xué)生提供智慧學(xué)習(xí)環(huán)境、智慧服務(wù)和智慧管理，實(shí)現(xiàn)線上線下有機(jī)融合，課前、課中、課后相互補(bǔ)充。線上學(xué)生通過課程資源，實(shí)現(xiàn)知識碎片化、泛在化和模塊化學(xué)習(xí)，線下以項(xiàng)目為載體深度研討核心知識點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)知識、能力的有效銜接。

（二）整合創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)線上線下內(nèi)容相互銜接、補(bǔ)充，理論與實(shí)踐深度融合

面對電子芯片“卡脖子”，電子創(chuàng)新型人才匱乏的現(xiàn)狀，針對電子技術(shù)基礎(chǔ)課程概念抽象、理論復(fù)雜、內(nèi)容體系散等特點(diǎn)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容整合與創(chuàng)新，凸顯了需求性和前沿性，實(shí)現(xiàn)了知識碎片化、泛在化和模塊化。精心設(shè)計線上線下教學(xué)內(nèi)容，做到了線上知識點(diǎn)全面、邏輯性強(qiáng)、學(xué)生易懂，線下核心知識點(diǎn)易錯、不易懂，同時通過項(xiàng)目訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐深度融合，確保了線上線下內(nèi)容相互銜接、補(bǔ)充，理論與實(shí)踐深度融合。以電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中編碼器、譯碼器為例，其線上線下教學(xué)內(nèi)容設(shè)計如圖2所示。

（三）創(chuàng)建了基于微課、問題導(dǎo)向的線上智慧閉環(huán)學(xué)習(xí)資源

針對學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)，按照“金課”建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建了基于微課、問題導(dǎo)向的電子技術(shù)基礎(chǔ)課程線上智慧學(xué)習(xí)資源。該資源以微課視頻庫為主，配有導(dǎo)學(xué)視頻庫、導(dǎo)學(xué)測試庫、導(dǎo)學(xué)問題庫、項(xiàng)目庫、試卷庫、訓(xùn)練題庫、課堂實(shí)錄庫、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)視頻庫等400余個學(xué)習(xí)資源，其中導(dǎo)學(xué)視頻、導(dǎo)學(xué)測試和導(dǎo)學(xué)問題配合微課視頻庫、項(xiàng)目庫、習(xí)題庫以及專項(xiàng)訓(xùn)練題庫構(gòu)成線上閉環(huán)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

（四）基于信息技術(shù)手段設(shè)計線上線下教學(xué)活動、教學(xué)方法

針對電子技術(shù)基礎(chǔ)課程，線上，教師定期發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生利用教師創(chuàng)建的智慧學(xué)習(xí)資源自主學(xué)習(xí)，同時完成對應(yīng)習(xí)題和專項(xiàng)測試，智慧樹平臺自動根據(jù)學(xué)生作答情況進(jìn)行分析，統(tǒng)計出易錯知識點(diǎn)，便于教師進(jìn)一步開展針對性教學(xué)活動。教師利用智慧樹平臺發(fā)布專題研討，開展小組教學(xué)，學(xué)生分組研討，組長提交研討結(jié)果，師生互評、生生互評。線下，師生在智慧教室，借助雨課堂智慧教學(xué)工具深入開展主題研討和項(xiàng)目設(shè)計。線上線下混合式教學(xué)活動設(shè)計如圖3所示。

在線上線下教學(xué)活動中，借助智慧樹和雨課堂智慧教學(xué)工具，靈活運(yùn)用探究式、問題遞進(jìn)式、翻轉(zhuǎn)式、項(xiàng)目式等多種教學(xué)方法，讓學(xué)生深度融入課堂，師生之間、生生之間實(shí)現(xiàn)有效交流互動，順應(yīng)了“以學(xué)生發(fā)展為中心”的教學(xué)理念。

（五）借鑒“麻將精神”，構(gòu)建了動態(tài)多元化評價激勵模式

當(dāng)前高校中雖設(shè)置有獎學(xué)金、評優(yōu)評先等激勵措施，但高校在學(xué)生學(xué)習(xí)過程評價中缺失了即時激勵機(jī)制，因此教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對電子技術(shù)基礎(chǔ)課程，借鑒“麻將精神”驅(qū)動力-即時獎勵，構(gòu)建了多元化動態(tài)即時評價激勵模式。該模式包含評價和激勵兩個方面，評價注重過程，激勵強(qiáng)調(diào)即時。其中評價方面涉及過程與結(jié)果、線上與線下、理論與實(shí)踐等六個方面。激勵措施包含分值激勵、紅包激勵、分組特權(quán)激勵等。評價規(guī)則為兩大段和六小段，兩大段指過程（50%）+結(jié)果（50%），六小段指線上學(xué)生參與度（20%）+線上任務(wù)完成情況（10%）+線下研討參與度（15%）+線下項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)完成情況（15%）+項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)過程（15%）+期末考核（25%），教學(xué)評價設(shè)計如表1所示。

（六）構(gòu)建線上線下一體化思政育人模式

教學(xué)團(tuán)隊(duì)深度挖掘電子技術(shù)基礎(chǔ)課程思政元素，構(gòu)建了線上線下一體化思政育人模式，將思政教育與專業(yè)知識深度融合，做到了潤物細(xì)無聲。一是充分利用在線學(xué)習(xí)資源，促成了課程思政的高階性。利用在線學(xué)習(xí)平臺，積極傳播主旋律，弘揚(yáng)正能量，錄制含有課程思政的微課視頻，在項(xiàng)目庫中設(shè)置含有思政理念的項(xiàng)目案例，在作業(yè)討論區(qū)布置有關(guān)課程思政建設(shè)的論題和作業(yè)，促成電子技術(shù)基礎(chǔ)課程思政的高階性。二是構(gòu)建線上、線下課程思政聯(lián)動機(jī)制。利用論壇、微博、微信等新媒體以及智慧樹、雨課堂等智慧教學(xué)平臺隨時溝通的優(yōu)點(diǎn)，建立師生對話溝通渠道，線下解決學(xué)生遇到的問題，構(gòu)建線上、線下課程思政聯(lián)動機(jī)制，共同推進(jìn)電子技術(shù)基礎(chǔ)課程思政育人工作。

三、教學(xué)創(chuàng)新成效

課堂“活”了，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生有效參與課堂。通過雨課堂智慧教學(xué)工具，推送研討題目，學(xué)生深度參與課堂，同時完成定量反饋。學(xué)生參與課堂情況顯示，學(xué)生在客觀題、主觀題上的完成率均超過了90%，同時積極參與互評，打破了教師的一言堂，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生有效參與課堂。

學(xué)生實(shí)現(xiàn)了由“課堂學(xué)習(xí)”向“課堂與資源融合學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變。教學(xué)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了線上智慧學(xué)習(xí)資源，并引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)。學(xué)生一學(xué)期資源學(xué)習(xí)統(tǒng)計情況顯示，學(xué)生一學(xué)期的平均資源查看次數(shù)是58次，最高達(dá)72次，學(xué)生平均資源學(xué)習(xí)時長為54.1小時，最高達(dá)190.6小時，這表明學(xué)生的學(xué)習(xí)方式已由“課堂學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢n堂與資源融合學(xué)習(xí)”，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力得到提升。

學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力得到了提高。課程實(shí)施教學(xué)改革創(chuàng)新后，學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力得到了極大提升。學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)對比情況如圖4所示。

學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)對比情況顯示，課程實(shí)施創(chuàng)新后，在全國電賽、全國集成電路大賽、全國機(jī)器人大賽中的平均獲獎率分別提高了19%、26%和30%；學(xué)生在后續(xù)相關(guān)的電子技術(shù)課程設(shè)計、傳感器技術(shù)課程設(shè)計課程中的作品平均成功率分別提升了18%和16%，這表明，課程教學(xué)改革創(chuàng)新提升了學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力。

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（責(zé)任編輯：向志莉）