“电工电子技术”智慧型探究式教学研究与实践

［摘 要］ 通过对“电工电子技术”课程的学情分析，指出目前在课程教学中的“痛点”与“堵点”，在课程教学改革过程中贯彻以学生为中心的教育理念，采用超星学习通App、智慧教室等多种现代教育技术应用于课堂教学，实现探究式学习、混合式学习。同时，加强过程监控与过程评价，通过累积课堂积分，吸引学生加强课程的平时学习与积累。“电工电子技术”课程是本科非电类工科各专业学生的学科基础课程，受众面广，该课程的教学创新成果具有较高的推广应用价值。

［关键词］ 电工电子技术；智慧教室；探究式教学

［基金项目］ 2021年度南昌航空大学教学改革课题“‘电工电子技术’课程研讨型智慧教学研究与实践”（JY21037）

［作者简介］ 童立君（1972—），女，浙江兰溪人，硕士，南昌航空大学信息工程学院副教授，主要从事电工电子技术与工业过程控制研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）36-0090-04 ［收稿日期］ 2023-08-14

当前，飞速发展的信息技术正在深刻地影响并改变着我们的教育与教学模式。混合式教学、智慧型教学等新型教育教学模式应运而生。以建构主义与探究教学理论为指导，利用现代化信息技术，着力培养具有高阶性思维的创新人才。

2019年2月，中共中央、国务院印发的《中国教育现代化2035》提出，加强创新人才特别是拔尖创新人才的培养是国家战略决策，确立了利用现代技术加快推动人才培养模式改革，实现规模化教育与个性化培养的有机结合的战略目标［1］。《教育信息化2.0行动计划》明确指出，积极探索新模式、开发新产品、推进新技术支持下的教育教学创新［2］。大力推进智能教育，开展以学习者为中心的智能化教学支持环境建设，推动人工智能在教学、管理等方面的全流程应用，利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革，探索泛在、灵活、智能的教育教学新环境建设与应用模式是当前教育信息化2.0阶段的重要战略之一。

智慧型探究教学是在智慧教育理念、建构主义、探究教学理论以及思维发展相关理论指导下，依托课程图谱、数字孪生等新一代智能技术所打造的智能环境，促使学生以个体探究或合作探究方式，积极主动地经历科学探究过程，自主建构科学知识、发展高阶思维及科学素养的新型探究教学样态［3］。

一、“电工电子技术”课程教学现状分析

（一）“电工电子技术”课程教学的“痛点”

“电工电子技术”课程属于本科非电类工科的学生学习电类基础知识的重要基础课程，但是由于学生不是电类专业，本课程被学生归类于“副科”，所以对于本课程的学习，学生普遍存在不重视、不积极的态度。在课堂教学中，表现为学生的学习专注度、参与度不足；在课堂外，学生也仅限于完成课后作业。此外，传统课堂讲授的单一教学模式，不适合21世纪在网络信息技术高度发达时代成长起来的新一代大学生，而且也难以实现课程培养目标。因此，在课堂教学中引入切合实际的教学案例，更有效使用与时俱进的智慧型教育教学新技术进行互动探究式教学，是解决本课程教学“痛点”的改革重点。

（二）“电工电子技术”课程教学的“堵点”

“电工电子技术”课程共计64学时，课程内容包含有4个相对独立的模块：电路分析基础、电动机及其控制系统、模拟电子技术和数字电子技术。本课程具有授课内容多、教学学时长的特点，一般每个学期需要安排16个教学周进行授课，学生在学习过程中容易出现学习的知识点前后不能衔接，学到后半进程、遗忘了前面的内容等状况。同时，传统的教学评价考核方式主要通过期末考试对学生的学习做出评价，导致学生偏重期末应试，忽略了学习过程中的知识获取与探究。当今大学生的思维比较活跃，但自主学习能力较弱，自控能力较差，为了更好地培养人才，亟须在课程教学中融入学习习惯、学习能力的培养环节。因此，利用智慧教室，采用学习通进行知识点的随堂测验，从而加强课程教学的过程评价与过程监控，是解决本课程教学“堵点”的重要手段。

二、课程教学改革创新的理念及总体思路

（一）课程教学创新改革的理念

贯彻以学生为中心，以产出为导向，持续改进的教育理念，注重在线开放课程资源、手机移动教学应用、智慧教室等现代信息技术在课堂教学中的运用。首先通过授课教师的精心教学设计：提出问题、引导探究解决问题、讨论总结问题，使学生完成自我知识构建并有效掌握知识点，从而达到课程教学目标的要求。最后通过超星学习通App记录过程数据以及期末试卷数据分析，进行教学方法、教学手段的持续改进。

（二）课程教学创新改革的目标

课程教学创新改革的目标：由传统知识传授型更新为传授知识的同时，注重学生的自主学习能力、综合素质培养相融合，与实践应用相结合，培养学生解决复杂工程问题的综合能力和高阶思维能力。解决课堂教学中影响学生学习的切实问题，如课程教学改革背景中所述之“痛点”与“堵点”，从而提高学生的学习效果。通过拓展课程内容，培养学生深度分析、大胆质疑和勇于创新的能力。

（三）课程教学创新改革的总体思路

1.实现混合式学习。将在线课程有机地融入课堂教学中，使得课堂教学从传统的“满堂灌”转换到线上线下教学相结合、虚拟与面对面互动教学相融合，灵活合理有效地使用智慧教室，开展智慧型研讨式互动教学，提升学生的学习专注度与参与度。

2.制定合理的考评机制，加强对学生学习过程的管理，根据课堂表现累计课堂积分。对学生的评价不再主要依据最后的期末考试，而是随着课程进程的4个教学模块，分4个阶段进行评价。在课堂上讲授知识点时，利用超星学习通发布课堂测验，限时课堂完成，及时讲评测验，分析并及时检查学生的掌握情况，同时累积学习积分。通过这种方式，一方面能及时掌握学生的学习情况进行教学反思，另一方面也加强了对学生学习过程的监督与管理。考核评价形式多样，由线下、线上综合构成，既加强了学生学习过程管理，也避免了学生通过突击期末考试，知识掌握不扎实的弊端。

三、课程教学创新改革的措施与方法

（一）解决“电工电子技术”课程教学“痛点”的措施与方法

在课程教学中，引入切合实际的教学案例，以及更有效地使用与时俱进的教育教学新技术。在课堂上，通过问题导入，进而启发思考，采用讲练结合的方式，使得学生构建知识，掌握要点。主要采用以下几种方法。

1.讲授法。根据教学大纲要求，讲授课程知识点。在课堂教学中深入浅出，不单讲知识，更重要的是讲思维、讲方法。在每节课开始前都要做上一节课的重点回顾，帮助学生承前启后，在每章结束后都加入小结内容，不局限于内容总结，还有解题步骤和解题方法，包括学习方法的总结，培养学生概括问题、总结问题和归纳问题的能力。

2.探究法。在教学中，先由大量的、有趣的和身边的实际案例提出问题，通过设计简易实验和视频动画，图文并茂地教授课程知识和原理，把深奥的电工学原理和科学规律，用浅显的语言介绍给学生，步步引导，注重启发思维、激励参与，引导学生探究问题，找出解决方案。选择的例题和习题尽可能紧密联系学生专业、联系工程实际，或反映现代科技发展的新成果，充分利用网上建立的课程学习群，让学生课后结合课上内容，就思考题展开充分讨论，不仅能激发学生的学习兴趣，还有助于学生消化理解课堂所学内容。

3.移动在线教学法。课堂上，在课程讲授过程中，利用超星学习通App，结合实例通过课堂测验、抢答等方式，引导学生思考并回答问题；课后，学生通过学习通提交课后作业，教师在线批阅作业。在整个教学过程中，学生可以随时利用学习通与教师交互，进行答疑解惑。

4.混合式教学法。打破单一的教学模式，实行课堂讲授+在线课程自主学习+课堂讨论+课后探究的多元混合教学模式，利用我们已经建设的江西省级一流在线开放课程“电工电子技术”的网络教学平台，学生可利用电脑或超星学习通App，预习、复习课堂讲授内容，进行知识点自我测验。

5.灵活合理有效地利用智慧教室，提高学生的课堂参与度，增强学习体验，提高学习效果。利用超星学习通，在课前，发送学习资料、布置预习任务；在课堂上，结合智慧教室配合超星智慧教室端，开展课堂考勤、选人、抢答、随堂测试、阶段测试等，进行互动式智慧教学；在课后，在学习通发布问卷调查、布置课后作业并及时批改、答疑，线上发布作业讲评视频。让学生成为教学活动中的主体：课前的准备者、课堂的参与者、课后的思考者，变被动学习为主动求学。

6.把对学生学习能力的培养与理想、信念以及责任层面的精神指引贯穿于课程教学的始终。树立学生的社会主义核心价值观、爱国主义情怀，增强振兴中华的使命感。培养学生严谨的科学态度和强烈的社会责任感，以及敢于追求和勇于探索真理的精神。在教学内容中注重前沿性和时代性，例如，在讲授直流稳压电源时，介绍处于国际领先的我国超高压直流输电技术等内容，使课程内容具有前沿性与时代性，并且增强了学生的民族自豪感。

在教学过程中利用超星学习通提交与批改作业，有利于对学生知识点掌握情况提供有效的数据支撑，及时了解学生的薄弱点，进行教学反思，从而有针对性地进行辅导答疑，并为下一轮教学提供参考。作业统计数据如图1所示，通过学生做题的正确率，可知对“三相异步电机的正反转控制”这个知识点仍有部分学生掌握得不好，教师应及时做出应对。

（二）解决“电工电子技术”课程教学“堵点”的措施与方法

加强课程教学的过程评价与过程监控，是解决“电工电子技术”课程教学“堵点”的重要手段。利用现代信息技术和网络课堂打破线下教学单一的教学模式。依托在线课程，按教学班级建立网上课程学习群，定期在课程学习群发布讨论题，并组织学生进行讨论。

传统的教学评价考核方式主要通过期末考试对学生的学习做出评价，导致学生偏重期末应试，忽略了过程中的知识获取与探究。“电工电子技术”课程根据4个教学模块设置4个阶段进行过程评价，根据课堂授课内容设计随堂限时课堂测验，通过累积课堂积分，加大学生的学习专注度，增强学习挑战度，课堂测验与课堂积分如图2所示。通过严格考核考试方法与评价，增强学生经过刻苦学习收获能力和素质提高的成就感。

四、课程教学创新改革的特色与创新

（一）课程教学创新改革的特色

“电工电子技术”课程教学创新改革的特色是将传统的线下课堂教学与互联网现代教育技术融合，在自主建立、全网开放运行的“电工电子技术”省级精品在线开放课程优质资源基础上，即为南昌航空大学开展课堂讲授+在线课程自主学习+课堂讨论+课后探究的多元混合式智慧教学提供了坚实的支撑和保障，促进教师提高教学水平，促使学生进行高阶性、挑战性学习，从而获得更好的学习体验。同时，又使得课程的推广应用与课程服务相融通，为外校学生在线学习以及线上线下混合式拓展性学习提供了帮助，尤其是在公共卫生事件期间为外校同行进行翻转课堂教学提供了支持。

（二）课程教学创新改革的创新

1.利用多种现代教育教学技术实现混合式学习。

2.制定合理的考评机制，加强对学生学习过程的管理与评价。

3.着重培养学生工程技术观点和处理工程问题的方法，树立学生的工程意识。

五、课程教学创新改革总结与反思

与传统教学模式相比，采用多种现代化教育教学技术的智慧型研讨式课程教学模式能够真正落实以学为中心、以产出为导向、持续改进的教学理念，鼓励学生悟道、问道、寻道，启发学生求是、求真、求业，实现知识的主动构建。同时，通过加强学生学习过程考评、课堂积分激励，增强学生的学习参与度与学习挑战度，最终科学评价学生的学习成绩。通过课程的创新教学实践，学生教学评价及反馈较好。

课程建设、课堂教学是在持续不断的改进与创新中前行。对授课教师来说，必须与时俱进，不断学习新的教育教学技术，接受新的教学理念，为培养我国新时代高素质的社会主义建设者贡献自己的力量。