电气信息类电子技术系列课程多维度交互融合教学模式改革与实践

基金项目：郑州大学2022年度教育教学改革重点项目“电气信息类‘电子技术’多维度交互融合教学模式的研究与实践”（2022ZZUJG041）；郑州大学2023年度课程思政教育教学改革示范课程“模拟电子技术”（2023ZZUKCSZ025）；河南省优秀青年科学基金项目“高度电力电子化新型电力系统多时空尺度频率稳定控制方法研究”（232300421094）

第一作者简介：李忠文（1989-），男，汉族，河南郑州人，博士，副教授，博士研究生导师。研究方向为电力系统控制及优化。

*通信作者：苏士美（1965-），女，汉族，河南永城人，硕士，教授，硕士研究生导师。研究方向为信号检测与处理。

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

摘  要：电气信息类电子技术系列课程具有深厚的理论基础和实践性，在专业课程体系中发挥关键作用。为解决电子技术系列课程教学模式单一、授课效果欠佳的问题，该文提出多维度交互融合的教学模式改革与实践方案。基于线上线下多维度交互融合教学模式改革，不断丰富课程资源，将实验实践以问题导向与课程理论交叉融合，通过任务驱动、子项目递进实现“学中做”“做中学”的混合式教学。相关改革措施可以增强学生学习主动性，有效提高课程挑战度和教学质量。改革形成的一流课程资源和教学模式具有较强的可复制性和可操作性，可以促成同类课程在不同学科间的资源共享。

关键词：电子技术；教学模式改革；以学生为中心；互联网+教育；一流课程

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：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

电子技术包含数字电子技术、模拟电子技术、电子基础实验、电子技术课程设计和电子综合实践等系列课程。这些课程是电气信息类（电气工程及其自动化、自动化、通信工程、电子、生物医学工程和轨道交通信号与控制等专业）的核心基础课程，自成体系，难度较大。然而，电气信息类各专业电子技术系列课程课时少、内容多、难度大，传统的教学模式比较单一，授课效果不理想。

近年来，党中央、国务院高度重视“互联网+教育”的发展[1]，如何利用信息化的教学平台，多维度深入融合电子技术理论与实践教学内容、改革教学模式，激发学生对课程的学习热情，培养其自主学习的能力和兴趣及工程实践创新应用能力，成为老师必须面对的问题。为此，本文提出了电气信息类电子技术系列课程多维度交互融合教学模式改革与实践。

一  电气信息类电子技术系列课程特点及现状

国家在关于“互联网+教育”的部署工作中强调深化教育教学模式深层次的变革，从而推动教育实践创新发展，助力教育高质量发展。目前，我国正处于从教育大国向教育强国迈进的关键时期，提升教育教学质量成为高等教育内涵式发展的核心要求，而教育教学质量的根本落脚点在于课程。因此，亟需课程教学内容体系优化重构，教育教学中更需要重视创新思维和协作能力的培养，而信息技术的发展也能为学生提供个性化、定制化的学习方案[2-4]。

电子技术系列课程的任务是使学生获得电子技术相关的基本概念、基础理论、基本分析设计能力、基本实验技能及工程应用创新能力，同时为后续相关课程的学习和电子技术在本行业的应用打好基础。电气信息类各专业电子技术系列课程传统教学模式以老师为中心，以讲授课程内容为中心，老师一般在讲台上完成教学任务，课程实验、实践环节以老师讲解并演示、学生验证为主。整个授课过程忽视学生自主学习能力的培养及学生的主体性和创造性，客观限制了学生潜能的充分发挥。课程评价单纯以期末一张试卷成绩来确定，没有结合过程评价，出现学生学习的积极主动性不够，学习兴趣不高，学生期末突击复习考试，知识掌握不牢，数字电子、模拟电子挂科率较高等现象。另外，实验实践及课程设计与理论教学没有统筹规划，造成理论与实践相对脱节、间隔时间长、课程设计创新性不够和效果不理想等情况。

对于电子技术系列专业基础核心课程，如何通过教学改革提高学生的工程应用和实践创新能力成为一项至关重要的课题。许多国内外高校已经就这一问题展开了广泛的研究与讨论[5-6]，其中，借用“互联网+信息技术平台”，以老师主导、学生主体来体现以学生为中心的教学理念、线上线下深度融合混合式的教学方式、理论与实践相结合和课程综合评价的机制等教学策略，极大地促进了学生自主学习的积极性，有效提高了教育教学质量[7-8]，而以问题为导向，采用项目驱动式的教学方法更能够很好地调动学生学习的积极性[9-10]，激发学生的创新思维，进而提高学生灵活运用知识和工程实践的能力。

受国内院校对该课程教学研究的启发，近几年，电子技术教学团队借助“互联网+信息技术平台”，积极开展课程教学内容及教育教学模式的改革，探讨线上与线下深度融合的混合式教学模式实施课程教学，打破了传统单一的教学方式，极大地调动了学生学习的积极性及潜能，满足了学生求知、探索和创新欲，为学生的主动学习和个性化发展创造了优质的环境，体现了以学生为中心的教学理念。经过几年的建设，本团队模拟电子技术课程已于2020年获得首批国家级一流本科课程（线上线下混合式）的认定[11]。后续将使课程建设、教学模式不断完善，同时需要把课程打造成可复制应用模式的“金课”，实现课程资源的优质共享。

二  电子技术系列课程改革拟解决的关键问题

针对电气信息类电子技术系列课程，通过本文提出的多维度交互融合教学模式改革与实践拟解决如图1所示的五个方面的关键问题。

（一）  电子技术系列课程教学内容优化整合及一体化的资源建设问题

改革目前电气信息类电子技术系列课程“数字电子-模拟电子-电子实验-电子实训-电子课程设计”与课程内容“元器件-电路-应用”这种传统的教学过程，从内容和时间两个维度优化整合课程教学内容，把理论与实践深层次融合，借助于仿真与实操，把实验实践及课程设计内容以子项目的形式由浅入深、逐级递进融入课程教学中，构建理论、实践、实际工程应用交叉融合的一体化教学设计，激发学生学习的兴趣，深化对课程内容的领悟，发展学生工程应用和创新思维的潜力。借助“互联网+信息技术”，丰富课程资源，打破时间和空间的限制，满足学生个性化、多元化的学习需求。

图1  拟解决的关键问题

（二）  一流课程线上线下混合式教学以问题为导向理论与实践交叉融合问题

线上线下混合式教学，不是简单的网络教学和传统教学的叠加，是切实进行多种教学策略的深层次交互融合，并且把实验操作与虚拟仿真和理论教学结合起来的教学模式。模拟电子技术虽然已经获得国家级一流本科课程的认定，但仍需继续贯彻落实国家关于互联网+教育”的要求，依托信息化教学平台，对课程线上、线下交互融合的混合式教学模式进行深层次的研究与实践，遵循以学生为中心的教学理念，赋予课程混合式教学课前、课中、课后闭环教学设计新的内涵，解决好课程的前沿性，及时把电子技术新器件、新应用及新发展动态引入课程教学内容，切实解决理论和工程实践相结合的问题，做到基础理论、实践操作、虚拟仿真并重。

（三）  一流课程教学资源及混合式教学模式的优质共享问题

把一流课程混合式教学模式打造成可复制应用模式的“金课”，实现课程资源及教学模式的优质共享。电子技术是电气信息类电气工程、自动化、电子通信、生物医学工程和轨道交通信号与控制等电类专业的核心基础课程，授课老师众多，如何把一流课程的教学资源及教学模式创新应用到各学科的课程中去，同时结合学科特点，打造高素质、复合型的教师队伍，提升信息化教学运用的能力，制定适宜的课程教学方式及教学案例，提高各学科课程教育教学质量，是一个需要解决的关键问题。

（四）  任务驱动，课程设计项目递进融入混合式的教学设计与实践问题

高层次工程应用及实践创新型人才的培养需要“知识-能力-素质”同步培养，因此，以理论验证为主的传统实验实践教学模式需要进行优化改革，转变为任务驱动、项目融入式的教学模式。任务驱动，项目递进融入式的教学方式，是一种把理论与实践紧密结合、“学中做”与“做中学”交互融合的教学模式。把课程设计、实验实践项目以问题为导向，把大一些的项目进行模块划分形成子项目，融入理论教学中去。鼓励学生通过讨论交流、团队协作等，以仿真或实验操作的方式去寻找答案，激发学生的创新思维，使知识、能力、素质得到有效培养。但项目的融入还需要结合课程内容，子项目难度适当，由浅入深，逐级递进，给学生以信心及挑战的勇气。