新形态教材对电工电子的影响

摘要:电工电子立体化新型态教材体系构建的目标在于通过激发兴趣、引导学习、开展电工电子教学以及实验教学，以全面提升大学生电工电子理论知识的学习能力，强化实践动手和创新思维。随着互联网、信息技术的发展，电工电子教学的呈现形式不再拘泥传统纸质书，而是以国家精品在线开放课程、数字课程、新型态教材形式出现，这将有助于开展以学生为中心线上线下混合式教学改革。

关键词:新形态教材;立体化;电工电子;信息技术;

MOOC(MassiveOpenOnlineCourse)作为OEＲ(OpenEducationalＲesource)的最新发展形式，自2008 年被提出以来，引起了国内外众多高等教育机构、商业资本、互联网公司的极大兴趣，在2012 年迎来了爆炸式的发展，为全球开放教育模式带来了新的曙光［1 ～2 ］。而翻转课堂(FlippedClassModel)最早运用于美国，研究学者认为，翻转课堂就是把传统课堂上课程知识讲授的过程移到课外，充分利用课上时间来满足不同个体的需求［3 ］。教育部在2003 年下发了《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》(教高［2003 ］1 号文件)，国家精品课程建设正式启动，意图建设一批示范课程［4 ］。2011 年，教育部在多年精品课程建设工作基础上颁发《教育部关于国家精品开放课程建设的实施意见》(教高［2011 ］8 号文件)，启动了第二轮本科教学工程―国家精品开放课程(包括精品视频公开课与精品资源共享课)建设，目的在于利用现代信息手段，加强优质教育资源建设、普及和共享，进一步提高高等教育质量，服务学习型社会建设［5 ］。由此，MOOC的出现，为我国未来开放课程的建设提供有利的资源和平台，也为全面提高高等教育质量做出了铺垫。哈尔滨工业大学国家精品在线开放课程“电工学”是在国家精品课程和国家资源共享课程基础上规划建设的，于2017 年6 月在中国大学MOOC上线，是为该校三个非电类学科下的20 多个专业在校生以及全国非电类专业学生而开设，是这些专业培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的复合型人才所必需的课程。同年“电工学”课程被中国大学MOOC评为奖学金课程，并获得2017 年度中国大学MOOC“新锐奖”。2018 年被评为国家级精品在线开放课程。哈尔滨工业大学一直以来非常重视电工电子课程教学，在“电工学”教学和实验改革方面与时俱进大胆尝试，提高了教学效果，深受教师和学生好评，并于2014 年获国家级教学成果一等奖:“构建电工电子基础课程研究性教学体系，强化培养学生工程实践能力和创新精神”。

1 背景和意义

翻转课堂改革了传统教学模式，改变学生学习渠道单一的状况;有助于实现自主式、探究式和协作式的学习方式;解决目前课堂教学存在的学时少、内容多、问题难于理解、讨论互动少等系列问题。线上线下翻转课堂利用碎片化的时间，使教学不受时空限制，有助于教师建立多元化教学，使学生们可以自由学、重复学、互学、群学。图1 为新兴线上线下混合式教学模式示意图。图1 线上线下混合式教学模式示意图以学生为中心的混合式教学模式使电工电子课程既有理论知识的讲授，又有实战技能的培养，教师和学生态度观念的转变，是集理论课、实验课为一体的综合课程。采用理论与实验相合的方式进行，主要有课堂讲授、小组讨论、线下交流、实验等多种形式，如图2 所示。

2 立体化新形态教材的建设

课程教学是高校大学生电工电子教学的一种有效形式，要充分发挥课程教学在理工科大学生教育中的作用，教材建设是课程教学的重要保证。伴随着以学生为中心混合式教学的展开，以及信息技术的发展，哈尔滨工业大学电工电子的教学成果之一―――教材的编写不再拘泥于传统纸质书，而是与时俱进，紧跟国家精品课、国家级资源共享课、国家精品在线开放课程的建设，伴随智能手机、移动互联网技术，编写出多本新型态教材，不仅让本校学生获益，更为全国高校电工电子教学作出积极贡献，让越来越多的高校学生获得了更优质的教学资源、更好的学习效果，更高的学习效率。主要成果列举如下:(1)2005 年国家精品课“电工学”。(2)2013 年国家级精品资源共享课“电工电子实验系列课程”，面向全校电气、电子、控制、信息等电类与机械、材料、能源等非电类共计43 个相关专业，3000 多名学生开设的实验课程，该本课程既包括基础型验证实验、设计型实验，又包括综合设计型、研究创新型实验。大学MOOC国家精品在线开放课程“电工学”于2017 年6 月在中国大学MOOC上线，累计开课5 次，学习人数达7 万人，是非电类学科培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的复合型人才所必需的课程。2017 年被中国大学MOOC评为奖学金课程，2018 年获国家精品在线开放课程。(4)iCourse课程教材，高等学校国家级精品资源共享课、国家级电工电子实验教学示范中心教学成果―――电工电子实验系列教材由高等教育出版社出版。电子技术实验教程廉玉欣主编电路实验教程刘东梅主编电工学实验教程王宇红主编电工电子EDA实践教程李琰主编高级电子学创新实验教程王猛主编下面以《电路与电子技术(第二版)》新形态教材为例介绍新形态教材的特点［6 ］。在这本变“鲜活”的书中，可以看到哈尔滨工业大学电工电子课程如何开展线上线下混合式教学、体验式授课。线上学习的目的是:培养学生的自主学习能力，通过大量关联视频和信息开阔学生的视野。线上学习资源包括视频、PPT课件、重点难点、测试题、作业题、讨论题。首先打开这本第一页就有“与本书配套的数字课程资源使用说明页”，从中可以看到本书配套数字资源网站，用户注册后输入封底的密码，方可登录如图3 所示，学生可以到网站下载、观看与本书相关的教学资源，也可直接扫描书中二维码观看相关教学视频，如图4 所示。扫描二维码后读者会发现:书中的视频不是简单的把传统50 分钟课堂的内容，划分成几个6-15 钟的短视频内容，更多的是对教学内容重新构建，优化设计，既保证了每个知识点的独立性，又兼顾到前后内容的关联性和整体内容的系统性和风格的一致性。这样可大大提高学生们线下自学能力，同时吴建强教授作为国家级教学名师，还可以让学生们一睹名师讲课风采和魅力。

3 立体化新形态教材的特点

新形态教材是一本变“鲜活”的书，承载了更多教学内容，基于以上对它的介绍和特色分析，可以看出新形态教材的编写对教师要求更高。为此，构建高校体验式电工电子立体化教材体系定位需要突出以下几个特点:(1)强化前沿性与先进性;(2)注重应用性与实践性;(3)立足立体化与系列化;(4)基于线上线下开展混合式教学。基于新型态教材的特点，本套电工电子立体化新形态教材建构的主要特色是:(1)在内容编排和体系设计方面进行了积极的创新重构，大量增加了前沿性和实用性的教学内容，既注重学科理论知识的内在逻辑，又大量涉及了电工电子教学的实务与经验。(2)对教材的展现形式进行设计。根据教师备课教学需求出发，注重教学内容的应用性和实践性，逻辑地将相关教学备课资源进行系统编排，帮助授课老师快速找到课程所需的理论知识、方法实务和间接经验信息，提供教师对各课程模块的教学设计所需的各种资源，包括课堂引入、课堂案例、课堂测试、课堂讨论、课堂演练、实验实践、课堂视频、课后作业和课外实践等资料，以互联网为依托，图文声像全方位对学生感官刺激，提高学生的学习兴趣。在书中设置边栏，用于编排二维码，为体验式课堂教学提供丰富的资源，为授课教师方便、快捷、灵活地备课教学提供最直接的帮助，极大地提升了课程的授课效果。(3)纸质教材与数字课程建设紧密结合，依托高教社的在线学习平台，开展线上线下混合教学，形成了一套独具特色、集课内外于一体的立体化教学资源。主要包括:多媒体课件、案例集、阅读材料、网络资源链接指引、实训指导以及学生实践成果平台等。将传统教材与辅助数字化资源集成于一体，在拓展教学内容，促进了学生主动性学习和训练方面起到很好的效果。动静结合，纸质教材变得生动有趣。纸质教材中将教师讲课视频、动画、彩色图片制作成二维码供学生扫描观看，让原本静态的书变得“鲜活”。

4 结语

教学上采用线上线下混合式教学改革，对原有教材引入互联网新技术，在一定程度上减轻了教师工作量、提高了学生的学习成绩，图5 为混合式教学班与正常大班期末卷面成绩对比，完全相同的期末试卷，采用混合式教学班在80 ～89 分之间占比明显上升。图5 混合式教学班与正常大班期末卷面成绩对比综上所述，电工电子立体化新形态教材是开展以学生为中心线上线下混合式教学的有利工具，在阅读形式上积极大胆创新，突破传统纸质媒体单向传播，拓展阅读手段和空间，有利于激发学生自主学习兴趣，促进教师开展混合式教学改革，更促进了我国高校电工电子教育的积极展开，为其他高校提供教学案例平台，分享教学经验，满足高校开设电工电子教育的教学指导和学生实践创新技能自我训练。