薛燕 王新平 陈静 史雪飞 王宏

【摘要】研究型教学是学生在教师引导下用研究的观点、方法和过程去学习和拓展课程的相关内容。线上教学可以充分利用线上的教学资源，使用灵活多样的教学模式，把教师引导的教和学生自主的学有效地融合。本文把电路课程的研究型教学同线上教学模式相结合，教学过程体现了重过程、重研究、重参与的特点，擦出教学中学生学习的主体性、合作性、研究性和创新性等更大的火花，极大地提高了学生的学习成效。

【关键词】研究型教学  线上教学  高等教育

【基金项目】2018年度北京科技大学研究型教学示范课程建设项目“电路分析基础AI”（KC2018YJX07）;2018年度北京科技大学本科教育教学改革与研究项目“新工科背景下混合式教学在电工电子技术课程中的应用探索”（JG2018M28）。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）10-0114-02

1.引言

近年来电路的应用迅速扩展到各个领域，构成实际电路的基本元件及其特征都发生了很大的变化，电路课程的教学需要紧跟时代的变化发展[1]。其目的不但让学生能够理解学科和产业发展的前沿，更重要的是能培养学生的工程素质，为把学生培养成工程技术领域的卓越人才奠定良好的基础。

在高校教学中研究型教学有长期的发展历史，强调教师研究性的教与学生研究性地学的有机的融合，是创新性教育思想和素质性教育思想的重要体现。研究型教学促进学生的独立思考精神、创新能力和创造性人格发展，是高校教学中重要教学思想、方法和模式的综合，整个教学过程中不但注重教学过程，而且注重学生的学习体验，还注重知识理论的应用，同时注重学生的参与性和相互交流协作能力，使整个教学中不断地提高学生的主体性、合作性、研究性和创新性等能力，是需要长期坚持使用的一种教学模式。

电路教学团队在近年电路分析课程的相关工作中，逐步完成了课程的慕课建设，网络视频资源的积累，超星学习通课程资源展示，网络平台雨课堂的使用，仿真软件的电子资源，口袋实践的硬件器材，为学生准备了充分的学习资源，不断地尝试把研究型教学和网络相结合，在这些基础之上，新冠肺炎疫情使本课程经历了一次真实彻底的互联网+研究型教学的实际操练，深化了电路课程和网络相结合的程度，为研究型教学模式打开一条新路径。

结合线上教学的特点，开展电路课程的研究型教学，整个教学过程体现了重过程、重参与、重研究、重应用的特点，点燃教学中学生学习的主体性、合作性、研究性、开放性和创新性等激情，极大地提高了学生的学习热情和成效。

2.线上教学的特点

2.1时空的虚拟与开放

线上教学打破了教学的固定性和封闭性，使课程和教学变得开放自由。线上教学突破了校舍和教室等真实空间，师生在不同地点聚集在虚拟空间，实验实训可以更多地使用虚拟仿真技术。课程的教学目标、内容与进程不需要強调整齐划一，有利于满足学生个性化发展需要。

2.2教学的无限反复

与传统课堂现场教学的一次性和不可重复性相比，线上教学使学生对所经历的教学活动可以及时地、任意地重新回放，有利于复习、理解和巩固，使教师可以更好地关注教学的不同层次的拓展，不用担心没有重复使学生基础掌握不够牢固的问题。

2.3教学资源多样性

线上教学的信息来源渠道变得丰富多样，从以前的信息量的主要来源为教师的讲授和书本知识，转换为课程慕课、优质微课等线上资源提供给学生参考，增加了教学中所传授的知识和信息量，远远超出了传统教学中教师讲授和书本知识范围，使教学的内容和形式变得丰富和多样，提高了教学效率和效果。

2.4教学模式灵活多变

教学从教师讲、学生听单方向传输的单一模式，转变为灵活多向的交互式模式，在线教学中教师可以把教学组织的形式灵活多样。通过线上平台设置多种互动环节，使得在线教学的气氛更为活跃，学生个体从传统教学僵化的集合体中解放出来，激发了学生学习积极性和主动性。

3.研究型教学

研究型教学可以强化双主体意识、开放意识、问题意识、探究意识、能力培养意识，是开展研究型教与学的思想基础。在教学中既不能过分强调教师的作用，也不能夸大学生的主体性，教学过程应该是教学相长、师生互动的双向过程，既要体现教师的主体意识，有利于更好地发挥其“主导”作用，又要充分地发挥学生主体地位，最终教的质量要通过学的质量体现出来;在教学中要有开放的意识，不断地更新教学内容，构建新的教学计划，改善知识结构和融合前沿发展的情况，体现课程的发展性;重视学生能提出问题、会探究“为什么”的能力的培养，由问题出发不但能够找到解决问题的结论，而且学会由结论推而广之，能举一反三，有能力对待新情况、解决新问题;在教学中，教师需要把问题的来龙去脉或现实中存在的问题构建出来，就能更好地引起学生的共鸣，在分析中较容易让学生进入自主状态，从而把分析、解决问题的方法逐步渗透到学生自己的思维方式和知识吸收中去，提高学生解决问题的自信心。教学中碰到的问题部分需要师生共同去探索，部分问题留给学生自主探索，让学生通过仿真、实验、实践等探究过程，体验发现问题、解决问题、收获经验的过程。在这个过程中逐步培养学生的自学能力、自我提升能力，培养表达能力、沟通能力、创造能力、操作能力、组织管理能力，这些能力互相渗透、相辅相成，培养学生的终身探究、学习能力。

因此需要在研究型教学中注重以下转变：由知识单相“灌输”式转变为师生共同探究式教学;由教师授业解惑转变为师生合作式教学;由单一的课堂讲授转变为多样化教学方式;由注重理论知识讲解转向探索究研究式相结合的教学;由传统的闭卷考试转变成注重过程评价的多种考核方式[2]。而线上教学提供了这些转变的平台。

经过课程组的商讨研究在原有课程教学实践的基础上，提出了三个研讨专题，结合每个专题规划了具体的培养目标：

3.1专题一

基于实际电路构建相应的理想电路模型，浅谈电路模型中元器件在不同条件下的转化。希望解决的问题和培养目标：有利于学生从实际到抽象的工程思维建立，能够建立模型化的科学研究方法的思维方式，工作条件的变化，对应模型的变化来保证电路分析的正确性。并在研究性的学习中试图培养学生：①运用模型化的科学研究方法的能力;②不同条件、不同问题的分析思维能力。

3.2专题二

归类电路分析基础课程中各元器件的作用，从理想电路模型理论的分析到实践应用。希望解决的问题和培养目标：学生缺乏对课程核心方法和精髓思想的宏观驾驭。希望通过这样的专题研讨培养学生：①建立阻抗元件在直流电路、暂态电路、交流稳态电路的中的不同情况下事物不同作用的认知能力;②从实际抽象到理想模型再到实际应用的实践能力。

3.3专题三

搭建电路分析基础和模拟电子技术电路的桥梁，浅谈电路分析基础对模拟电子技术的基础理论支撑。希望解决的问题和培养目标：在电路分析基础教学中有机地融入模拟电子技术的重要知识点，既可以让学生了解抽象的电路分析方法在后续模拟电子技术课程中的典型应用，明确电路原理课程的专业基础地位，又能消除学生对模拟电子技术的陌生感和畏惧感。

通过这些专题的提取和课程中的应用，充分地实现课程内知识点之间的连接，实现间知识点的连接，实现各类知识点的连接，实现理论和实践的内容上的连接，从而使学生不是简单地记忆知识，而是通过实践检验，促进学生的思考能力和迁移学习的能力。

4.研究型教学和在线教学在电路课程中的结合

结合电路分析基础课程的基础性和实际性突出的特点，结合线上教学特点，研究型教学的总体思路是设计出研究型专题，并选择线上教学和线下实践相结合的混合式教学模式，把提升学生特定能力的培养目标融入其中[3]。

4.1师生共同探究式教学

在课堂教学中引入研究性教学的理念， 就是要在课堂教学中围绕问题深入进行探究，通过质疑—查阅资料—确定研究思路—课内外讨论或实践—总结等一系列步骤获取知识，充分发挥学生的参与性，使其从被动地“学”改变为主动的“研”，教师从单纯“教”改变为引“导”的一种教学模式。结合线上学习的各种资源和技术平台，学生通过线上教学平台中的慕课教学资源学习基本的知识，增加课上的探讨交流时间，学生在线上的交流更积极和顺畅，课后仿真和口袋硬件的实践中的各种问题，会增加课后师生间的交流、对话、沟通，学生能够在不同的教学环节中切实感受到教师交流和学习中不断获得的乐趣，学生更容易以学习主体的心态积极主动地投入到课程中去，更积极地参与和配合教师的教学活动。

4.2师生合作式教学

在线上教学的过程中，教师从学生的向导转变为学生的助手。把传统的授业解惑通过慕课的形式解决，教师就有精力和时间开展和组织学生的探讨和研究性的合作式学习、共同进步。在教学中，电路课程中不断地通过设计的教学内容，对学生探究式合作学习方式进行推进，让学生能夠以小组的组织形式分工协作，集体探讨学习和实践中出现的问题，共同解决疑难，发挥协作的智慧，培养团队精神，使课堂变成师生共同探究知识、协作开展学习的场所。

4.3多样化教学方式

线上教学把精选的案例教学、微视频等资源融合在一起，通过启发式、讨论式教学提高学生的学习兴趣和学习态度，雨课堂中的随机提问和随堂小测时刻能够引导学生积极投入到讨论中，最终提高了学生的学习效果。因此，在电路课程的教学中，除了课上的启发式、讨论式教学，还有课前的预习，课后的虚拟仿真和硬件实践，都可以促进教师与学生之间的良性互动，开启学生的学习主动性。其中线上教学带来的便利大大地拓宽了学习的时间和空间。

4.4注重过程评价的多种考核方式

学生的动手能力、实操能力、知识运用能力、创新能力、团队合作能力仅靠传统的平时成绩为课后作业，考试成绩仅靠一份试卷是不能培养出来的。结合研究型专题增加小论文、小设计、小制作、实践操作、分组测试、口试、现场展示作品等考核方式。这样的考核方式既能考查学生的知识，又能考核学生学习的能力，将所学融化于心。

5.总结

学生是教学的参与者，是学习的主体，是教学共同体的伙伴，也是教育教学的出发点和落脚点。在线教学并不是简单地复制线下课程，把教学资料和讲课机械地搬到网络上就是实现了以学生为中心的目标，而是通过课程的空间扩展，时间上的变化，把单一的讲台授课、板书和PPT的模式，发展成依托研究型专题，充分结合视频、图像、动画、虚拟仿真、硬件实践、研讨交流，优质地建立“教”与“学”、老师和学生、知识和应用的连接，把研究型教学和线上教学深度结合，给电路课程注入新理念和新活力，擦出课程教学模式的新火花，以老师培养学生获取知识的能力，决策的能力，创新的能力为主，促使学生主动地、积极地、持续地获取知识和能力。

参考文献：

[1]朱桂平，于歆杰，陆文娟.“电路原理”课程深度改革的理念探索.[J]电气电子教学学报，2013，5：1-5

[2]张安富. 改革教学方法探索研究型教学.[J]中国大学教学，2012，1：65-67

[3]刘振天，刘强.在线教学如何助力高校课堂革命？——疫情之下大规模在线教学行动的理性认知[J].华东师范大学学报（教育科学版），2020，7：31-41

作者简介：

薛燕（1978年-），女，汉族，河北巨鹿人，博士，自动化学院高级讲师，研究方向：电子科学与技术。

王新平（1972年-），男，汉族，吉林四平人，博士，自动化学院高级讲师，研究方向：表情、声音识别。

陈静（1979年-），女，汉族，河北献县人，自动化学院高级讲师，博士，研究方向：电子科学与技术。

史雪飞（1973年-），女，汉族，山西武乡人，自动化学院副教授，博士，研究方向：检测与控制技术。

王宏（1973年-），男，汉族，湖南衡阳人，自动化学院讲师，硕士，研究方向：深度学习。