王艷君

電工學(xué)是高等院校非電類工科專業(yè)學(xué)生的一門必修課，是對于電學(xué)入門性質(zhì)的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有完整的理論體系，是后續(xù)專業(yè)課程的公共基礎(chǔ)。課程內(nèi)容分為電工技術(shù)與電子技術(shù)兩大部分。電工部分是電路分析的內(nèi)容，包括電路的基本概念和基本定律、電路及其分析方法、正弦交流電路、三相電路、交流電動機以及工業(yè)企業(yè)供電與安全用電等內(nèi)容。電子部分包括模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩部分內(nèi)容，主要內(nèi)容為半導(dǎo)體器件、基本放大電路、集成運算放大器、門電路、組合邏輯電路以及觸發(fā)器和時序邏輯電路等內(nèi)容，其理論性和實踐性都非常強。通過對電工學(xué)課程的學(xué)習(xí)，旨在培養(yǎng)學(xué)生分析和解決電學(xué)基本問題的能力，并為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定一定的理論和實踐基礎(chǔ)。

新工科要求應(yīng)用型高等院校應(yīng)圍繞“大工程觀、學(xué)生核心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)、綠色工程教育、全面工程質(zhì)量教育”宗旨，創(chuàng)新課堂教學(xué)方法、深化課堂教學(xué)改革。新工科背景下，高等院校的非電類工科專業(yè)的電工學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)改變傳統(tǒng)的灌輸式、填鴨式教學(xué)模式，促進(jìn)課程轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)式和任務(wù)驅(qū)動式的課堂教學(xué)模式。工程實踐能力與科技創(chuàng)新能力是新工科背景下人才培養(yǎng)的基本要求。為了適應(yīng)新工科背景下應(yīng)用型本科院校非電類工科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合應(yīng)用型本科院校特點，對我校車輛、能動、汽服、交運等非電類工科專業(yè)電工學(xué)的課堂教學(xué)進(jìn)行了改革與探索。

1 新工科背景下電工學(xué)課堂教學(xué)的新訴求

新工科背景下，電工學(xué)的課堂教學(xué)在重點突出課程內(nèi)容基礎(chǔ)性的同時，還要結(jié)合一定的工程實踐背景，強調(diào)課程的工程實踐性與創(chuàng)新性，并實現(xiàn)與學(xué)生相關(guān)專業(yè)的有機結(jié)合。這就要求教師在電工學(xué)的課堂教學(xué)過程中始終堅持以學(xué)生為中心，以目標(biāo)為導(dǎo)向，創(chuàng)新課堂教學(xué)方法。同時，注重對學(xué)生的創(chuàng)新思維、綜合素質(zhì)、持續(xù)學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，使課堂教學(xué)更適用于培養(yǎng)面向新工科的工程人。具體分析如下。

1.1 人才培養(yǎng)需求

新工科為時代的發(fā)展提出了新的人才培養(yǎng)理念，要求培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神卓越發(fā)展的工程科技人才，為我國的科技發(fā)展和國際競爭提供必需的智力支持和人才保障。作為應(yīng)用型本科院校，培養(yǎng)的人才應(yīng)具有較強的實踐動手能力，能夠創(chuàng)造性地運用所學(xué)的專業(yè)理論知識和實踐技能去解決生產(chǎn)和生活中的各種實際問題，從而推進(jìn)創(chuàng)新型專業(yè)工程科技人才的培養(yǎng)需求，培養(yǎng)出實踐能力強、具備一定的創(chuàng)新精神、能夠引領(lǐng)未來發(fā)展的復(fù)合型科技人才。

1.2 專業(yè)建設(shè)需求

新工科強調(diào)專業(yè)學(xué)科建設(shè)應(yīng)注重實用性、交叉性以及綜合性。電工學(xué)的課堂教學(xué)內(nèi)容應(yīng)與車輛、能動、汽服、交運等非電類工科專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)緊密結(jié)合。由于專業(yè)差異、學(xué)時差異等，不同專業(yè)對電工學(xué)的課程需求也各不相同。因此，電工學(xué)的課堂教學(xué)必須緊密結(jié)合各個專業(yè)的具體培養(yǎng)需求，并針對不同專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，制定不同的課程授課方案，在保障教學(xué)內(nèi)容完整的基礎(chǔ)上，深入挖掘各專業(yè)的工程背景，將新工科理念融入課堂教學(xué)建設(shè)。最后，充分結(jié)合各專業(yè)的培養(yǎng)方案，根據(jù)學(xué)時的不同，靈活調(diào)整課堂教學(xué)內(nèi)容。

1.3 實踐拓展需求

工程實踐能力與創(chuàng)新能力，是推動社會發(fā)展的源泉。電工學(xué)的課堂教學(xué)應(yīng)在注重理論知識的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力，改變課程實驗室實驗，實驗項目固定，并以驗證性實驗為主、綜合設(shè)計類實驗為輔的現(xiàn)狀。在課堂教學(xué)過程中適當(dāng)增加實驗及實驗仿真環(huán)節(jié)，拓展學(xué)生的視野，豐富課堂教學(xué)活動，并進(jìn)一步促進(jìn)理論知識和實踐能力的有效融合，強化學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，豐富學(xué)生對課堂理論知識的實踐與應(yīng)用，提高學(xué)生綜合運用所學(xué)專業(yè)知識、解決處理工程實際問題的能力。

2 電工學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀分析

通過對我校車輛、能動、汽服、交運等非電類工科專業(yè)的電工學(xué)課堂教學(xué)情況進(jìn)行調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)這些專業(yè)學(xué)生的電學(xué)基礎(chǔ)知識有限，接受能力稍差。而電工學(xué)的課程內(nèi)容多，綜合性強，但課時少。因此，當(dāng)前電工學(xué)的課堂教學(xué)在培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才方面存在很大的不足。總結(jié)電工學(xué)的課堂教學(xué)問題，主要包括以下幾個方面：

（1）課堂教學(xué)模式多為教師主導(dǎo)型，學(xué)生參與度不高

目前，電工學(xué)的課堂教學(xué)多采用“教師一講到底”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，僅注重理論知識的傳授而忽視了對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。課堂上學(xué)生一直處在被動接受狀態(tài)，導(dǎo)致學(xué)生主動探究學(xué)習(xí)能力不強，在完成課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)后并不能形成完整的課程知識體系，更談不上綜合能力的培養(yǎng)。最終，難以滿足新工科以學(xué)生為主體的核心內(nèi)容和對非電類工科專業(yè)人才培養(yǎng)的要求。

（2）課堂教學(xué)手段單一，教學(xué)內(nèi)容沒有專業(yè)區(qū)分

電工學(xué)當(dāng)前的課堂教學(xué)手段主要是以PPT加板書的形式為主，引導(dǎo)啟發(fā)式課堂教學(xué)較少。同時，課堂教學(xué)內(nèi)容過于陳舊，沒有根據(jù)學(xué)生專業(yè)的差別進(jìn)行區(qū)分設(shè)計，沒有形成適應(yīng)各專業(yè)培養(yǎng)計劃的課程體系，忽視了根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的不同學(xué)情進(jìn)行因材施教的重要性，最終導(dǎo)致非電類工科專業(yè)學(xué)生對電工學(xué)的重視程度不夠，進(jìn)而缺乏學(xué)習(xí)興趣和動力，不利于課堂教學(xué)的順利開展。

（3）理論教學(xué)內(nèi)容多，脫離工程實踐

電工學(xué)多采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，即教師課堂上進(jìn)行理論教學(xué)，學(xué)生去實驗室完成課程實驗。對于非電類工科專業(yè)來說電工學(xué)理論課時占比多，實驗課時占比少，課堂教學(xué)過程中主要側(cè)重基礎(chǔ)理論的講解，聯(lián)系實踐不足。此外，電工學(xué)實驗多以驗證性實驗為主，由于實驗設(shè)備資源有限，學(xué)生一般3～5人一組，學(xué)生整體參與能力非常有限。同時，電工學(xué)實驗缺少工程應(yīng)用實踐背景，不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，不符合新工科的培養(yǎng)要求。

（4）考核形式單一，缺少有效的過程評價與激勵機制

電工學(xué)主要采用閉卷考試與平時成績考核的形式，缺乏有效的過程考核評價方式和激勵策略，教師無法全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及問題，導(dǎo)致學(xué)生進(jìn)取心較差，投入精力少，學(xué)習(xí)效果差。

3 新工科背景下電工學(xué)課堂教學(xué)改革與探索

3.1 基于學(xué)生興趣引導(dǎo)的游戲晉級式教學(xué)法和案例教學(xué)法，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

在電工學(xué)的課堂教學(xué)過程中，根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的學(xué)情和授課內(nèi)容引入趣味游戲晉級元素，合理設(shè)定游戲段位，并建立合理的游戲晉級考核標(biāo)準(zhǔn)，以小組為單位，讓學(xué)生在歡快的游戲競爭環(huán)境中學(xué)習(xí)知識，吸引學(xué)生真正投入到課堂學(xué)習(xí)中，促進(jìn)對課堂知識的消化吸收。同時，電工學(xué)課程的理論性、實踐性、工程性都很強，課堂教學(xué)過程中應(yīng)結(jié)合不同專業(yè)的專業(yè)背景，形成適應(yīng)各專業(yè)培養(yǎng)計劃的課程體系，并根據(jù)授課內(nèi)容精心設(shè)計能夠吸引學(xué)生的并與其專業(yè)背景緊密相關(guān)的工程項目案例，課程內(nèi)容完全根據(jù)工程項目的模式展開，并形成完整的知識體系，加強課堂教學(xué)與相關(guān)專業(yè)工程實踐相結(jié)合。在采用游戲晉級式教學(xué)法和案例教學(xué)法的課堂授課過程中，并注意合理設(shè)計懸念來調(diào)動學(xué)生的好奇心，使電工學(xué)的課堂教學(xué)不再枯燥抽象，而是變得生動具體，促進(jìn)學(xué)生主動性學(xué)習(xí)和系統(tǒng)性思考。力爭做到教、學(xué)、做合一，使學(xué)生真正成為電工學(xué)課堂的主人。

3.2 混合式課堂教學(xué)模式，提升教學(xué)效果

采用雨課堂等智慧教學(xué)工具，把線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和傳統(tǒng)的課堂教學(xué)有機融合起來，輔助實現(xiàn)電工學(xué)課程的線下線上混合式教學(xué)模式。課前雨課堂發(fā)布預(yù)習(xí)課件或錄制好的預(yù)習(xí)講解視頻，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)平臺上優(yōu)秀的慕課資源來豐富課前線上教學(xué)內(nèi)容，適應(yīng)當(dāng)代大學(xué)生隨時隨地采用手機或電腦進(jìn)行線上學(xué)習(xí)的需求。課堂授課時，利用雨課堂實現(xiàn)掃碼簽到，隨機點名，并充分利用雨課堂的彈幕和投稿的功能，加強課堂互動并及時接收學(xué)生的反饋，形成課堂閉環(huán)，實現(xiàn)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的優(yōu)化。課后及時發(fā)布課堂作業(yè)，檢查學(xué)生對課堂知識的學(xué)習(xí)和掌握程度，加強教師和學(xué)生的直接互動交流。將雨課堂等智慧教學(xué)工具全面融入電工學(xué)課堂教學(xué)的混合式教學(xué)模式，可以有效延伸課堂教學(xué)的時間和空間，既能發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又能有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性和創(chuàng)造性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、課堂參與度以及課下預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)效果。最終，達(dá)到課前、課中、課后三個環(huán)節(jié)有機結(jié)合，實現(xiàn)“學(xué)生為主、教師為輔”的新型混合式課堂教學(xué)模式。

3.3 將虛擬仿真技術(shù)引入到電工學(xué)課堂教學(xué)中，加強理論與實踐的結(jié)合

將Multisim軟件的虛擬仿真技術(shù)引入電工學(xué)的課堂教學(xué)之中，形成直觀可視化的課堂教學(xué)方式。在講解理論知識的同時，利用Multisim軟件進(jìn)行虛擬仿真與演示，可以使電工學(xué)課堂教學(xué)中抽象的理論定律形象化，突破實驗室教學(xué)的時間和空間，進(jìn)一步促進(jìn)理論、實驗與課程設(shè)計的有機統(tǒng)一。通過仿真電路的分析與設(shè)計讓學(xué)生在課堂中就能感受到實驗所帶來的直觀效果，加強學(xué)生對于課堂授課內(nèi)容的認(rèn)識與理解，同時提高學(xué)生分析與搭建實際電路的能力，并為學(xué)生課下問題解決和創(chuàng)新設(shè)計提供途徑。通過Multisim軟件的虛擬仿真使課堂教學(xué)實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，使教學(xué)效果最大化，并為實驗教學(xué)的順利開展奠定一定的理論和實踐基礎(chǔ)。

3.4 深度挖掘思政元素，有機融入課堂教學(xué)全過程

在電工學(xué)課堂教學(xué)的開展過程中，始終堅守立德樹人初心，堅持為黨育人、為國育才。根據(jù)學(xué)生學(xué)情與專業(yè)特點，深入挖掘課程中所蘊含的價值與精神元素，并融入教師課堂教學(xué)一言一行，堅持把思想政治工作貫穿課堂教學(xué)全過程，促進(jìn)將“合作創(chuàng)新意識”“責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識”“工匠精神”“科技強國理念”等思政元素融入課堂教學(xué)之中，實現(xiàn)全程育人、全方位育人。同時有機結(jié)合高效、有針對性的教學(xué)方法，抓牢學(xué)生的注意力，在知識傳授過程中潛移默化地影響和塑造學(xué)生的道德品格，提升課程思政實施效果。通過充分挖掘與授課專業(yè)相關(guān)的思政教育元素，培養(yǎng)學(xué)生逐漸樹立專業(yè)榮譽感與職業(yè)使命感，不斷提升育人成效。

3.5 完善課程考核評價方式與激勵機制，加強對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核與激勵

細(xì)化和完善電工學(xué)的課程考核評價方式，實現(xiàn)課程考核環(huán)節(jié)多樣化和考核評價多元化。對學(xué)生的考核不僅僅是閉卷考試、課堂表現(xiàn)、作業(yè)及課程實驗等，還要考查學(xué)生對理論知識的靈活運用能力、創(chuàng)新能力以及學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)情況等平時成績的考核評價，來加強對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的考核與評價，增加學(xué)生的課程參與度，力爭實現(xiàn)對學(xué)生全面客觀評價。同時，還根據(jù)章節(jié)內(nèi)容增加章節(jié)測試等階段性考核，及時了解學(xué)生的階段性知識掌握情況和問題，以在課堂教學(xué)過程中對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法及時地進(jìn)行調(diào)整和完善。同時，學(xué)生經(jīng)過階段性考核，能及時發(fā)現(xiàn)自身對知識點的掌握情況，進(jìn)而查漏補缺、鞏固理解，增強學(xué)習(xí)自信和學(xué)習(xí)動力。同時，在電工學(xué)課堂教學(xué)過程中，建立合理的學(xué)生激勵機制，激勵學(xué)生更加自主積極的學(xué)習(xí)。

下面以基爾霍夫定律教學(xué)內(nèi)容為例，“45分鐘+40分鐘”課堂教學(xué)的總體設(shè)計思路如表。

4 結(jié)語

課堂教學(xué)改革是一項長期的系統(tǒng)工程，永遠(yuǎn)都在路上。作為本科院校的一名專業(yè)教師，深知責(zé)任重大，使命光榮，要始終堅守立德樹人初心，堅持以學(xué)生為中心，緊跟時代發(fā)展步伐，持續(xù)改進(jìn)和完善課堂教學(xué)方法和理念，探索適合新工科人才培養(yǎng)的新型課堂教學(xué)模式。

本文系山東交通學(xué)院本科教學(xué)改革研究項目資助“新工科背景下非電類工科專業(yè)電工學(xué)課堂教學(xué)改革與實踐”研究成果，項目編號：2022YB29。

（作者單位：山東交通學(xué)院信息科學(xué)與電氣工程學(xué)院）