1、第 卷第 期 年 月电气电子教学学报 收稿日期：；修回日期：基金项目：海军工程大学教学发展基金项目（）第一作者：何芳（），女，博士，副教授，主要从事“电路”理论的教学、多物理场探测的研究工作，：“电路”课程理实一体化教学模式改革实践何 芳 嵇 斗 王晓蓓（海军工程大学 电气工程学院，武汉）摘要：为适应高等教育院校改革发展，推动育人模式创新，对“电路”课程教学模式进行了研究。通过重构课程教学内容体系、开展层次化教学实践设计、制定全程化教学考核方案，构建了以学员为中心、以能力培养为导向的理实一体化教学改革模式，并开展课堂教学实践。该教学模式激发了学员对知识的探索研究兴趣，提升了教员参与教学改革的热
2、情，教学反馈结果表明该改革模式有利于教学质量的提升。关键词：理实一体化；以学员为中心；教学实践中图分类号：文献标识码：文章编号：（）（，）：，：；教育部计划 至 年间建设 万个左右国家级一流本科专业和 万个左右省级一流本科专业，即“双万计划”，并下发了关于深化本科教育教学改革 全面提高人才培养质量的意见，要求落实学生忙起来、教师强起来、管理严起来、效果实起来的系统部署。在高等教育人才培养相关政策指引下，国内高校轰轰烈烈开展了教法、学法、考法的系列改革，形成了“以学生为中心”的混合式、翻转式、共同体等多种教学模式。教育改革的核心是课程改革，“电路”课程将“传统知识讲授向学员能力培养转变”作为改革
3、目标，通过分析现行课程的教学体系、重构课堂教学模式，把“理实一体化”作为教学改革实施途径，开展课堂教学实践，总结教学实践规律。国内高校课程改革现状清华大学于歆杰教授于 年开展了、翻转课堂的教法改革，通过“电路原理”课程改革试点班和平行班的教学效果对比，初步显现了教法改革效果优于传统的课堂知识传授。年北京邮电大学的俎云宵教授从概念实施层面提出了要进行“形势下的高校教学改革”，主要针对、基于 的翻转课堂等教学方法实施中存在的问题开展了讨论。年浙江大学的王晓萍教授以“物理光学”“应用光学”“光电检测技术”等多门理论、实践课程为载体从教法、学法、考法等多方面全方位地开展了“以学生为中心、以能力培养为主
4、导”的课程教学模式改革，同时实施了课外自学、课堂研讨、翻转课堂、同伴教学、案例引入等教学方法，并指出“教法”“学法”的改革必将促进课程“考法”的改革，将考法改革也纳入了教学改革环节。海军工程大学的陈少昌教授自 年开始对“模拟电子线路”课程试行了讨论式教学法改革，强调“课堂教学由知识导向转变为能力导向”，对该课程的知识体系、教学内容、实施方案等系列环节进行了改革，并将总结的教学成果推广应用到了“数字电路与逻辑设计”等 门电子技术类课程教学中，形成了“问题驱动、理实一体、自主实践、多维互动和评价反馈”为核心要素的讨论式教学法及其“线上线下、课内课外”师生交流互动模式。年厦门大学的郭建鹏教授在翻转课
5、堂传统模式的基础上提出了通用的 翻转课堂教学模式，提高了翻转课堂模式的普适性、可操作性、灵活性和理论性，促进了对翻转课堂教学改革的研究和应用，推进了“以学员为中心”的课堂革命。海军工程大学的“电路”课程面向全校本科生授课，自 年来响应院校教育转型号召，一直在进行教学改革和调整，在教学认知及教学规律探索上对课程重新定位和思考。构建理实一体化的课堂教学模式 分模块重构教学内容体系理实一体化即理论实践一体化教学法，突破了以往理论与实践相脱节的现象，突出学生动手能力和专业技能的培养。理论性较强、课程内容较抽象、不结合实验不易理解的课程，根据其特性都可以实行理论实践一体化教学法。“电路”课程提倡理论与实
6、践教学的一体化开展，突出学员在教学中的中心地位，通过设定教学任务和目标，将理论知识和实践训练交替融合，丰富课堂教学和实践环节，把电路理论课堂搬进实验室，把理论教学与实验实践紧密结合，从做中学、在学中做，在潜移默化中完成基本理论、方法、动手能力和实验技能的培养。“电路”课堂改革以教学体系为切入口进行重构，将教学内容分模块进行细化，由原先的直流、交流、动态三大理论模块融合到电路运行规律、电路仿真计算、电路基础实验、电路组装设计四个实验模块中。电路运行规律实验主要涉及电路基本概念、基尔霍夫定律、电路定理等直流电路理论知识，相对基础，比较容易理解，主要采用基本知识点学员自学，理论重点、难点教师课程讲解
7、，大量实验验证加强理论理解的教学方式。电路仿真计算主要涉及电路系统分析方法，例如支路法、节点法、网孔法等理论计算性极强，且方程计算量很大，采用 软件仿真计算，培养学员将矩阵理论、数学思维、编程语言应用到电路求解问题中。电路基础实验主要涉及动态电路时域分析和交流电路分析基础，例如 电路响应、交流阻抗计算、功率因素提高等元器件组装，侧重于应用实验测量来解释电路理论过程及结果的相关知识点。电路组装设计主要涉及互感器、谐振电路、三相交流电路，例如耦合电感测量、串联并联谐振电路设计、对称星形三相电源设计等，需要学员自行选择元器件、自行组装、自行调试，培养和检验学员理论知识的应用能力和综合动手实践能力。“
8、电路”课程教学内容体系如图 所示。图 教学体系模块化 分层次开展教学实践设计结合教学大纲和教学目标进行教学设计研究（包含课前、课中、课后教学设计和教学功能分析）。“电路”课程实施过程中，分层次划分课程知识点，并提出相应知识技能要求。软件仿真编译和平台操作实验一直配合电路理论讲解贯穿整个课程始终，仿真实验主要集中在电路系统分析方法，以及相量图法、通频滤波等图像直观应用性较强的电路。操作平台开展了基尔霍夫定律及叠加定理的研究、戴维南定理的研究、三表法测量交流阻抗参数、功率因数的测量与提高、三相电路的测量、互感电路的测量等九个实验。按照软件仿真与硬件操作有机结合、基本实验与综合设计交叉互补，形成了“
9、两层次四类别”的分层实践教学体系。软件仿真编译分为基础编译和任务设计，硬件平台操作分为基本实验和综合实验，都横跨了第一层次和第二层次，如图 所示。在第二层次的任务设计和综合实验中通过分组操作和小组互评相结合的方式，培养学员的团队协作意识及组长的领导协调能力，杜绝出工不出力现象。通过各组自评与互评环节，引导学员树立正确认识自我，客观评价他人的诚信意识。学员通过实际操练打好了基本实验技能基础，有步骤成系统地开展综合设计实验，以电路知识点为载图 分层次设计教学实践电气电子教学学报 第 卷体提升了实践动手能力和科学研究素养。制定全程化考核方案“电路”课程细化从单次课堂教学到整个课程的评估方法，系统全面
10、地了解学员知识与技能的掌握程度，分析教员教学过程的得失，制定全程化教学考核方案，为科学评价教学效果和进一步改进教学方法提供依据。“电路”课程改变以往的平时成绩（）期末成绩（）的评价模式，设置形成性考核（）终结性考核（）模式。形成性考核包括习题作业、软件编程设计、实验平台操作，终结性考核为闭卷笔试，全程化考核模式如图 所示。图 全程化考核方式计分标准为习题作业（）软件编程设计（）实验平台操作（）终结性考核（），其中：习题作业：结合平时课堂表现综合打分。优秀计 分；良好计 分；中等计 分；一般计 分；及格计 分；不及格计 分；未完成计 分。软件编程设计：依据设计思路、讲解视频、展示效果综合评分。若
11、进行了 次编程设计，各次成绩为（百分制），则该项成绩 。实验操作：根据实验完成情况、实验报告质量综合打分。采用、五级评价制度进行评价，最后折合成百分制分数，其中：分；：分；：分；：分；：分。终结性考核：采用闭卷笔试，考试结果采用百分制评分，然后折算为终结性考核成绩。最终成绩认定标准为：终结性考核不及格，计课程考核成绩不及格，最高为 分。终结性考核及格，课程成绩为形成性考核与终结性考核加权后的最终成绩，分及以上为通过。开展理实一体化课堂教学实践 学前调研开展学情分析为了更好地了解学员学习基础，针对性开展后续教学，课程组在开课前期做了学情分析，主要对学员学习期待、课程了解程度、作息时间安排等进行了
12、调查。调查发现大部分学员对自身专业了解不多，认为“电路”课程为电类专业基础课程，机械类、作战目标保障类、军港勤务类等专业不需要学习“电路”课程。在对课程了解程度上，对后续专业课程完全不了解，对“电路”课程本身没有认知。作息时间上，的学员认为平时时间被切割成小块，没有大片的时间来学习，要么集体活动，要么出公差，自我支配时间极少，没有业余时间发展自我爱好；的学员认为有一定的自主时间去支配自己想做的事情。调查发现，的学员不喜欢理论繁琐的教学，不喜欢题海式练习，凡事喜欢亲手试一试，更喜欢实践性课题，对自身参与度高的实践类课程表现出浓厚兴趣。学员对教员的认可更多来源于专业能力以及课堂外知识的全面了解，不
13、喜欢只会教学的教师；不盲从权威，无论是专业知识还是社会时事，都敢于质疑；不单纯地只看重学习，对自身综合素质能否得到提升比较看重。愿意和教员沟通，愿意小组协作，部分学员擅长处理学习之外的事务性工作。的学员期待教学改革，认为改革没有意义。其中愿意参加教学改革的学员中，得知要花费大量时间配合改革时，表示不愿意花费时间或现实时间不允许。查漏补缺串联知识盲点课堂教学改革是在试探中摸索、往复循环、螺旋前进的过程，改革进程中或多或少会碰到某些无法预见的问题，故在具体的教学实施中边实践、边总结、边调整、边修正。“电路”课程按照教学计划，增加了大量硬件操作及软件编程实验，对传统的教学内容、教学方法、考核方式进行
14、了一系列调整，主要发现存在以下三类问题：知识点碎片化、零散化，不像传统“电路”课程教学那样形成体系，为解决此问题，在每一章教学内容完成后，用知识导图的形式做归纳总结，或者引导学员分组讨论进行归纳总结。因学时限制，大量硬件、软件实验压缩理论计算练习空间，会带来学员理论计算能力弱化的问题，考虑在实践设计中以基本参数计算作为能力提升补充，检验学员知识迁移及应用的能力。通过阶段性测评查找问题，针对性进行教学调整。课程实施中尽量把记忆性、理解性的知识点放在课前预习，把课堂有效时间用到能真正解决学员学习疑问、能动手实践的教学活动中。随时倾听教学反馈声音为了听到学员最真实的声音，鼓励学员随堂进行教学反馈，课
15、程组开展了问卷调查活动以获得第一手信息。问卷对教学模式、课程实施、作业任务、学习掌握情况、软件编写、实践操作等各方面开展匿名调查，如表 所示。第 期何芳，等：“电路”课程理实一体化教学模式改革实践表 教学调查情况理论知识掌握情况课堂实践问题作业任务安排教学模式满意度情况占比情况占比情况占比情况占比掌握 知识以上不懂实验设计作业任务安排合适很满意掌握 知识设备仪表适用不熟练调整作业、实践配比满意掌握 以下找不到实验错误原因作业量太大、完不成不太满意实验报告不好写还需改进 表 重点对理论知识的掌握、课堂实践情况、作业任务安排、教学模式满意度进行了调研，可以很好地分析教学效果。在教学实施过程中注重学
16、员和大学督导的教学反馈，并及时进行相应的调整和改进。比如对课堂教学表现（上课回答问题情况、专注度等）的量化和记录、电路综合设计分组协作出现了挂名不出力的现象，都在考核评价体系中进行了细化。与时俱进引入课程思政在课堂改革中，通过积极引入课程思政元素，使学员了解自然规律，欣赏知识之美，培养学习兴趣，掌握电路理论的基本概念、基本理论和基本方法，训练基本电工实践技能，培养分析和解决电路问题的综合能力，并为后续课程储备必要的电路知识的实践技能，训练科学思维方法，提高综合素质，培养创新能力。在学员学习实践的过程中，融入思政元素引导学员锤炼心态、涵养品行、塑造正确价值观，实现思想政治教育与文化知识教育的有机统一，推动构建全员、全程、全方位的格局。将科学的思维方法融入电路知识点，譬如：欧姆定律与基尔霍夫定律为何称为电路的两大基本定律？直流电路与交流电路分析的本质不同在哪里？相量与复阻抗都是复数，二者有何区别？这些问题都可以归纳为如何透过现象抓住事物本质的哲学思辨方式。譬如：电路器件如何实现模型化？一个电路如何采用多种电路分析方法来实现殊途同归的效果？交流量的有效值是如何表征的？这些问题都可以归纳为哲学
