首批国家线上线下一流本科课程“电路原理”的建设

2022-08-17盛莉

科教导刊 2022年18期

盛莉

（齐鲁工业大学信息与自动化学院山东济南 250353）

1 一流本科课程建设与实践的内涵

2019年10月31日，教育部印发《关于一流本科课程建设的实施意见》（以下简称“实施意见”），实施意见中提出通过实施一流本科课程“双万计划”达成金课建设。《实施意见》同时发布了《“双万计划”国家级一流本科课程推荐认定办法》，认定办法提出国家级一流本科课程将着重从教学理念的先进性、课程设计的创新性、课程内容与资源的科学性和时代性、教学效果的显著性等多方面考查课程的“两性一度”。一流本科课程建设与实践的内涵就是要通过转变教育教学理念、变革教学方式方法将原来低阶性、陈旧性和不用心的“水课”淘汰，建设一系列国家级一流课程。2019年的“双万计划”中提出，2019年到2021年将6000门左右线上线下混合式一流本科课程，齐鲁工业大学的“电路原理”课程就是在这种背景下进行了线上线下混合式教学的建设与实践，并且在2020年11月被认定为首批国家线上线下一流本科课程。

2 “电路原理”混合式教学模式建设的必要性

“电路原理”是电类专业的第一门专业基础必修课，为后续电类专业课程提供必要的理论和实践支撑，起着重要的奠基石作用。“电路原理”基础内容多，理论性强且偏抽象，在传统的教学模式下，教师既要传授给学生专业基础知识，又要培养学生的自主学习能力，让学生的知识储备和学习能力得到双重提高是比较难以实现的。因此，笔者通过多种教学模式的实践，最终发现线上线下混合式教学模式符合一流课程的建设标准，也达到了一流课程的教学效果。

3 “电路原理”课程线上线下混合式教学实践

所谓混合式教学是将线下传统教学的优势与线上网络信息化教学的优势进行有机融合，实现“教师教为主导，学生学为主体”的有效教学模式。在混合式教学模式下，教师在教学中起引导、启发作用；学生则是学习的主体，线上的自主学习可以体现学生的主动性、积极性，同时可以提高学生的自学能力。

3.1 课程学习资源建设

根据“电路原理”课程特点，作者及其教学团队录制了课程视频，制作了课程习题库，“电路原理”在线课程涵盖教学大纲95%以上的内容，包括教材（《电路》第五版，邱关源主编）13章的主要知识点，每个视频均有弹题，每章节后有随堂测试和章节测试题，期末测试题每运行一个学期都会补充新的题目，截至目前有300题左右可以随机组合成线上期末考试试卷。

结合课程线上学习资源，作者对课程线下教学内容进行了重构，对教学资源进行更新。

首先，为了帮助学生对课程知识点系统认识和掌握，把课程理论内容和实验内容进行模块化。

其次，为了对学生的线上学习效果进行全面评价，对线下教学资源进行时时更新。制作与线上视频知识点相对应的测试题，用于线下见面课之前的学习评价。同时结合线上测试的评价，制作新型课件，该课件里包含对应各个知识重点和难点的练习题，通过见面课习题练习后，再反馈到各个知识点。

最后，深度挖掘与知识点紧密联系的课程思政元素，融入教学过程中。结合电路定律和定理中涉及的名人轶事，激发学生的科学创新意识；结合三相电路学习过程中引入的国内电力技术发展现状，激发学生的爱国敬业精神；结合实验教学，培养学生的团队合作意识、独立分析问题能力等。

3.2 线上线下教学方法的设计

线上线下教学方法的实施重点在于有效的教学设计，“电路原理”课程教学采用“线上+线下+线上”的基本设计思路。

第一个线上是教师发布学习任务，在学习任务中明确告知学生通过在线视频需要学习和掌握的内容，同时发布在线测试；学生则要根据学习任务进行视频学习和测试题的练习，记录学习过程中的问题并及时反馈。

线下分为两个环节，首先是教师根据学生完成线上视频和测试的情况进行总结，找到学生学习过程中存在的难点，及时调整见面课课件。其次是线下见面课的开展。线下见面课采用习题练习、问答、讨论、讲解分析等多样化的课堂模式。在整个教学过程中，教师是设计者、引导者，教师根据学生在线学习反馈的情况，设计相应题目，引导学生进行分析讨论。这种模式把学生的被动学习转换成了积极思考，主动参与教学活动中，能够实现“以学生学为中心”的教学理念。

第二个线上是为了巩固学生的学习成果，将知识点应用进行延伸，线下见面课后在线上继续发布有一定难度的作业或者是小组讨论议题。

3.3 线上线下教学方法的具体实施

下面以一次90分钟（2个学时）的见面课（内容为第四章电路定理）为例，结合线上学习（2个学时）来说明“线上+线下+线上”混合式教学方法的具体实施。

第一个线上下发的学习任务中对学生提出学习目标。同时在线上发布相应的自测作业，考查学生线上学习的情况及定理理解和应用的能力。

线下见面课实施过程：首先是教师见面课前的准备，其中包括督促学生线上学习、课前批阅完学生提交的自测作业、记录学生的易错题以及相对应的知识点和制作相应的见面课课件。

见面课上用“知到”APP里的工具进行。通过单选投票考查学生对定理基本内容的掌握，统计出投票结果后，由教师进行点评并强调应该掌握的易错点，提醒投票出错的学生重视。关于应用叠加定理分析电路的知识点、戴维宁等效电路及最大功率传输定理的综合题目分析，通常采用抢答的方式进行，这样能够突出自学效果较好的学生。为进一步提高这部分学生的能力，一般要求学生抢答之后上讲台完成抢答题目的讲解，其余学生在听的过程中，可以纠错，也可以提出不同的解题思路，学生讲解及讨论结束后，教师点评，总结几种定理的应用方法。对于各定理学习过程中的难点，尤其是含有受控源电路的分析，通过点名或者投票方式考查学生对分析思路的掌握，由教师进行典型电路分析和总结。

第二个线上是由教师在平台或者班级群内用文字总结各定理内容和应用过程中的注意事项，并推荐相应习题或讨论题给予学生巩固练习，要求学生在固定时间内完成。

线上线下混合式教学方法也有利于专业课程思政的融入。线上视频的学习和测试能够培养学生的自主学习意识，提高自学能力和自制力；线下教学过程中的学生参与本身就是一种思政教育，引导学生独立学习、独立分析，鼓励学生站上讲台，培养学生的自主意识。同时，在第四章的见面课中，分析叠加定理的应用时，会有这么一种情况出现：在两个电源共同作用下产生的响应并不一定会大于一个电源单独作用时的响应。从电路知识上分析，该现象的产生是由于两个电源产生的电压是反方向的。从课程思政的角度分析，让学生认识到：只有正能量相互叠加能量才会越来越大，如果一正一负的叠加反而会引起能量的削弱。教师引导学生之间建立良好的协作关系，相互帮助，传递正能量，大家才会共同进步，变得越来越强。

3.4 实验教学改革

在实验教学改革时，减少基础和验证性实验，增加综合性和设计性实验。对应直流电路分析部分的实验仍以验证性实验为主，比如基尔霍夫定律、叠加定理、戴维宁定理和一端口等效等实验。对应交流电路分析部分实验则改为综合性和设计性实验，将三相电路的星形和三角形连接改为综合性实验，除了三相对称电路的连接和测量，还要求学生进行不同情况下不对称电路的改接测量和分析；将日光灯电路和功率因数提高实验改为设计性实验，学生不仅要掌握日光灯的工作原理和电路连接，而且要根据功率因数的提高要求，选择合适参数元件进行连接测试。经过改革的实验教学提高了学生的分析能力、实践能力，增强了学生的团队协作意识。

3.5 考核方式改革

线上线下混合教学模式下，学生自主学习比例提高，而且平台会对学生的学习进行较为全面的评价，因此需要进行考核方式的调整。平时成绩占比35%，实验成绩占比15%，期末考试成绩占比50%。平时成绩由线上和线下两部分组成，线上平时成绩是由智慧树平台根据学生在线视频的学习完成度、习惯养成、线上章节测试等综合评定之后提供；线下平时成绩又分成两部分，一部分由“知到”APP翻转课堂中对课前的在线测试作业成绩、见面课上参与互动次数等综合评定提供，另一部分由教师根据学生参与课堂教学活动的记录提供。改革后的考核模式加大了平时成绩的占比，学生的学习习惯养成、课堂参与度成为考核的一部分，这种考核方式更有利于培养学生的自主学习习惯和能力，有利于激发学生的课堂学习兴趣。