对标金课标准的“电子线路”课程改革

郭志涛 袁金丽 田汉民 武 一

(河北工业大学 电子信息工程学院， 天津 300401)

2019年10月教育部印发《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》(教高[2019]8号)提出建设一流本科课程“双万计划”，并总结了“两性一度”的金课建设标准，即高阶性、创新性、挑战度。该实施意见明确了课程是人才培养的核心要素，并为课程深化改革指明了方向。按照金课标准开展课程建设是摆在每个教学工作者面前的重要任务，立足电子信息类专业基础课程，在已有线上线下混合式教学实践基础上，深化课程改革，探索切实可行的提升课程“两性一度”的改革新举措，从教学内容、教学方式、教学评价三个课程核心要素开展教研，为达成创新型人才培养的目标积极向前推进。

1 深化拓展教学内容，提升课程目标高阶性

在一流课程建设中，不但要培养学生的专业知识和能力，更要坚持立德树人的根本任务。单纯知识传递为目标的教学内容已经不能满足人才培养的需要，坚持知识、能力、素质有机融合的综合能力培养，使学生具有解决复杂问题的综合能力和高级思维是一流课程提升高阶性的要求[1]。为达到这一目标，在现有课程内容和资源建设的基础上，通过开展“三个结合”增加教学内容的深度和广度，拓展学生眼界，培养深度分析、勇于创新的能力。

1.1 课程内容与立德树人相结合

一流课程不但要实现专业的培养目标，更要完成立德树人的根本任务，这是课程建设的灵魂所在[2]。在培养学生专业知识和能力的同时，把人文精神、工程伦理融入课程教学过程中，做到知识传递和素质能力培养相互融合，润物无声地培养德才兼备的人才。如何在课程目标、课程内容中挖掘与立德树人根本任务相契合的“点”，引发学生积极向上的思想，是赋予课程高阶性、创新性的关键。

“电子线路”课程是一门电类专业基础课，具有面向学生范围广、开课学生年级低的特点。所以该课程对于塑造学生工程意识，培养学生专业兴趣等方面具有重要的基础作用。在教学实践中，结合课程内容提出诸多值得思考问题，如在课程中涉及三极管、场效用管等电子器件，这些基本的放大器件奠定了模拟电路的基础，这方面可以引导学生思考科技进步对人类社会的影响；再比如在放大电路设计中很多电路指标不能兼得，需要合理取舍，那么就需要抓住主要矛盾，解决主要问题的矛盾论思想的指导。表1给出课程内容与对应的思考问题设计。

表1 各个章节思考题目列举

1.2 课程内容与科技发展相结合

“电子线路”作为一门专业基础课，课程内容偏重基本器件、基本原理、基本电路，课程的实践环节偏重基本测量方法、基本仪器仪表使用、基本实验数据处理等基础内容。在讲授基础内容的同时适时引入科技背景、项目成果，能够使学生更能理解基本原理的高层次应用，体会知识基础的重要性。表2是“电子线路”课程内容深化和扩展的部分实例。

表2 课程内容深化与扩展实例

1.3 课程内容与工程问题相结合

课程内容的高阶性体现在课程内容能够培养学生深度分析，提高实践动手能力。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，知识能够应用才算是真正掌握。能够利用课堂所学解决实际复杂工程问题是课程的目标，更是对学生的高层次“挑战度”要求。

在实际课程内容中，需要考虑循序渐进的培养学生高级思维能力，可以按照“知识理解——知识应用——复杂问题解决”的层次依次开展。复杂工程问题的设定也需要按照层次精心设计。如半导体器件特性对温度敏感，电路易于受到温度影响，学生需要掌握负反馈的技术原理，实现消除温度等环境变量的影响，使电路具备工程应用要求稳定可靠的特点。

2 线上线下混合式教学

慕课建设和线上线下混合式教学引入了现代信息技术，改变了传统的教学方法。强调“以学生为中心”教学理念，在改变教师教学理念和改革教学方式上有了突出进展[3]。课程结合当前先进的信息化教育手段，构建“信息化教学引领知识传递，混合式教学驱动能力培养的人才培养模式”,实现由低阶学习向高阶学习的转变。

2.1 信息化教学手段的应用

“互联网+”时代，网络技术的发展为教学提供了更丰富的渠道和形式，知识传递不必依赖单一的课堂授课，学生可以在更自由的时间和地点完成知识的获取。信息化教学引领知识传递具有如下几方面的优势：①慕课视频内容具有短小精炼、独立成节的特点，可以反复观看，有助提高学生学习兴趣和吸收水平；②慕课的技术手段能够完整记录学生的学习过程，对于教师而言更能第一时间掌握学生的学习动向和可能出现的难点问题，从而有针对性地进行教学内容的安排。“电子线路”课程经过两年的建设，目前获批为河北省精品在线开放建设课程，包括理论授课和实验授课慕课视频80余个、测试习题200余个，目前课程已经在学堂在线网站上线运行。

2.2 翻转课堂设计

翻转课堂突出以学生为中心的教学理念，教师的角色从知识传授者向学习引领者转变[4]，课堂设计分为以下四个基本模块。

(1)教师引导模块：通过教师引导，主要介绍本节课的核心学习目标、需要解决的关键问题点、课堂如何组织、如何进行评价等；

(2)学生翻转模块：课程知识的关键问题以小组为单位安排学生讲述，其他同学提问，并对翻转效果给予评价；通过这个环节，学生自主学习能力与合作学习能力可以得到提升；

(3)测试反馈模块：教师将本次课程关键知识点整理成若干测试题，由学生随堂解答，并通过雨课堂与学生互动，统计学生答题情况，从而了解大家掌握情况。

(4)研究性学习模块：学生课前学习时自己提出疑问，并寻找解决方案，在课堂与大家分享，教师引导其他同学与之互动。通过这个环节，学生可以自发探究，深入思考，进行研究性学习，有效激发学生的创新能力。

2.3 多种学习能力培养

线上线下混合式教学设计的关注点不仅仅存在于专业知识教学中，更需要注重学生本身学习能力的提高，可谓授之以“鱼”不如授之“渔”。教师在开展教学过程中，引导学生掌握多种学习模式，培养适合不同阶段的学习方法。具体包括自主学习、合作学习和研究性学习，这三种学习模式层次不同，贯穿线上线下整个过程。

专业课程的自主性学习能力培养需要两个方面：一是学生自主意识、自立行为的内在因素，二是能够赋予学生更多自主学习权利、提供各种自主学习资源的外部条件[5]。线上慕课学习是引导学生培养自主学习能力的关键阶段。具体操作通过明确课程目标、公布学习任务、自学测试与个别指导、巩固学习成果等四个环节完成自主个性化学习能力的锻炼和提高。

在线课程不仅提供知识资源，其拥有的交互讨论功能，为合作学习提供了空间，使合作学习突破时空界限，慕课的网络化特征使群体在线协作学习成为常态。另一方面，在线下课堂上，安排以小组为单位合作讨论和项目协作，小组成员之间可以互相分工、相互促进。“电子线路”课程在开展翻转课堂教学以小组为单位，有利于引导学生高效率地思考、发表见解，通过追问、补问等方式，引导学生进行深度思维，并通过生生互评、教师点评等活动进行及时指导与纠正。

研究性学习是培养学生高阶思维和创新性重要环节，其本质在于学生自我追求知识发现，完成知识的自主建构[6]。研究性学习的开展有赖于翻转过程中教师的积极引导和启发。在实际的教学过程中，通过不断递进的问题激发学生的思考，并根据当前的教学内容拟定多个开放性题目，鼓励学生自由探究，并以课堂翻转的形式由学生汇报研究结果供分析讨论。

研究性学习还表现在实践能力创新培养方面，课程内容延伸到大学生创新创业项目、挑战杯等学科竞赛当中，学生的实践创新激情被点燃，积极投入到学科竞赛，开展探索实践之旅。

3 提高课程挑战度，建立面向过程的考核标准

提高课程挑战度，让学生体验“跳一跳才能够得着”的学习挑战，感受到付出努力取得成绩的成就感。挑战度的提高不是简单的考卷难度提高。在“一流课程”建设内涵中，挑战度应该体现在整个教学的过程中，这就要求建立一套科学的面向过程的考核标准[7]。转变“一卷定成绩”评价机制，建立多元成绩评价体系，客观反映学生较为全面的学情动态，包括在线学习、线下翻转、实践考察和素质拓展等环节；制定科学的成绩构成比例，加大研究性、创新性、综合性考察内容权重，做到考核能力与激发潜力并重。在教学实践当中，“电子线路”课程将考核内容与能力培养相联系，构建了形成性评价和终结性评价相结合的成绩考核方案。如表3所示。

表3 面向过程的成绩考核方案

4 结语

对标金课建设标准，对“电子线路”课程进行改革实践，课程已经被评为河北省线上线下混合式一流课程。从多个方面深化和拓展了课程教学资源，提升课程目标高阶性；通过开展线上线下混合式教学，创新教学方式，强化学生能力培养；增加课程挑战度，完善教学考核标准，建立面向过程的成绩评价体系。以电类基础课程为载体的开展金课建设实践研究，其成果遵循教育规律，具有一定的通用性，可为相关课程建设提供借鉴思路。