叶春暖 笔者对材料类专业学生进行了电工学课程的多年教学工作。本文主要从教学价值的师生关系、课程有用、内容有趣和学习方法等方面,介绍了绪论课的教学设计，为同行们的教学提供参考。 电工学；教学设计；绪论课；概念图 Instructional design of Introduction to Electrical and ElectronicalEngineering Course YE Chun-nuan Department of Materials Science Engineering, College of Chemistry, Chemical Engineering and MaterialsScience, Soochow University Suzhou, Jiangsu 215123 China Abstract: The introduction to Electrical Engineeringis the first lesson for the whole class and it is important forthe future study. Based on previous experiences for many years forthe major of materials sciences, the course of introduction's importance,content plan and teaching methods were introduced and discussed in this paper.It will provide an important reference to the interdisciplinary teaching andeducational reform of electrical engineering course. Keywords: Electrical Engineering Course; Instructional design ;Permeability teaching and learning; Concept Map 随着电工电子技术的不断发展，新技术层出不穷，电工学课程的教学内容也在不断扩充，而材料类专业的该课程学时却在减少（从2008年的72学时减少到54学时，直至目前的36学时），同时有一部分学生对课程设置的理解存在较大的偏差，认为课程没有必要开设。笔者任教电工学课程多年，深感在现有形势下提高教学质量迫在眉睫。笔者反复思考着这个问题：是依靠增加作业量和延长讲课时间来提高考试成绩，还是压缩讲课课时和延伸学生自主活动来充分开发学生的综合学习能力？显然，前者的做法是急功近利的，甚至可以说是对学生和社会不负责任的。首先需要解决上述学生对课程的认识偏差问题，其次需要解决学时减少和内容膨胀这一主要矛盾，因此教学主体中的师生必须统一教学思想，改革课程的教学模式和手段，掌握科学的学习方法，才能切实有效地提高课程的教学质量。 美国著名的认知派心理学家和教育学家布鲁纳认为：“不论我们选教什么学科，务必使学生理解该学科的基本结构”；一旦学生掌握了课程的基本结构，就可以在此基础上扩大和加深知识，从而形成学习中的大量迁移。教学思想是教师落实本门课程的教学大纲，是引导学生掌握教学内容的关键，绪论课的设计就是实现教学思想的重头戏。绪论课是对一门课程的研究对象、形成过程、内容体系、发展趋势和学法要领等的总体叙述，对教师是开局，对学生是入门，因此它在教学中的作用是不能忽视的。绪论课的教学就是要明确课程的整体知识结构，也是向着所展示的目标要走出的第一步。本文结合笔者在绪论课上的教学经验与思考进行以下几个方面的总结，以与同行们交流。 1. 了解学生和自我介绍。 这是建立良好师生关系的第一步。教师要在课前对学生进行了解，他们的未来是怎么规划的？他们为什么要学这个课程？（不是：为什么要他们学？）可以通过教学计划和生产单位的调研来了解专业对人才的需求和对电工电子技术的需求。开课前，教师务必借助主干课程老师的资源，结合学校实际情况来预先作深入了解。然后，对班级学生进行问卷调查，依据他们的不同职业规划进行分层次的教学内容安排和培养目标要求。 为什么由我来讲授本门课程？从学科专业背景和工作经验来介绍教师自己，与学生分享教师的做人处事原则。教学主体的双方有了初步了解，便于建立合作学习与共同成长的基础。笔者本科毕业于师范专业，深谙教育的目的是“帮助学生成为他自己”，研究经历涉及物理、材料、纳米和电子多门学科的思维方式，秉着“尊重-关怀-责任”的核心价值观，以学生为主体和中心，着眼于学生的学习经验，授课内容尽量与学生的前后知识和日常生活相联系，以科学的学习规律为依据，以科学的学习方法为纲要，以完善学生的自我、丰富学生的个性、培养较强的解决问题的能力为目标。 2. 课程属性与教学目标。 课程是师生共同学习和成长的载体。在绪论课上，老师应该尽量让学生了解：电工学课程在整个四年学习课程体系中处于什么地位？在知识、技能与素质三方面，这门课程想达到什么样的目标？课程对学生未来的发展起到哪些影响？ 电工学是所有理工类专业的通识教育课程，是非电类学生获得电工电子知识的重要桥梁，是他们后续相关专业课程学习的基础， 是 工科学生的整体知识结构、能力结构、素质教育的重要组成部分。因此，课程的教学思想出发点是注重概念讲解和强化应用，强调独立解决问题和综合运用概念的能力，基础理论部分占时较少，主要围绕具体材料应用和器件特性而展开教学。在极少的36学时内，较低层次的课程目标是掌握电工学的基础知识、各种元器件的特性和使用、基本直流和交流电路的分析、基本的电工测量技术、基本放大电路和运算放大电路的分析，提高电路识图和分析能力，掌握生活和工作中的安全用电和节约用电常识，初步运用电工学基本概念和理论，去解释材料中的某些电现象；更高层次的目标是领悟适用于科研和工作中的思维方法、研究方法；社会生活中的相关哲理，提高科学、技术和人文方面的综合素质。 3. 课程内容与计划。 由于教学时数限制，选择最基础和最经典的模块化内容进行教学，包括电工基础、电路分析、模拟电子等基础内容。绪论课上，对照教材目录，帮助学生分析章节内部知识分布和相互之间的关系，介绍学习的重点内容，强调课程的内容和模块之间的关系，有利于课程文化的建设和交叉学科思维的培养，随后的章节教学就是对课程的微观知识结构的展开。这种教学设计也与 材料研究的结构-性能关系 主线相合：只有抓住材料的宏观结构和微观结构，才能更好地理解材料性能及其内部机制。通过介绍典型的电工学内容在生活生产、后续课程学习和科学研究中的应用实例，比如专业领域内的生产调研； 纳米材料的溅射法制备原理；电介质在静电场和交变电场下的特征；实际电阻器、电容器及电感线圈和多种化学电源的电路模型；固体电解质电学参数（如离子电导率、介电常数）测定的交流阻抗谱技术等等。这样 既能丰富绪论课的教学内容，也能拉近学生与课程的距离。 随之，将教学进度安排告知学生，使学生随时了解从而调整自主学习的灵活性。 在绪论课上，老师可以布置不同专业的学生对相关生产单位进行调研，初步认识在各自生产领域所应用的电工电子电路、设备、器件和功能等，从而建立学习电工电子学的必要性和感性认识，有利于端正学习态度和维持学习动力，使学生愿意并乐意配合教师的要求主动投入学习。 4. 课程的发展特征。 电工学课程内容具有基础性、先进性和灵活性、适用性特征。课程的概念非常多，但条例清晰。在教学中，教师应该帮助学生抓住贯穿整个课程始终的主线，这样可以使学生学习时做到提纲挈领，形散而神不散，掌握电工学的精髓。教师还应该帮助学生明确本课程与相关课程的联系，使他们能够建立起牢不可破的知识结构网络，从某些独特的角度来理解整个材料学科的知识结构，从而提高学生的理解和运用能力。以第四种理想元件——忆阻器的预言与实现为例，以组织工程和机器人的发展为例，说明物理学科、纳米科学、生物学科、材料学科、机械学科和电工技术学科的相互依赖和促进的关系，启示学生在学习过程中注重概念理解和学科交叉，发展跨学科的思维能力。 5. 教学方式与要求。 电工学教学目标决定了总体上采用先学后教、学案导学、情境、探究模式。可预先将学生进行合理的分组，采用渗透性教与学的方法；采用“提出问题、分析问题、得出结论、举例应用”的方法，让学生带着问题来学。教师课前给出相关材料和学习任务，课堂组织学生课堂讨论，重点讲解基本概念的理解，适当地分析典型例题。学生先课前预习，反复读教材和教参，并查阅消化网络资料和指定文献；全面了解整体内容的框架，发现尚存的疑难问题，首先尝试小组内解决。然后，学生在课堂进行汇报集中，老师将难点归类分别讲解，归纳重点。课后，学生及时复习基础知识，再完成一定量的书面作业；老师再检查掌握情况并反馈。 当然，对不同模块内容，采用的教学方式可能不同，但是都要求学生及时答疑，习题作业独立完成，积极参与组内讨论，汇总问题与归纳要点，与教师形成有效的反馈。 6. 学习方法 由于跨校区资源限制，暂时没有安排传统的实践教学。因此，建议学生在习题、生活和课题中发现电工电子技术的应用及存在问题，来进行必要的补充。作为重头内容的理论部分，学生应该怎么学？真正的学习发生于思考中。必须高度重视基本概念和电路规律的学习，唯有深入理解概念的实质才能做到举一反三。电工学课程的基础概念很多，找出概念之间的联系和区别，从而深刻理解。基本概念的理解可以借助不同版本的参考书，它们如同多位大师，经常地与它们“对话”，能获得不同的思维火花。理论联系实际，也包括做适量的习题。习题是抽象了的实际，多做习题，多思考。 如同吕喆老师说：世界上的万物其实有其相通的道理，也就是有很多相似性，这是我们能够靠着自己的感悟能力，在不同学科门类之间对一些概念、原理和方法进行移植与利用的基础。因此，注重概念图在电工理论学习中的使用，能够比较深刻的了解概念间的联系和本质；多进行元件特性的对比、归纳和总结，能够抓住各元件的特征用于电路工作原理的分析和功能电路的设计。学生对已有知识的概括水平越高，越能揭示以前没有认识过的同类新对象的实质，并将新对象纳入已有的知识经验系统，也就能顺利迁移。没有经过概括的知识，就不会发生迁移。 7. 学习资料。 教学不限于一本教材，而是用好多种渠道的教学材料。校内资源：不同版本的教材教参，习题解析，实验中心，课题组，课程中心论坛等。网络资源：教学与科研的文献阅读，仿真实验，博客空间，QQ群，教师邮箱。 8. 考核评价。 考评采用多元化标准。教师要根据学生情况因人而异地进行评价，多发现闪光点和不足之处。设计多元考核指标并根据各环节的表现开展学生组内和组间的互评。包括分组教学活动中的综合表现、平时对教学的关注度、实验动手能力、理论知识的考核、教学论坛的参与度、学习效果的展示能力等。 以上通过在绪论课上对课程、教师、学法进行介绍，让学生初步理解教学理念和课程文化，激发学生的浓烈兴趣，明确学习要求和考评机制，为争取学生广泛支持与真正参与教学打下良好的基础；让学生展现自己，而不是机械式教育生产线上的知识容器。目前笔者的电工学教学逐渐走上正轨，教师正在与学生一起收获成长的喜悦！但是，在课程建设的网络教学环境和多元化的考核方式尚未完全成熟，今后还需要不断地探索和完善。 参考文献： 1. 成开友，电工学课程教学改革的研究与实践。电气电子教学学报（增刊），2010，32：52-55 2. 毛一之，黎霞，张雪辉，李华，转变教学理念，深化电工电子课程教学改革。电气电子教学学报（增刊），2010，32：75-77 3. 束正煌，一种值得倡导的物理教学法——渗透性教学法。国际物理教育通讯，1997，20：43-45 4. 胡淑均。基于建构主义理论的电工学教学改革探析。科技信息，2010，28：373 5. 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