基于“以學生為中心”教育理念的實驗教學設計

劉樹美 陳會偉 張玉良

[摘 要] 根據教育部新時代中國高等學校本科教育工作會議的指導思想，積極響應一流課程建設和新時代人才培養的需求。對《電力系統分析》的實驗課程從教學理念、課程教學模式、考核評價方式等環節進行了系統性的教學設計，設計過程充分體現了以學生學習為中心、以學生發展為中心、以學習效果為中心，并取得了較好的教學效果。

[關鍵詞] 以學生為中心;教學設計;過程性考核;實驗教學

[基金項目] 2019年度青島黃海學院教學改革研究項目“立足于以學生為中心的虛擬仿真實驗項目的設計與開發”（hhxyjg1917）;2019年度青島黃海學院虛擬仿真實驗教學項目“輸電線路常規保護實驗”

[作者簡介] 劉樹美（1989—），女，山東臨沂人，工學碩士，青島黃海學院智能制造學院講師，主要從事電氣工程研究;陳會偉（1982—），女，山東濰坊人，工學碩士，青島黃海學院智能制造學院副教授，主要從事控制工程研究;張玉良（1977—），男，山東德州人，工學碩士，青島黃海學院智能制造學院副教授，主要從事電氣控制研究。

[中圖分類號] G642.423 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）43-0386-02 ? ?[收稿日期] 2020-03-26

一、引論

為了積極響應教育部對新時代人才培養的需求和一流專業、一流課程的建設需要，對電氣工程及其自動化專業課——《電力系統分析》按照“金課”建設標準進行了一系列的教學設計改革。經過一個學期的探索與實踐驗證：本次教學設計改革取得了較好的成效，尤其是實驗教學設計徹底改變了以往評價標準模糊，評價結果不明確的問題。本文結合“以學生為中心”的教育理念和本次實驗教學設計實施過程與成效等方面展開論述，希望對各位同行今后的實驗教學設計與改革提供參考。

“以學生為中心”的教育理念自20世紀80年代提出以來，國內外高校在這一理念指導下開展了很多教育教學研究，其核心是以學生學習為中心、以學生發展為中心、以學習效果為中心[1-2]。結合新形勢下中國高等教育對“雙一流”本科教育工作提出的不忘大學之初心，牢記人才培養之使命的基本要求，以及“金課”建設中對一流課程建設“兩性一度”——高階性、創新性和挑戰度的定位[3]，都提醒我們對傳統授課模式和考核評價方式的改革勢在必行。

教育教學改革不僅要結合學生自身發展特點和學習規律，還要立足于國家、社會對人才培養的需求。習近平總書記在2016年的全國高校思想政治工作中明確提出，“把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人，努力開創我國高等教育事業發展新局面”[4]。立德樹人始終是人才培養過程中必須把握的方向，這就要求教師在教學過程中要體現課程的價值引領意義，將課程思政融入教學的各個環節、各個方面，實現立德樹人、潤物無聲。

任何理論知識的學習最終都要回歸到實踐，教育與生產勞動相結合是實現學生全面發展的唯一途徑[5]。只有通過實踐學生才能實現知行合一，實現由感性到理性的思考和反思[6]。因此，本次教學研究從實驗課切入，通過有效的教學設計實現“以學生為中心”的教育理念與立德樹人的有機結合，培養學生的創新精神和實踐能力，培育符合新時代要求的社會主義事業建設者和接班人。

二、實驗教學環節設計

《電力系統分析》是電氣工程及其自動化專業的一門專業主干核心課，課程涉及理論與實驗，注重理論與實踐相結合。課程的學習要求學生具備扎實的數學、物理基礎、較強的電路分析能力和對知識的綜合運用能力。實驗環節主要培養學生對知識的綜合運用能力、實驗創新設計能力和團隊合作能力，通過實驗課的“求真”過程培養學生的科學精神，樹立正確的科學價值觀。

傳統的實驗教學一般都是教師根據實驗指導書對實驗目的、實驗原理、實驗操作步驟進行講解，并強調實驗過程中的注意事項;學生根據老師的講授進行實驗操作、數據記錄和整理;最后根據學生提交的實驗報告給出實驗成績。整個過程學生一直扮演被動接受知識的角色，基本是機械性的完成老師提前設計好的每個環節，難以激發學生的創造性思維。而且，實驗考核以終結性評價為主，很難調動學生學習的積極性和主動性。

本次實驗教學設計立足于“以學生為中心”的教育理念，把課堂“還”給學生。教學過程中教師將實驗任務提前發放給學生并提供相關的參考資料，讓學生根據實驗任務通過理論知識結合設備說明書、操作手冊、視頻、網絡等資源自行設計實驗方案，然后通過師生討論引導學生完善實驗方案并最終完成實驗。最后組織學生對實驗結果進行分析、討論，對整個實驗過程進行思考和反思，并于課后根據實驗設計方案和實驗過程完成實驗報告。本次實驗教學設計在具體實施過程中與傳統實驗教學模式比較如表1所示：

上述實驗教學設計的實施過程中，雖然學生最終確定的實驗方案往往會回歸于教材，但是通過自主設計的過程學生會真正將理論知識應用于實踐，實現知識內容的內化吸收。通過查閱資料提高了學生對信息資源的綜合處理與運用能力，師生互動的過程不僅是老師引導學生獲得正確答案，學生在問題解決中展現出來的新思路也促進了教師在教學方法上的創新，實現教學相長。通過分組教學，培養學生的團隊意識和合作精神，在最后的總結、討論中讓學生實現由感性到理性的思考和反思，培養學生求真務實的科學精神。

通過表1的對比可以發現，學生在實驗報告撰寫方面也有很大的改進。在進行教學設計改革之前，學生的實驗報告都是按照實驗目的、實驗設備、實驗原理、實驗操作步驟、數據記錄與整理、實驗小結等固定的環節和順序組成，學生提交的實驗報告千篇一律，很難區分每個人實驗參與程度與結果的不同。而在本次教學設計改革中，學生撰寫實驗報告不再需要按照傳統的模式中規中矩的進行，每個同學都可以根據自己參與實驗設計的過程以及整個實驗環節的感悟與收獲，甚至是失敗的經驗等進行撰寫，每份實驗報告都凝結了學生參與實驗的全部心路歷程。

三、總結

“以學生為中心”的實驗教學設計與實踐，徹底解決了以往以教師講授為主的實驗教學模式和實驗教學評價指標模糊、實驗成績不能很好反映學生實踐能力的問題，也從一定程度上改善了少數學生渾水摸魚，得過且過的學習態度。通過小組學習培養了學生的團隊合作能力，提高了學生的安全責任意識。在教學過程中將課程內容與課程思政有機結合，達到潛移默化、立德樹人的教育目的，從總體上來說取得了較好的教學效果。

參考文獻

[1]趙炬明.論新三中心：概念與歷史——美國SC本科教學改革研究之一[J].高等工程教育研究，2016（3）：35-56.

[2]Abdalla Mohamed Elhassan，Eladl Mohamed Ahmed.Student perception of the effect of problem familiarity on group discussion quality in a problem-based learning environment.[J].GMS journal for medical education，2019，36（3）.

[3]吳巖.建設中國“金課”[J].中國大學教育，2018（12）：4.

[4]習近平在全國高校思想政治工作會議上強調：把思想政治工作貫穿教育教學全過程 開創我國高等教育事業發展新局面[J].教育文化論壇，2016（6）：144.

[5]胡萬山，周海濤.提升高校教師“金課”建設效能[J].現代大學教育，2019（6）：31.

[6]陳翔，韓響玲，王洋，等.課程教學質量評價體系重構與“金課”建設[J].中國大學教學，2019（5）：43-48.