面向工程教育專業認證的《電路理論》教學改革實踐

孫 娜 王業琴 彭 甜 張 敏 楊 艷 劉保連

（淮陰工學院自動化學院 江蘇·淮安 223003）

2016年6月我國被納為《華盛頓協議》成員國，標志著我國工程教育質量保證體系跨入了新階段。圍繞工程教育專業認證“學生中心、成果導向、持續改進”核心理念全面推進我國高等工程教育改革，對提高培養應用型國際化卓越工程師質量和專業建設具有引領和示范作用[1]。本科專業基礎課是人才培養的主要載體，其教學質量直接決定人才培養質量，為此教育部大力推廣“金課”建設。《電路理論》是高等工科院校電子信息、通信工程、自動化等相關專業的一門重要必修專業基礎課，具有強理論和實踐性，其教學質量與工程教育認證要求密切相關。因此，推進面向工程認證的《電路理論》教學改革，提升教學效果迫切且必要。

淮陰工學院電路教學團隊將工程教育核心理念融入到教學改革與實踐中，以培養學生解決復雜工程問題能力為總目標，突出學生主體地位，以成果為導向，從教學內容、模式和考評機制探索改革，以期為電類專業相關課程教學改革提供借鑒，為高校工程教育質量提升添磚加瓦。

1 傳統面授教學的問題

1.1 教學內容：理論實際聯系不緊密

通常，面授課程中介紹的電路模型多是理想模型，較少涉及實際電子器件及其建模背景，許多學生學完課程后，對實際電子元件及電路知之甚少，面對實際復雜工程問題時，不能有效使用電路分析法進行處理，不利于培養工程實踐能力和創新能力[2]。

1.2 教學模式：學生主體突出不明顯

本課程知識點繁雜、工程實踐性強，線下面授內容多課時短，教師調動學生積極性、主動性時間有限，導致教師教學過程常處主導，雙方互動不足，且課程內容環環相扣，學生常有“一時走神，不知所云”的情況，導致學習熱情和興趣逐漸磨滅[3]。

1.3 考評機制：過程性考評不完善

常以課堂考勤、課后作業和期末考試三大塊為考核主要依據，期末考試內容以知識點進行考核。這種缺乏衡量學習過程的考核方式難以滿足“持續改進”理念，無法輔助教師針對性調整教學內容、優化教學方法，實現因材施教，不利于課程教學質量和人才培養持續改進[4]。

2 改革與實施

緊扣工程教育專業認證核心理念，緊跟科技前沿，以問題為導向，設計面向產出的教學內容，將最新科研成果和工程案例融入日常教學過程；構建以學生為中心的線上線下混合教學模式；發展考慮學習過程的“評價—反饋—改進”閉環考評機制，秉承持續改進理念螺旋上升式優化教學內容與方法進而達到提升教學質量的目的。

2.1 教學內容：理論應用兩手抓，促進工程創新能力培養

（1）知識點整合分類。將理論性強的基本定理及分析方法進行線下教學，共40學時；將特勒根定理、電表量程擴展、電池充放電電路設計、相序測量儀設計和電機缺相故障診斷等應用性強的知識點進行線上教學，共16學時，引導獨立思考、培養自主學習、鍛煉組織管理與工程創新能力。

（2）課堂面授穿插電工小常識。將解讀家用電器銘牌、了解收音機選臺原理、介紹家庭用電安全及接線規范等小常識融入日常教學，感受電路實用性，激發學習興趣。

（3）線上任務注重工程實際。立足生產需求，關注最新科研，在學習通上發布分組任務，通過“引導思考—自主調研—提交報告—查閱解析—現場演示”的遞進學習模式，培養學生合作意識、職業素養并鍛煉工程實踐與創新能力，攻克理論知識與實際應用脫節的難題，達到學以致用。

2.2 教學模式：線上線下混合式，突出學生主體地位

（1）借助超星學習通，實現因材施教。

考慮學生學習能力參差不齊，借助學習通，豐富了導學、前測和后測線上教學資源，整合分類知識點，錄制了近200個知識點講解微課和500道典型例題，幫助學生回顧知識點深化理解，避免掉隊而削弱其自信與學習熱情。提供電工發燒友、電工之家、全國大學生電子設計技術網、精品課程等優質網站，便于基礎較好、接受能力強的學生進一步拓寬知識面，挖掘自身潛能，為參加藍橋杯、大學生創新創業計劃、電子設計大賽等奠定基礎，滿足學生個性化需求，實現因材施教。

（2）融合多種教學方法，調動學生積極性。

總結多年教學經驗，設計了案例教學、任務驅動及問題導向等相結合的教學方法，借助翻轉課堂、對分課堂，充分給予學生參與機會，引導其主動思考，調動學習積極性。如不對稱三相電路，提前一周在學習通發布相序測量儀分組設計任務，學生課前自行組隊、查閱資料，了解相序測量方法，設計電路，利用實驗室現有設備，預約實驗室進行電路調試，隨后在學習通提交設計報告及作品，最后在課堂上匯報并展示其團隊設計、介紹設計中遇到的問題及解決這些問題的思路。此方式既能鍛煉學生組織協調、團結合作、信息篩選、自主學習及語言表達等多種能力，充分突出學生中心地位，又能促使教師“填鴨式授課”向“引導式指導”的角色轉化。

2.3 考評機制：多元過程化考核，全方位持續改進

強化教學過程評價，利用學習通跟蹤并統計整個學習過程的學生表現：小測驗正確率、任務點完成度、分組討論參與度等，評估學生理論知識掌握情況，形成學生個人評價報告；基于此，歸納總結教學內容漏洞，對重難點進一步篩選，分知識點強化訓練、模擬測試，組建電路學習指導群日常答疑，幫扶學生遞進式消化未理解知識點、增強成就感重拾自信心。此外，還可以通過課程評價模塊收集學生對本門課程教學內容和方法等方面建議，形成“評價—反饋—改進”的閉環考評機制，促進教學持續改進。

3 改革成效

3.1 學生層面

19級精英班采用混合教學小班化試點，突出了學生中心地位，學習熱情高漲。改革后，學生上課狀態、學習興趣、態度和效果等發生改善。

該班課程達成度如圖1，學生對目標1，即電路基本分析與處理方面的能力基本掌握。對于目標2，分析復雜工程問題的能力，學生間差異大，呈兩極分化，主要由于課程內容要用到拉普拉斯變換相對較難，另外疫情導致連續高強度封閉學習，使教師課后反思不足。

圖1：達成度分布

3.2 教師層面

通過在線開放課程平臺建設、教學觀摩、教學討論、教學競賽和以老帶新等活動，團隊成員成長迅速，教學設計、教育資源挖掘、理論結合實踐和課堂組織及駕馭等各方面能力得以提升，多次在教學競賽中獲獎。

4 總結

教學團隊面向工程教育專業認證三大核心理念，立足新工科人才培養根本目標，通過整合教學內容、優化教學方法、完善考評機制等進行改革實踐，改革后學生主動性得到調動，都能掌握電路理論知識，部分學生能綜合應用所學知識解決復雜工程問題，參加相關競賽學生數、競賽成績均有提升，但仍存在部分同學綜合運用所學解決復雜工程問題能力不達標的問題，這是今后教學改革的努力方向。