李維娜，馬曉玉，見偉平，薛慧君

（空軍軍醫(yī)大學(xué) a.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院；b.軍事生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)系，陜西 西安 710032）

一、介紹

在“互聯(lián)網(wǎng)+”和新工科背景下，受學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)、課程階段、知識(shí)類型等因素的影響，學(xué)生對于課堂教學(xué)的內(nèi)在需求和期待已經(jīng)發(fā)生變化，我們一直在思考如何在新形勢下調(diào)整教學(xué)思路與教學(xué)模式，培養(yǎng)適應(yīng)新世紀(jì)的專業(yè)能力有深度、學(xué)科思維有廣度的高素質(zhì)科技人才［1-3］。本文以空軍軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科“電路原理”課程教學(xué)為研究對象，以小班“探究式—多元化”課堂教學(xué)為突破口，實(shí)施問題探究式深度課堂與要素多元化廣度教學(xué)相結(jié)合的時(shí)空二維拓展教學(xué)改革，在“問題導(dǎo)向、知識(shí)探究”的深度課堂開展過程中，穿插多元化的社會(huì)熱點(diǎn)、教學(xué)模式、虛擬現(xiàn)實(shí)信息輔助技術(shù)手段、師生互動(dòng)交流平臺(tái)等要素，打造高階性互動(dòng)課堂［4-6］。以“開放性考核+標(biāo)準(zhǔn)化答案考試”為牽引，開展關(guān)注學(xué)生自主學(xué)習(xí)的全過程學(xué)業(yè)評價(jià)；通過問題導(dǎo)入、組隊(duì)探究、虛實(shí)結(jié)合、24小時(shí)在線交流，全方位推進(jìn)個(gè)性化培養(yǎng)；通過對教師嚴(yán)把關(guān)、聽查課、重反饋等，保證教師育人水平；牢固樹立立德樹人根本要求，全方位提升教學(xué)質(zhì)量，探索適應(yīng)新時(shí)代學(xué)生個(gè)性、促進(jìn)新時(shí)代學(xué)生發(fā)展的教學(xué)改革新模式［7-8］。

二、方法

（一）問題探究式引領(lǐng)深度課堂

問題探究式深度教學(xué)一般是在教師的指導(dǎo)下，以學(xué)生為主體開展，教師通過課前提出學(xué)生認(rèn)知范圍內(nèi)感興趣的事例和問題，學(xué)生通過閱讀、觀察、實(shí)驗(yàn)、思考、討論、聽講等途徑主動(dòng)探究，逐漸將問題變成“私有財(cái)產(chǎn)”，將問題帶到課堂；教師講授重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)和搭建知識(shí)框架后，組織、引導(dǎo)、規(guī)范學(xué)生的探索過程，學(xué)生將課前工作內(nèi)容進(jìn)行對比、梳理，形成自己的結(jié)論和解釋；在此基礎(chǔ)上，教師逐個(gè)提出層層深入的問題，鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和探索，并適當(dāng)點(diǎn)撥、引導(dǎo)探索方向，帶領(lǐng)學(xué)生超越表層的知識(shí)學(xué)習(xí)，深入知識(shí)內(nèi)在的邏輯思維，挖掘知識(shí)內(nèi)涵的豐富價(jià)值，使學(xué)生建立個(gè)人認(rèn)知模型和學(xué)習(xí)方法架構(gòu)［9］，如圖1所示。

圖1 探究式教學(xué)法概述圖

（二）要素多元化保障深度教學(xué)

以多元化案例，多元化教學(xué)模式，多元化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，多元化網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)，多元化發(fā)展和多元學(xué)業(yè)評價(jià)機(jī)制促進(jìn)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的提升，如圖2所示。

圖2 要素多元化助力深度教學(xué)概述圖

1.多元化學(xué)科前沿社會(huì)熱點(diǎn)進(jìn)課堂。課堂教學(xué)改革過程中，教師從課堂教學(xué)的主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變成經(jīng)典文獻(xiàn)閱讀的組織者、學(xué)科前沿發(fā)展的追蹤者?！半娐吩怼苯虒W(xué)中為了課堂教學(xué)有良好的開端，教師會(huì)引入多元化社會(huì)熱點(diǎn)和學(xué)科前沿問題，創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生好奇心和求知欲。

2.多元化教學(xué)模式。我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)（近5年）招錄本科學(xué)生人數(shù)每年小于20人，采用小班授課方式。根據(jù)“電路原理”內(nèi)容特點(diǎn)，靈活采用講授式、線上線下混合式、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式［10］，例如：較為抽象、難度較大的內(nèi)容，以教師講授為主；難度適中的內(nèi)容鼓勵(lì)學(xué)生課前觀看MOOC等優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，課堂教師針對重點(diǎn)、難點(diǎn)問題進(jìn)行解答或師生共同探究；貼近生活、與教研相關(guān)的問題，多采用翻轉(zhuǎn)課堂形式，鼓勵(lì)學(xué)生全程參與。

3.多元化虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)?！半娐吩怼闭n程具有概念多、難點(diǎn)多、枯燥、抽象等特征，學(xué)生很難在接觸該課程初期快速形成工程思維模式。為及時(shí)解決這一問題并為后續(xù)課程奠定良好基礎(chǔ)，教學(xué)過程中巧妙使用在線資源包、NI MyDAQ、Multisim等虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)［11］，將抽象的問題直觀化、具體化，提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

4.多元化網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)。當(dāng)代大學(xué)生是21世紀(jì)的網(wǎng)絡(luò)“原住民”，學(xué)生喜歡的學(xué)習(xí)方式不局限于傳統(tǒng)的板書與講授。為了最大限度調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂參與度，“電路原理”教學(xué)除了采用板書、PPT、電路模型教具輔助課堂教學(xué)外，還借助雨課堂、超星學(xué)習(xí)通、微信群等多種線上資源，方便教師與學(xué)生實(shí)時(shí)交流互動(dòng)、輔導(dǎo)答疑［12］。

5.鼓勵(lì)學(xué)生多元化發(fā)展。教師對于學(xué)生的期望與熱情關(guān)注是影響學(xué)生成績和人格品質(zhì)的重要因素，教師通過學(xué)情分析了解學(xué)生愛好、性格、特長等，適當(dāng)將對學(xué)生的期待與關(guān)注表達(dá)出來，有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；針對不同類型學(xué)生制訂多元化應(yīng)對及激勵(lì)預(yù)案，推進(jìn)個(gè)性化培養(yǎng)。

6.“過程考核+期末考試”多元化學(xué)業(yè)評價(jià)機(jī)制?？己朔绞椒譃樾纬尚钥己撕徒K結(jié)性考核兩部分。形成性考核即非標(biāo)準(zhǔn)答案過程考核，分布于教學(xué)全過程，形式靈活多樣，主要考查學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度、真實(shí)能力和創(chuàng)新精神，設(shè)置開放性命題，鼓勵(lì)學(xué)生搜集資料、激活想象力，參與創(chuàng)作型考試。

三、教學(xué)實(shí)施

為了清楚地詮釋本文提出的“探究式—多元化”二維拓展式“電路原理”小班教學(xué)理念，我們以“電路原理”課程中“功率因數(shù)的提高”主題為例，展示該教學(xué)理念的實(shí)施過程。

（一）創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入課題

課前通過節(jié)能減排、新能源建設(shè)及東北限電等背景，引入兩個(gè)問題：（1）用電企業(yè)和住戶如何節(jié)省電能；（2）網(wǎng)絡(luò)上出售的節(jié)電器是否真的省電。

（二）引導(dǎo)探究、投放目標(biāo)

將兩個(gè)問題布置給不同的學(xué)習(xí)小組，而后學(xué)生進(jìn)行課前資料查詢、MOOC學(xué)習(xí)、個(gè)人思考、小組討論、電路仿真驗(yàn)證等，逐步對問題形成自己的見解，帶著問題及個(gè)人見解進(jìn)課堂。

（三）組織討論、精講點(diǎn)撥

課上教師首先講授功率因數(shù)、為什么提高功率因數(shù)和如何提高功率因數(shù)等重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，搭建知識(shí)框架后，組織學(xué)生結(jié)合課堂上了解和掌握的內(nèi)容，對課前問題開展討論、互動(dòng)，回答教師課前提出的問題，待教師點(diǎn)評和總結(jié)后，師生共同得出第一個(gè)結(jié)論：用電器并聯(lián)電容能夠提高功率因數(shù)進(jìn)而節(jié)省電能，由此便回答了課前的第一個(gè)問題。

（四）系列總結(jié)、引導(dǎo)歸納

教師進(jìn)行一次追問：是否并聯(lián)多大電容都能夠達(dá)到節(jié)省電能目的？第二次追問：欠補(bǔ)償過程中功率因數(shù)從0.6提高到0.9，應(yīng)該并聯(lián)大多電容？第三次追問：回歸到課前涉及的另一個(gè)問題，節(jié)電器能省電嗎？通過問題抽絲剝繭式的層層探究，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)遷移的目的。

在整個(gè)教學(xué)過程中采用了要素多元化的教學(xué)改革，包括多元化案例，為課堂開好頭，通過案例的引入開闊學(xué)生的眼界。針對教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)，采用多元化的教學(xué)模式，此次課程采用的教學(xué)模式為講授式和線上線下混合式，其中，鼓勵(lì)學(xué)生使用Multisim仿真軟件對并聯(lián)電容前后用電器消耗的有功功率進(jìn)行對比驗(yàn)證，教案和幻燈片等教學(xué)資料上傳至雨課堂班級，方便學(xué)生復(fù)習(xí)回顧知識(shí)點(diǎn)。為及時(shí)得到學(xué)生的反饋，教師可使用雨課堂、學(xué)堂在線、微信群等網(wǎng)絡(luò)交流方式。此外，根據(jù)學(xué)生個(gè)性、特點(diǎn)、愛好等推進(jìn)個(gè)性化培養(yǎng)，并采取多元化的學(xué)業(yè)評價(jià)機(jī)制。

四、教學(xué)效果評價(jià)

通過兩年的真抓實(shí)干，“電路原理”課堂教學(xué)初步實(shí)現(xiàn)了兩方面轉(zhuǎn)變：一是，教師自覺踐行“教師是第一身份、上好課是第一要?jiǎng)?wù)、關(guān)愛學(xué)生是第一責(zé)任”，積極參與教學(xué)培訓(xùn)，開展教學(xué)研究，主動(dòng)進(jìn)行課程和專業(yè)建設(shè)，樂于擔(dān)任學(xué)生學(xué)術(shù)活動(dòng)指導(dǎo)教師，教學(xué)文章、課題、授課比賽獎(jiǎng)項(xiàng)成績頗豐。二是，課堂活躍度和學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度顯著提升，學(xué)生獨(dú)立思考能力和競爭力全面增強(qiáng)。師生的互動(dòng)探討增強(qiáng)了課堂吸引力，學(xué)生上課氣氛活躍，精力集中。全過程學(xué)業(yè)評價(jià)增強(qiáng)了學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度，虛擬現(xiàn)實(shí)仿真極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度，遇到感興趣的電路就會(huì)仿真追蹤過程結(jié)果?！胺菢?biāo)準(zhǔn)答案考試”激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新智慧，學(xué)生可自由發(fā)揮優(yōu)秀創(chuàng)意。

結(jié)語

本文以“40分鐘課堂”為牽引，推動(dòng)人才培養(yǎng)創(chuàng)新，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、學(xué)業(yè)評價(jià)、教學(xué)激勵(lì)、條件保障的全要素推進(jìn)課堂教學(xué)改革。首次提出“縱向—問題探究式”教學(xué)與“橫向—要素多元化”輔助教學(xué)手段相結(jié)合的二維拓展式小班教學(xué)。時(shí)間上，通過對知識(shí)的抽絲剝繭式問題探究，在學(xué)生理解和掌握知識(shí)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生深度思考知識(shí)的內(nèi)在屬性及規(guī)律，達(dá)到舉一反三、升華創(chuàng)新的目的；空間上，采用多元化全要素課堂教學(xué)改革、全過程學(xué)業(yè)評價(jià)、全方式推進(jìn)個(gè)性化培養(yǎng)等舉措，促進(jìn)課堂教學(xué)改革理念、方法、技術(shù)、評價(jià)的全新設(shè)計(jì)與實(shí)踐，扎實(shí)知識(shí)根基、形式開枝散葉，使課堂真正成為思維與靈感綻放的舞臺(tái)，探索出了課堂教學(xué)改革新思路。