“電工電子技術(shù)”智慧型探究式教學研究與實踐

［摘 要］ 通過對“電工電子技術(shù)”課程的學情分析，指出目前在課程教學中的“痛點”與“堵點”，在課程教學改革過程中貫徹以學生為中心的教育理念，采用超星學習通App、智慧教室等多種現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用于課堂教學，實現(xiàn)探究式學習、混合式學習。同時，加強過程監(jiān)控與過程評價，通過累積課堂積分，吸引學生加強課程的平時學習與積累?！半姽る娮蛹夹g(shù)”課程是本科非電類工科各專業(yè)學生的學科基礎(chǔ)課程，受眾面廣，該課程的教學創(chuàng)新成果具有較高的推廣應(yīng)用價值。

［關(guān)鍵詞］ 電工電子技術(shù)；智慧教室；探究式教學

［基金項目］ 2021年度南昌航空大學教學改革課題“‘電工電子技術(shù)’課程研討型智慧教學研究與實踐”（JY21037）

［作者簡介］ 童立君（1972—），女，浙江蘭溪人，碩士，南昌航空大學信息工程學院副教授，主要從事電工電子技術(shù)與工業(yè)過程控制研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）36-0090-04 ［收稿日期］ 2023-08-14

當前，飛速發(fā)展的信息技術(shù)正在深刻地影響并改變著我們的教育與教學模式?；旌鲜浇虒W、智慧型教學等新型教育教學模式應(yīng)運而生。以建構(gòu)主義與探究教學理論為指導，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，著力培養(yǎng)具有高階性思維的創(chuàng)新人才。

2019年2月，中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《中國教育現(xiàn)代化2035》提出，加強創(chuàng)新人才特別是拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是國家戰(zhàn)略決策，確立了利用現(xiàn)代技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式改革，實現(xiàn)規(guī)?；逃c個性化培養(yǎng)的有機結(jié)合的戰(zhàn)略目標［1］?！督逃畔⒒?.0行動計劃》明確指出，積極探索新模式、開發(fā)新產(chǎn)品、推進新技術(shù)支持下的教育教學創(chuàng)新［2］。大力推進智能教育，開展以學習者為中心的智能化教學支持環(huán)境建設(shè)，推動人工智能在教學、管理等方面的全流程應(yīng)用，利用智能技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式、教學方法改革，探索泛在、靈活、智能的教育教學新環(huán)境建設(shè)與應(yīng)用模式是當前教育信息化2.0階段的重要戰(zhàn)略之一。

智慧型探究教學是在智慧教育理念、建構(gòu)主義、探究教學理論以及思維發(fā)展相關(guān)理論指導下，依托課程圖譜、數(shù)字孿生等新一代智能技術(shù)所打造的智能環(huán)境，促使學生以個體探究或合作探究方式，積極主動地經(jīng)歷科學探究過程，自主建構(gòu)科學知識、發(fā)展高階思維及科學素養(yǎng)的新型探究教學樣態(tài)［3］。

一、“電工電子技術(shù)”課程教學現(xiàn)狀分析

（一）“電工電子技術(shù)”課程教學的“痛點”

“電工電子技術(shù)”課程屬于本科非電類工科的學生學習電類基礎(chǔ)知識的重要基礎(chǔ)課程，但是由于學生不是電類專業(yè)，本課程被學生歸類于“副科”，所以對于本課程的學習，學生普遍存在不重視、不積極的態(tài)度。在課堂教學中，表現(xiàn)為學生的學習專注度、參與度不足；在課堂外，學生也僅限于完成課后作業(yè)。此外，傳統(tǒng)課堂講授的單一教學模式，不適合21世紀在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)高度發(fā)達時代成長起來的新一代大學生，而且也難以實現(xiàn)課程培養(yǎng)目標。因此，在課堂教學中引入切合實際的教學案例，更有效使用與時俱進的智慧型教育教學新技術(shù)進行互動探究式教學，是解決本課程教學“痛點”的改革重點。

（二）“電工電子技術(shù)”課程教學的“堵點”

“電工電子技術(shù)”課程共計64學時，課程內(nèi)容包含有4個相對獨立的模塊：電路分析基礎(chǔ)、電動機及其控制系統(tǒng)、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)。本課程具有授課內(nèi)容多、教學學時長的特點，一般每個學期需要安排16個教學周進行授課，學生在學習過程中容易出現(xiàn)學習的知識點前后不能銜接，學到后半進程、遺忘了前面的內(nèi)容等狀況。同時，傳統(tǒng)的教學評價考核方式主要通過期末考試對學生的學習做出評價，導致學生偏重期末應(yīng)試，忽略了學習過程中的知識獲取與探究。當今大學生的思維比較活躍，但自主學習能力較弱，自控能力較差，為了更好地培養(yǎng)人才，亟須在課程教學中融入學習習慣、學習能力的培養(yǎng)環(huán)節(jié)。因此，利用智慧教室，采用學習通進行知識點的隨堂測驗，從而加強課程教學的過程評價與過程監(jiān)控，是解決本課程教學“堵點”的重要手段。

二、課程教學改革創(chuàng)新的理念及總體思路

（一）課程教學創(chuàng)新改革的理念

貫徹以學生為中心，以產(chǎn)出為導向，持續(xù)改進的教育理念，注重在線開放課程資源、手機移動教學應(yīng)用、智慧教室等現(xiàn)代信息技術(shù)在課堂教學中的運用。首先通過授課教師的精心教學設(shè)計：提出問題、引導探究解決問題、討論總結(jié)問題，使學生完成自我知識構(gòu)建并有效掌握知識點，從而達到課程教學目標的要求。最后通過超星學習通App記錄過程數(shù)據(jù)以及期末試卷數(shù)據(jù)分析，進行教學方法、教學手段的持續(xù)改進。

（二）課程教學創(chuàng)新改革的目標

課程教學創(chuàng)新改革的目標：由傳統(tǒng)知識傳授型更新為傳授知識的同時，注重學生的自主學習能力、綜合素質(zhì)培養(yǎng)相融合，與實踐應(yīng)用相結(jié)合，培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的綜合能力和高階思維能力。解決課堂教學中影響學生學習的切實問題，如課程教學改革背景中所述之“痛點”與“堵點”，從而提高學生的學習效果。通過拓展課程內(nèi)容，培養(yǎng)學生深度分析、大膽質(zhì)疑和勇于創(chuàng)新的能力。

（三）課程教學創(chuàng)新改革的總體思路

1.實現(xiàn)混合式學習。將在線課程有機地融入課堂教學中，使得課堂教學從傳統(tǒng)的“滿堂灌”轉(zhuǎn)換到線上線下教學相結(jié)合、虛擬與面對面互動教學相融合，靈活合理有效地使用智慧教室，開展智慧型研討式互動教學，提升學生的學習專注度與參與度。

2.制定合理的考評機制，加強對學生學習過程的管理，根據(jù)課堂表現(xiàn)累計課堂積分。對學生的評價不再主要依據(jù)最后的期末考試，而是隨著課程進程的4個教學模塊，分4個階段進行評價。在課堂上講授知識點時，利用超星學習通發(fā)布課堂測驗，限時課堂完成，及時講評測驗，分析并及時檢查學生的掌握情況，同時累積學習積分。通過這種方式，一方面能及時掌握學生的學習情況進行教學反思，另一方面也加強了對學生學習過程的監(jiān)督與管理?？己嗽u價形式多樣，由線下、線上綜合構(gòu)成，既加強了學生學習過程管理，也避免了學生通過突擊期末考試，知識掌握不扎實的弊端。

三、課程教學創(chuàng)新改革的措施與方法

（一）解決“電工電子技術(shù)”課程教學“痛點”的措施與方法

在課程教學中，引入切合實際的教學案例，以及更有效地使用與時俱進的教育教學新技術(shù)。在課堂上，通過問題導入，進而啟發(fā)思考，采用講練結(jié)合的方式，使得學生構(gòu)建知識，掌握要點。主要采用以下幾種方法。

1.講授法。根據(jù)教學大綱要求，講授課程知識點。在課堂教學中深入淺出，不單講知識，更重要的是講思維、講方法。在每節(jié)課開始前都要做上一節(jié)課的重點回顧，幫助學生承前啟后，在每章結(jié)束后都加入小結(jié)內(nèi)容，不局限于內(nèi)容總結(jié)，還有解題步驟和解題方法，包括學習方法的總結(jié)，培養(yǎng)學生概括問題、總結(jié)問題和歸納問題的能力。

2.探究法。在教學中，先由大量的、有趣的和身邊的實際案例提出問題，通過設(shè)計簡易實驗和視頻動畫，圖文并茂地教授課程知識和原理，把深奧的電工學原理和科學規(guī)律，用淺顯的語言介紹給學生，步步引導，注重啟發(fā)思維、激勵參與，引導學生探究問題，找出解決方案。選擇的例題和習題盡可能緊密聯(lián)系學生專業(yè)、聯(lián)系工程實際，或反映現(xiàn)代科技發(fā)展的新成果，充分利用網(wǎng)上建立的課程學習群，讓學生課后結(jié)合課上內(nèi)容，就思考題展開充分討論，不僅能激發(fā)學生的學習興趣，還有助于學生消化理解課堂所學內(nèi)容。

3.移動在線教學法。課堂上，在課程講授過程中，利用超星學習通App，結(jié)合實例通過課堂測驗、搶答等方式，引導學生思考并回答問題；課后，學生通過學習通提交課后作業(yè)，教師在線批閱作業(yè)。在整個教學過程中，學生可以隨時利用學習通與教師交互，進行答疑解惑。

4.混合式教學法。打破單一的教學模式，實行課堂講授+在線課程自主學習+課堂討論+課后探究的多元混合教學模式，利用我們已經(jīng)建設(shè)的江西省級一流在線開放課程“電工電子技術(shù)”的網(wǎng)絡(luò)教學平臺，學生可利用電腦或超星學習通App，預(yù)習、復習課堂講授內(nèi)容，進行知識點自我測驗。

5.靈活合理有效地利用智慧教室，提高學生的課堂參與度，增強學習體驗，提高學習效果。利用超星學習通，在課前，發(fā)送學習資料、布置預(yù)習任務(wù)；在課堂上，結(jié)合智慧教室配合超星智慧教室端，開展課堂考勤、選人、搶答、隨堂測試、階段測試等，進行互動式智慧教學；在課后，在學習通發(fā)布問卷調(diào)查、布置課后作業(yè)并及時批改、答疑，線上發(fā)布作業(yè)講評視頻。讓學生成為教學活動中的主體：課前的準備者、課堂的參與者、課后的思考者，變被動學習為主動求學。

6.把對學生學習能力的培養(yǎng)與理想、信念以及責任層面的精神指引貫穿于課程教學的始終。樹立學生的社會主義核心價值觀、愛國主義情懷，增強振興中華的使命感。培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和強烈的社會責任感，以及敢于追求和勇于探索真理的精神。在教學內(nèi)容中注重前沿性和時代性，例如，在講授直流穩(wěn)壓電源時，介紹處于國際領(lǐng)先的我國超高壓直流輸電技術(shù)等內(nèi)容，使課程內(nèi)容具有前沿性與時代性，并且增強了學生的民族自豪感。

在教學過程中利用超星學習通提交與批改作業(yè)，有利于對學生知識點掌握情況提供有效的數(shù)據(jù)支撐，及時了解學生的薄弱點，進行教學反思，從而有針對性地進行輔導答疑，并為下一輪教學提供參考。作業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)如圖1所示，通過學生做題的正確率，可知對“三相異步電機的正反轉(zhuǎn)控制”這個知識點仍有部分學生掌握得不好，教師應(yīng)及時做出應(yīng)對。

（二）解決“電工電子技術(shù)”課程教學“堵點”的措施與方法

加強課程教學的過程評價與過程監(jiān)控，是解決“電工電子技術(shù)”課程教學“堵點”的重要手段。利用現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)課堂打破線下教學單一的教學模式。依托在線課程，按教學班級建立網(wǎng)上課程學習群，定期在課程學習群發(fā)布討論題，并組織學生進行討論。

傳統(tǒng)的教學評價考核方式主要通過期末考試對學生的學習做出評價，導致學生偏重期末應(yīng)試，忽略了過程中的知識獲取與探究?！半姽る娮蛹夹g(shù)”課程根據(jù)4個教學模塊設(shè)置4個階段進行過程評價，根據(jù)課堂授課內(nèi)容設(shè)計隨堂限時課堂測驗，通過累積課堂積分，加大學生的學習專注度，增強學習挑戰(zhàn)度，課堂測驗與課堂積分如圖2所示。通過嚴格考核考試方法與評價，增強學生經(jīng)過刻苦學習收獲能力和素質(zhì)提高的成就感。

四、課程教學創(chuàng)新改革的特色與創(chuàng)新

（一）課程教學創(chuàng)新改革的特色

“電工電子技術(shù)”課程教學創(chuàng)新改革的特色是將傳統(tǒng)的線下課堂教學與互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代教育技術(shù)融合，在自主建立、全網(wǎng)開放運行的“電工電子技術(shù)”省級精品在線開放課程優(yōu)質(zhì)資源基礎(chǔ)上，即為南昌航空大學開展課堂講授+在線課程自主學習+課堂討論+課后探究的多元混合式智慧教學提供了堅實的支撐和保障，促進教師提高教學水平，促使學生進行高階性、挑戰(zhàn)性學習，從而獲得更好的學習體驗。同時，又使得課程的推廣應(yīng)用與課程服務(wù)相融通，為外校學生在線學習以及線上線下混合式拓展性學習提供了幫助，尤其是在公共衛(wèi)生事件期間為外校同行進行翻轉(zhuǎn)課堂教學提供了支持。

（二）課程教學創(chuàng)新改革的創(chuàng)新

1.利用多種現(xiàn)代教育教學技術(shù)實現(xiàn)混合式學習。

2.制定合理的考評機制，加強對學生學習過程的管理與評價。

3.著重培養(yǎng)學生工程技術(shù)觀點和處理工程問題的方法，樹立學生的工程意識。

五、課程教學創(chuàng)新改革總結(jié)與反思

與傳統(tǒng)教學模式相比，采用多種現(xiàn)代化教育教學技術(shù)的智慧型研討式課程教學模式能夠真正落實以學為中心、以產(chǎn)出為導向、持續(xù)改進的教學理念，鼓勵學生悟道、問道、尋道，啟發(fā)學生求是、求真、求業(yè)，實現(xiàn)知識的主動構(gòu)建。同時，通過加強學生學習過程考評、課堂積分激勵，增強學生的學習參與度與學習挑戰(zhàn)度，最終科學評價學生的學習成績。通過課程的創(chuàng)新教學實踐，學生教學評價及反饋較好。

課程建設(shè)、課堂教學是在持續(xù)不斷的改進與創(chuàng)新中前行。對授課教師來說，必須與時俱進，不斷學習新的教育教學技術(shù)，接受新的教學理念，為培養(yǎng)我國新時代高素質(zhì)的社會主義建設(shè)者貢獻自己的力量。

參考文獻

［1］中共中央、國務(wù)院印發(fā)《中國教育現(xiàn)代化2035》［EB/OL］.（2019-02-23）［2023-07-10］.https：//www.gov.cn/xinwen/2019-02/23/content_5367987.htm.

［2］教育部.關(guān)于印發(fā)《教育信息化2.0行動計劃》的通知：教技〔2018〕6號［A/OL］.（2018-04-13）［2023-07-10］.https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2018-12/31/content_5443362.htm.

［3］高琳琳，解月光，張琢.智能技術(shù)支持的智慧型探究教學模式構(gòu)建研究［J］.電化教育研究，2021，42（11）：92-99.

Research and Practice on Intelligent Inquiry Teaching of Electrical and Electronic Technology Course

TONG Li-jun

（School of Information Engineering， Nanchang Hangkong University， Nanchang，

Jiangxi 330063， China）

Abstract： Through the analysis of the academic situation of the Electrical and Electronic Technology" course， the “pain points” and “blocking points” in the current course teaching are pointed out， the student-centered educational concept is implemented in the process of curriculum teaching reform， and modern education technologies such as Chao xing Xue xi tong mobile teaching App and Smart Classroom are used in classroom teaching， so as to realize inquiry learning and blended learning. At the same time， strengthen process monitoring and process evaluation， and attract students to strengthen the usual learning and accumulation of courses by accumulating classroom points. Electrical and Electronic Technology course is a basic course for undergraduate non-electrical engineering students， and the teaching innovation achievements of such course have high promotion and application value.

Key" words： Electric and Electronic Technology; smart classroom; inquiry teaching