首批國家線上線下一流本科課程“電路原理”的建設(shè)

盛 莉

（齊魯工業(yè)大學(xué)信息與自動化學(xué)院 山東 濟(jì)南 250353）

1 一流本科課程建設(shè)與實踐的內(nèi)涵

2019年10月31日，教育部印發(fā)《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》（以下簡稱“實施意見”），實施意見中提出通過實施一流本科課程“雙萬計劃”達(dá)成金課建設(shè)?！秾嵤┮庖姟吠瑫r發(fā)布了《“雙萬計劃”國家級一流本科課程推薦認(rèn)定辦法》，認(rèn)定辦法提出國家級一流本科課程將著重從教學(xué)理念的先進(jìn)性、課程設(shè)計的創(chuàng)新性、課程內(nèi)容與資源的科學(xué)性和時代性、教學(xué)效果的顯著性等多方面考查課程的“兩性一度”。一流本科課程建設(shè)與實踐的內(nèi)涵就是要通過轉(zhuǎn)變教育教學(xué)理念、變革教學(xué)方式方法將原來低階性、陳舊性和不用心的“水課”淘汰，建設(shè)一系列國家級一流課程。2019年的“雙萬計劃”中提出，2019年到2021年將6000門左右線上線下混合式一流本科課程，齊魯工業(yè)大學(xué)的“電路原理”課程就是在這種背景下進(jìn)行了線上線下混合式教學(xué)的建設(shè)與實踐，并且在2020年11月被認(rèn)定為首批國家線上線下一流本科課程。

2 “電路原理”混合式教學(xué)模式建設(shè)的必要性

“電路原理”是電類專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課，為后續(xù)電類專業(yè)課程提供必要的理論和實踐支撐，起著重要的奠基石作用?！半娐吩怼被A(chǔ)內(nèi)容多，理論性強(qiáng)且偏抽象，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師既要傳授給學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識，又要培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生的知識儲備和學(xué)習(xí)能力得到雙重提高是比較難以實現(xiàn)的。因此，筆者通過多種教學(xué)模式的實踐，最終發(fā)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)模式符合一流課程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，也達(dá)到了一流課程的教學(xué)效果。

3 “電路原理”課程線上線下混合式教學(xué)實踐

所謂混合式教學(xué)是將線下傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢與線上網(wǎng)絡(luò)信息化教學(xué)的優(yōu)勢進(jìn)行有機(jī)融合，實現(xiàn)“教師教為主導(dǎo)，學(xué)生學(xué)為主體”的有效教學(xué)模式。在混合式教學(xué)模式下，教師在教學(xué)中起引導(dǎo)、啟發(fā)作用；學(xué)生則是學(xué)習(xí)的主體，線上的自主學(xué)習(xí)可以體現(xiàn)學(xué)生的主動性、積極性，同時可以提高學(xué)生的自學(xué)能力。

3.1 課程學(xué)習(xí)資源建設(shè)

根據(jù)“電路原理”課程特點(diǎn)，作者及其教學(xué)團(tuán)隊錄制了課程視頻，制作了課程習(xí)題庫，“電路原理”在線課程涵蓋教學(xué)大綱95%以上的內(nèi)容，包括教材（《電路》第五版，邱關(guān)源主編）13章的主要知識點(diǎn)，每個視頻均有彈題，每章節(jié)后有隨堂測試和章節(jié)測試題，期末測試題每運(yùn)行一個學(xué)期都會補(bǔ)充新的題目，截至目前有300題左右可以隨機(jī)組合成線上期末考試試卷。

結(jié)合課程線上學(xué)習(xí)資源，作者對課程線下教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重構(gòu)，對教學(xué)資源進(jìn)行更新。

首先，為了幫助學(xué)生對課程知識點(diǎn)系統(tǒng)認(rèn)識和掌握，把課程理論內(nèi)容和實驗內(nèi)容進(jìn)行模塊化。

其次，為了對學(xué)生的線上學(xué)習(xí)效果進(jìn)行全面評價，對線下教學(xué)資源進(jìn)行時時更新。制作與線上視頻知識點(diǎn)相對應(yīng)的測試題，用于線下見面課之前的學(xué)習(xí)評價。同時結(jié)合線上測試的評價，制作新型課件，該課件里包含對應(yīng)各個知識重點(diǎn)和難點(diǎn)的練習(xí)題，通過見面課習(xí)題練習(xí)后，再反饋到各個知識點(diǎn)。

最后，深度挖掘與知識點(diǎn)緊密聯(lián)系的課程思政元素，融入教學(xué)過程中。結(jié)合電路定律和定理中涉及的名人軼事，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新意識；結(jié)合三相電路學(xué)習(xí)過程中引入的國內(nèi)電力技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)生的愛國敬業(yè)精神；結(jié)合實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識、獨(dú)立分析問題能力等。

3.2 線上線下教學(xué)方法的設(shè)計

線上線下教學(xué)方法的實施重點(diǎn)在于有效的教學(xué)設(shè)計，“電路原理”課程教學(xué)采用“線上+線下+線上”的基本設(shè)計思路。

第一個線上是教師發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，在學(xué)習(xí)任務(wù)中明確告知學(xué)生通過在線視頻需要學(xué)習(xí)和掌握的內(nèi)容，同時發(fā)布在線測試；學(xué)生則要根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行視頻學(xué)習(xí)和測試題的練習(xí)，記錄學(xué)習(xí)過程中的問題并及時反饋。

線下分為兩個環(huán)節(jié)，首先是教師根據(jù)學(xué)生完成線上視頻和測試的情況進(jìn)行總結(jié)，找到學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的難點(diǎn)，及時調(diào)整見面課課件。其次是線下見面課的開展。線下見面課采用習(xí)題練習(xí)、問答、討論、講解分析等多樣化的課堂模式。在整個教學(xué)過程中，教師是設(shè)計者、引導(dǎo)者，教師根據(jù)學(xué)生在線學(xué)習(xí)反饋的情況，設(shè)計相應(yīng)題目，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析討論。這種模式把學(xué)生的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換成了積極思考，主動參與教學(xué)活動中，能夠?qū)崿F(xiàn)“以學(xué)生學(xué)為中心”的教學(xué)理念。

第二個線上是為了鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，將知識點(diǎn)應(yīng)用進(jìn)行延伸，線下見面課后在線上繼續(xù)發(fā)布有一定難度的作業(yè)或者是小組討論議題。

3.3 線上線下教學(xué)方法的具體實施

下面以一次90分鐘（2個學(xué)時）的見面課（內(nèi)容為第四章電路定理）為例，結(jié)合線上學(xué)習(xí)（2個學(xué)時）來說明“線上+線下+線上”混合式教學(xué)方法的具體實施。

第一個線上下發(fā)的學(xué)習(xí)任務(wù)中對學(xué)生提出學(xué)習(xí)目標(biāo)。同時在線上發(fā)布相應(yīng)的自測作業(yè)，考查學(xué)生線上學(xué)習(xí)的情況及定理理解和應(yīng)用的能力。

線下見面課實施過程：首先是教師見面課前的準(zhǔn)備，其中包括督促學(xué)生線上學(xué)習(xí)、課前批閱完學(xué)生提交的自測作業(yè)、記錄學(xué)生的易錯題以及相對應(yīng)的知識點(diǎn)和制作相應(yīng)的見面課課件。

見面課上用“知到”APP里的工具進(jìn)行。通過單選投票考查學(xué)生對定理基本內(nèi)容的掌握，統(tǒng)計出投票結(jié)果后，由教師進(jìn)行點(diǎn)評并強(qiáng)調(diào)應(yīng)該掌握的易錯點(diǎn)，提醒投票出錯的學(xué)生重視。關(guān)于應(yīng)用疊加定理分析電路的知識點(diǎn)、戴維寧等效電路及最大功率傳輸定理的綜合題目分析，通常采用搶答的方式進(jìn)行，這樣能夠突出自學(xué)效果較好的學(xué)生。為進(jìn)一步提高這部分學(xué)生的能力，一般要求學(xué)生搶答之后上講臺完成搶答題目的講解，其余學(xué)生在聽的過程中，可以糾錯，也可以提出不同的解題思路，學(xué)生講解及討論結(jié)束后，教師點(diǎn)評，總結(jié)幾種定理的應(yīng)用方法。對于各定理學(xué)習(xí)過程中的難點(diǎn)，尤其是含有受控源電路的分析，通過點(diǎn)名或者投票方式考查學(xué)生對分析思路的掌握，由教師進(jìn)行典型電路分析和總結(jié)。

第二個線上是由教師在平臺或者班級群內(nèi)用文字總結(jié)各定理內(nèi)容和應(yīng)用過程中的注意事項，并推薦相應(yīng)習(xí)題或討論題給予學(xué)生鞏固練習(xí)，要求學(xué)生在固定時間內(nèi)完成。

線上線下混合式教學(xué)方法也有利于專業(yè)課程思政的融入。線上視頻的學(xué)習(xí)和測試能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識，提高自學(xué)能力和自制力；線下教學(xué)過程中的學(xué)生參與本身就是一種思政教育，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)、獨(dú)立分析，鼓勵學(xué)生站上講臺，培養(yǎng)學(xué)生的自主意識。同時，在第四章的見面課中，分析疊加定理的應(yīng)用時，會有這么一種情況出現(xiàn)：在兩個電源共同作用下產(chǎn)生的響應(yīng)并不一定會大于一個電源單獨(dú)作用時的響應(yīng)。從電路知識上分析，該現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于兩個電源產(chǎn)生的電壓是反方向的。從課程思政的角度分析，讓學(xué)生認(rèn)識到：只有正能量相互疊加能量才會越來越大，如果一正一負(fù)的疊加反而會引起能量的削弱。教師引導(dǎo)學(xué)生之間建立良好的協(xié)作關(guān)系，相互幫助，傳遞正能量，大家才會共同進(jìn)步，變得越來越強(qiáng)。

3.4 實驗教學(xué)改革

在實驗教學(xué)改革時，減少基礎(chǔ)和驗證性實驗，增加綜合性和設(shè)計性實驗。對應(yīng)直流電路分析部分的實驗仍以驗證性實驗為主，比如基爾霍夫定律、疊加定理、戴維寧定理和一端口等效等實驗。對應(yīng)交流電路分析部分實驗則改為綜合性和設(shè)計性實驗，將三相電路的星形和三角形連接改為綜合性實驗，除了三相對稱電路的連接和測量，還要求學(xué)生進(jìn)行不同情況下不對稱電路的改接測量和分析；將日光燈電路和功率因數(shù)提高實驗改為設(shè)計性實驗，學(xué)生不僅要掌握日光燈的工作原理和電路連接，而且要根據(jù)功率因數(shù)的提高要求，選擇合適參數(shù)元件進(jìn)行連接測試。經(jīng)過改革的實驗教學(xué)提高了學(xué)生的分析能力、實踐能力，增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作意識。

3.5 考核方式改革

線上線下混合教學(xué)模式下，學(xué)生自主學(xué)習(xí)比例提高，而且平臺會對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行較為全面的評價，因此需要進(jìn)行考核方式的調(diào)整。平時成績占比35%，實驗成績占比15%，期末考試成績占比50%。平時成績由線上和線下兩部分組成，線上平時成績是由智慧樹平臺根據(jù)學(xué)生在線視頻的學(xué)習(xí)完成度、習(xí)慣養(yǎng)成、線上章節(jié)測試等綜合評定之后提供；線下平時成績又分成兩部分，一部分由“知到”APP翻轉(zhuǎn)課堂中對課前的在線測試作業(yè)成績、見面課上參與互動次數(shù)等綜合評定提供，另一部分由教師根據(jù)學(xué)生參與課堂教學(xué)活動的記錄提供。改革后的考核模式加大了平時成績的占比，學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣養(yǎng)成、課堂參與度成為考核的一部分，這種考核方式更有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力，有利于激發(fā)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)興趣。

4 “電路原理”課程混合式教學(xué)效果

本課程實施線上線下混合式教學(xué)以來，學(xué)校及學(xué)院教學(xué)督導(dǎo)組評價等級為優(yōu)秀，多次為青年教師講授觀摩課。同時學(xué)生到課率高，課堂抬頭率高，學(xué)習(xí)積極性高。具體改革成效如下：

2018/2019學(xué)年第二學(xué)期相比2017/2018學(xué)年第二學(xué)期電氣專業(yè)該課程的不及格率降低了15.32%，優(yōu)秀率則提高了2.05%。

學(xué)生的獨(dú)立分析能力增強(qiáng)，團(tuán)隊合作意識提高。在開展的實驗教學(xué)中，學(xué)生合作完成實驗電路搭建，獨(dú)立分析和解決電路中存在問題的能力有明顯提升，同樣的實驗與傳統(tǒng)教學(xué)班相比，完成準(zhǔn)確度和速度均有提高。

學(xué)生的實踐能力增強(qiáng)，創(chuàng)新意識提高，目前教學(xué)團(tuán)隊教師指導(dǎo)學(xué)生已申報大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目6項，在學(xué)科專業(yè)競賽中獲國家獎2項，省級獎7項。

教學(xué)團(tuán)隊教師在進(jìn)行教學(xué)改革過程中同步發(fā)展進(jìn)步，團(tuán)隊教師榮獲山東省青年教學(xué)競賽二等獎，獲齊魯工業(yè)大學(xué)教學(xué)質(zhì)量優(yōu)秀獎、教學(xué)改革方法標(biāo)兵稱號等。

5 總結(jié)

經(jīng)過教學(xué)改革，發(fā)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)模式面臨多方面的創(chuàng)新和挑戰(zhàn)：

教師需要投入更多精力。教師要實時關(guān)注學(xué)生線上學(xué)習(xí)動態(tài)，及時總結(jié)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，隨時調(diào)整見面課課程內(nèi)容和教學(xué)方式方法，所花費(fèi)的時間精力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)授課模式，這對教師既是創(chuàng)新又是挑戰(zhàn)。

學(xué)生需要提高自制力和自學(xué)能力。學(xué)生要提前預(yù)習(xí)自學(xué)并且獨(dú)立完成相應(yīng)練習(xí)，提高自己的自學(xué)能力，同時要參與課堂教學(xué)過程，這對學(xué)生既是創(chuàng)新也是挑戰(zhàn)。

教學(xué)環(huán)境需要隨之提升。智慧教室可以提供給學(xué)生分組、討論、講解等環(huán)境，而普通教室就難以實現(xiàn)，因此開展此類模式的教學(xué)需要更好的教學(xué)環(huán)境，這對學(xué)校既是創(chuàng)新又是挑戰(zhàn)。

6 結(jié)語

“電路原理”是電類專業(yè)課的基礎(chǔ)，講好這門課，建好這塊基礎(chǔ)陣地，是教師的職責(zé)所在。未來課程建設(shè)和改革的道路還很漫長，也很艱辛，但艱難方顯勇毅，磨礪始得玉成，我們將繼續(xù)努力。