對標金課標準的“電子線路”課程改革

郭志濤 袁金麗 田漢民 武 一

(河北工業大學 電子信息工程學院， 天津 300401)

2019年10月教育部印發《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》(教高[2019]8號)提出建設一流本科課程“雙萬計劃”，并總結了“兩性一度”的金課建設標準，即高階性、創新性、挑戰度。該實施意見明確了課程是人才培養的核心要素，并為課程深化改革指明了方向。按照金課標準開展課程建設是擺在每個教學工作者面前的重要任務，立足電子信息類專業基礎課程，在已有線上線下混合式教學實踐基礎上，深化課程改革，探索切實可行的提升課程“兩性一度”的改革新舉措，從教學內容、教學方式、教學評價三個課程核心要素開展教研，為達成創新型人才培養的目標積極向前推進。

1 深化拓展教學內容，提升課程目標高階性

在一流課程建設中，不但要培養學生的專業知識和能力，更要堅持立德樹人的根本任務。單純知識傳遞為目標的教學內容已經不能滿足人才培養的需要，堅持知識、能力、素質有機融合的綜合能力培養，使學生具有解決復雜問題的綜合能力和高級思維是一流課程提升高階性的要求[1]。為達到這一目標，在現有課程內容和資源建設的基礎上，通過開展“三個結合”增加教學內容的深度和廣度，拓展學生眼界，培養深度分析、勇于創新的能力。

1.1 課程內容與立德樹人相結合

一流課程不但要實現專業的培養目標，更要完成立德樹人的根本任務，這是課程建設的靈魂所在[2]。在培養學生專業知識和能力的同時，把人文精神、工程倫理融入課程教學過程中，做到知識傳遞和素質能力培養相互融合，潤物無聲地培養德才兼備的人才。如何在課程目標、課程內容中挖掘與立德樹人根本任務相契合的“點”，引發學生積極向上的思想，是賦予課程高階性、創新性的關鍵。

“電子線路”課程是一門電類專業基礎課，具有面向學生范圍廣、開課學生年級低的特點。所以該課程對于塑造學生工程意識，培養學生專業興趣等方面具有重要的基礎作用。在教學實踐中，結合課程內容提出諸多值得思考問題，如在課程中涉及三極管、場效用管等電子器件，這些基本的放大器件奠定了模擬電路的基礎，這方面可以引導學生思考科技進步對人類社會的影響；再比如在放大電路設計中很多電路指標不能兼得，需要合理取舍，那么就需要抓住主要矛盾，解決主要問題的矛盾論思想的指導。表1給出課程內容與對應的思考問題設計。

表1 各個章節思考題目列舉

1.2 課程內容與科技發展相結合

“電子線路”作為一門專業基礎課，課程內容偏重基本器件、基本原理、基本電路，課程的實踐環節偏重基本測量方法、基本儀器儀表使用、基本實驗數據處理等基礎內容。在講授基礎內容的同時適時引入科技背景、項目成果，能夠使學生更能理解基本原理的高層次應用，體會知識基礎的重要性。表2是“電子線路”課程內容深化和擴展的部分實例。

表2 課程內容深化與擴展實例

1.3 課程內容與工程問題相結合

課程內容的高階性體現在課程內容能夠培養學生深度分析，提高實踐動手能力。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，知識能夠應用才算是真正掌握。能夠利用課堂所學解決實際復雜工程問題是課程的目標，更是對學生的高層次“挑戰度”要求。

在實際課程內容中，需要考慮循序漸進的培養學生高級思維能力，可以按照“知識理解——知識應用——復雜問題解決”的層次依次開展。復雜工程問題的設定也需要按照層次精心設計。如半導體器件特性對溫度敏感，電路易于受到溫度影響，學生需要掌握負反饋的技術原理，實現消除溫度等環境變量的影響，使電路具備工程應用要求穩定可靠的特點。

2 線上線下混合式教學

慕課建設和線上線下混合式教學引入了現代信息技術，改變了傳統的教學方法。強調“以學生為中心”教學理念，在改變教師教學理念和改革教學方式上有了突出進展[3]。課程結合當前先進的信息化教育手段，構建“信息化教學引領知識傳遞，混合式教學驅動能力培養的人才培養模式”,實現由低階學習向高階學習的轉變。

2.1 信息化教學手段的應用

“互聯網+”時代，網絡技術的發展為教學提供了更豐富的渠道和形式，知識傳遞不必依賴單一的課堂授課，學生可以在更自由的時間和地點完成知識的獲取。信息化教學引領知識傳遞具有如下幾方面的優勢：①慕課視頻內容具有短小精煉、獨立成節的特點，可以反復觀看，有助提高學生學習興趣和吸收水平；②慕課的技術手段能夠完整記錄學生的學習過程，對于教師而言更能第一時間掌握學生的學習動向和可能出現的難點問題，從而有針對性地進行教學內容的安排。“電子線路”課程經過兩年的建設，目前獲批為河北省精品在線開放建設課程，包括理論授課和實驗授課慕課視頻80余個、測試習題200余個，目前課程已經在學堂在線網站上線運行。

2.2 翻轉課堂設計

翻轉課堂突出以學生為中心的教學理念，教師的角色從知識傳授者向學習引領者轉變[4]，課堂設計分為以下四個基本模塊。

(1)教師引導模塊：通過教師引導，主要介紹本節課的核心學習目標、需要解決的關鍵問題點、課堂如何組織、如何進行評價等；

(2)學生翻轉模塊：課程知識的關鍵問題以小組為單位安排學生講述，其他同學提問，并對翻轉效果給予評價；通過這個環節，學生自主學習能力與合作學習能力可以得到提升；

(3)測試反饋模塊：教師將本次課程關鍵知識點整理成若干測試題，由學生隨堂解答，并通過雨課堂與學生互動，統計學生答題情況，從而了解大家掌握情況。

(4)研究性學習模塊：學生課前學習時自己提出疑問，并尋找解決方案，在課堂與大家分享，教師引導其他同學與之互動。通過這個環節，學生可以自發探究，深入思考，進行研究性學習，有效激發學生的創新能力。

2.3 多種學習能力培養

線上線下混合式教學設計的關注點不僅僅存在于專業知識教學中，更需要注重學生本身學習能力的提高，可謂授之以“魚”不如授之“漁”。教師在開展教學過程中，引導學生掌握多種學習模式，培養適合不同階段的學習方法。具體包括自主學習、合作學習和研究性學習，這三種學習模式層次不同，貫穿線上線下整個過程。

專業課程的自主性學習能力培養需要兩個方面：一是學生自主意識、自立行為的內在因素，二是能夠賦予學生更多自主學習權利、提供各種自主學習資源的外部條件[5]。線上慕課學習是引導學生培養自主學習能力的關鍵階段。具體操作通過明確課程目標、公布學習任務、自學測試與個別指導、鞏固學習成果等四個環節完成自主個性化學習能力的鍛煉和提高。

在線課程不僅提供知識資源，其擁有的交互討論功能，為合作學習提供了空間，使合作學習突破時空界限，慕課的網絡化特征使群體在線協作學習成為常態。另一方面，在線下課堂上，安排以小組為單位合作討論和項目協作，小組成員之間可以互相分工、相互促進。“電子線路”課程在開展翻轉課堂教學以小組為單位，有利于引導學生高效率地思考、發表見解，通過追問、補問等方式，引導學生進行深度思維，并通過生生互評、教師點評等活動進行及時指導與糾正。

研究性學習是培養學生高階思維和創新性重要環節，其本質在于學生自我追求知識發現，完成知識的自主建構[6]。研究性學習的開展有賴于翻轉過程中教師的積極引導和啟發。在實際的教學過程中，通過不斷遞進的問題激發學生的思考，并根據當前的教學內容擬定多個開放性題目，鼓勵學生自由探究，并以課堂翻轉的形式由學生匯報研究結果供分析討論。

研究性學習還表現在實踐能力創新培養方面，課程內容延伸到大學生創新創業項目、挑戰杯等學科競賽當中，學生的實踐創新激情被點燃，積極投入到學科競賽，開展探索實踐之旅。

3 提高課程挑戰度，建立面向過程的考核標準

提高課程挑戰度，讓學生體驗“跳一跳才能夠得著”的學習挑戰，感受到付出努力取得成績的成就感。挑戰度的提高不是簡單的考卷難度提高。在“一流課程”建設內涵中，挑戰度應該體現在整個教學的過程中，這就要求建立一套科學的面向過程的考核標準[7]。轉變“一卷定成績”評價機制，建立多元成績評價體系，客觀反映學生較為全面的學情動態，包括在線學習、線下翻轉、實踐考察和素質拓展等環節；制定科學的成績構成比例，加大研究性、創新性、綜合性考察內容權重，做到考核能力與激發潛力并重。在教學實踐當中，“電子線路”課程將考核內容與能力培養相聯系，構建了形成性評價和終結性評價相結合的成績考核方案。如表3所示。

表3 面向過程的成績考核方案

4 結語

對標金課建設標準，對“電子線路”課程進行改革實踐，課程已經被評為河北省線上線下混合式一流課程。從多個方面深化和拓展了課程教學資源，提升課程目標高階性；通過開展線上線下混合式教學，創新教學方式，強化學生能力培養；增加課程挑戰度，完善教學考核標準，建立面向過程的成績評價體系。以電類基礎課程為載體的開展金課建設實踐研究，其成果遵循教育規律，具有一定的通用性，可為相關課程建設提供借鑒思路。