[出处] 教育教学论坛_2022年第19期

嵇斗 王向军 何芳 卞强

[关键词] 教学设计;“电路”课程;教学并举

[基金项目] 2021年度海军工程大学教学发展基金“以能力培养为导向的‘电路’课程教学改革研究”

[作者简介] 嵇 斗（1975—），男，江苏灌南人，博士，海军工程大学电气工程学院副教授，主要从事电工理论研究;王向军（1973—），男，河北滦南人，博士，海军工程大学电气工程学院教授，主要从事电磁场检测与应用研究;何 芳（1981—），女，湖北荆门人，博士，海军工程大学电气工程学院副教授，主要从事电气工程研究。

[中图分类号] G642   [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）19-0133-04 [收稿日期] 2021-11-10

引言

教学设计作为系统化规划教学的过程，是与教学相关的设想和计划，其根据课程标准要求和教学对象的特点，将教学各要素有序安排，并确定合适的教学方案[1]。教学设计关注“运用系统方法，将学习理论与教学理论的原理转换成教学目标、教学评价等教学环节并进行系统规划”[2]。在教学设计研究和实践过程中，先后出现了以“教”为主、以“学”为主和“教学并举”三个发展阶段，其中“肯普模型”把教学目标、学习者特征、教学资源、教学评价这四个要素作为构成教学设计的基本框架[3]，事实上，任何教学设计都离不开这四个核心要素[4]。以“学”为主的教学设计注重学习者学习环境的构建，认为学习环境在教学中具有至关重要的作用，环境是学习者可以协同工作和相互支持的场所。“教学并举”的教学设计克服了单纯以“学”或“教”为中心教学设计的片面性，提出了“主导—主体”的教学设计模式，突出展现了教学过程中教师与学生的互动和辩证关系，是对教学设计理论的良好发展。“教学并举”的教学设计在教学理念上融合了“以教为主”和“以学为主”之长，倡导教师对学生的形成性评价和终结性评价，需要教师在课堂教学实施过程中实时分析学习者的需求，并确定教学内容和教学方法，实时调整教师的教学策略，目的在于提高教学质量和效率，使学生在最短时间内获取更多的知识和能力，从而促进学生良好的发展。

“电路”是理工科院校电气工程、电子工程、计算机科学等专业必修的背景课程、核心课程和主干课程，课程学习在上述专业人才知识体系中，处于基础课程和专业课程之间承上启下的关键阶段，为后续课程打下牢固的理论基础。做好课程教学设计是提高人才培养质量的第一步。下面分别从教学目标、教学理念和方法、教学环节三个方面，分析“电路”课程教学设计情况。

一、明确教学目标

（一）课程总体目标

學生通过课程学习，了解电路知识在现代科学技术上的应用，学会系统地认识和正确理解电路的基本概念、基本理论和基本分析方法，训练并掌握基本电工实验技能，培养通过建立电路数学模型分析和解决相关电学实际问题的综合能力，逐步树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，训练科学思维方法，提高综合素质，培养创新能力，为进一步学习打下坚实的基础。

（二）课程分类目标

1.知识目标。（1）通过课程教学，系统学习电路理论的基础知识，理解基本分析方法，厘清各知识模块间的相互关系，逐步形成利用逻辑和科学的方法解决电路实际问题的理念。（2）认识实验在电路分析中的地位和作用，学会使用电工仪表和电路开展实验，能独立完成基本电路实验。

2.能力目标。（1）学会识别和绘制基本电路图，能等效化简电路;学会常用电工仪器仪表的使用方法，掌握基本电量的测量方法和数据处理方法，了解工程中常用的电器控制设备和装置的使用。（2）阅读并理解电路教材，训练使用高等数学等基本工具，并运用所学的电路分析方法进行电路分析计算的能力，掌握电路实验报告的撰写方法。（3）通过课堂学习、独立思考、集体探讨或借助参考资料，解决课程知识难点问题或应用拓展问题，学会通过观察、分析、实验等方法提出问题并分析解决，逐步掌握科学的学习方法。

3.素质目标。（1）引导学生逐步形成实事求是和勇于创新的科学态度和科学精神，勇于探究与日常生活有关的电路分析与设计问题。（2）有主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，增强学生探讨、合作、分享的团队精神和集体荣誉感。（3）关心国内外电路理论发展现状与趋势，培养学生将所学知识和技能服务于社会的责任感和使命感。

二、厘清教学理念和方法

（一）教学理念

“电路”课程遵循素质教育、创新教育的指导思想，课程教学从关注“教”转向关注“学”，突出教师主导地位及学生主体地位，加强电路基本理论和基本分析计算方法的训练，注重培养学生坚持真理、实事求是的科学素质，使学生逐步养成自主学习、终身学习的习惯，引导学生树立远大理想。课程教学设计着重以下几个方面。

1.把握教学内容。厘清教学要点和知识点网络，由基础理论到分析方法，由直流电路到交流电路，递进式开展课程教学工作，同时需要加强教学内容与实际应用的联系，及时更新教学内容。

2.突出教学改革。鼓励教师开展课堂教学方法改革探索，支持开展教育科学研究;鼓励学生应用网络资源进行自习，参与教学互动交流，开展学科竞赛、电工创新实验等活动。改革课程考核内容和方法，既注重考核学生对课程“三基”的掌握程度，还要检验学生对电路知识的综合运用能力。

3.改进教学方法。课堂教学中充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，加强教学方法研究，重视对学生学习方法的指导。教学过程中适当引入启发式、讨论式、研究式等教学方法，充分调动学生的学习主动性、积极性，提高课堂教学效率。

4.注重教学资源建设。建设全方位教学资源，包括立体化教材体系建设、基于现代教学手段的课程平台建设、在线课程建设、虚拟实验室建设等。

5.严格教学管理。严格按纲施教，完善教学管理措施，编写和完善课程建设资料，定期开展年度电路课程教学总结和评价，调研走访同行专家、督导组专家和毕业学生对课程的评价，及时总结教学经验。

（二）教学方法

多样化且富有活力的课堂教学，对于促进师生交流、提高课程教学效果，起到了重要作用。“电路”课程的教学方法主要有以下六种。

1.讲授式教学法。“电路”课程具有较强的理论性和逻辑性，讲授式教学法是本课程课堂教学的主要方法，前述“电路”主要教学要点中，概念理论及分析方法等内容均可以采用讲授法教学。以“基尔霍夫定律”这一内容为例，通过与道路交通的规律相类比，对电路中电压电流规律展开思考，然后用简明的语言给出定律的内容，分析定律的推论情况，然后通过典型电路问题加强理解。该方法有助于教学进程控制及学生获得大量知识信息，但也需要避免被动接受、“满堂灌”的现象。

2.讨论式教学法。该方法在教师指导下，针对某些电路问题开展讨论、比较等教学活动。例如，“电路”课程给出了多种电路分析方法，针对某些具体电路可以开展各种分析方法的优劣的讨论比较，比如对于电桥电路，讨论求解各支路电量，以及桥支路功率问题有哪些分析方法、繁易程度如何，加深学生对教学内容的理解。讨论式教学法需要精心设计问题，善于引导学习者开展讨论，讨论结束后还需要进一步总结讨论。

3.练习式教学法。该方法是在教师的指导下运用所学知识进行练习，巩固教学内容，提高解决问题的能力。本课程教学中练习式教学主要有两种情形：一是结合其他教学方法开展随堂练习，应在每次课程中安排1～2个提问或课堂练习题;二是针对某一阶段学习后，开展专门的习题课教学，例如在“正弦稳态教学电路分析”这一模块结束后，需要结合进度情况开展。课堂练习式教学形式可以通过课堂提问、课堂练习题黑板求解、随堂测试等多种方法开展。

4.直观演示教学法。该方法通过在课堂中演示示范性实验，让学生通过观察实验现象，直观获得感性认识，加深对教学内容的理解。在本课程教学中，可开展电路理实一体化教学，把课堂搬到实验室，通过教师演示或者学生实做相关实验，引出或总结规律，例如，在开展“叠加定理”的这一内容学习时，可先进行相关实验，然后引出定理内容。

5.探究式教学法。探究式教学法通过教师布置探究性任务，学生通过查阅资料，对问题展开分析，形成研究报告，然后在课上进行讲解讨论，教师开展讲评总结，该方法通过学生在完成“任务”的过程中分析解决问题，培养探索和合作精神。例如在“互感器与变压器”这一内容学习过程中，以“非接触电流传感器”为探究对象，要求学生利用已有知识并拓展相关知识内容，开展电流传感器的类型、工作过程及工作特点分析，有助于提高学生的综合应用能力。

6.自主学习法。为培养学生的学习习惯和自主学习能力，提升分析解决问题的水平，拓展学生的视野，可通过部分教学内容的自习或布置思考题，让学生自主学习并解决问题。例如，在学习“戴维南定理和诺顿定理”这一内容时，可以把诺顿定理这一内容教由学生自学，同时布置一些问题和练习题，检查自习效果。

三、关注教学环节

教学设计重点关注四个教学环节，分别是教学准备、课堂教学、课后延伸教学、课程考核。

（一）教学准备

1.明确教学对象和培养目标。根据教学对象的具体情况，厘清开展教学任务的具体要求，精心组织教学内容，设计教学过程，采用合适的教学方法手段开展教学活动。

2.明确知识点内涵。熟悉各次课程的知识点内涵、延伸和应用情况，清楚课程各知识点的内在联系，才能较好的完成教学准备工作。

3.明确教学内容重点和难点。在教案和多媒体课件等编制过程中，需要突出当次课的重点内容，并通过多种手段促进学生对难点内容的理解，必要时可安排专门的习题课或讨论课开展教学。

（二）课堂教学

课堂教学是基本教学环节，应着重做好课堂教学设计，“电路”课堂设计应包含以下要素：课堂教学内容的引入、内容讲解、课堂举例、课堂提问和研讨、课堂练习、课堂小结等。习题课、讨论课是启迪学生思维，培养学生提出、分析、解决问题能力的重要教学环节，应在教师引导下，以讨论、交流为主，学时数应不少于总学时的15%。板书设计也是课堂教学的重要方面，主要包含各标题内容、主要推导过程、重点及难点内容、关键电路图、典型例题等。“电路”课堂设计应包含以下主要要素。

1.课堂教学内容的引入。可以通过新闻报道、日常生活现象、工业电气设备实例以及错题分析、学科历史及发展等方面引入课堂。

2.内容讲解。采用多种教学方法开展课堂教学内容的讲解，讲清基本概念和方法，突出重点和难点内容。

3.课堂举例。精选典型例题，由浅入深地解决重点和难点问题，加深对知识点内容的理解。

4.課堂提问及研讨。课堂教学中，需要贯彻学生为主体的教学思想，做好教师在课堂提问、问题研讨时的引导作用。

5.课堂练习。根据教学进度和教学现场情况，留出一定时间给学生完成课堂练习，提高对教学内容的理解吸收程度。

6.课堂小结、作业及预习要求。课程结束前应安排好本次课程教学内容的小结和复习、预习要求。作业是引导学生学习、检查教学效果、保证教学质量的重要环节，也是体现课程要求规范的重要标志，应注重基本概念，强调基本训练，贴近应用实际，激发学习兴趣。

7.習题课、讨论课是启迪学生思维，培养学生提出、分析、解决问题能力的重要教学环节，应在教师引导下以讨论、交流为主，学时数应不少于总学时的15%。

8.板书设计。板书内容需要与电子课件一致，主要包含各标题内容、主要推导过程、重点及难点内容、关键电路图、典型例题等。以阶梯教室4块黑板为例，每块黑板书写内容一般不超过6行，均匀分布。

（三）课后延伸教学

“电路”课程教学的课后环节一般包括组织课后预习、资料查阅、网络教学资源学习、电路应用问题探索，以及习题批改、课后答疑（含在线答疑）、建立电路创新实验兴趣小组等方面，采用多种方法丰富课后延伸教学内容，提高教学效果。

（四）课程考核

考核方法对于推动教学和管理改革、提升学生能力培养水平，具有鲜明的导向作用，课程主要开展三个方面的考核：（1）学习过程及学习专注度的考核。通过平时课堂表现、平时作业、随堂测试、阶段测试等结果来评价，通过一定的量化方法获得评价分点。（2）电路设计与综合分析能力的考核。主要通过论文、报告或课堂研讨情况来评价。（3）课程期终考试。主要考核教学标准要求的本阶段课程基本理论知识、基本分析方法的掌握程度。

结语

“电路”课程教学设计以“教学并举”为教学理念，着眼于课程教学目标。在课程结构上，按照教学对象的认知规律和教学内容的内在逻辑关系，划分教学和实践模块;在内容上，精选经典电路理论，跟踪学科前沿，重视电路理论和实际装备的相互结合;在教学方法上，倡导启发式、讨论式、研究式教学，提倡教学模式的多样化;在教学手段上，充分利用计算机辅助教学、网络学习等现代化教学手段，综合应用演示实验、在线课程、电子幻灯片和传统的黑板、粉笔等多种方式进行教学;在考核方式上，完善传统闭卷考试的课程考核评价方法，更加关注过程性评价，提倡采用竞赛、探究式研讨、小论文等多种形式综合评定成绩，促进学生文化素质和教师教学水平共同提高。