電工技術(shù)開放式精品示范課堂的探索與實踐

引 言

中南大學(xué)于 2013年正式啟動開放式精品示范課堂建設(shè)工作。首批試點開放式精品示范課堂課程 12門，其中，高等數(shù)學(xué)等公共基礎(chǔ)課 4門，基于醫(yī)學(xué)案例的基礎(chǔ)課程等專業(yè)核心基礎(chǔ)課 8門。2014年，《電工技術(shù)》被列入中南大學(xué) 2014年“開放式精品示范課堂”計劃資助項目。開放式精品示范課堂計劃是學(xué)校教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)，是對以往“滿堂灌”式傳統(tǒng) 教學(xué)模式的一種根本性顛覆，課堂教學(xué)中必須達到的基本要 求 ：班級內(nèi)必須分組、老師要規(guī)劃好課程計劃、提前告知學(xué)生課前任務(wù)。更應(yīng)該集思廣益，以多種多樣的方法和途徑促 進師生在課堂內(nèi)外的交流互動，使學(xué)生完成知識的掌握、能力 得到鍛煉，營造一種自由、平等、開放、創(chuàng)新的教學(xué)環(huán)境。精 品示范課堂教學(xué)中堅持以質(zhì)量為本，是一次真正意義上的多 向度的教學(xué)改革。這其中要求任課教師以高度的責(zé)任感、滿腔 的熱情、全身心的投入去創(chuàng)新和實施各種探究式的教學(xué)模式， 不斷探索和運用各種新穎的教學(xué)方法，合理創(chuàng)建和采用科學(xué) 的課程考核形式，充分調(diào)動學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)和創(chuàng) 新學(xué)習(xí)，全面提高課程課堂教學(xué)的質(zhì)量。

1 教改理念、思路及目標(biāo)

1.1 教改理念

教師在快樂中教，學(xué)生在興趣中學(xué)習(xí)，把課堂交給學(xué)生， 徹底改變以往“滿堂灌”的方式。變“教師主體”為“學(xué)生主體”，變“學(xué)生跟著教師學(xué)”為“教師服務(wù)于學(xué)生學(xué)習(xí)”。學(xué)生通過開放式課堂的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)出積極主動的學(xué)習(xí)習(xí)慣，逐步形成獲得知識和能力的自我學(xué)習(xí)方法。

1.2 改革思路

1.2.1 解決學(xué)生的思想認識問題，讓他們充滿信心和期待

這項措施主要包括為什么需要開放式示范課堂 ? 與一般課堂有什么區(qū)別? 有什么好處? 對老師、對學(xué)生有什么要求？

1.2.2 保持教與學(xué)的目標(biāo)、方式一致

保證教學(xué)的目標(biāo)明確，學(xué)完這門課我們要掌握什么，能解決什么現(xiàn)實生活中的問題，學(xué)完每一章要掌握什么，學(xué)完每一講又要掌握什么。

教學(xué)方式應(yīng)從實際應(yīng)用出發(fā)，引出問題，分析模型、方法或技術(shù)。

1.2.3 設(shè)計教學(xué)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)電工的特點

教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計流程為 ：理論 - 實驗-工程實例應(yīng)用。

直流篇（14學(xué)時）- 實驗（2學(xué)時）[1]- 習(xí)題討論課（2學(xué)時）-工程實例討論課（2學(xué)時）；

交流篇（10學(xué)時）– 實驗（6學(xué)時）- 習(xí)題討論課（2學(xué)時）- 工程實例討論課（2學(xué)時）；

動態(tài)電路篇（4 學(xué)時）- 實驗（2 學(xué)時）- 工程實例討論課（2 學(xué)時）。

1.2.4 應(yīng)掌控示范課堂教學(xué)的內(nèi)容、方式和時間分配

應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，選擇教與學(xué)的方式，事先分配好教師講授和學(xué)生主講的時間。

1.3 改革目標(biāo)

提高學(xué)生的獨立思考能力、解決問題能力、終生學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造知識能力、綜合素質(zhì)和競爭能力。

2 教學(xué)文檔的建設(shè)

2.1 編寫適合示范課堂需要的新教材

隨著電工技術(shù)的發(fā)展和教育理念的更新，教學(xué)內(nèi)容也必須更新。課程組充分發(fā)揮自身優(yōu)勢和借鑒其它領(lǐng)域的發(fā)展成果， 不斷對課堂教學(xué)與實驗教學(xué)進行改進和創(chuàng)新。為了示范課堂改革的需要，重新編寫了《電工技術(shù)》新教材 [2]。并在編著過程中，刪除陳舊過時或不適用的內(nèi)容，增補了新的知識和技術(shù)， 力求反映電工電子技術(shù)的發(fā)展新動向，注重經(jīng)典理論與新技術(shù)、新產(chǎn)品的結(jié)合，理論與實際應(yīng)用相結(jié)合。突出先進性、實用性，加強學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教材的每一章后都附有相應(yīng)的工程實例。將這一章所學(xué)的知識運用到工程實例中，讓學(xué)生學(xué)以致用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電工技術(shù)的興趣，增強學(xué)生的工程意識，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

2.2 編寫《電工技術(shù)開放式精品示范課堂設(shè)計》專著

在長期從事《電工技術(shù)》教學(xué)過程中，學(xué)校不斷將精品示范課堂設(shè)計中的思路和方案在教學(xué)過程中加以實踐、修改、再實踐、再修改，通過不斷地總結(jié)提高，然后編著出此書。書中附有通過教學(xué)反復(fù)修改后精心編寫的例題、練習(xí)思考題，選題具有典型性、系統(tǒng)性、實用性的特點，有利于學(xué)生對重點、難點的理解與掌握，旨在培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。為了增強學(xué)生的工程意識，書中介紹了大量的工程應(yīng)用實例。在專著中引入實例教學(xué)法、問題教學(xué)法、探究式教學(xué)法、仿真演示法、項目教學(xué)法等多模式教學(xué)方法，并在課堂中加以應(yīng)用， 獲得督導(dǎo)專家與學(xué)生的一致好評。

2.3 編寫了開放式精品課堂教案

每講教案包括正文前序有：教學(xué)目的、能力目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點、教學(xué)難點、教學(xué)手段、設(shè)計思路。教學(xué)過程設(shè)計有教學(xué)導(dǎo)入、重點講解難點分析、自主探究。每小節(jié)內(nèi)容后標(biāo)識講授時間，結(jié)尾有本節(jié)小結(jié)、課后作業(yè)、思考題、教學(xué)反思、本堂內(nèi)容拓展延伸、布置下堂課內(nèi)容的探究式預(yù)習(xí)、黑板板書設(shè)計。開放式精品課堂教案不是簡單的知識累積，而是一講講課堂教學(xué)和實踐教學(xué)的藝術(shù)設(shè)計。通過教案的編寫，可以讓教師像一個導(dǎo)演一樣設(shè)計出課堂教學(xué) ：怎么導(dǎo)入吸引學(xué)生？在什么時間讓學(xué)生參與教學(xué)，如上臺主講或分析例題？通過什么教學(xué)手段來激發(fā)學(xué)生興趣？用什么教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生思維緊跟老師？又怎樣由易到難層層推進從而實現(xiàn)重點、難點的突破？ 怎樣抓住重點，凸顯亮點？講出新意，講出特色，所以說教案是開放式精品示范課堂教學(xué)的總設(shè)計師。

2.4 修改完善了一套適合精品示范課堂的教師授課課件

在課件中首先是引例導(dǎo)入或工程實例導(dǎo)入或虛擬仿真導(dǎo)入新課，讓學(xué)生在溫故而知新中輕松進入新課內(nèi)容。在課件中應(yīng)設(shè)計出哪些內(nèi)容有老師講解，哪些內(nèi)容應(yīng)進行虛擬仿真， 哪些內(nèi)容讓學(xué)生分析與討論。每一講課件中設(shè)計有本講小結(jié)、思考題、下一講導(dǎo)學(xué)，方便學(xué)生預(yù)習(xí)自學(xué)。

研發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)導(dǎo)學(xué)課件學(xué)習(xí)課件是配合教學(xué)的課件，學(xué)習(xí)課件也分講進行。學(xué)生只有在充分預(yù)習(xí)好下一講內(nèi)容后才能在課堂上與老師有更好地互動，而且在互動中可以與老師擦出火花。

2.6 設(shè)計 3套課程中期小測試題，編寫習(xí)題冊和四套模擬試題

直流電路一套、交流電路一套、動態(tài)電路一套，分段測試， 最后計入平時成績，使考試過程化，學(xué)習(xí)過程化，而不是以考定終身。

3 教學(xué)改革的實施

3.1 基本情況

教學(xué)改革實施的時間是 ：2014 年下學(xué)期

對象是：熱動力與新能源 13 級；城地13 級；工程試驗班（冶金、熱動）物理升華 13 級

課時：《電工技術(shù) B》48 學(xué)時

3.2 實施過程

(1) 課前通過網(wǎng)絡(luò)平臺將下一講學(xué)習(xí)內(nèi)容通過“導(dǎo)學(xué)”上傳給學(xué)生，讓學(xué)生提前進行預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備。

例如在進行等效變換的講課前，給學(xué)生一份導(dǎo)學(xué)。其中包括 ：①相關(guān)知識②仿真驗證等效③等效變換的有關(guān)問題④練習(xí)題⑤本節(jié)小結(jié)⑥思考題。通過上述內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生對于下一講課堂內(nèi)容已基本掌握。

(2) 課堂中進行多種開放方式

①課內(nèi)正課

在課堂中首先讓學(xué)生回顧上一講內(nèi)容，然后通過引例導(dǎo)入或工程實例導(dǎo)入或虛擬仿真導(dǎo)入新課，讓學(xué)生在溫故而知新中輕松進入新課內(nèi)容。進入新課內(nèi)容后由老師講解基本的比較難以理解的電工原理、定律、方法，然后選一些例題和聯(lián)系實際的實例由學(xué)生上臺來講解和討論。在每堂課中設(shè)計一些課堂提問和討論題，思考題，在設(shè)計中盡量使討論題既有理論性又有趣味性，并且理論聯(lián)系實際。學(xué)生回答可自愿，有時隨意指定學(xué)生完成。

②作業(yè)講解討論課、工程實例討論課

每一塊內(nèi)容完成后，比如直流電路講完后馬上進行一次習(xí)題課和工程實例討論課 [3]。習(xí)題和討論課完全由學(xué)生講解和討論，當(dāng)然事先按組分配好任務(wù)，學(xué)生在上課前要認真準(zhǔn)備。在討論過程中我們分組進行，每組有組長負責(zé)，不同的組準(zhǔn)備不同的討論題，討論方式由組員自己決定，老師根據(jù)討論的優(yōu)劣進行打分，作為課堂表現(xiàn)得分。經(jīng)過督導(dǎo)專家的聽課和調(diào)查， 一致認為教學(xué)效果很好。

③實驗環(huán)節(jié)

在學(xué)習(xí)完相應(yīng)的理論課后馬上進行實驗環(huán)節(jié)，這樣學(xué)生可以及時將理論與實踐聯(lián)系在一起[4]。通過實驗培養(yǎng)學(xué)生對電路的基本測試方法、基本測試技術(shù)及測量數(shù)據(jù)的處理方法的能力。通過撰寫實驗報告，提高學(xué)生分析與處理實驗數(shù)據(jù)的能力。實驗教學(xué)是整個教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗?zāi)芰Φ闹匾侄巍Ｄ康氖鞘箤W(xué)生熟悉儀器儀表的使用，掌握實驗的一般方法和步驟。培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題、解決問題的能力和實驗技能，激發(fā)了學(xué)生積極參與實驗的興趣和認真完成實驗的主觀能動性。在實驗的過程中，我們有目的地去培養(yǎng)卓越工程師應(yīng)具備的創(chuàng)新能力、思維能力和動手能力。

④中期小測試和課外專題訓(xùn)練

在學(xué)完一個模塊后進行相應(yīng)的中期小測試，這樣便于學(xué)生及時掌握學(xué)完的知識并為后續(xù)內(nèi)容做準(zhǔn)備。每一模塊學(xué)完后以組為單位提交小論文一篇。比如在學(xué)完電阻、電容、電感、電源這些元器件后，讓學(xué)生到圖書館或通過網(wǎng)絡(luò)查閱資料等方式，看看目前有哪些最新的元器件，這些最新的元器件又主要用在哪些領(lǐng)域。通過這種方式將局限于課堂的時間與空間延伸擴大到課堂之外。引導(dǎo)學(xué)生到圖書館、實驗室，到社會生活中去探究，還給學(xué)生更多讀書、動腦、動手、實踐、探究的機會，并撰寫科技小論文。然后通過交流共享，提高他們搜集信息的能力，開闊眼界，了解當(dāng)代新技術(shù)的發(fā)展趨勢， 讓學(xué)生學(xué)以致用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電工技術(shù)的興趣，增強學(xué)生的工程意識。

4 考試改革的實施

考試制度是學(xué)生學(xué)習(xí)的指揮棒，考試制度直接決定學(xué)生學(xué)習(xí)的方式和態(tài)度。在以前只是每學(xué)期末進行一次期終考試， 一部分學(xué)生往往平時不努力，考試前臨時突擊，導(dǎo)致考試成績不理想，到頭來稀里糊涂不知學(xué)到了什么，考試后又后悔不已。在精品示范課堂改革的過程中，我們建立了一套新型科學(xué)的考核體系，成功地對本課程的考試進行了改革，使考試過程化，學(xué)習(xí)過程化，而不是以考定終身。

考核內(nèi)容分為 ：專業(yè)基礎(chǔ)理論知識的掌握運用能力，專 業(yè)素質(zhì)、心理素質(zhì)和綜合能力，包括創(chuàng)新能力及分析問題解決 問題的能力。 

考試形式分為模塊式考試，其中期終考試占 50%，平時 成績占 50%。 

平時成績包括 4 個部分，分別為 ： 

①課堂出勤率、作業(yè)、實驗（共占 30% ）； 

②師生互動主講（上臺主講一次為個人記 3 分，同時為小 組記 3 分，但個人累計不得超過 30 分，這樣可激勵大部分學(xué) 生主動上臺又不至于限于只有同一部分學(xué)生強占機會 ； 

③三次中期小測試各占 10 分。這樣便于學(xué)生及時掌握學(xué) 完的知識為后續(xù)課堂內(nèi)容做準(zhǔn)備 ； 

④四篇小論文各占 5 分。 

這些規(guī)則在上第一堂課就公布給學(xué)生，以后只需照章執(zhí) 行。實踐證明這樣可使學(xué)習(xí)過程化，考試過程化，而不是以考 定終身，效果很好。

5 建立嚴(yán)謹(jǐn)、公開、公正、公平的平時成績管理系統(tǒng) 

前面制定了平時成績的得分規(guī)則，如不嚴(yán)加執(zhí)行也沒效 果。這就要求教師認真記錄平時成績。學(xué)生每上一次講臺主講 就在登記表上記錄一次 ；作業(yè)、三次中期小測試、論文評分 也及時記錄到表上，學(xué)生隨時可以查閱自己的表現(xiàn)，這樣可使 表現(xiàn)好的學(xué)生感到很有成就感從而變得更積極，表現(xiàn)差的學(xué) 生覺得不好意思就會努力追上來，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到了最 大程度地激發(fā)。建立嚴(yán)謹(jǐn)、公開、公正、公平的平時成績管 理系統(tǒng)，體現(xiàn)出教育公平，實踐證明在極大程度上激發(fā)了學(xué) 生的學(xué)習(xí)興趣。 

6 如何激勵大部分學(xué)生走上講臺并能大膽自如地講授，我們 摸索出一些經(jīng)驗。 

學(xué)生改變觀念愿意走上講臺，在這同時會碰到許多困 惑。比如學(xué)生上臺次數(shù)增多與課時不夠的沖突 ；還有只有少部 分學(xué)生積極參與，另一部分學(xué)生不聞不問的問題 ；有學(xué)生斗膽 走上講臺但又準(zhǔn)備不充分的問題等，這就需要教師隨機應(yīng)變 地去解決、去輔導(dǎo)。比如為能讓大部分同學(xué)有機會上講臺又 不影響課時，我們在黑板上同時出幾道題，然后讓三至四位 同學(xué)同時上臺，大家一起板書，先做完的學(xué)生先講解，這樣可 以大大提高效率。對于那些從不上臺的學(xué)生，我會事先與他們 約好下一堂課一定要上臺。如有同學(xué)上臺后講得不理想，教師 要在旁邊慢慢引導(dǎo)，給她信心，給他尊重，如不管不顧他們會 覺得很沒面子下次再也不上臺了。這樣一個學(xué)期下來，大部分 學(xué)生都能站在講臺上大膽自如地講授分析了。這樣不僅讓學(xué)生 學(xué)會了課本知識，更鍛煉了他們的綜合表現(xiàn)能力。

7 教學(xué)改革的成效 

傳統(tǒng)教學(xué)與開放式示范課堂教學(xué)相比，優(yōu)勢如表 1 所列。

8 結(jié) 語

此項教改項目涉及的專業(yè)廣，有機電專業(yè)、冶金專業(yè)、城 地專業(yè)、能源專業(yè)等，受益的學(xué)生多。在對學(xué)生的調(diào)查中可知： 超過 95% 的學(xué)生對這種改革十分滿意。在調(diào)查過程中從學(xué)生 口中得知 ：考試方式的改革徹底改變了學(xué)生對學(xué)習(xí)的看法，他 們從只看重最終考試變得注重平時學(xué)習(xí)和能力的展示和培養(yǎng)， 在這種考核體系下，學(xué)生能學(xué)到更多的知識，綜合能力也得到 了很好地培養(yǎng)。而且通過兩個學(xué)期的實踐證明此項改革具有 很強的可操作性，比較容易推廣。