黃元峰 羅明 林雙喜 郭星鋒 朱琥

[摘 要]新工科以應(yīng)對未來、塑造未來為理念，在人才培養(yǎng)目標(biāo)上著眼于知識體系的綜合化和能力的全面發(fā)展。新工科人才培養(yǎng)方案要在傳統(tǒng)工科人才培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上逐步改進(jìn)，這勢必要求與之對應(yīng)課程的教學(xué)發(fā)生相應(yīng)的變革。而對于學(xué)校電子信息類與電氣信息類專業(yè)而言，電路理論這門課作為必修的學(xué)科基礎(chǔ)課程，其在人才培養(yǎng)方案中占有重要地位，課程教改勢在必行。項目組在分析該課程課程特點(diǎn)與教學(xué)中存在的問題的基礎(chǔ)上，針對學(xué)生特征，探索和實施了與新工科人才培養(yǎng)方案要求相適應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式以及考核方式的改革，注重對學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)的全方位培養(yǎng)，最終在師生兩個層面取得了較好的改革成效，為我校新工科的建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]電路理論;新工科;教學(xué)改革;改革成效

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）11-0118-03

當(dāng)前，我國“一帶一路”“中國制造2025”和“互聯(lián)網(wǎng)+”三大戰(zhàn)略備受矚目，加之以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，對科技人才的要求更進(jìn)一步提升，對于轉(zhuǎn)型中的高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)工作也提出了挑戰(zhàn)。2016年，教育部特別提出“新工科”的概念，意味著新工科建設(shè)和教學(xué)改革的開始。新工科是相對傳統(tǒng)工科而言的，是以新經(jīng)濟(jì)與新產(chǎn)業(yè)為背景的一個動態(tài)的概念。新工科的建設(shè)，一方面要設(shè)置和發(fā)展一批新型工科專業(yè)，并加強(qiáng)建設(shè)和提升質(zhì)量;另一方面要推動現(xiàn)有專業(yè)的改革創(chuàng)新，探索符合工程教育規(guī)律和時代特征的新培養(yǎng)模式[1]。2017年2月以來，教育部大力推進(jìn)新工科建設(shè)，先后形成了“新工科建設(shè)復(fù)旦共識”“新工科建設(shè)行動路線”和“新工科研究與實踐項目指南”，全面開啟探索領(lǐng)跑全球工程教育的中國模式。新工科以應(yīng)對未來、塑造未來為理念，在人才培養(yǎng)目標(biāo)上著眼于知識體系的綜合化和能力的全面發(fā)展。為了適應(yīng)新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，國內(nèi)高校已經(jīng)掀起了研究適應(yīng)新工科專業(yè)發(fā)展的各類課程的教學(xué)改革[2-3]。電路理論作為新工科建設(shè)的基礎(chǔ)課程，承擔(dān)著向?qū)W生傳授電路知識，培養(yǎng)學(xué)生能力和素質(zhì)的任務(wù)，在人才培養(yǎng)方案中處于重要地位。本文從本課程的教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，分析了教學(xué)過程中存在的問題，探索和實施了與新工科人才培養(yǎng)方案要求相適應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式以及考核方式的改革，注重對學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)的全方位培養(yǎng)，最終在師生兩個層面取得了較好的改革成效，為我校新工科的建設(shè)打下了良好的基礎(chǔ)。

一、課程特點(diǎn)與教學(xué)存在的問題

電路理論是電子信息類與電氣信息類各專業(yè)大學(xué)本科學(xué)生的必修課程之一，該課程的教學(xué)任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生掌握電路的基本概念、基本理論和電路分析的基本方法，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供必要的理論基礎(chǔ)。此課程學(xué)生要先修微積分、級數(shù)、復(fù)變函數(shù)、線性代數(shù)、大學(xué)物理等課程，涉及學(xué)科知識廣泛，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)。同時，電路理論有著完整的理論體系與嚴(yán)密的邏輯推理，但它又有著廣泛的工程應(yīng)用背景。因此，其特點(diǎn)是原理抽象、知識體系復(fù)雜、理論性強(qiáng)。

目前，電路理論課程教學(xué)存在以下幾方面問題：

（一）教學(xué)內(nèi)容缺乏工程實踐性

長期以來，電路理論教學(xué)的關(guān)注點(diǎn)在電路模型的分析方法上，通過大量的與工程實際沒有聯(lián)系的習(xí)題，讓學(xué)生掌握理論知識、提升能力。從而造成教學(xué)內(nèi)容過于理論化與偏重解題，涉及工程應(yīng)用的內(nèi)容嚴(yán)重不足。這不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

（二）教與學(xué)之間存在能力鴻溝

一方面是學(xué)生課程前期必備的數(shù)理知識積累不夠，另一方面是大部分學(xué)生沒有形成主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣，缺乏課前預(yù)習(xí)，課堂上即使教師講解非常清晰，進(jìn)度也盡可能放慢，但仍然普遍存在學(xué)生聽不懂的現(xiàn)象，學(xué)習(xí)體驗差。其主要原因是學(xué)生的學(xué)習(xí)能力不夠，這種教與學(xué)之間存在能力鴻溝的情況，導(dǎo)致部分學(xué)生從聽不懂課發(fā)展到不聽課，甚至放棄學(xué)習(xí)，造成掛科率偏高。

（三）學(xué)生主觀能動性不夠

在以教師為主體的灌輸式教學(xué)中，學(xué)生參與度不夠，加之課程理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)積極性不高，常在課堂上玩手機(jī)，學(xué)習(xí)效率低。

（四）教學(xué)設(shè)計缺乏針對性、精準(zhǔn)性

教師對學(xué)生的關(guān)注、了解不夠，教學(xué)設(shè)計及實施缺乏針對性、精準(zhǔn)性也是導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量不高的因素之一。

（五） 考核評價機(jī)制缺乏科學(xué)性和有效性

該課程普遍采用的是以期末考試成績?yōu)橹?，稍加兼顧平時的考核評價方式，平時考核包括作業(yè)和出勤，占總成績的30%，期末卷面分?jǐn)?shù)占總成的70%。由于學(xué)生平時作業(yè)抄襲嚴(yán)重（抄參考答案、抄同學(xué)作業(yè)），平時考核并不能客觀、公正地反映出學(xué)生的對知識的掌握程度。同時，這種考核評價方式，未注重過程管理，體現(xiàn)不出引導(dǎo)和督促學(xué)生自覺、主動學(xué)習(xí)的功能，激發(fā)不出學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

二、教學(xué)改革措施和方法

為解決上述問題，我們著力從以下幾方面進(jìn)行了改革：

（一）大力增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的實踐性，注重對學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

這項工作我們從兩方面著手，一方面是調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，增加與工程實際相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容;另一方面是進(jìn)行“主講+聘請”的教學(xué)形式改革。在教學(xué)內(nèi)容上，以知識的工程應(yīng)用為導(dǎo)向，增加工程常識介紹、簡單工程問題的建模與分析、復(fù)雜工程問題的理論基礎(chǔ)導(dǎo)引等方面的內(nèi)容，理論聯(lián)系實際，既避免了純理論的抽象、枯燥、乏味，又能激發(fā)學(xué)生用所學(xué)理論知識去分析和解決實際問題的激情，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。新工科背景下的人才培養(yǎng)需要多學(xué)科背景、較強(qiáng)工程實踐能力和創(chuàng)新能力的師資隊伍。為此，我們采取了“主講+聘請”的形式來強(qiáng)化師資隊伍力量，本校教師作為主講教師，校外（高?；蚱髽I(yè)）具有多學(xué)科背景和豐富工程實踐經(jīng)驗的知名教師或?qū)＜易鳛橥馄附處焷硇Ｂ?lián)合授課，可以是全程授課也可以只講授部分章節(jié)，充分融合外聘教師的優(yōu)勢資源來彌補(bǔ)基礎(chǔ)課教師工程實踐經(jīng)歷和經(jīng)驗不足的短板，提高課程教學(xué)的工程實踐性，拓寬學(xué)生課程視野和學(xué)科視野。同時，校內(nèi)外教師相互學(xué)習(xí)和借鑒，也促進(jìn)了本校教師隊伍的轉(zhuǎn)型升級、提升教學(xué)能力和教學(xué)質(zhì)量。

（二）依托在線開放課程，進(jìn)行“線上+線下”的混合式教學(xué)模式改革

我們經(jīng)過近兩年的研究和探索實踐，完成了電路在線開放課程的建設(shè)。依托電路在線開放課程平臺，遵循“以學(xué)生為中心的教與學(xué)”基本理念進(jìn)行“線上+線下”的混合式教學(xué)改革。從以教師為中心的知識傳輸式教學(xué)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的混合式教學(xué)和自主學(xué)習(xí);教師從傳統(tǒng)的傳道者，轉(zhuǎn)變?yōu)橐I(lǐng)者、建構(gòu)者，引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生構(gòu)造知識體系、塑造實踐能力，教師自身也轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)者、研究者和實踐者[5]，建立起以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)機(jī)制和以“線上+線下”的混合式教學(xué)為特點(diǎn)的教學(xué)機(jī)制。線上（課前），教師團(tuán)隊充分了解學(xué)生的基本情況，尤其關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)能力不足情況和能力提升的要求，在對教學(xué)內(nèi)容認(rèn)真學(xué)習(xí)和研究的基礎(chǔ)上，有針對性地做好導(dǎo)學(xué)設(shè)計。導(dǎo)學(xué)材料包括有填空題、是非判斷題、簡答題和計算分析題等，通過填空題和是非判斷題把學(xué)生在線上觀看視頻課程的核心知識要素挖掘出來;然后再以簡答題的形式引導(dǎo)學(xué)生對知識點(diǎn)進(jìn)行歸納和總結(jié)，幫助學(xué)生構(gòu)造知識體系;最后通過計算分析題來培養(yǎng)、提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力。總之，就是要通過線上視頻課程，構(gòu)建學(xué)生能夠時時可學(xué)、處處能學(xué)的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，通過教師針對性的導(dǎo)學(xué)材料，幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)能力，跨越學(xué)習(xí)鴻溝，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)習(xí)成效。線下（課堂上），教師設(shè)計出針對性更強(qiáng)的討論、分析題，組織和引領(lǐng)學(xué)生分組進(jìn)行知識點(diǎn)討論、習(xí)題求解、典型工程案例分析等。把傳統(tǒng)的以教師為主體的灌輸式教學(xué)改變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的討論式教學(xué)，促使學(xué)生主動參與，積極思考，促進(jìn)知識內(nèi)化;培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力、促進(jìn)養(yǎng)成交流溝通的習(xí)慣和團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力;這種討論式的教學(xué)，能促進(jìn)學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間的交流，通過互動能激發(fā)出學(xué)生自我表現(xiàn)的欲望，滿足學(xué)生維護(hù)小組榮譽(yù)的需求，從而促使學(xué)生改變學(xué)習(xí)習(xí)慣，積極主動做好課前知識準(zhǔn)備和預(yù)習(xí)，實現(xiàn)線上與線下的良性循環(huán)。

電路理論課程“線上+線下”的混合式教學(xué)模式改革，通過研究和構(gòu)建在線開放課程資源、重塑教學(xué)環(huán)節(jié)，形成了學(xué)生積極參與、有針對性和可操作性、循序漸進(jìn)的能力培養(yǎng)途徑，實現(xiàn)了由只注重知識傳授到重視對學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)全方位培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變。

（三）改革考核評價機(jī)制，進(jìn)行“平時+期末”的考試改革，更加關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，注重質(zhì)量監(jiān)控

人才培養(yǎng)體系的一個重要環(huán)節(jié)就是人才培養(yǎng)評估機(jī)制。以考試、考核為主的評價方式在施行過程中具有諸多弊端，必須改革以考試為核心的評價機(jī)制。該課程考核評價設(shè)計為：個人平時成績+小組討論成績+課堂測驗成績+期末考試成績，其中前三項列為平時成績，占總成績的40%，期末考試成績占總成績的60%。個人平時成績以個人作業(yè)為主，占平時成績的40%;小組討論成績根據(jù)小組討論中各小組的表現(xiàn)由教師打分和小組相互打分兩部分構(gòu)成，占平時成績的30%;課堂測驗成績由至少三次的階段性課堂測驗成績構(gòu)成，占平時成績的30%。個人作業(yè)及時批改和評分，一旦發(fā)現(xiàn)有抄襲行為，該次作業(yè)以零分計，如有累犯，則個人平時成績以零分計，從制度上避免抄襲現(xiàn)象的發(fā)生。根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度組織階段性的課堂測驗，引導(dǎo)、督促學(xué)生及時復(fù)習(xí)、消化和鞏固該階段老師所講的知識，讓其把工夫花在當(dāng)下，防止問題積累影響后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，也打消了少數(shù)學(xué)生平時不學(xué)習(xí)靠期末突擊而僥幸過關(guān)的心理。通過階段性的課堂測驗，教師及時總結(jié)和監(jiān)控上一階段的教學(xué)情況和質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問題，矯正指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)。把學(xué)生所在小組的小組討論成績計入學(xué)生的平時成績，此種打分方式強(qiáng)調(diào)師生間、學(xué)生之間的合作，充分調(diào)動了學(xué)生參與小組學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)了小組成員的集體歸屬感和榮譽(yù)感。同時，期末考試降低了客觀題的比例，增加了主觀題的比重，適當(dāng)增加了綜合型或設(shè)計型的題目，通過考試的導(dǎo)向功能，引導(dǎo)學(xué)生綜合所學(xué)的知識去解決實際問題，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

這種“平時+期末”的考試改革打破了“一考定乾坤”的局面，課程考核趨向多元化、常態(tài)化，注重對學(xué)生理論與實踐的融合性和實際學(xué)習(xí)效果的評判，注重過程管理和質(zhì)量監(jiān)控，考核更加科學(xué)、公平、有效。學(xué)生更加重視課程過程學(xué)習(xí)，享受過程學(xué)習(xí)的快樂。

三、教學(xué)改革成效

電路理論課程“線上+線下”“主講+聘請”“平時+期末” 的綜合教學(xué)改革于2017年開始在我院電子信息類、電氣工程及自動化類各專業(yè)全面實施。實踐表明，改革在師生兩個層面取得了較好的成效。

（一）教師層面

教師團(tuán)隊深刻理解了“以學(xué)生為中心的教與學(xué)”的核心內(nèi)涵，領(lǐng)悟到了教學(xué)改革的關(guān)鍵是從研究教什么、怎么教、教得怎么樣到研究學(xué)什么、怎么學(xué)、學(xué)得怎么樣轉(zhuǎn)變，通過加深對學(xué)生的了解，進(jìn)行有針對性的教學(xué)設(shè)計與教學(xué)實施，才能切實提高教學(xué)質(zhì)量與人才培養(yǎng)成效。通過教學(xué)改革的進(jìn)行、在線開放課程平臺建設(shè)、校企師資共享，教師得以快速成長。教師的教學(xué)目標(biāo)確定能力、教學(xué)設(shè)計能力、理論與實踐融合的能力、課堂的組織和駕馭能力、信息技術(shù)的應(yīng)用能力、教學(xué)資源的開發(fā)能力、教育教學(xué)研究能力等系列能力提升明顯。團(tuán)隊教師在校級教學(xué)競賽中多次獲獎，承擔(dān)和參與多個不同級別的教研項目，獲得省級教學(xué)成果一等獎、二等獎各一項，校級教學(xué)成果三等獎一項。

（二）學(xué)生層面

學(xué)生在學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)效果等方面都發(fā)生了很大的變化，能力和素質(zhì)提升明顯。

我們針對2015級、2016級這兩屆學(xué)生進(jìn)行了無記名問卷調(diào)查，結(jié)果顯示，學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況、課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)、能力和素質(zhì)提升情況各方面都呈現(xiàn)良好態(tài)勢。

線上學(xué)習(xí)情況方面，堅持課前預(yù)習(xí)的學(xué)生比率由2015級的31%提高到了2016級的73%;堅持課后復(fù)習(xí)的學(xué)生比率由2015級的34%提高到了2016級的67%。這與以往大部分學(xué)生課前不預(yù)習(xí)、課后不及時復(fù)習(xí)、平時課外學(xué)習(xí)時間幾乎為零的狀況相比有了很大改觀，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的目標(biāo)正在逐漸實現(xiàn)。

課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)方面，我們針對課堂興趣度對2014級學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，結(jié)果分別有高達(dá)89%和87%的學(xué)生對“主講+聘請”和 “線上+線下”的課堂教學(xué)形式感興趣，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和參與學(xué)習(xí)的積極性得以提高，“低頭族”少了，課堂教學(xué)質(zhì)量明顯提高。

能力和素質(zhì)提升情況方面，問卷設(shè)計了能力和素質(zhì)提升選項，學(xué)生對自身的自主學(xué)習(xí)能力、自我展示能力、團(tuán)隊合作和競爭意識的提升進(jìn)行評分，滿分為100分。對2015級學(xué)生的問卷調(diào)查顯示，在自主學(xué)習(xí)能力提升項上有超過67%的學(xué)生打分在50分以上，在自我展示能力項上有65%的學(xué)生打分在40分以上，在團(tuán)隊合作和競爭意識項上，有50%的學(xué)生打分在40分以上。上述數(shù)據(jù)表明，有超過半數(shù)的學(xué)生認(rèn)為教學(xué)改革使自己的各項能力和素質(zhì)都得到不同程度的提升，也意味著教學(xué)改革正朝著由知識的傳授轉(zhuǎn)向知識、能力和素質(zhì)全方位培養(yǎng)的目標(biāo)邁進(jìn)。

另外，學(xué)生的期末考試成績得到提高，工程實踐能力、創(chuàng)新能力也得到提升。對比2014級與教改前2013級電子信息類專業(yè)學(xué)生同期期末考試（試卷同范圍、同難度）成績，發(fā)現(xiàn)卷面平均分由67.8分提高到76.3分;不及格率由31.6%下降到14.2%。考試成績明顯好于改革之前。同時，學(xué)生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)，參加各級各類的學(xué)科競賽和創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)大賽的人次也大幅增加，并屢獲獎項。

四、結(jié)語

新工科是在新的歷史發(fā)展階段，對高等教育提出的新要求，也是大學(xué)人才培養(yǎng)方向、專業(yè)建設(shè)理念、人才培養(yǎng)方案改革的思路。電路理論課程順應(yīng)新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，施行 “主講+聘請”“線上+線下” “平時+期末” 的綜合教學(xué)改革，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式以及考核方式三方面進(jìn)行了改革和探索。結(jié)果表明，改革不僅豐富和完善了課程的教學(xué)的內(nèi)容、方式和手段，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與學(xué)習(xí)的熱情，培養(yǎng)和提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力及實踐、創(chuàng)新能力，提升了教學(xué)效果。同時，課程的考核評價體系也更加科學(xué)、公平和有效。總之，改革和探索是成功和有益的，是符合新工科建設(shè)要求的。但改革始終在路上，我們將與時俱進(jìn)，堅持改革、創(chuàng)新，為我校新工科的建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 吳愛華，侯永峰，楊秋波，等.加快發(fā)展和建設(shè)新工科 主動適應(yīng)和引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)[J].高等工程教育研究，2017（1）：1-9.

[2] 何欽銘，王浩.面向新工科的大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)課程體系及課程建設(shè)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2019（1）：39-34.

[3] 徐曉飛，丁效華.面向可持續(xù)競爭力的新工科人才培養(yǎng)模式改革探索[J].中國大學(xué)教學(xué)，2017（6）：6-10.

[4] 顏秋容.面向工程教育的《電路理論》新型教材[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2019，41（1）：156-158.

[5] 趙柱.西部地方高?；谀秸n+混合教學(xué)的創(chuàng)新與實踐[J].中國大學(xué)教學(xué)，2018（2）：18-20.

[責(zé)任編輯：劉鳳華]