研究型教學與線上教學碰撞出新火花

薛燕 王新平 陳靜 史雪飛 王宏

【摘要】研究型教學是學生在教師引導下用研究的觀點、方法和過程去學習和拓展課程的相關內容。線上教學可以充分利用線上的教學資源，使用靈活多樣的教學模式，把教師引導的教和學生自主的學有效地融合。本文把電路課程的研究型教學同線上教學模式相結合，教學過程體現了重過程、重研究、重參與的特點，擦出教學中學生學習的主體性、合作性、研究性和創新性等更大的火花，極大地提高了學生的學習成效。

【關鍵詞】研究型教學? 線上教學? 高等教育

【基金項目】2018年度北京科技大學研究型教學示范課程建設項目“電路分析基礎AI”（KC2018YJX07）;2018年度北京科技大學本科教育教學改革與研究項目“新工科背景下混合式教學在電工電子技術課程中的應用探索”（JG2018M28）。

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）10-0114-02

1.引言

近年來電路的應用迅速擴展到各個領域，構成實際電路的基本元件及其特征都發生了很大的變化，電路課程的教學需要緊跟時代的變化發展[1]。其目的不但讓學生能夠理解學科和產業發展的前沿，更重要的是能培養學生的工程素質，為把學生培養成工程技術領域的卓越人才奠定良好的基礎。

在高校教學中研究型教學有長期的發展歷史，強調教師研究性的教與學生研究性地學的有機的融合，是創新性教育思想和素質性教育思想的重要體現。研究型教學促進學生的獨立思考精神、創新能力和創造性人格發展，是高校教學中重要教學思想、方法和模式的綜合，整個教學過程中不但注重教學過程，而且注重學生的學習體驗，還注重知識理論的應用，同時注重學生的參與性和相互交流協作能力，使整個教學中不斷地提高學生的主體性、合作性、研究性和創新性等能力，是需要長期堅持使用的一種教學模式。

電路教學團隊在近年電路分析課程的相關工作中，逐步完成了課程的慕課建設，網絡視頻資源的積累，超星學習通課程資源展示，網絡平臺雨課堂的使用，仿真軟件的電子資源，口袋實踐的硬件器材，為學生準備了充分的學習資源，不斷地嘗試把研究型教學和網絡相結合，在這些基礎之上，新冠肺炎疫情使本課程經歷了一次真實徹底的互聯網+研究型教學的實際操練，深化了電路課程和網絡相結合的程度，為研究型教學模式打開一條新路徑。

結合線上教學的特點，開展電路課程的研究型教學，整個教學過程體現了重過程、重參與、重研究、重應用的特點，點燃教學中學生學習的主體性、合作性、研究性、開放性和創新性等激情，極大地提高了學生的學習熱情和成效。

2.線上教學的特點

2.1時空的虛擬與開放

線上教學打破了教學的固定性和封閉性，使課程和教學變得開放自由。線上教學突破了校舍和教室等真實空間，師生在不同地點聚集在虛擬空間，實驗實訓可以更多地使用虛擬仿真技術。課程的教學目標、內容與進程不需要強調整齊劃一，有利于滿足學生個性化發展需要。

2.2教學的無限反復

與傳統課堂現場教學的一次性和不可重復性相比，線上教學使學生對所經歷的教學活動可以及時地、任意地重新回放，有利于復習、理解和鞏固，使教師可以更好地關注教學的不同層次的拓展，不用擔心沒有重復使學生基礎掌握不夠牢固的問題。

2.3教學資源多樣性

線上教學的信息來源渠道變得豐富多樣，從以前的信息量的主要來源為教師的講授和書本知識，轉換為課程慕課、優質微課等線上資源提供給學生參考，增加了教學中所傳授的知識和信息量，遠遠超出了傳統教學中教師講授和書本知識范圍，使教學的內容和形式變得豐富和多樣，提高了教學效率和效果。

2.4教學模式靈活多變

教學從教師講、學生聽單方向傳輸的單一模式，轉變為靈活多向的交互式模式，在線教學中教師可以把教學組織的形式靈活多樣。通過線上平臺設置多種互動環節，使得在線教學的氣氛更為活躍，學生個體從傳統教學僵化的集合體中解放出來，激發了學生學習積極性和主動性。

3.研究型教學

研究型教學可以強化雙主體意識、開放意識、問題意識、探究意識、能力培養意識，是開展研究型教與學的思想基礎。在教學中既不能過分強調教師的作用，也不能夸大學生的主體性，教學過程應該是教學相長、師生互動的雙向過程，既要體現教師的主體意識，有利于更好地發揮其“主導”作用，又要充分地發揮學生主體地位，最終教的質量要通過學的質量體現出來;在教學中要有開放的意識，不斷地更新教學內容，構建新的教學計劃，改善知識結構和融合前沿發展的情況，體現課程的發展性;重視學生能提出問題、會探究“為什么”的能力的培養，由問題出發不但能夠找到解決問題的結論，而且學會由結論推而廣之，能舉一反三，有能力對待新情況、解決新問題;在教學中，教師需要把問題的來龍去脈或現實中存在的問題構建出來，就能更好地引起學生的共鳴，在分析中較容易讓學生進入自主狀態，從而把分析、解決問題的方法逐步滲透到學生自己的思維方式和知識吸收中去，提高學生解決問題的自信心。教學中碰到的問題部分需要師生共同去探索，部分問題留給學生自主探索，讓學生通過仿真、實驗、實踐等探究過程，體驗發現問題、解決問題、收獲經驗的過程。在這個過程中逐步培養學生的自學能力、自我提升能力，培養表達能力、溝通能力、創造能力、操作能力、組織管理能力，這些能力互相滲透、相輔相成，培養學生的終身探究、學習能力。

因此需要在研究型教學中注重以下轉變：由知識單相“灌輸”式轉變為師生共同探究式教學;由教師授業解惑轉變為師生合作式教學;由單一的課堂講授轉變為多樣化教學方式;由注重理論知識講解轉向探索究研究式相結合的教學;由傳統的閉卷考試轉變成注重過程評價的多種考核方式[2]。而線上教學提供了這些轉變的平臺。

經過課程組的商討研究在原有課程教學實踐的基礎上，提出了三個研討專題，結合每個專題規劃了具體的培養目標：

3.1專題一

基于實際電路構建相應的理想電路模型，淺談電路模型中元器件在不同條件下的轉化。希望解決的問題和培養目標：有利于學生從實際到抽象的工程思維建立，能夠建立模型化的科學研究方法的思維方式，工作條件的變化，對應模型的變化來保證電路分析的正確性。并在研究性的學習中試圖培養學生：①運用模型化的科學研究方法的能力;②不同條件、不同問題的分析思維能力。

3.2專題二

歸類電路分析基礎課程中各元器件的作用，從理想電路模型理論的分析到實踐應用。希望解決的問題和培養目標：學生缺乏對課程核心方法和精髓思想的宏觀駕馭。希望通過這樣的專題研討培養學生：①建立阻抗元件在直流電路、暫態電路、交流穩態電路的中的不同情況下事物不同作用的認知能力;②從實際抽象到理想模型再到實際應用的實踐能力。

3.3專題三

搭建電路分析基礎和模擬電子技術電路的橋梁，淺談電路分析基礎對模擬電子技術的基礎理論支撐。希望解決的問題和培養目標：在電路分析基礎教學中有機地融入模擬電子技術的重要知識點，既可以讓學生了解抽象的電路分析方法在后續模擬電子技術課程中的典型應用，明確電路原理課程的專業基礎地位，又能消除學生對模擬電子技術的陌生感和畏懼感。

通過這些專題的提取和課程中的應用，充分地實現課程內知識點之間的連接，實現間知識點的連接，實現各類知識點的連接，實現理論和實踐的內容上的連接，從而使學生不是簡單地記憶知識，而是通過實踐檢驗，促進學生的思考能力和遷移學習的能力。

4.研究型教學和在線教學在電路課程中的結合

結合電路分析基礎課程的基礎性和實際性突出的特點，結合線上教學特點，研究型教學的總體思路是設計出研究型專題，并選擇線上教學和線下實踐相結合的混合式教學模式，把提升學生特定能力的培養目標融入其中[3]。

4.1師生共同探究式教學

在課堂教學中引入研究性教學的理念， 就是要在課堂教學中圍繞問題深入進行探究，通過質疑—查閱資料—確定研究思路—課內外討論或實踐—總結等一系列步驟獲取知識，充分發揮學生的參與性，使其從被動地“學”改變為主動的“研”，教師從單純“教”改變為引“導”的一種教學模式。結合線上學習的各種資源和技術平臺，學生通過線上教學平臺中的慕課教學資源學習基本的知識，增加課上的探討交流時間，學生在線上的交流更積極和順暢，課后仿真和口袋硬件的實踐中的各種問題，會增加課后師生間的交流、對話、溝通，學生能夠在不同的教學環節中切實感受到教師交流和學習中不斷獲得的樂趣，學生更容易以學習主體的心態積極主動地投入到課程中去，更積極地參與和配合教師的教學活動。

4.2師生合作式教學

在線上教學的過程中，教師從學生的向導轉變為學生的助手。把傳統的授業解惑通過慕課的形式解決，教師就有精力和時間開展和組織學生的探討和研究性的合作式學習、共同進步。在教學中，電路課程中不斷地通過設計的教學內容，對學生探究式合作學習方式進行推進，讓學生能夠以小組的組織形式分工協作，集體探討學習和實踐中出現的問題，共同解決疑難，發揮協作的智慧，培養團隊精神，使課堂變成師生共同探究知識、協作開展學習的場所。

4.3多樣化教學方式

線上教學把精選的案例教學、微視頻等資源融合在一起，通過啟發式、討論式教學提高學生的學習興趣和學習態度，雨課堂中的隨機提問和隨堂小測時刻能夠引導學生積極投入到討論中，最終提高了學生的學習效果。因此，在電路課程的教學中，除了課上的啟發式、討論式教學，還有課前的預習，課后的虛擬仿真和硬件實踐，都可以促進教師與學生之間的良性互動，開啟學生的學習主動性。其中線上教學帶來的便利大大地拓寬了學習的時間和空間。

4.4注重過程評價的多種考核方式

學生的動手能力、實操能力、知識運用能力、創新能力、團隊合作能力僅靠傳統的平時成績為課后作業，考試成績僅靠一份試卷是不能培養出來的。結合研究型專題增加小論文、小設計、小制作、實踐操作、分組測試、口試、現場展示作品等考核方式。這樣的考核方式既能考查學生的知識，又能考核學生學習的能力，將所學融化于心。

5.總結

學生是教學的參與者，是學習的主體，是教學共同體的伙伴，也是教育教學的出發點和落腳點。在線教學并不是簡單地復制線下課程，把教學資料和講課機械地搬到網絡上就是實現了以學生為中心的目標，而是通過課程的空間擴展，時間上的變化，把單一的講臺授課、板書和PPT的模式，發展成依托研究型專題，充分結合視頻、圖像、動畫、虛擬仿真、硬件實踐、研討交流，優質地建立“教”與“學”、老師和學生、知識和應用的連接，把研究型教學和線上教學深度結合，給電路課程注入新理念和新活力，擦出課程教學模式的新火花，以老師培養學生獲取知識的能力，決策的能力，創新的能力為主，促使學生主動地、積極地、持續地獲取知識和能力。

參考文獻：

[1]朱桂平，于歆杰，陸文娟.“電路原理”課程深度改革的理念探索.[J]電氣電子教學學報，2013，5：1-5

[2]張安富. 改革教學方法探索研究型教學.[J]中國大學教學，2012，1：65-67

[3]劉振天，劉強.在線教學如何助力高校課堂革命？——疫情之下大規模在線教學行動的理性認知[J].華東師范大學學報（教育科學版），2020，7：31-41

作者簡介：

薛燕（1978年-），女，漢族，河北巨鹿人，博士，自動化學院高級講師，研究方向：電子科學與技術。

王新平（1972年-），男，漢族，吉林四平人，博士，自動化學院高級講師，研究方向：表情、聲音識別。

陳靜（1979年-），女，漢族，河北獻縣人，自動化學院高級講師，博士，研究方向：電子科學與技術。

史雪飛（1973年-），女，漢族，山西武鄉人，自動化學院副教授，博士，研究方向：檢測與控制技術。

王宏（1973年-），男，漢族，湖南衡陽人，自動化學院講師，碩士，研究方向：深度學習。