張世良，柳粟杰

(寧德師范學(xué)院 信息與機(jī)電工程學(xué)院，福建 寧德 352100)

開(kāi)放式教學(xué)分為教與學(xué)兩個(gè)方面，其核心內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中角色的轉(zhuǎn)變.教師從知識(shí)的傳遞者變?yōu)橹笇?dǎo)者，而學(xué)生則從知識(shí)的被動(dòng)接受者變?yōu)橹R(shí)的主動(dòng)建構(gòu)者.目前雖然國(guó)內(nèi)許多高校鼓勵(lì)開(kāi)展本科階段的開(kāi)放式教學(xué)，但多數(shù)高校課程仍沿用傳統(tǒng)的單純接受式的教學(xué)方法，且教材老化，知識(shí)更新不及時(shí)，授課模式單一，難以激起學(xué)生的求知欲望.教學(xué)體系應(yīng)立足于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，著重培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)應(yīng)用方面的能力，不斷革新課程體系，完善專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案，全面推動(dòng)發(fā)展素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，使得學(xué)生的知識(shí)、能力和綜合素質(zhì)得到全方位提升[1].“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代對(duì)高等院校人才培養(yǎng)提出了新的要求，高校應(yīng)建立開(kāi)放式的創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)體系和現(xiàn)代化的電子系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)訓(xùn)練平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新研究能力和對(duì)新技術(shù)、新器件的應(yīng)用能力，致力培養(yǎng)一大批實(shí)踐創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的各類(lèi)高素質(zhì)工程技術(shù)人才[2-3].

1 實(shí)施開(kāi)放式教學(xué)實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的要求

1.1 開(kāi)放式教學(xué)環(huán)境的營(yíng)造

與傳統(tǒng)教學(xué)不同，開(kāi)放式教學(xué)必須創(chuàng)造特定的教學(xué)環(huán)境，即利用現(xiàn)代科技手段構(gòu)建智能化、個(gè)性化、數(shù)字化的現(xiàn)代教學(xué)環(huán)境.它包括三個(gè)具體方面.一是打造智能化教學(xué)環(huán)境.移動(dòng)終端如智能手機(jī)、電腦或平板電腦在教與學(xué)的實(shí)施中是不可或缺的.相關(guān)的開(kāi)放式教學(xué)平臺(tái)或開(kāi)放式教學(xué)工具也是實(shí)施開(kāi)放式教學(xué)的必備要素，收集相關(guān)的音頻、視頻、動(dòng)畫(huà)、圖片等讓智慧課堂更加生動(dòng).二是營(yíng)造個(gè)性化的教學(xué)環(huán)境.例如，提供相關(guān)的開(kāi)放課程供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，將相關(guān)的精品課、微課、研究論文等上傳到開(kāi)放式教學(xué)平臺(tái)作為學(xué)習(xí)內(nèi)容的補(bǔ)充.三是打造數(shù)字化教學(xué)環(huán)境.教師充分利用開(kāi)放式教學(xué)工具的簽到、問(wèn)卷、投票、討論、測(cè)試等功能，可以在教學(xué)工具的后臺(tái)管理中對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行一系列數(shù)字化統(tǒng)計(jì)，更直接、更直觀地了解開(kāi)放式教學(xué)的效果.

1.2 教師開(kāi)放式教學(xué)技能的發(fā)展

深度學(xué)習(xí)不同于學(xué)生導(dǎo)向的學(xué)習(xí)，而是在教師的指導(dǎo)下形成的對(duì)知識(shí)的高階認(rèn)知.基于深度學(xué)習(xí)的開(kāi)放式教學(xué)對(duì)教師提出了新要求.教師要提高信息化教學(xué)能力，不僅能夠利用信息技術(shù)進(jìn)行解釋、啟發(fā)、演示、引導(dǎo)、聯(lián)系和反饋，而且要利用信息技術(shù)支持學(xué)生的交流與合作、探究與建構(gòu)、自主學(xué)習(xí)和個(gè)性化發(fā)展[4].教師至少需要做到以下四點(diǎn).第一，要深入把握開(kāi)放式教學(xué)的概念.開(kāi)放式教學(xué)的本質(zhì)是一種追求智慧和創(chuàng)造性的教學(xué)，其目標(biāo)是培育、培養(yǎng)學(xué)生的智力，以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用.因此，教師應(yīng)具備充分的教學(xué)設(shè)計(jì)理念.第二，需要掌握信息技術(shù)教學(xué)工具.教師只有巧妙運(yùn)用開(kāi)放式教學(xué)的軟硬件設(shè)施，才能創(chuàng)造一個(gè)特定的教學(xué)情境，增強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí).第三，需要設(shè)計(jì)合理的開(kāi)放式教學(xué)方案.通過(guò)連續(xù)培養(yǎng)和探索，教師必須針對(duì)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)多種開(kāi)放式教學(xué)解決方案，將開(kāi)放式教學(xué)工具的各項(xiàng)功能與完整的教學(xué)活動(dòng)完美結(jié)合，突出學(xué)生的中心性，從而實(shí)現(xiàn)師生之間的隨時(shí)交流.如果教師不進(jìn)行充分的教學(xué)設(shè)計(jì)，開(kāi)放式教學(xué)工具的使用將不能顯著提高學(xué)習(xí)效率和效果.第四，需要對(duì)各學(xué)科有更廣泛的了解.在開(kāi)放式教學(xué)中，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)不能僅僅依靠教師的授課，教師作為學(xué)習(xí)的組織者和引導(dǎo)者的作用不容忽視.教師不僅要能夠詳細(xì)掌握所教授的科目，而且要對(duì)其他相關(guān)科目有所了解，只有這樣，才能有效地運(yùn)用各種教學(xué)策略，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的目的.

1.3 學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)

學(xué)生是深度學(xué)習(xí)的實(shí)施者和終結(jié)者.在傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生往往是學(xué)習(xí)內(nèi)容的被動(dòng)接受者，缺乏自主學(xué)習(xí)意識(shí)，他們的學(xué)習(xí)成果往往是膚淺的.在開(kāi)放式教學(xué)模式中，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，就需要增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)意識(shí)，積極探索，自主學(xué)習(xí).學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)的提高不是一蹴而就的，需要多方面的努力.一是紀(jì)律嚴(yán)明.教師要建立獎(jiǎng)懲機(jī)制，保障學(xué)生自主學(xué)習(xí)的實(shí)施.二是有效的興趣刺激.教師需要通過(guò)多媒體、視頻、圖片、專(zhuān)題討論等多種形式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，積極思考.三是良好的激勵(lì)機(jī)制.教師要注重鼓勵(lì)和積極引導(dǎo)，營(yíng)造積極的學(xué)習(xí)環(huán)境，增強(qiáng)學(xué)生自覺(jué)地開(kāi)展獨(dú)立學(xué)習(xí).

2 開(kāi)放式教學(xué)實(shí)施方法

2.1 改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段

為避免沿用傳統(tǒng)授課方式，可以利用多媒體進(jìn)行交互式授課，包括翻轉(zhuǎn)課堂、微課、慕課等[5].在實(shí)際教學(xué)中，采用動(dòng)態(tài)的動(dòng)畫(huà)展示知識(shí)的形成過(guò)程和情景.根據(jù)以學(xué)生為主體的教育理念創(chuàng)設(shè)開(kāi)放性教學(xué)組織形式，制訂一系列以學(xué)生為中心、以學(xué)生為主導(dǎo)的教學(xué)活動(dòng)，教師和學(xué)生之間以一種開(kāi)放性的教學(xué)相長(zhǎng)、互相影響的關(guān)系進(jìn)行教學(xué)活動(dòng).學(xué)生將學(xué)的訴求反饋給教師，教師設(shè)定開(kāi)放性的問(wèn)題，提高教學(xué)的生動(dòng)性.教師根據(jù)課程內(nèi)容，按照課前預(yù)學(xué)、課中共學(xué)、課后延學(xué)環(huán)節(jié)，即PWP（pre→while→post）模式，引導(dǎo)學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過(guò)程中關(guān)注社會(huì)、了解自我、提升素養(yǎng)、培養(yǎng)能力，助推知識(shí)技能學(xué)習(xí)從理解到內(nèi)化、遷移、創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變.開(kāi)放式教學(xué)模式如圖1.

圖1 開(kāi)放式教學(xué)模式

開(kāi)展“讀、寫(xiě)、議”活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，學(xué)會(huì)自主檢索中外文獻(xiàn)資料，并學(xué)會(huì)在研讀文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，同時(shí)提升寫(xiě)作能力和表達(dá)能力，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力.如在講授典型數(shù)字集成器件時(shí)，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性，加大對(duì)基本原理和使用方法的講解，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)功能總結(jié)出集成器件的輸入輸出關(guān)系，進(jìn)而掌握其使用方法，并能夠舉一反三.

“電子信息工程”專(zhuān)業(yè)集現(xiàn)代電子、通信和信息技術(shù)于一體，圍繞“1+X”的人才培養(yǎng)進(jìn)行課程改革，“1+X”的課程改革和課程目標(biāo)以課程思政為中心，把“立德樹(shù)人”作為教育的根本任務(wù).重視課程思政建設(shè)，緊跟時(shí)代發(fā)展、辦學(xué)特色、地方產(chǎn)業(yè)需求、專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)和學(xué)生職業(yè)志向，找準(zhǔn)專(zhuān)業(yè)知識(shí)教學(xué)與精神指導(dǎo)的結(jié)合點(diǎn)，構(gòu)建課程思政體系；探索社會(huì)、學(xué)校與企業(yè)三方融合、協(xié)同發(fā)展的多元化教育教學(xué)模式，共建專(zhuān)業(yè)實(shí)踐培訓(xùn)基地和技術(shù)創(chuàng)新機(jī)構(gòu)，并將相關(guān)思想政治教育要素融入其中，創(chuàng)建集課堂教學(xué)、實(shí)踐培訓(xùn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)為一體的課程思政體系；結(jié)合產(chǎn)業(yè)和行業(yè)的最新發(fā)展變化，順應(yīng)5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代IT技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，以及“中國(guó)制造2025”的戰(zhàn)略部署，以“互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)”為出發(fā)點(diǎn)，推進(jìn)多層次、多模式、全方位的教學(xué)改革.

在實(shí)際的教學(xué)工作中，教師要充分利用虛擬仿真技術(shù)并逐步引導(dǎo)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的正確使用，如使用Multisim作為電路模擬仿真工具，采用Proteus作為EDA工具軟件，以Labview作為程序開(kāi)發(fā)環(huán)境等，使教學(xué)可以脫離實(shí)驗(yàn)所需要固定的時(shí)間與空間限制，提高專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)置的直觀性與趣味性并方便對(duì)虛擬設(shè)備的優(yōu)化處理.在教學(xué)過(guò)程中可以利用計(jì)算機(jī)資源，如共享校園網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，創(chuàng)建有效的局域網(wǎng)范圍內(nèi)的不同虛擬仿真平臺(tái)，為學(xué)生日常學(xué)習(xí)和生活提供方便.同時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)熟練掌握相關(guān)虛擬仿真軟件的使用并逐步推廣到學(xué)生的學(xué)習(xí)中去，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性，從而提高課程教學(xué)質(zhì)量，推動(dòng)“電子信息工程”教學(xué)工作向更深層次的發(fā)展.

2.2 制定開(kāi)放式課程成績(jī)?cè)u(píng)定體系

對(duì)于“電子信息工程”課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，應(yīng)將學(xué)生個(gè)人表現(xiàn)和小組團(tuán)隊(duì)合作情況結(jié)合起來(lái)評(píng)定.對(duì)于每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，組員之間的成績(jī)是有差異的，組長(zhǎng)是實(shí)驗(yàn)小組的核心人物，不僅要具有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和較好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，而且需要具備對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的統(tǒng)籌能力.組員不可以坐享成果，在課程考核時(shí)需要對(duì)實(shí)驗(yàn)小組的每位成員進(jìn)行隨機(jī)答辯.這種考核機(jī)制不僅可以保證學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定的客觀公正，而且可以引發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興致，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)體競(jìng)爭(zhēng)和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)的強(qiáng)化.

2.3 以團(tuán)隊(duì)式合作方式改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在教學(xué)的同時(shí)，根據(jù)學(xué)生的興趣，布置與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的一定數(shù)量的小課題，提供基本儀器設(shè)備，并鼓勵(lì)學(xué)生自由組合，在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成課題.如在進(jìn)行綜合型實(shí)驗(yàn)時(shí)，由學(xué)生分組完成討論，共同確定電路設(shè)計(jì)方案，然后將實(shí)驗(yàn)分成電路設(shè)計(jì)、電路仿真、電路連接和電路測(cè)試等部分，由每個(gè)同學(xué)完成自己擅長(zhǎng)的部分，最后相互配合完成實(shí)驗(yàn).在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中每組同學(xué)在相互尊重和不斷磨合中完成實(shí)驗(yàn)，小組與小組之間的同學(xué)也可以互相幫助，取長(zhǎng)補(bǔ)短.在選定實(shí)驗(yàn)課題后，學(xué)生從已具備的實(shí)驗(yàn)基本原理入手，自行思考并完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、對(duì)所需實(shí)驗(yàn)設(shè)備的選擇及實(shí)驗(yàn)步驟的擬定，最終在教師的指導(dǎo)下完成所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，最后梳理實(shí)驗(yàn)過(guò)程并完成實(shí)驗(yàn)小論文的撰寫(xiě)工作.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中難免存在著失利和挫折，尋找失敗原因的關(guān)鍵在于使用科學(xué)的思維方式，這就要求學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立思考問(wèn)題，并提出解決方法和途徑.

“電子信息工程”本科生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革應(yīng)堅(jiān)持培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考和解決問(wèn)題的能力，實(shí)行“理念－能力－內(nèi)容－開(kāi)放”為主的人才培養(yǎng)模式，重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，注重引導(dǎo)和啟發(fā)，培育高層次復(fù)合型的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新人才.通過(guò)把控實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量.針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的變化，可構(gòu)建開(kāi)放性的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，采用開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)室管理體系，鼓勵(lì)學(xué)生利用課外時(shí)間開(kāi)展自主實(shí)驗(yàn)研究[6].如電子芯片制作設(shè)計(jì)課時(shí)，課前將電子儀器的使用方法、芯片資料和實(shí)驗(yàn)操作視頻等內(nèi)容上傳到課程網(wǎng)站，供學(xué)生自學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的形式可能為項(xiàng)目或課題驅(qū)動(dòng)式，實(shí)驗(yàn)課題可與所學(xué)課程關(guān)聯(lián)，也可將項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作與教師科研項(xiàng)目整合.

教師在課堂上對(duì)實(shí)驗(yàn)原理要著重講解，對(duì)具體操作則注重引導(dǎo).如針對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生利用理論知識(shí)分析其合理性，以此判斷實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程是否規(guī)范，尋找存在的問(wèn)題并加以解決.通過(guò)學(xué)生自主把握實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)時(shí)間更具彈性化并實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)施資源的共享化.在這個(gè)過(guò)程中，教師起引導(dǎo)作用，只需要對(duì)相關(guān)項(xiàng)目的功能與指標(biāo)設(shè)計(jì)做出要求，對(duì)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施只給出參考性建議，而要求學(xué)生自行查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料并完成具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，增加學(xué)習(xí)樂(lè)趣.

3 結(jié)論

開(kāi)放式教學(xué)可以擴(kuò)大“電子信息工程”專(zhuān)業(yè)學(xué)生的知識(shí)面，啟發(fā)發(fā)散思維思考，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣和自主探索知識(shí)的內(nèi)在動(dòng)力，提高自我學(xué)習(xí)與知識(shí)體系建構(gòu)能力.通過(guò)引入團(tuán)隊(duì)式合作實(shí)驗(yàn)，做到學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的自主化，強(qiáng)化學(xué)生的綜合能力，提高科研興趣，而且引進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生感官認(rèn)識(shí)和對(duì)知識(shí)的理解，將教師的教學(xué)改革、科研活動(dòng)與學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練基地相結(jié)合，向?qū)W生輸送最新的科研成果，使學(xué)生初步具備解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力.“電子信息”課程開(kāi)放式教學(xué)使教學(xué)目標(biāo)更加清晰，內(nèi)容更具科學(xué)性、先進(jìn)性、適用性及規(guī)范性，及時(shí)融入新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范并鼓勵(lì)與行業(yè)企業(yè)合作并開(kāi)展課程建設(shè).