吳霞

摘要：從學(xué)生學(xué)情分析出發(fā)，以“電工電子實(shí)驗(yàn)”課程為案例，依據(jù)本科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)以及能力要求，反思實(shí)驗(yàn)課程出現(xiàn)的問(wèn)題，將解決問(wèn)題納入課程的教學(xué)目標(biāo)，從頂層開(kāi)始對(duì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，重新布局，凝練教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)媒體，改革課程教學(xué)方法與評(píng)價(jià)模式。形成能夠促進(jìn)全體學(xué)生達(dá)成課程教學(xué)目標(biāo)，提升學(xué)生創(chuàng)新思維能力的“遞進(jìn)式”教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：電工電子實(shí)驗(yàn)；教學(xué)目標(biāo)；教學(xué)設(shè)計(jì)；遞進(jìn)式

高校工科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程是工科人才培養(yǎng)的重要組成部分，實(shí)驗(yàn)教學(xué)成敗的關(guān)鍵在于能否有效地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維和行為能力，掌握創(chuàng)造活動(dòng)的方法和規(guī)則。按照工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工科人才提出的畢業(yè)要求，高校畢業(yè)生應(yīng)具有溝通能力、合作能力、專(zhuān)業(yè)知識(shí)技能、終身學(xué)習(xí)能力及健全的世界觀(guān)和責(zé)任感等。這些能力指標(biāo)需要用一系列課程支撐，且每一類(lèi)課程都應(yīng)該對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求去設(shè)計(jì)課程目標(biāo)。只有每一類(lèi)課程的目標(biāo)達(dá)成了，工程教育培養(yǎng)本科人才的目標(biāo)才能達(dá)成。

依據(jù)工程教育指導(dǎo)思想，反思我校工科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)，存在以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)能力沒(méi)有得到有效激發(fā)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ο鄬?duì)較弱。由于長(zhǎng)期受應(yīng)試教育影響，學(xué)生習(xí)慣于機(jī)械式學(xué)習(xí)，其學(xué)習(xí)習(xí)慣、能力沒(méi)有得到很好地培養(yǎng)。（2）學(xué)生缺乏知識(shí)的集成能力，綜合應(yīng)用能力較弱。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上，缺少對(duì)學(xué)生大型綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的訓(xùn)練。學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握常常處于碎片化狀態(tài)，缺乏交叉知識(shí)的融合能力，學(xué)生完成單一的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較容易，當(dāng)開(kāi)展綜合項(xiàng)目研究時(shí)就會(huì)一籌莫展。（3）學(xué)生缺乏質(zhì)疑能力。人人都有創(chuàng)新潛能，但這需要特殊的關(guān)注和培養(yǎng)。在實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中，缺乏培養(yǎng)學(xué)生批判性思維能力的情境設(shè)計(jì)。（4）部分學(xué)生以應(yīng)付考試為學(xué)習(xí)目標(biāo)。由于評(píng)價(jià)學(xué)生課業(yè)成績(jī)以期末結(jié)果性考試為主，缺少對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)，沒(méi)有充分調(diào)動(dòng)考試對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的激勵(lì)作用。

分析上述情況，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，是由于原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)不合理造成的。為此，改革課程的教學(xué)設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。我們?cè)诮虒W(xué)活動(dòng)中設(shè)計(jì)了由淺入深、循序漸進(jìn)的“遞進(jìn)式”教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生綜合能力，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革落到實(shí)處，真正能夠促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。以下是對(duì)我?！半姽る娮訉?shí)驗(yàn)”課程“遞進(jìn)式”教學(xué)模式的改革與實(shí)踐。

一、“遞進(jìn)式”教學(xué)模式設(shè)計(jì)的背景

1.學(xué)情分析

“電工電子實(shí)驗(yàn)”課程是我校面向所有工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的一門(mén)獨(dú)立設(shè)置的校級(jí)公共基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，設(shè)為3個(gè)學(xué)分，每年約有1000余名本科生直接受益。從2012年開(kāi)始，我校相繼有安全工程、電子科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、測(cè)控技術(shù)與儀器四個(gè)專(zhuān)業(yè)通過(guò)了工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證。目前有自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)、通信工程等專(zhuān)業(yè)正在申請(qǐng)受理。

隨著時(shí)代發(fā)展，不同年代大學(xué)生的學(xué)習(xí)需要、學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)風(fēng)格已經(jīng)發(fā)生了重大變化?？陀^(guān)地分析學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)、已有的能力狀況和存在的學(xué)習(xí)問(wèn)題，將對(duì)課程教學(xué)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響。為了充分了解學(xué)生的思維規(guī)律、知識(shí)表征等特點(diǎn)和學(xué)習(xí)程度，有的放矢地進(jìn)行教學(xué)，以適應(yīng)學(xué)生的多樣性與變化性，2012年秋季，在課程改革初始，我們針對(duì)4個(gè)學(xué)院、5個(gè)不同專(zhuān)業(yè)的小班發(fā)放了200份調(diào)查問(wèn)卷，收回有效問(wèn)卷178份。其統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1、表2、表3。

從學(xué)生學(xué)情分析，3個(gè)表格統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：表1中，多數(shù)學(xué)生認(rèn)為自己的電路綜合能力即知識(shí)集成能力較弱，表明在課程教學(xué)設(shè)計(jì)層面上應(yīng)該重點(diǎn)加強(qiáng)這方面的實(shí)訓(xùn)；表2中，學(xué)生認(rèn)為影響實(shí)踐能力因素依次是學(xué)生主體作用、實(shí)踐興趣、課程教學(xué)活動(dòng)組織方式、課程內(nèi)容、課業(yè)評(píng)價(jià)形式、同伴合作、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的先進(jìn)性、教材選用等；表3中，反映了學(xué)生喜歡選擇哪種期末考試模式。從調(diào)查數(shù)據(jù)結(jié)果分析以及與學(xué)生面對(duì)面的訪(fǎng)談，多數(shù)學(xué)生認(rèn)為大學(xué)的課業(yè)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)應(yīng)該是真實(shí)地反映學(xué)生的各項(xiàng)能力，而不僅是對(duì)知識(shí)掌握程度的考核。

2.課程教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。它指教學(xué)活動(dòng)主體事先確定的在具體教學(xué)活動(dòng)中所要達(dá)到的教學(xué)結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)。它規(guī)定了當(dāng)教學(xué)活動(dòng)結(jié)束時(shí)，學(xué)生在教師指導(dǎo)下所取得的變化?！半姽る娮訉?shí)驗(yàn)”課是工科學(xué)生進(jìn)入專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程領(lǐng)域?qū)W習(xí)的第一門(mén)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)類(lèi)課程，是基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課的搭橋課，是培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、形成邏輯思維方法、掌握工程基本技能的重要階段。依據(jù)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證工科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，表4矩陣中列出了我?！半姽る娮訉?shí)驗(yàn)”課對(duì)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)學(xué)生畢業(yè)要求能力的支持度矩陣表。

為此，結(jié)合學(xué)校辦學(xué)定位、工科專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課對(duì)畢業(yè)要求能力支持度、學(xué)生存在的問(wèn)題以及學(xué)情分析，我們?cè)O(shè)定“電工電子實(shí)驗(yàn)”課教學(xué)目標(biāo)是通過(guò)本課程的實(shí)踐，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的工程實(shí)踐應(yīng)用能力；要求學(xué)生運(yùn)用電路相關(guān)理論，進(jìn)行電路設(shè)計(jì)及實(shí)踐并撰寫(xiě)科技小論文；加強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神培養(yǎng)，要求具有實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和具有質(zhì)疑性、創(chuàng)新性的思維能力。

二、“電工電子實(shí)驗(yàn)”課程的教學(xué)設(shè)計(jì)

1.教學(xué)理念

著名教育家泰勒撰寫(xiě)的《課程與教學(xué)的基本原理》一書(shū)強(qiáng)調(diào)，制訂任何課程及教學(xué)計(jì)劃都必須回答的問(wèn)題，即（1）力求達(dá)到何種教育目標(biāo)？（2）要為學(xué)生提供怎樣的教育經(jīng)驗(yàn)才能達(dá)到這些教育目標(biāo)？（3）如何有效組織這些教育經(jīng)驗(yàn)？（4）如何才能確定這些教育目標(biāo)正在得以實(shí)現(xiàn)？

圍繞課程教學(xué)目標(biāo)，本著解決前面所述學(xué)生學(xué)習(xí)存在的問(wèn)題，我們構(gòu)建了“遞進(jìn)式”的教學(xué)模式。從項(xiàng)層開(kāi)始對(duì)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)和路徑設(shè)計(jì)，凝練教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，恰當(dāng)運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)媒體，改革課程教學(xué)方法與評(píng)價(jià)模式，落實(shí)“以學(xué)生為中心”的理念，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力，旨在面向全體學(xué)生實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)是面向?qū)I(yè)的全體學(xué)生，即每一位學(xué)生。這就要求我們?cè)诮虒W(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，對(duì)提高所有學(xué)生的工程應(yīng)用能力的教學(xué)環(huán)節(jié)格外重視。

2.教學(xué)活動(dòng)的具體實(shí)施

我們將教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行內(nèi)容選擇與順序安排，建立“遞進(jìn)式”實(shí)踐教學(xué)體系（見(jiàn)表5）。教學(xué)設(shè)計(jì)將整個(gè)課程分成三個(gè)階段完成，即：基礎(chǔ)階段通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)能力；提高階段通過(guò)設(shè)計(jì)、綜合性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力；創(chuàng)新階段通過(guò)項(xiàng)目的申請(qǐng)過(guò)程以及研發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，每個(gè)階段環(huán)環(huán)相扣，學(xué)生能力“遞進(jìn)式”提高。

在設(shè)計(jì)課程實(shí)踐活動(dòng)中，著重設(shè)計(jì)學(xué)生怎樣去解決實(shí)際電路的問(wèn)題，而且也能獲得如何解決問(wèn)題的指導(dǎo)。就傳統(tǒng)教學(xué)而言，在學(xué)習(xí)交互方面，缺少對(duì)整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程的監(jiān)控、指導(dǎo)與幫助，學(xué)生只能在課堂上面對(duì)面與教師交流，師生幾乎沒(méi)有課外互動(dòng)。這種現(xiàn)實(shí)要求必須提出一種新穎的教學(xué)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在不便和教師建立聯(lián)系時(shí)也能獲得學(xué)習(xí)支持，從而促進(jìn)學(xué)生的課外學(xué)習(xí)活動(dòng)。在課程初期，增加了導(dǎo)學(xué)課程，建立知識(shí)傳遞的導(dǎo)航圖，強(qiáng)調(diào)課程獨(dú)立學(xué)習(xí)的重要性，闡述課程教學(xué)目標(biāo)并布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)及課程教學(xué)計(jì)劃。教師就如何開(kāi)展“遞進(jìn)式”教學(xué)，演示學(xué)習(xí)活動(dòng)及互動(dòng)方式，課程學(xué)習(xí)方法、課程學(xué)習(xí)資源如網(wǎng)絡(luò)BB平臺(tái)等做了詳細(xì)的介紹，讓全體學(xué)生參與課程學(xué)習(xí)中。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代大環(huán)境下，教師在導(dǎo)學(xué)課就與學(xué)生建立了班級(jí)微信群，教師可用微信語(yǔ)音答疑解惑，學(xué)生還可以實(shí)時(shí)發(fā)布小視頻與教師交流，完全解決了師生課外進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)的時(shí)域難題。

在基礎(chǔ)階段，開(kāi)展以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為主的學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。學(xué)生可進(jìn)入微信公眾號(hào)，用手機(jī)掃描二維碼觀(guān)看微課視頻，在課外利用碎片化時(shí)間進(jìn)行課前的預(yù)習(xí)。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，教師首先用小測(cè)驗(yàn)形式檢測(cè)學(xué)生預(yù)習(xí)效果，并由學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)互評(píng)，其成績(jī)記為平時(shí)成績(jī)。并鼓勵(lì)一些對(duì)電路設(shè)計(jì)有興趣的學(xué)生參加學(xué)校社團(tuán)選拔，吸收到學(xué)?！扒笫请娮訉W(xué)會(huì)”繼續(xù)更深層次的培訓(xùn)。

在提高階段，開(kāi)展以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為主的小組合作式教學(xué)模式。教學(xué)活動(dòng)以小組為單位，將教學(xué)班級(jí)分成5～6個(gè)小組，教師基于公平公正原則，采取“組內(nèi)異質(zhì)，組間同質(zhì)”進(jìn)行分組。在設(shè)計(jì)小組合作學(xué)習(xí)的任務(wù)時(shí)，盡量設(shè)計(jì)由小組成員共同完成和個(gè)人獨(dú)立完成相結(jié)合的任務(wù)，并安排適度的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生有意識(shí)地參加競(jìng)爭(zhēng)，與社會(huì)現(xiàn)實(shí)聯(lián)系在一起；對(duì)于問(wèn)題探究式的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑性思維能力，開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有些實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)與學(xué)生掌握的理論課知識(shí)相悖的現(xiàn)象，需要教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題。通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂的討論，用恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方法消除誤差，學(xué)生在實(shí)踐的過(guò)程中探究并解決問(wèn)題，提升了能力。并要求學(xué)生以建設(shè)者的角色，設(shè)計(jì)與拍攝實(shí)驗(yàn)微課視頻，并進(jìn)行小組之間的評(píng)比，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；同時(shí)，加強(qiáng)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)強(qiáng)度。在教學(xué)活動(dòng)中，提供多種較復(fù)雜的、需要學(xué)生運(yùn)用多個(gè)知識(shí)點(diǎn)綜合起來(lái)解決多層次的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力，使知識(shí)形成網(wǎng)絡(luò)化。并且將教學(xué)活動(dòng)從課內(nèi)拓展到課外，學(xué)生可在課外完成電路仿真、焊接，在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間進(jìn)行電路調(diào)試。通過(guò)綜合項(xiàng)目的訓(xùn)練，學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)單元串接起來(lái)，鍛煉了知識(shí)的融合能力。

在創(chuàng)新階段，開(kāi)展可持續(xù)發(fā)展的研究性學(xué)習(xí)。為部分課堂內(nèi)“吃不飽”的學(xué)生提供拓展性項(xiàng)目化管理的學(xué)習(xí)內(nèi)容。教師有針對(duì)性地對(duì)中等偏上的學(xué)生進(jìn)行直接指導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行各類(lèi)項(xiàng)目申請(qǐng)，如校、省、國(guó)家級(jí)項(xiàng)目等，要求參加項(xiàng)目的學(xué)生必須公開(kāi)發(fā)表1篇科技論文或申請(qǐng)1項(xiàng)專(zhuān)利，在此過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。對(duì)于優(yōu)秀的學(xué)生，在課程結(jié)束之后，鼓勵(lì)他們向更高層次進(jìn)軍，諸如參加各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽等。

3.建立實(shí)驗(yàn)課教學(xué)資源庫(kù)

為了給學(xué)生創(chuàng)造豐富的學(xué)習(xí)平臺(tái)，我們把傳統(tǒng)以教科書(shū)為主的紙質(zhì)資源向網(wǎng)絡(luò)資源（網(wǎng)絡(luò)BB平臺(tái)、微課視頻、網(wǎng)絡(luò)云盤(pán)資料、微信群交流、微信公眾號(hào)）及實(shí)驗(yàn)室硬件資源進(jìn)行轉(zhuǎn)變，如圖1所示。在建設(shè)教學(xué)資源庫(kù)過(guò)程中，重點(diǎn)建立了教學(xué)視頻、微課視頻以及學(xué)生課前預(yù)習(xí)提示庫(kù)、電路仿真案例庫(kù)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目案例庫(kù)，為學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)提供良好的教學(xué)載體與資源。

4.評(píng)價(jià)與反饋

教師最主要的教學(xué)行為之一，就是按照預(yù)先設(shè)計(jì)的要求，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果進(jìn)行及時(shí)反饋與評(píng)價(jià)，真正發(fā)揮課程考試對(duì)學(xué)生的激勵(lì)作用。通過(guò)采取雙重的評(píng)價(jià)模式即過(guò)程性評(píng)價(jià)與期末結(jié)果性評(píng)價(jià)兩者相結(jié)合，完成學(xué)生最后課業(yè)的評(píng)價(jià)，其課業(yè)考試的評(píng)價(jià)體系見(jiàn)圖2。

過(guò)程性評(píng)價(jià)包括教學(xué)設(shè)計(jì)的各個(gè)教學(xué)活動(dòng)環(huán)節(jié)，需合理分配每個(gè)環(huán)節(jié)的成績(jī)比例。如學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)過(guò)程的貢獻(xiàn)度、參與度等每個(gè)教學(xué)階段均有評(píng)價(jià)指標(biāo)點(diǎn)，評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)軌跡，動(dòng)態(tài)跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)成果，此過(guò)程的評(píng)價(jià)占課程總成績(jī)50%；期末結(jié)果性評(píng)價(jià)推出了三種考試方法，讓學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行選擇，此過(guò)程的評(píng)價(jià)占課業(yè)總成績(jī)50%。

“電工電子實(shí)驗(yàn)”課經(jīng)過(guò)4年多教學(xué)設(shè)計(jì)的改革與實(shí)踐，筆者有幾點(diǎn)深切的體會(huì)：第一，真實(shí)有效的教學(xué)設(shè)計(jì)必須設(shè)定合適可行的教學(xué)目標(biāo)。要特別重視教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)該設(shè)計(jì)出師生問(wèn)的交互活動(dòng)和學(xué)生獨(dú)立的學(xué)習(xí)活動(dòng)實(shí)驗(yàn)情境。第二，教學(xué)活動(dòng)是教師和學(xué)生共同構(gòu)成的。在實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)該把每個(gè)學(xué)生作為教學(xué)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的主體，成為課程的建設(shè)者。第三，在課程教學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)容改革進(jìn)程中，會(huì)占用學(xué)生很多課外時(shí)間，學(xué)生難免會(huì)抱怨，這就需要教師從心理上對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確引導(dǎo)，使每位學(xué)生成為教學(xué)改革最大受益者。第四，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，課程資源庫(kù)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)要注重開(kāi)放與共享。因?yàn)榻虒W(xué)活動(dòng)的受眾已經(jīng)不僅僅是高校師生，還包括更多的社會(huì)學(xué)習(xí)者。課程開(kāi)放的覆蓋面越大，受益人越多，課程就會(huì)建設(shè)得越好，形成良性循環(huán)。