首批國家線上線下一流本科課程“電路原理”的建設

盛 莉

（齊魯工業大學信息與自動化學院 山東 濟南 250353）

1 一流本科課程建設與實踐的內涵

2019年10月31日，教育部印發《關于一流本科課程建設的實施意見》（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”達成金課建設。《實施意見》同時發布了《“雙萬計劃”國家級一流本科課程推薦認定辦法》，認定辦法提出國家級一流本科課程將著重從教學理念的先進性、課程設計的創新性、課程內容與資源的科學性和時代性、教學效果的顯著性等多方面考查課程的“兩性一度”。一流本科課程建設與實踐的內涵就是要通過轉變教育教學理念、變革教學方式方法將原來低階性、陳舊性和不用心的“水課”淘汰，建設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，齊魯工業大學的“電路原理”課程就是在這種背景下進行了線上線下混合式教學的建設與實踐，并且在2020年11月被認定為首批國家線上線下一流本科課程。

2 “電路原理”混合式教學模式建設的必要性

“電路原理”是電類專業的第一門專業基礎必修課，為后續電類專業課程提供必要的理論和實踐支撐，起著重要的奠基石作用。“電路原理”基礎內容多，理論性強且偏抽象，在傳統的教學模式下，教師既要傳授給學生專業基礎知識，又要培養學生的自主學習能力，讓學生的知識儲備和學習能力得到雙重提高是比較難以實現的。因此，筆者通過多種教學模式的實踐，最終發現線上線下混合式教學模式符合一流課程的建設標準，也達到了一流課程的教學效果。

3 “電路原理”課程線上線下混合式教學實踐

所謂混合式教學是將線下傳統教學的優勢與線上網絡信息化教學的優勢進行有機融合，實現“教師教為主導，學生學為主體”的有效教學模式。在混合式教學模式下，教師在教學中起引導、啟發作用；學生則是學習的主體，線上的自主學習可以體現學生的主動性、積極性，同時可以提高學生的自學能力。

3.1 課程學習資源建設

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

結合課程線上學習資源，作者對課程線下教學內容進行了重構，對教學資源進行更新。

首先，為了幫助學生對課程知識點系統認識和掌握，把課程理論內容和實驗內容進行模塊化。

其次，為了對學生的線上學習效果進行全面評價，對線下教學資源進行時時更新。制作與線上視頻知識點相對應的測試題，用于線下見面課之前的學習評價。同時結合線上測試的評價，制作新型課件，該課件里包含對應各個知識重點和難點的練習題，通過見面課習題練習后，再反饋到各個知識點。

最后，深度挖掘與知識點緊密聯系的課程思政元素，融入教學過程中。結合電路定律和定理中涉及的名人軼事，激發學生的科學創新意識；結合三相電路學習過程中引入的國內電力技術發展現狀，激發學生的愛國敬業精神；結合實驗教學，培養學生的團隊合作意識、獨立分析問題能力等。

3.2 線上線下教學方法的設計

線上線下教學方法的實施重點在于有效的教學設計，“電路原理”課程教學采用“線上+線下+線上”的基本設計思路。

第一個線上是教師發布學習任務，在學習任務中明確告知學生通過在線視頻需要學習和掌握的內容，同時發布在線測試；學生則要根據學習任務進行視頻學習和測試題的練習，記錄學習過程中的問題并及時反饋。

線下分為兩個環節，首先是教師根據學生完成線上視頻和測試的情況進行總結，找到學生學習過程中存在的難點，及時調整見面課課件。其次是線下見面課的開展。線下見面課采用習題練習、問答、討論、講解分析等多樣化的課堂模式。在整個教學過程中，教師是設計者、引導者，教師根據學生在線學習反饋的情況，設計相應題目，引導學生進行分析討論。這種模式把學生的被動學習轉換成了積極思考，主動參與教學活動中，能夠實現“以學生學為中心”的教學理念。

第二個線上是為了鞏固學生的學習成果，將知識點應用進行延伸，線下見面課后在線上繼續發布有一定難度的作業或者是小組討論議題。

3.3 線上線下教學方法的具體實施

下面以一次90分鐘（2個學時）的見面課（內容為第四章電路定理）為例，結合線上學習（2個學時）來說明“線上+線下+線上”混合式教學方法的具體實施。

第一個線上下發的學習任務中對學生提出學習目標。同時在線上發布相應的自測作業，考查學生線上學習的情況及定理理解和應用的能力。

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

見面課上用“知到”APP里的工具進行。通過單選投票考查學生對定理基本內容的掌握，統計出投票結果后，由教師進行點評并強調應該掌握的易錯點，提醒投票出錯的學生重視。關于應用疊加定理分析電路的知識點、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行，這樣能夠突出自學效果較好的學生。為進一步提高這部分學生的能力，一般要求學生搶答之后上講臺完成搶答題目的講解，其余學生在聽的過程中，可以糾錯，也可以提出不同的解題思路，學生講解及討論結束后，教師點評，總結幾種定理的應用方法。對于各定理學習過程中的難點，尤其是含有受控源電路的分析，通過點名或者投票方式考查學生對分析思路的掌握，由教師進行典型電路分析和總結。

第二個線上是由教師在平臺或者班級群內用文字總結各定理內容和應用過程中的注意事項，并推薦相應習題或討論題給予學生鞏固練習，要求學生在固定時間內完成。

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

3.4 實驗教學改革

在實驗教學改革時，減少基礎和驗證性實驗，增加綜合性和設計性實驗。對應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。對應交流電路分析部分實驗則改為綜合性和設計性實驗，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，還要求學生進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提高實驗改為設計性實驗，學生不僅要掌握日光燈的工作原理和電路連接，而且要根據功率因數的提高要求，選擇合適參數元件進行連接測試。經過改革的實驗教學提高了學生的分析能力、實踐能力，增強了學生的團隊協作意識。

3.5 考核方式改革

線上線下混合教學模式下，學生自主學習比例提高，而且平臺會對學生的學習進行較為全面的評價，因此需要進行考核方式的調整。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學生在線視頻的學習完成度、習慣養成、線上章節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翻轉課堂中對課前的在線測試作業成績、見面課上參與互動次數等綜合評定提供，另一部分由教師根據學生參與課堂教學活動的記錄提供。改革后的考核模式加大了平時成績的占比，學生的學習習慣養成、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學生的自主學習習慣和能力，有利于激發學生的課堂學習興趣。

4 “電路原理”課程混合式教學效果

本課程實施線上線下混合式教學以來，學校及學院教學督導組評價等級為優秀，多次為青年教師講授觀摩課。同時學生到課率高，課堂抬頭率高，學習積極性高。具體改革成效如下：

2018/2019學年第二學期相比2017/2018學年第二學期電氣專業該課程的不及格率降低了15.32%，優秀率則提高了2.05%。

學生的獨立分析能力增強，團隊合作意識提高。在開展的實驗教學中，學生合作完成實驗電路搭建，獨立分析和解決電路中存在問題的能力有明顯提升，同樣的實驗與傳統教學班相比，完成準確度和速度均有提高。

學生的實踐能力增強，創新意識提高，目前教學團隊教師指導學生已申報大學生創新創業項目6項，在學科專業競賽中獲國家獎2項，省級獎7項。

教學團隊教師在進行教學改革過程中同步發展進步，團隊教師榮獲山東省青年教學競賽二等獎，獲齊魯工業大學教學質量優秀獎、教學改革方法標兵稱號等。

5 總結

經過教學改革，發現線上線下混合式教學模式面臨多方面的創新和挑戰：

教師需要投入更多精力。教師要實時關注學生線上學習動態，及時總結學生的學習效果，隨時調整見面課課程內容和教學方式方法，所花費的時間精力遠遠大于傳統授課模式，這對教師既是創新又是挑戰。

學生需要提高自制力和自學能力。學生要提前預習自學并且獨立完成相應練習，提高自己的自學能力，同時要參與課堂教學過程，這對學生既是創新也是挑戰。

教學環境需要隨之提升。智慧教室可以提供給學生分組、討論、講解等環境，而普通教室就難以實現，因此開展此類模式的教學需要更好的教學環境，這對學校既是創新又是挑戰。

6 結語

“電路原理”是電類專業課的基礎，講好這門課，建好這塊基礎陣地，是教師的職責所在。未來課程建設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，我們將繼續努力。