李忠文 蘇士美 彭金柱 連昊宇 妙珊 霍本巖

基金項目：鄭州大學2022年度教育教學改革重點項目“電氣信息類‘電子技術(shù)多維度交互融合教學模式的研究與實踐”（2022ZZUJG041）；鄭州大學2023年度課程思政教育教學改革示范課程“模擬電子技術(shù)”（2023ZZUKCSZ025）；河南省優(yōu)秀青年科學基金項目“高度電力電子化新型電力系統(tǒng)多時空尺度頻率穩(wěn)定控制方法研究”（232300421094）

第一作者簡介：李忠文（1989-），男，漢族，河南鄭州人，博士，副教授，博士研究生導師。研究方向為電力系統(tǒng)控制及優(yōu)化。

*通信作者：蘇士美（1965-），女，漢族，河南永城人，碩士，教授，碩士研究生導師。研究方向為信號檢測與處理。

DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.12.038

摘? 要：電氣信息類電子技術(shù)系列課程具有深厚的理論基礎(chǔ)和實踐性，在專業(yè)課程體系中發(fā)揮關(guān)鍵作用。為解決電子技術(shù)系列課程教學模式單一、授課效果欠佳的問題，該文提出多維度交互融合的教學模式改革與實踐方案?；诰€上線下多維度交互融合教學模式改革，不斷豐富課程資源，將實驗實踐以問題導向與課程理論交叉融合，通過任務(wù)驅(qū)動、子項目遞進實現(xiàn)“學中做”“做中學”的混合式教學。相關(guān)改革措施可以增強學生學習主動性，有效提高課程挑戰(zhàn)度和教學質(zhì)量。改革形成的一流課程資源和教學模式具有較強的可復制性和可操作性，可以促成同類課程在不同學科間的資源共享。

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；教學模式改革；以學生為中心；互聯(lián)網(wǎng)+教育；一流課程

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）12-0158-04

Abstract： The Electronic Technology course in the Electrical Information major has a profound theoretical foundation and practical relevance， playing a crucial role in the professional curriculum. To address the issues of a monotonous teaching mode and less-than-optimal teaching effectiveness in the Electronic Technology course， this article proposes a multidimensional interactive integrated teaching mode reform and practical solution. Building upon the continuous enrichment of course resources through the reform of a multidimensional interactive integrated teaching mode both online and offline， the approach integrates experimental practices with problem-oriented and course theoretical intersections. This is achieved through task-driven， progressively structured sub-projects， enabling a blended learning approach of "learning through doing" and "doing while learning." The proposed reform measures aim to enhance students' proactive learning， effectively raise the course's level of challenge， and improve teaching quality. The resulting first-class course resources and teaching modes show strong replicability and operability， fostering resource sharing across similar courses in different disciplines.

Keywords： electronic technology; teaching mode reform; student-centered; internet plus education; top-notch curriculum

電子技術(shù)包含數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、電子基礎(chǔ)實驗、電子技術(shù)課程設(shè)計和電子綜合實踐等系列課程。這些課程是電氣信息類（電氣工程及其自動化、自動化、通信工程、電子、生物醫(yī)學工程和軌道交通信號與控制等專業(yè)）的核心基礎(chǔ)課程，自成體系，難度較大。然而，電氣信息類各專業(yè)電子技術(shù)系列課程課時少、內(nèi)容多、難度大，傳統(tǒng)的教學模式比較單一，授課效果不理想。

近年來，黨中央、國務(wù)院高度重視“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展[1]，如何利用信息化的教學平臺，多維度深入融合電子技術(shù)理論與實踐教學內(nèi)容、改革教學模式，激發(fā)學生對課程的學習熱情，培養(yǎng)其自主學習的能力和興趣及工程實踐創(chuàng)新應用能力，成為老師必須面對的問題。為此，本文提出了電氣信息類電子技術(shù)系列課程多維度交互融合教學模式改革與實踐。

一? 電氣信息類電子技術(shù)系列課程特點及現(xiàn)狀

國家在關(guān)于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的部署工作中強調(diào)深化教育教學模式深層次的變革，從而推動教育實踐創(chuàng)新發(fā)展，助力教育高質(zhì)量發(fā)展。目前，我國正處于從教育大國向教育強國邁進的關(guān)鍵時期，提升教育教學質(zhì)量成為高等教育內(nèi)涵式發(fā)展的核心要求，而教育教學質(zhì)量的根本落腳點在于課程。因此，亟需課程教學內(nèi)容體系優(yōu)化重構(gòu)，教育教學中更需要重視創(chuàng)新思維和協(xié)作能力的培養(yǎng)，而信息技術(shù)的發(fā)展也能為學生提供個性化、定制化的學習方案[2-4]。

電子技術(shù)系列課程的任務(wù)是使學生獲得電子技術(shù)相關(guān)的基本概念、基礎(chǔ)理論、基本分析設(shè)計能力、基本實驗技能及工程應用創(chuàng)新能力，同時為后續(xù)相關(guān)課程的學習和電子技術(shù)在本行業(yè)的應用打好基礎(chǔ)。電氣信息類各專業(yè)電子技術(shù)系列課程傳統(tǒng)教學模式以老師為中心，以講授課程內(nèi)容為中心，老師一般在講臺上完成教學任務(wù)，課程實驗、實踐環(huán)節(jié)以老師講解并演示、學生驗證為主。整個授課過程忽視學生自主學習能力的培養(yǎng)及學生的主體性和創(chuàng)造性，客觀限制了學生潛能的充分發(fā)揮。課程評價單純以期末一張試卷成績來確定，沒有結(jié)合過程評價，出現(xiàn)學生學習的積極主動性不夠，學習興趣不高，學生期末突擊復習考試，知識掌握不牢，數(shù)字電子、模擬電子掛科率較高等現(xiàn)象。另外，實驗實踐及課程設(shè)計與理論教學沒有統(tǒng)籌規(guī)劃，造成理論與實踐相對脫節(jié)、間隔時間長、課程設(shè)計創(chuàng)新性不夠和效果不理想等情況。

對于電子技術(shù)系列專業(yè)基礎(chǔ)核心課程，如何通過教學改革提高學生的工程應用和實踐創(chuàng)新能力成為一項至關(guān)重要的課題。許多國內(nèi)外高校已經(jīng)就這一問題展開了廣泛的研究與討論[5-6]，其中，借用“互聯(lián)網(wǎng)+信息技術(shù)平臺”，以老師主導、學生主體來體現(xiàn)以學生為中心的教學理念、線上線下深度融合混合式的教學方式、理論與實踐相結(jié)合和課程綜合評價的機制等教學策略，極大地促進了學生自主學習的積極性，有效提高了教育教學質(zhì)量[7-8]，而以問題為導向，采用項目驅(qū)動式的教學方法更能夠很好地調(diào)動學生學習的積極性[9-10]，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，進而提高學生靈活運用知識和工程實踐的能力。

受國內(nèi)院校對該課程教學研究的啟發(fā)，近幾年，電子技術(shù)教學團隊借助“互聯(lián)網(wǎng)+信息技術(shù)平臺”，積極開展課程教學內(nèi)容及教育教學模式的改革，探討線上與線下深度融合的混合式教學模式實施課程教學，打破了傳統(tǒng)單一的教學方式，極大地調(diào)動了學生學習的積極性及潛能，滿足了學生求知、探索和創(chuàng)新欲，為學生的主動學習和個性化發(fā)展創(chuàng)造了優(yōu)質(zhì)的環(huán)境，體現(xiàn)了以學生為中心的教學理念。經(jīng)過幾年的建設(shè)，本團隊模擬電子技術(shù)課程已于2020年獲得首批國家級一流本科課程（線上線下混合式）的認定[11]。后續(xù)將使課程建設(shè)、教學模式不斷完善，同時需要把課程打造成可復制應用模式的“金課”，實現(xiàn)課程資源的優(yōu)質(zhì)共享。

二? 電子技術(shù)系列課程改革擬解決的關(guān)鍵問題

針對電氣信息類電子技術(shù)系列課程，通過本文提出的多維度交互融合教學模式改革與實踐擬解決如圖1所示的五個方面的關(guān)鍵問題。

（一）? 電子技術(shù)系列課程教學內(nèi)容優(yōu)化整合及一體化的資源建設(shè)問題

改革目前電氣信息類電子技術(shù)系列課程“數(shù)字電子-模擬電子-電子實驗-電子實訓-電子課程設(shè)計”與課程內(nèi)容“元器件-電路-應用”這種傳統(tǒng)的教學過程，從內(nèi)容和時間兩個維度優(yōu)化整合課程教學內(nèi)容，把理論與實踐深層次融合，借助于仿真與實操，把實驗實踐及課程設(shè)計內(nèi)容以子項目的形式由淺入深、逐級遞進融入課程教學中，構(gòu)建理論、實踐、實際工程應用交叉融合的一體化教學設(shè)計，激發(fā)學生學習的興趣，深化對課程內(nèi)容的領(lǐng)悟，發(fā)展學生工程應用和創(chuàng)新思維的潛力。借助“互聯(lián)網(wǎng)+信息技術(shù)”，豐富課程資源，打破時間和空間的限制，滿足學生個性化、多元化的學習需求。

圖1? 擬解決的關(guān)鍵問題

（二）? 一流課程線上線下混合式教學以問題為導向理論與實踐交叉融合問題

線上線下混合式教學，不是簡單的網(wǎng)絡(luò)教學和傳統(tǒng)教學的疊加，是切實進行多種教學策略的深層次交互融合，并且把實驗操作與虛擬仿真和理論教學結(jié)合起來的教學模式。模擬電子技術(shù)雖然已經(jīng)獲得國家級一流本科課程的認定，但仍需繼續(xù)貫徹落實國家關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)+教育”的要求，依托信息化教學平臺，對課程線上、線下交互融合的混合式教學模式進行深層次的研究與實踐，遵循以學生為中心的教學理念，賦予課程混合式教學課前、課中、課后閉環(huán)教學設(shè)計新的內(nèi)涵，解決好課程的前沿性，及時把電子技術(shù)新器件、新應用及新發(fā)展動態(tài)引入課程教學內(nèi)容，切實解決理論和工程實踐相結(jié)合的問題，做到基礎(chǔ)理論、實踐操作、虛擬仿真并重。

（三）? 一流課程教學資源及混合式教學模式的優(yōu)質(zhì)共享問題

把一流課程混合式教學模式打造成可復制應用模式的“金課”，實現(xiàn)課程資源及教學模式的優(yōu)質(zhì)共享。電子技術(shù)是電氣信息類電氣工程、自動化、電子通信、生物醫(yī)學工程和軌道交通信號與控制等電類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，授課老師眾多，如何把一流課程的教學資源及教學模式創(chuàng)新應用到各學科的課程中去，同時結(jié)合學科特點，打造高素質(zhì)、復合型的教師隊伍，提升信息化教學運用的能力，制定適宜的課程教學方式及教學案例，提高各學科課程教育教學質(zhì)量，是一個需要解決的關(guān)鍵問題。

（四）? 任務(wù)驅(qū)動，課程設(shè)計項目遞進融入混合式的教學設(shè)計與實踐問題

高層次工程應用及實踐創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需要“知識-能力-素質(zhì)”同步培養(yǎng)，因此，以理論驗證為主的傳統(tǒng)實驗實踐教學模式需要進行優(yōu)化改革，轉(zhuǎn)變?yōu)槿蝿?wù)驅(qū)動、項目融入式的教學模式。任務(wù)驅(qū)動，項目遞進融入式的教學方式，是一種把理論與實踐緊密結(jié)合、“學中做”與“做中學”交互融合的教學模式。把課程設(shè)計、實驗實踐項目以問題為導向，把大一些的項目進行模塊劃分形成子項目，融入理論教學中去。鼓勵學生通過討論交流、團隊協(xié)作等，以仿真或?qū)嶒灢僮鞯姆绞饺ふ掖鸢?，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，使知識、能力、素質(zhì)得到有效培養(yǎng)。但項目的融入還需要結(jié)合課程內(nèi)容，子項目難度適當，由淺入深，逐級遞進，給學生以信心及挑戰(zhàn)的勇氣。

（五）? 課程混合式考核評價體系改革與實踐的問題

改變傳統(tǒng)的“期末一張考卷定成績”的課程考核方式，解決傳統(tǒng)考核方式下學生學習積極主動性不夠、興趣不高、期末突擊復習、知識掌握不牢和課程掛科率高等問題，采用過程考核與期末考試相結(jié)合的綜合考核評價方式。過程考核中，將課程參與度、主題討論、作業(yè)、測試、任務(wù)完成度、項目參與度和課程思政等納入考核指標，調(diào)動學生主動學習的積極性，提升學生的綜合素質(zhì)及綜合能力，使課程評價更加公平公、正合、理。

三? 多維度交互融合教學模式改革與實踐

改革目標1：多維度優(yōu)化整合電子技術(shù)系列課程教學內(nèi)容，建成線上理論教學與實驗實踐一體化的課程資源，滿足學生個性化、多元化的在線學習需求。

改革內(nèi)容：從“元器件-電路-應用”教學過程，優(yōu)化整合電氣信息類電子技術(shù)系列課程教學內(nèi)容及方式，建立數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、電子技術(shù)實驗、電子綜合實踐和電子課程設(shè)計系列課程線上一體化的課程資源，打破教學過程中時間、空間的限制，滿足不同學生個性化的學習需求。

改革目標2：以問題為導向，形成理論教學與實驗實踐交互融合的教學模式。

改革內(nèi)容：把理論驗證為主的傳統(tǒng)實驗實踐教學模式進行優(yōu)化改革，借助虛擬仿真、實驗操作，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詥栴}為導向，把理論與實踐結(jié)合起來實現(xiàn)“學中做”與“做中學”交互融合的教學模式。以模擬電子技術(shù)甲乙類互補對稱功率放大電路為例，老師講授甲乙類互補對稱功率放大電路的分類和組成、輸出功率和管耗的計算方法、交越失真的概念，以問題為導向提出任務(wù)——什么情況下發(fā)生交越失真？如何減小或消除交越失真？三極管如何選擇？學生用Multisim虛擬仿真實驗尋找答案，從而更進一步理解甲乙類互補對稱功率放大電路的工作原理及三極管管耗計算和選型依據(jù)。

改革目標3：把一流課程線上線下混合式教學模式課前、課中、課后閉環(huán)教學環(huán)境打造成可復制應用模式的“金課”。

改革內(nèi)容：我們提倡線上線下混合式教學，不僅僅是將網(wǎng)絡(luò)教學和傳統(tǒng)教學簡單疊加，更是通過深層次的交互融合，充分利用多種教學策略和課程教學資源。在課程中，我們整合仿真實操及理論視頻、課件、題庫、討論主題和知識拓展等資源，實現(xiàn)課程在課前、課中、課后三個階段的閉環(huán)教學環(huán)境?；趪乙涣髡n程線上線下混合式教學模式，我們強調(diào)教師的主導作用，同時加強學生的主體地位。深入研究與實踐線上線下混合式教學模式，將電子技術(shù)新器件、新應用及新發(fā)展動態(tài)引入課程教學內(nèi)容。以問題為導向，促使理論與實踐相互融合，賦予混合式教學新的內(nèi)涵，致力于打造可復制應用模式的“金課”。

在課前，老師會提供學習材料和要求，學生在線上進行課前預習、學習、自測，記錄重要內(nèi)容并發(fā)現(xiàn)問題，與老師和同學進行交流和討論。在課中，老師會面對面進行答疑解惑，重點講授和總結(jié)，學生則進行練習、測試和討論，并自愿在講臺上分享和展示特定知識點或重點內(nèi)容。課后，老師會在線上進行答疑解惑和反饋交流，學生則進行復習、提交作業(yè)、相互評價，同時在線上進行問題討論和預習新任務(wù)。整個學習過程形成閉環(huán)，平臺會自動記錄學生的學習情況，作為課程過程考核的一部分。

改革目標4：設(shè)計并實施任務(wù)驅(qū)動，項目遞進式融入的混合式教學模式。

改革內(nèi)容：傳統(tǒng)的課程理論教學模式是以“元器件-電路-應用”教學過程進行的，課程設(shè)計是在理論教學內(nèi)容全部完成之后按照“項目任務(wù)-設(shè)計-驗收”的教學方式進行的，二者沒有交叉融合，時間跨度大，相關(guān)知識大多遺忘，造成設(shè)計對付、方案單一、生搬硬套和創(chuàng)新思維不夠的問題。為改變這種現(xiàn)象，教學模式轉(zhuǎn)為任務(wù)驅(qū)動、項目融入式教學模式。課程設(shè)計項目任務(wù)作為線上課程資源共享，教學中以任務(wù)驅(qū)動，把較大的項目按照模塊劃分為子項目，由淺入深、逐級遞進融入課程理論教學中去，鼓勵學生通過討論交流、團隊協(xié)作等，以仿真或?qū)嶒灢僮鞯姆绞綄ふ掖鸢福瑫r融入課程思政，把我國集成電路芯片“卡脖子”的問題、民族產(chǎn)業(yè)的振興緊密聯(lián)系起來，培養(yǎng)學生的家國情懷，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，使知識、能力、素質(zhì)得到有效培養(yǎng)。需要說明的是，項目的融入需要結(jié)合課程內(nèi)容，子項目難度適當，由淺入深，逐級遞進，給學生以信心及挑戰(zhàn)的勇氣。圖2為醫(yī)學心電信號采集系統(tǒng)任務(wù)驅(qū)動項目融入式教學設(shè)計示例。

圖2? 醫(yī)學心電信號采集系統(tǒng)任務(wù)驅(qū)動項目融入式教學設(shè)計示例

改革目標5：實現(xiàn)一流課程教學資源及教學模式在電氣信息類不同學科電子技術(shù)系列課程中的共享及創(chuàng)新應用，建立能熟練運用信息化教學技術(shù)，高素質(zhì)、復合性的教學團隊，有效提升課程教育教學質(zhì)量。

改革內(nèi)容：改變學院不同學科電子技術(shù)系列課程任課老師各自獨立開展教學的局面，實現(xiàn)一流課程線上線下混合式教學資源及教學模式的優(yōu)質(zhì)共享。電子技術(shù)是電氣信息工程學院電氣、自動化、生物醫(yī)學工程、軌道交通信號與控制和通信電子等學科共同的核心基礎(chǔ)課程，授課老師眾多，通過課程改革、“老帶青”、課程討論和經(jīng)驗交流分享等方式，實現(xiàn)課程老師間的資源互通與共享，把一流課程的教學資源及教學模式創(chuàng)新應用到各學科的課程中去，同時結(jié)合學科特點，制定適宜的課程教學方式及教學案例，提高各學科課程教育教學質(zhì)量，打造高素質(zhì)、復合性的教師隊伍，共同提升老師信息化教學運用的能力。

改革目標6：納入課程思政元素，建立能調(diào)動學生學習積極性的公平、公正、合理的線上線下混合的課程綜合考核評價模式。

改革內(nèi)容：徹底改變傳統(tǒng)的“期末一張考卷定成績”的課程考核方式，轉(zhuǎn)為線上線下綜合的課程考核評價模式。綜合考核評價包含過程考核和期末考試，其中過程考核中，將課程參與度、主題討論、作業(yè)、測試、任務(wù)完成度、項目參與度和課程思政等納入考核指標，調(diào)動學生主動學習的積極性，提升學生的綜合素質(zhì)及綜合能力，使課程考核評價更加公平、公正、合理。圖3為課程綜合考核評價模式設(shè)計。

圖3? 課程線上線下綜合考核評價模式設(shè)計

四? 結(jié)束語

為達到新時代創(chuàng)新型復合人才培養(yǎng)目標，本文結(jié)合電氣信息類電子技術(shù)系列課程自身的特點，從多維度對課程教學內(nèi)容體系進行優(yōu)化重構(gòu)，加強對學生創(chuàng)新思維和協(xié)作能力的培養(yǎng)。近年來，電子技術(shù)系列課程授課團隊把一流課程教育教學模式創(chuàng)新應用到數(shù)字電子技術(shù)課程中，把電子技術(shù)課程設(shè)計、電子基礎(chǔ)實驗、電子綜合實踐等實驗實踐內(nèi)容以問題為導向，采用項目任務(wù)驅(qū)動式的教學方法融入到課程理論教學中。相關(guān)改革成果榮獲河南省教育廳教育信息化理論研究和創(chuàng)新應用一等獎1項。近年來，教學實踐證明，通過多維度交互融合教學模式改革更好地調(diào)動了學生學習的積極性，激發(fā)了學生的創(chuàng)新思維，提高了學生靈活運用知識和工程實踐的能力。本文介紹的改革方案具有良好的可操作性，有助于提升相關(guān)高校的電子技術(shù)系列課程教育教學質(zhì)量，促進新時代創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標的達成。

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