張楊,薛慧君,梁幅來,馬曉玉,呂昊,于霄

（空軍軍醫(yī)大學(xué) 軍事生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)學(xué)系，陜西 西安）

一 引言

信息化教學(xué)平臺(tái)和現(xiàn)代教育技術(shù)的出現(xiàn)，使得新的教學(xué)模式和教學(xué)方法不斷推陳出新且靈活多樣，翻轉(zhuǎn)課堂、對(duì)分課堂、小組合作學(xué)習(xí)（Team based learning，TBL）等新教學(xué)模式被相繼應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中。然而，作為教學(xué)活動(dòng)的主體——學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性如果沒有被充分激發(fā)，則無論運(yùn)用多先進(jìn)的教學(xué)模式和教學(xué)手段，實(shí)踐中的教學(xué)效果都會(huì)大打折扣。因此，針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中內(nèi)生動(dòng)力不足的問題，如何運(yùn)用新的教學(xué)理念結(jié)合多種教學(xué)模式和方法手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力是教學(xué)中首先要解決的問題。

內(nèi)驅(qū)力是驅(qū)使主體產(chǎn)生自發(fā)行為的內(nèi)部力量，是一種主觀能動(dòng)性。一旦學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力激發(fā)形成，即使外部誘因不再存在，學(xué)習(xí)主體仍然會(huì)在自身興趣和內(nèi)生動(dòng)機(jī)的指引下自主學(xué)習(xí)。對(duì)于學(xué)習(xí)者來說：從外施加的是壓力，從內(nèi)激發(fā)才是成長。內(nèi)驅(qū)力強(qiáng)的人，學(xué)習(xí)更有目標(biāo)、更有規(guī)劃，做事更認(rèn)真、自信，更善于發(fā)現(xiàn)和解決問題，當(dāng)然最終也比別人更容易獲得成功。學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力包括三個(gè)方面：認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力、自我提高內(nèi)驅(qū)力和附屬內(nèi)驅(qū)力。認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力是一種想要了解周圍事物、掌握知識(shí)、系統(tǒng)闡述問題、解決問題的欲望和動(dòng)機(jī)，是一種好奇心與求知欲，是內(nèi)驅(qū)力最重要的方面。自我提高內(nèi)驅(qū)力是學(xué)生憑自己能力和學(xué)習(xí)成績?cè)趯W(xué)校和家庭贏得相應(yīng)地位的愿望。附屬內(nèi)驅(qū)力則是學(xué)生為了保持家長、教師、社會(huì)等的認(rèn)可而努力學(xué)習(xí)的一種需要。

深度學(xué)習(xí)是學(xué)生情感、思維、感知覺、價(jià)值觀參與和投入的一種學(xué)習(xí)活動(dòng)，是一種主動(dòng)的、批判性學(xué)習(xí)方式，可促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解、內(nèi)化、應(yīng)用和創(chuàng)新探索，是形成學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑[1-2]。深度學(xué)習(xí)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)動(dòng)心用情，強(qiáng)調(diào)人的價(jià)值觀培養(yǎng)?；旌鲜綄W(xué)習(xí)是自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)的混合，也是不同學(xué)習(xí)環(huán)境、師生線上線下交流方式的混合?；旌鲜綄W(xué)習(xí)關(guān)注學(xué)生沉浸式體驗(yàn)、重視面對(duì)面交互以及創(chuàng)造性知識(shí)的生成[3-5]。某種意義上，翻轉(zhuǎn)課堂、TBL 等都是混合式學(xué)習(xí)的一種。

深度學(xué)習(xí)和混合學(xué)習(xí)二者之間的關(guān)系是：深度學(xué)習(xí)是學(xué)生的一種主動(dòng)活動(dòng)和自發(fā)探索，而混合式學(xué)習(xí)則是指向深度學(xué)習(xí)的路徑與方式。就教學(xué)主體——學(xué)生而言，原發(fā)性學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力是深度學(xué)習(xí)發(fā)生的邏輯起點(diǎn)，這種內(nèi)驅(qū)力的形成與學(xué)生的興趣愛好、學(xué)習(xí)心理、情感態(tài)度、參與體驗(yàn)等密切相關(guān)，因此如何從以上這些角度激發(fā)學(xué)生內(nèi)驅(qū)力，推動(dòng)深度學(xué)習(xí)順利開展，是一項(xiàng)非常重要而有意義的研究課題。

本文以學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力激發(fā)為主導(dǎo)，以翻轉(zhuǎn)課堂、TBL 等教學(xué)模式為主要方法，以醫(yī)科院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科電路原理課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主陣地，并結(jié)合本科生課外科研和大學(xué)生競(jìng)賽等課外教學(xué)活動(dòng)，針對(duì)如何有效促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)進(jìn)行了探索和實(shí)踐。在實(shí)施過程中，教學(xué)組將翻轉(zhuǎn)課堂、TBL、雨課堂、課外科研和知識(shí)技能競(jìng)賽等多種模式、方法和手段有機(jī)結(jié)合以引發(fā)、促進(jìn)并提升學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。從技能方法訓(xùn)練、情感價(jià)值培養(yǎng)、科研素養(yǎng)形成、競(jìng)賽評(píng)優(yōu)激勵(lì)等多個(gè)角度最大程度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)生動(dòng)力，使學(xué)生自覺主動(dòng)學(xué)好電路原理課程，深度掌握課程脈絡(luò)和知識(shí)體系并具備靈活運(yùn)用和拓展延伸的核心能力。

二 以內(nèi)驅(qū)力激發(fā)為主導(dǎo)的課程教學(xué)設(shè)計(jì)

首先，緊緊圍繞激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力這一主導(dǎo)思想，在教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)策略兩個(gè)層面進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，包括對(duì)學(xué)生核心能力、過程方法、情感價(jià)值培養(yǎng)等方面的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)，和針對(duì)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課外教學(xué)等教學(xué)活動(dòng)中的教學(xué)策略設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中將混合式教學(xué)中的各種創(chuàng)新教學(xué)模式和課外教學(xué)活動(dòng)等有機(jī)結(jié)合，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)性、熱衷性、使命感和榮譽(yù)感，使學(xué)生在老師激勵(lì)和引導(dǎo)下主動(dòng)學(xué)習(xí)、高效學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)，高質(zhì)量完成教學(xué)任務(wù)，達(dá)到高素質(zhì)復(fù)合型醫(yī)工人才培養(yǎng)的目的。

（一） 以內(nèi)驅(qū)力激發(fā)為主導(dǎo)的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

電路原理課程的總體教學(xué)目標(biāo)是通過課程學(xué)習(xí)，了解電路原理分析方法、發(fā)展現(xiàn)狀；理解電路的基本概念、基礎(chǔ)理論；掌握分析計(jì)算電路的基本方法；掌握基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法，初步具備電路測(cè)量、調(diào)試技能；為模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等后續(xù)課程學(xué)習(xí)打下牢固基礎(chǔ)。

核心能力目標(biāo)方面：掌握直流電路、正弦穩(wěn)態(tài)電路的測(cè)試和調(diào)試。理解電路基本理論，并掌握以此為基礎(chǔ)探索科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法。重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生橫向、縱向聯(lián)系各章節(jié)內(nèi)容、建構(gòu)和整合知識(shí)體系的能力，要求學(xué)生會(huì)用聯(lián)系的觀點(diǎn)理解掌握電路原理各章節(jié)相關(guān)定義、定律、等效變換、定理以及它們之間的相互關(guān)系，可減少課程的學(xué)習(xí)難度，使學(xué)生在知識(shí)的掌握和知識(shí)脈絡(luò)梳理能力的提升方面體驗(yàn)獲得感，激發(fā)學(xué)生認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力。

過程方法目標(biāo)方面：通過課內(nèi)外研討、探究、實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，掌握電路的基本原理和分析方法。通過課外科研、大學(xué)生競(jìng)賽等教學(xué)活動(dòng)中的師生雙邊互動(dòng)，在科學(xué)研究過程中培養(yǎng)觀察、發(fā)現(xiàn)、提煉出科學(xué)問題，以及自覺運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力，使學(xué)生具備獨(dú)立思考能力、分析概括能力和一定的創(chuàng)新能力，從而激發(fā)學(xué)生的自我提高內(nèi)驅(qū)力和附屬內(nèi)驅(qū)力。

情感價(jià)值目標(biāo)方面：一是以科技強(qiáng)國重任和突破國外科技封鎖的理想信念激發(fā)學(xué)生努力學(xué)好本課程，提升認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力；二是引導(dǎo)學(xué)生自覺運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)日常生活中與電路理論相關(guān)問題的關(guān)注和思考，能夠把課程所學(xué)知識(shí)和技能應(yīng)用到日常生活以及工作實(shí)踐中。三是培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于挑戰(zhàn)權(quán)威的科學(xué)精神。四是培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神和合作交流意識(shí)，并指導(dǎo)自己的日常工作與行動(dòng)。五是樹立醫(yī)工結(jié)合，工程為醫(yī)學(xué)服務(wù)的思考方式。

（二） 以內(nèi)驅(qū)力激發(fā)為主導(dǎo)的教學(xué)策略設(shè)計(jì)

教學(xué)策略設(shè)計(jì)原則是：堅(jiān)持學(xué)生為主體、教師引導(dǎo)和激勵(lì)的教學(xué)理念。以學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力激發(fā)為主導(dǎo)，全程滲透素質(zhì)教育、個(gè)性化教育等現(xiàn)代教育思想，整合多種教學(xué)模式和教學(xué)活動(dòng)，充分利用板書、電子幻燈、學(xué)科專業(yè)網(wǎng)站、微課、雨課堂等傳統(tǒng)的、現(xiàn)代的，數(shù)字化、信息化教學(xué)手段和教學(xué)資源，采取啟發(fā)式教學(xué)、問題式教學(xué)、指導(dǎo)性自學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、小組合作學(xué)習(xí)（TBL）等靈活多樣的教學(xué)方法，使學(xué)生的主動(dòng)思考能力、綜合分析能力、歸納總結(jié)能力得到較大提高，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立提出問題、思考問題、獲取知識(shí)和解決問題的能力，提升學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的自豪感和獲得感，從內(nèi)部激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，引導(dǎo)學(xué)生自覺進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。內(nèi)驅(qū)力激發(fā)為主導(dǎo)的教學(xué)策略如圖1 所示。

圖1 內(nèi)驅(qū)力激發(fā)為主導(dǎo)的教學(xué)策略

理論課教學(xué)策略方面：引入“雨課堂”智慧平臺(tái)，線下線上結(jié)合，教學(xué)手段上主要采取問題引導(dǎo)式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、TBL 等，注重解決問題能力的培養(yǎng)而非單純的知識(shí)點(diǎn)灌輸；同時(shí)結(jié)合相關(guān)章節(jié)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)課程思政，并融入學(xué)科史、人文、學(xué)科發(fā)展前沿等要素，豐富授課內(nèi)容的深度和廣度，培養(yǎng)學(xué)生正確的價(jià)值觀和情懷，從內(nèi)部激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。課堂之外結(jié)合學(xué)科專業(yè)網(wǎng)站、慕課、微課、雨課堂等進(jìn)行適當(dāng)拓展，通過布置課后作業(yè)教師批閱等方式檢測(cè)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果。安排一定課時(shí)的課堂答疑，在教師的引導(dǎo)下，師生共同對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸納、梳理知識(shí)脈絡(luò)、構(gòu)建知識(shí)體系，以提升學(xué)生的知識(shí)梳理、歸納、提煉能力，一方面從整體層面加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固和掌握，另一方面也激發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力。

實(shí)驗(yàn)課教學(xué)策略方面：采用先仿真再實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作步驟，更加符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，使學(xué)生更加直觀、更加全面地理解重要電路定理；具體實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作方面學(xué)生獨(dú)立操作，遇到問題困難時(shí)在教師引導(dǎo)下充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，積極尋求解決方案攻克難課題，體驗(yàn)獨(dú)自克服困難后的成就感，激發(fā)自我提高內(nèi)驅(qū)力。

課外活動(dòng)教學(xué)策略方面：一是結(jié)合本科生導(dǎo)師制，學(xué)生與教師建立一對(duì)一指導(dǎo)關(guān)系，依托老師的科研項(xiàng)目，學(xué)生在課外科研實(shí)踐的鍛煉中充分掌握并靈活應(yīng)用相關(guān)知識(shí)。二是結(jié)合全國生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新大賽、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、創(chuàng)客大賽等多種知識(shí)技能競(jìng)賽，通過教師指導(dǎo)學(xué)生參賽，將課堂教學(xué)與課外競(jìng)賽有機(jī)結(jié)合，做到以賽促教。通過以上活動(dòng)開展，學(xué)生得到同學(xué)、帶教老師、競(jìng)賽組委會(huì)專家評(píng)委、甚至社會(huì)的認(rèn)可，大大激發(fā)學(xué)生的附屬內(nèi)驅(qū)力。

三 教學(xué)實(shí)施

（一） 理論課教學(xué)注重知識(shí)脈絡(luò)梳理和體系構(gòu)建

深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)教師要用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄈヒl(fā)、促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)從“知道、理解”的淺表性學(xué)習(xí)到“應(yīng)用、分析、歸納、梳理、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造”的深層次學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變。某種意義上，深度學(xué)習(xí)的過程也是幫助學(xué)生判斷和建構(gòu)學(xué)科基本結(jié)構(gòu)的過程。

因此在電路原理課堂理論教學(xué)過程中，如何、注重學(xué)科結(jié)構(gòu)的梳理和構(gòu)建，引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)就顯得非常重要。教學(xué)組在理論課堂教學(xué)中摒棄照本宣科和滿堂灌，注重課程知識(shí)體系構(gòu)建和脈絡(luò)梳理，使學(xué)生在整本書的學(xué)習(xí)過程中不但能看到“樹木”（知識(shí)點(diǎn)），還可以俯瞰“森林”（整門課程），避免了機(jī)械學(xué)習(xí)和死記硬背，喚起學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)知興趣和求知欲望，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，以此激發(fā)學(xué)習(xí)的認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力。

教師在授課過程中經(jīng)常性地對(duì)課堂知識(shí)體系和知識(shí)脈絡(luò)進(jìn)行梳理歸納，和學(xué)生一起提煉出整門課程的知識(shí)體系思維導(dǎo)圖，如圖2 所示。該思維導(dǎo)圖從符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的角度，從研究內(nèi)容、研究對(duì)象兩個(gè)維度進(jìn)行知識(shí)脈絡(luò)的梳理和提煉，幫助學(xué)生在縱向聯(lián)系、橫向?qū)Ρ戎欣斫庹莆?，增加了課程的易學(xué)性和親和力，減少學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的枯燥性，排除畏難情緒。

圖2 電路原理知識(shí)體系思維導(dǎo)圖

例如電路課教學(xué)內(nèi)容總體上可以分為直流電路和動(dòng)態(tài)電路兩部分，兩部分既有區(qū)別又相互聯(lián)系，兩部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)在順序上均按照基本元件、研究變量、元件電壓電流關(guān)系（Voltage current relationship, VCR）、重要定律、等效變換、一般分析方法、重要定理的認(rèn)知規(guī)律和邏輯進(jìn)行的。各章知識(shí)之間互為基礎(chǔ)、有機(jī)聯(lián)系，具有從研究對(duì)象到研究工具再到研究方法層層深入的邏輯層進(jìn)關(guān)系。特別是在引入相量法這個(gè)橋梁以后，直流電路中適用的各種定律、定理、分析方法在動(dòng)態(tài)電路中均適用，這些電路分析方法在兩部分內(nèi)容學(xué)習(xí)中應(yīng)注意前后聯(lián)系、對(duì)照學(xué)習(xí)。

（二） 課堂教學(xué)中的課程思政

深度學(xué)習(xí)并不僅僅是為了促進(jìn)學(xué)生高級(jí)認(rèn)知和高階思維，更要指向立德樹人，指向發(fā)展核心素養(yǎng)，指向培養(yǎng)全面發(fā)展的人，因此深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)通過教師的培養(yǎng)和引導(dǎo)，使學(xué)生擁有善良、正直的品性，使他們熱愛學(xué)習(xí)，對(duì)未來產(chǎn)生積極期待，成為有能力創(chuàng)造美好生活的人[6-7]。

教學(xué)組經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐和思考，已逐漸形成一些比較成熟的課程思政方面的思路、做法和經(jīng)驗(yàn)，主要是在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)資源中融入課程思政元素，這些元素是緊緊圍繞學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力的激發(fā)而設(shè)計(jì)的，主要包括：從民族自豪感、科技自信、以及本課程在學(xué)科發(fā)展中重要地位等角度來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和內(nèi)在驅(qū)動(dòng)；培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)強(qiáng)國、科技報(bào)國的情懷和情感價(jià)值目標(biāo)；通過電子學(xué)發(fā)展史、和近年來我國軍事科技領(lǐng)域所取得的成就（航母、北斗、中國空間站、轟20 等）來培養(yǎng)學(xué)生的科技自信、能力自信，激發(fā)內(nèi)生學(xué)習(xí)動(dòng)力。

例如在諧振電路部分知識(shí)教學(xué)中，以“諧振——觸摸北斗的心跳”為題，從北斗導(dǎo)航系統(tǒng)授時(shí)原子鐘的重要性講起，引入諧振電路這一章內(nèi)容，說明并強(qiáng)調(diào)電路原理知識(shí)的基礎(chǔ)性、重要性和廣泛適用性，引導(dǎo)學(xué)生一定要重視本課程的學(xué)習(xí)。再比如在緒論中介紹電路這一學(xué)科發(fā)展史時(shí)，講到國外著名電子科學(xué)家在發(fā)現(xiàn)著名的電學(xué)定理、定律引起國外科技革命時(shí)，中國卻正處在閉關(guān)鎖國、被外敵入侵欺辱的清朝時(shí)期，錯(cuò)失了發(fā)展良機(jī)，導(dǎo)致歷史上很長一段時(shí)間的落后等。通過這些課程思政激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)、科技強(qiáng)國，用自身努力報(bào)答祖國的情懷，激發(fā)學(xué)生認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力。同時(shí)在課后抽出一個(gè)學(xué)時(shí)的時(shí)間結(jié)合教研室的科研工作，開展科技前沿知識(shí)講座，對(duì)課堂知識(shí)進(jìn)行拓展和延伸，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)課知識(shí)的興趣，并認(rèn)識(shí)到專業(yè)基礎(chǔ)課對(duì)未來科研工作的重要性，激發(fā)學(xué)生對(duì)教研室科研方向和科研工作的興趣，為后面本科生課外科研工作的開展埋下伏筆。

（三） 翻轉(zhuǎn)課堂、TBL 等多模式結(jié)合的混合教學(xué)模式

混合學(xué)習(xí)就是結(jié)合傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式與線上學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)，既要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，更要充分體現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。我們借助“雨課堂”智慧平臺(tái)，采用翻轉(zhuǎn)課堂、TBL 等教學(xué)模式與傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合，大大提高了課程教學(xué)的參與性、趣味性，有效激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)在電路原理課程中得以較好開展。

“雨課堂”是由清華大學(xué)研發(fā)的智慧平臺(tái)[2-3]，它以靈活的課前預(yù)習(xí)、實(shí)時(shí)的課上互動(dòng)、全面的數(shù)據(jù)分析等特點(diǎn)在各類教學(xué)中應(yīng)用越來越廣。翻轉(zhuǎn)課堂是以學(xué)生課前自學(xué)為主，課上進(jìn)行基于項(xiàng)目研討的新型主動(dòng)學(xué)習(xí)模式[8-10]。翻轉(zhuǎn)課堂更注重在師生和生生交流與互動(dòng)中學(xué)生情感的培養(yǎng)和價(jià)值的養(yǎng)成，關(guān)注學(xué)生的協(xié)作能力、組織能力、個(gè)人時(shí)間管理能力、表達(dá)能力等。而TBL 是以小組為單位，通過小組討論達(dá)到解決問題的目的，也是一種體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”、凸顯團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的教學(xué)模式[11-12]。從某種程度上來說，翻轉(zhuǎn)課堂和TBL 教學(xué)模式是秉承同一目標(biāo)而具體形式不同的兩種教學(xué)模式，“雨課堂”則為這兩種教學(xué)模式提供了很好的數(shù)據(jù)化、智能化和信息化教學(xué)平臺(tái)。這些教學(xué)模式和方法各有優(yōu)勢(shì)和不足，但是若將這幾者結(jié)合起來，應(yīng)用到以深度學(xué)習(xí)為主的教學(xué)過程中，則可以起到相輔相成、互補(bǔ)互促、協(xié)同增效的作用[13]。

本文在教學(xué)中借助雨課堂智慧平臺(tái)，將幾種教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合，組織學(xué)生以小組為單位，通過線下預(yù)習(xí)（通過平臺(tái)提前向?qū)W生推送教學(xué)課件、慕課、微課視頻等教學(xué)資料）——線上討論（項(xiàng)目式、案例式的教學(xué)研討內(nèi)容）——線下查閱（匯報(bào)和討論需要的課外知識(shí)、電子學(xué)發(fā)展史等）——線上總結(jié)（教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的歸納梳理、教學(xué)活動(dòng)成果及收獲的總結(jié)）——線下制作匯報(bào)PPT——課堂匯報(bào)及交流互動(dòng)——教師點(diǎn)評(píng)的流程，實(shí)現(xiàn)線上——線下交互、翻轉(zhuǎn)課堂與TBL 互相融合的混合教學(xué)模式，大大增強(qiáng)了課堂教學(xué)方法的多樣性、參與性和趣味性，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生在輕松、活躍的氛圍下實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的主動(dòng)消化和吸收[14]，學(xué)生附屬內(nèi)驅(qū)力得到有效激發(fā)。

另外，“雨課堂”智慧平臺(tái)提供了很多諸如“彈幕”等個(gè)性化、實(shí)用化功能，師生可以通過這些功能隨時(shí)交流溝通，答疑釋惑。“雨課堂”的融入讓項(xiàng)目式、案例式、探究式教學(xué)變得更加靈活高效，提高了學(xué)生的課堂參與度，強(qiáng)化了學(xué)生的主體地位，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自我提升內(nèi)驅(qū)力得到提升，教師也從之前的“主導(dǎo)者”轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的“引路人”。

（四） 仿真與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式

采用仿真與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式，踐行“知識(shí)學(xué)習(xí)—建模仿真—電路實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)步驟，更加符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生建模仿真能力，有利于激發(fā)學(xué)生自我提高內(nèi)驅(qū)力。具體實(shí)施上主要基于Multisim、LabVIEW 等仿真軟件，先通過仿真課對(duì)經(jīng)典電路建模、仿真和結(jié)果直觀展現(xiàn)來加深學(xué)生對(duì)重要定理定律的理解，再通過實(shí)驗(yàn)課的實(shí)際電路搭建和電路調(diào)試完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告等，進(jìn)一步從實(shí)際電路的角度加深對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的理解和掌握。

為培養(yǎng)學(xué)生對(duì)電路重要定理和分析方法的拓展應(yīng)用，提高學(xué)生的自主仿真能力和科研能力，我們?cè)谡n程教學(xué)中還增加了4 個(gè)學(xué)時(shí)的基于NI my DAQ的自主仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇中強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主設(shè)計(jì)而不局限于書本內(nèi)容，同時(shí)將Multisim 仿真、數(shù)據(jù)采集、LabVIEW 編程等多種實(shí)驗(yàn)方法、手段納入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，開闊學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生更加深刻感受到電路原理是一門理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，并且可以創(chuàng)造出無窮可能的課程，以此激發(fā)學(xué)生的自我提高內(nèi)驅(qū)力。

（五） 課外科研和知識(shí)技能競(jìng)賽等課外教學(xué)活動(dòng)

以內(nèi)驅(qū)力激發(fā)和深度學(xué)習(xí)為主導(dǎo)的教學(xué)，不但要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，還要引導(dǎo)他們根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行適當(dāng)拓展和創(chuàng)新，為此教學(xué)組在課堂教學(xué)之外還開展了本科生課外科研和大學(xué)生知識(shí)技能競(jìng)賽的指導(dǎo)帶教工作。

筆者所在學(xué)校建立本科生導(dǎo)師制度并開展本科生課外科研活動(dòng)已有10 余年，主要是通過學(xué)生和教師一對(duì)一建立培養(yǎng)關(guān)系，在一定期限內(nèi)（如一學(xué)年）由導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生開展文獻(xiàn)查閱、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、電路搭建、數(shù)據(jù)采集、結(jié)果分析、論文撰寫等課外科研工作，目標(biāo)是培養(yǎng)具備初級(jí)科研能力的應(yīng)用型人才。在本課程教學(xué)過程中，教師根據(jù)學(xué)生的能力素質(zhì)情況，雙向選擇與本科生建立課外科研指導(dǎo)關(guān)系，結(jié)合課程所學(xué)內(nèi)容和教研室科研方向，同步指導(dǎo)本科生開展課外科研，讓學(xué)有余力的學(xué)生承擔(dān)教研室大項(xiàng)科研任務(wù)中的一部分工作，如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、分析、處理，論文撰寫等。本科生課外科研活動(dòng)既培養(yǎng)了學(xué)生的科研素養(yǎng)和科技創(chuàng)新能力，又從過程培養(yǎng)、能力提升、成果獲得等角度激發(fā)了學(xué)生對(duì)科研工作發(fā)自內(nèi)心的熱愛。學(xué)生的點(diǎn)滴進(jìn)步和成果都會(huì)得到指導(dǎo)教師以及院系領(lǐng)導(dǎo)和機(jī)關(guān)的關(guān)注與認(rèn)可，從而激發(fā)求學(xué)向上的信心與愿望，推動(dòng)和提升學(xué)生的附屬內(nèi)驅(qū)力。

除了課外科研，教學(xué)組還積極組織學(xué)生參加課外知識(shí)技能競(jìng)賽，例如組織和指導(dǎo)學(xué)生參加全國大學(xué)生建模競(jìng)賽、全國生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新大賽、創(chuàng)客大賽等賽事對(duì)課堂所授知識(shí)進(jìn)行鞏固和應(yīng)用拓展。通過參賽培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新能力、協(xié)作能力、動(dòng)手能力、解決問題能力等，通過與國內(nèi)外兄弟院校的強(qiáng)手交流過招，積累了經(jīng)驗(yàn)，鍛煉了隊(duì)伍；并通過取得好的獎(jiǎng)項(xiàng)和名次，來正向激勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步感受到學(xué)好專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的重要性，形成學(xué)優(yōu)而賽、以賽促學(xué)、賽學(xué)相長的生動(dòng)局面，達(dá)到通過參賽激發(fā)學(xué)生附屬內(nèi)驅(qū)力的目的。

四 教學(xué)效果評(píng)價(jià)

本文提出的以學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力激發(fā)為主導(dǎo)的深度學(xué)習(xí)教學(xué)模式，經(jīng)過教學(xué)組在本校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科2018 級(jí)（19 人）、2019 級(jí)（14 人）學(xué)生教學(xué)過程中的實(shí)施，取得了非常好的效果。學(xué)生的學(xué)習(xí)面貌、精神狀態(tài)、目標(biāo)追求等煥然一新。在教學(xué)評(píng)價(jià)方面，無論是考試成績、到課率、課后作業(yè)完成率、完成實(shí)驗(yàn)要求、上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告次數(shù)等基于數(shù)量的基本評(píng)價(jià)方面，還是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的自學(xué)能力、獨(dú)立思考能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等基于質(zhì)量的高級(jí)評(píng)價(jià)都明顯高于往屆。

從課堂教學(xué)情況來看，學(xué)生能緊緊跟隨教師思路積極互動(dòng)，討論課課前認(rèn)真準(zhǔn)備，課上積極發(fā)言，師生、生生之間交流互動(dòng)良好，學(xué)生無論是理論知識(shí)掌握情況還是歸納總結(jié)和組織表達(dá)能力等素養(yǎng)均有較大提升。從課后作業(yè)和實(shí)驗(yàn)情況來看，分析解決問題能力和實(shí)際動(dòng)手能力大大提高，尤其是作業(yè)或者實(shí)驗(yàn)中遇到難題時(shí)能發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極尋找解決方案，絕大部分學(xué)生能通過查閱課本、網(wǎng)絡(luò)資料、論壇求助、請(qǐng)教老師、小組討論等方式自主解決問題，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)中獨(dú)立解決問題克服困難的能力，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)中的成就感和自信心。學(xué)生的認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力和自我提高內(nèi)驅(qū)力得到有效激發(fā)和提升。

在本科生課外科研方面，兩屆學(xué)生共有36 人次參加學(xué)校和學(xué)院層面本科生課外科研，與教學(xué)組或?qū)W院其他老師建立了一對(duì)一指導(dǎo)關(guān)系，共計(jì)參與發(fā)表或撰寫科研論文17 篇，其中SCI 收錄論文2 篇，申請(qǐng)專利4 項(xiàng)，所有本科生課外科研項(xiàng)目均順利完成指導(dǎo)任務(wù)并通過驗(yàn)收，其中7 人次被評(píng)為優(yōu)秀。在參加大學(xué)生課外科技競(jìng)賽方面，近兩年共有15 人次、5 支代表隊(duì)參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，獲得國家一等獎(jiǎng)1 項(xiàng)，陜西省一等獎(jiǎng)2 項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2 項(xiàng)；10 人次、4 支代表隊(duì)參加全國生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，獲一等獎(jiǎng)2 項(xiàng)，二、三等獎(jiǎng)各1 項(xiàng)，學(xué)生附屬內(nèi)驅(qū)力得到明顯提升。

一系列課內(nèi)外教學(xué)活動(dòng)和方法的實(shí)施很好地培養(yǎng)了學(xué)生的探究精神、科研能力和創(chuàng)新精神，相關(guān)成果和獎(jiǎng)項(xiàng)的取得極大鼓舞和激發(fā)了學(xué)生學(xué)好專業(yè)基礎(chǔ)課的熱情和動(dòng)力，并將科技強(qiáng)國使命的種子深深扎根于學(xué)生心中，使得主動(dòng)學(xué)習(xí)、高效學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)自動(dòng)融入他們現(xiàn)在以及將來的學(xué)習(xí)和工作中，伴隨終身。我們堅(jiān)信在這種以學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力激發(fā)為主導(dǎo)的教學(xué)新模式下培養(yǎng)出來的高素質(zhì)復(fù)合型生物醫(yī)學(xué)工程人才一定會(huì)在他們未來的任職崗位中發(fā)揮更大作用，做出更大貢獻(xiàn)。