電工技術基礎大班授課小班研討的探究

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摘要：基于探究式學習的“大班授課小班研討”是一種以學生為主體，以活動為中心的教學模式。結合四川大學“電工技術基礎”大班授課小班研討的探究與實踐，本文討論了如何開展基于探究式學習的“大班授課小班研討”教學，如何促進學生在學習中的主動性和自我參與意識，最后介紹了在“大班授課小班研討”教學實踐中的體會、問題及展望。

關鍵詞：大班授課小班研討；探究式學習；電工技術

一“大班授課小班研討”

目前我國大學校園普遍實行上大班課，少的五六十人，多則一二百人，教師和學生的互動交流因為人數的限制難以更好地進行。國外研究表明，小班教學人數控制在25人左右，是老師對學生“覆蓋”的直接方式，只有實施小班化教學，才能真正實現教與學的互動，才可能真正構建精英教育體系。但是，國內教學資源有限，實現起來很困難。為此，四川大學提出“大班授課、小班研討”的創新本科教學，即主講教師在以前的大教室上課，增加更多的師生互動環節，助教開展小班、小組化研討。改革推行的不僅是空間化小班，而且最為重要的是觀念化小班，即要轉變觀念，教師要轉變為學生指導者和教練的地位，注重引導而非灌輸；學生學習知識要從被動接受的角色轉變為主動求知和探討的角色，從個人到團隊合作。大班授課小班研討的關鍵就在于師生在課堂上要有互動、要有交流，要真正實現啟發式講授、批判式討論。為此，學校在軟硬件方面都做了大量的工作，學校專門改建和新建了一批用于小班化教學的教室，完全可以滿足師生課堂互動、研討的要求。另外，學校設立研究生助教崗位，推行以研究生助教參與輔助教學為基礎的“大班授課、小班研討”教學改革。由學校教師教學發展中心針對全校研究生助教候選人，舉辦全校關于研究生助教崗位職責及教學理念與師德教育的集中培訓，再由各學院針對該學院課程教學改革需要，對助教工作的具體要求和應具備的能力、技巧等有針對性地進行培訓，只有具有良好教學能力的研究生助教候選人獲得研究生助教培訓合格證方可上崗。

二“大班授課小班研討”教學模式在電工技術基礎課程中的探究

我們電工技術基礎課程的“大班授課小班研討”教學模式包括教師團隊的合作、大班理論授課、學生自主學習和小班分組研討[5]等四部分：

（一）教師團隊的合作

開展小班研討，主講教師和助教的工作量相對普通班授課成倍增加，為提高效率，我們將從事電工學課程教學的教師組成一個教師團隊，共同開展教學研究。基本上每位老師負責一到兩章的內容，根據教學目標和學生特點，全面合理整合大班講授內容，確定教學任務、制定導學提綱、重點與難點分析以及小班研討的題目，將每章的重點、難點、易錯的習題、學生討論題目及參考答案都制作成PPT，然后教師教學團隊及小班討論的助教一起逐章討論大班理論授課的教學內容和小班研討的內容。在確定小班討論內容后，助教下去準備。在每次討論課開始的前幾天，大班授課的主講教師再召集各自助教，了解和考察助教對教學內容理解的程度和小班討論的內容的準備情況，對可能出現的問題再提醒助教。我們定期(一般為兩周一次)召開會議，反饋兩周來的教學情況、討論課的效果、發現問題以及學生對討論題目的反饋，總結學生所喜歡的討論類型，助教在討論課中所遇到的問題和建議，以便今后提高。

（二）大班理論授課

課程的總學時數不變，小班研討大概要占1/3的學時，所以大班理論授課的內容和講課方式要改變，既要有重點，還要有針對性。大班理論授課對每一個理論知識模塊不能面面俱到的講解，而是講知識的背景，講述基本框架、重要的理論、分析方法及學習方法，講重點、講難點、講獲取知識和信息的方法與手段，要針對學生討論課的問題進行點評。大班授課主要起導學的目的，以靈活多樣的方式調動學生的積極性、主動性，布置自學和討論題目，重點講授基礎理論知識，為學生打下堅實的學科基礎。引導學生拓展學習空間，把課內學習延伸到課外，將大量的基礎學習和深入學習工作交給學生課后去完成，促使學生自主學習。我們所使用的自編教材學習了國外優秀教材的編寫方式，每章開始提出一個應用實例，提出問題，引出該章要涉及的內容，激發學生的強烈的求知欲望，在每章結尾再用該章所學內容解決開始所提出的問題，我們上課也是用這種方法來提出學生將要學習內容的背景，引導學生自己思考和自學，提高學生的學習興趣。我們對例題加以精選，選擇有啟發性、能夠舉一反三的例題，讓學生通過應用，進一步深入理解并掌握基本概念、基本理論和基本方法，更重要的是，從另一側面引導學生積極思考。

（三）學生自主學習

學生根據老師所布置的自學內容自主學習。在課程網站上公布課程進度表、教案、教學課件、課程錄像等多種媒體資源，借助于媒體手段，加強互動，反饋導學效果，保證學生自主學習的有效性。電工學課程每周安排三次固定的答疑時間（工作日兩次、周末一次），學生在自學過程中可就相關疑難問題向教師請教，回答教師導學中的提問，借助于互聯網的支持實現師生的交流互動。同時，學生在自學過程中，學習的效果如何，自學的程度如何，教師應予以掌握，以便安排大班課堂講授內容。整個課程的教學過程突出學生積極性的調動，真正體現了教師的主導作用和學生的主體性。中國的大學生基本上沒有養成自主學習的習慣，要想達到探究式小班化教學的目的，學生自主學習這一環節很重要。要想改變學生長期以來的“填鴨式”的學習到自主學習，除了需要教師提高學生的學習興趣外，還需要進行課程考試改革來配合。

（四）小班分組研討

小班討論是分組討論，每個小班大概20人，最多不要超過25人，大概4、5人為一組，組員固定，通過組建學習小組，使學生學會與他人溝通、配合，共同完成規定的任務。題目布置的時間視題目而定，需較長時間考慮或設計的題目要提前布置；而不需要很長時間思考的題目一般是臨時布置的。小班討論回答問題的方式可是多樣的，可采用搶答的方式，或者每組選派一個代表來回答問題，或助教老師隨機抽取一位組員回答，回答問題組員的分數就是其所在小組所有成員的基準分，最終產生每位同學本次討論課的得分是在小組基準分基礎上加減個人發言所得分。采取這種方法可督促每位學生課下必須認真參與每一次的小組討論。每組的成員分數可以是助教老師給，也可采用小組之間互評。我校電工學的課程是每次三個學時。剛開始我們是將前兩學時作為大班理論授課，后一學時小班討論，但后面改為先開展小班討論一學時，再進行大班授課。這樣的好處是先小班討論有助于活躍課堂氣氛，之后兩節的大班授課的師生互動更易進行，另外主講老師還可將在各個小班討論中所出現的新問題在大班講解，或對討論的問題進行總結。小班討論時要注意以下幾個方面：要讓所有學生都參與討論，若發現有開小差的學生，可抽取他們回答問題，他們回答的得分會關系小組的成績，這樣可以讓成員都承擔起責任，積極參與討論；教師與學生的位置應發生變化，主講教師要退到幕后，只是在適當的時候給予點評或補充，助教變為主持人，學生要從觀眾變為演員；在討論課堂上不僅要注重教師與學生之間互動，更需要學生之間的互動，從而使學生在學習能力、語言表達、溝通與合作能力等方面都得到培養和鍛煉，真正實現以學生為中心，課內與課外相結合，教學與探究相結合的創新人才培養模式；小班討論還要注意與學生的親和，一般來說研究生助教較任課教師更易做到。教師在選擇小班討論的題目時，要注意除了題目要緊扣重要理論，還要接近我們實際工作與生活，使學生感興趣。我們電工技術課程討論的內容有：多路開關、安全用電、電路中的對偶、閃光燈電路、無功功率補償、電路諧振、三相電路的優點、不對稱三相電路、變壓器的應用、三相異步電動機的使用、電動機類型的選擇等。我們選擇了“多路開關設計”、“人體觸電模型探究和計算”、“電路中的對偶”、“閃光燈電路”、“三相電路”[6]等幾個題目進行討論。其中學生對“人體觸電模型探究和計算”討論題目最感興趣，討論氣氛最為活躍，該題目由介紹電的優點與危害引入人體觸電原理與用電安全，通過5個不同問題來進行討論分析。（1）建立人體簡化電路模型，進行電阻串并聯計算；（2）了解不同電流下人體生理反應，計算最小觸電電壓及思考環境對電壓的影響；（3）探究人體觸電熱效應與電效應原理；（4）探究電壓對觸電的影響；（5）探究人體觸電的影響因素。首先由助教介紹電對人體的傷害：電傷和電擊，并且介紹各種名詞，如電灼傷、皮膚金屬化等；將小班分為五個小組，小組抽簽得到不同的題目進行討論，然后各小組發言。問題1建立人體簡化電路模型，要求學生討論各種不同觸電方式，計算等效電阻，找出觸電電流最大的觸電方式。絕大部分學生都積極參與，表演出各種觸電方式，包括觸電時人體姿勢，觸電點等不同情況，課堂氣氛相當活躍；對問題2，學生們通過計算各種觸電電流情況下的電壓，對安全電壓有更深入的理解；通過對問題3結果數據的分析，引導學生理解觸電致死的實質是電流，；通過問題4靜電示例揭示電壓大小不是影響電擊傷害的唯一因素，同時介紹靜電的應用與利弊；問題5討論了人體觸電的影響因素，其中提到電磁環境的影響，由此擴展講解了雷雨天氣下避雷針工作原理，大樓接地線和“跨步電壓”等知識。通過各小組的討論發言，最后由助教對人體觸電原理做梳理總結。助教首先通過幾個觸電事例（某電業局實際發生的在高壓線下釣魚引發觸電事故），介紹人體觸電的主要因素，最后講解用電安全與防止觸電的措施等。這個討論題目由于貼近我們日常生活，所以學生參與度很高，有學生還描述過兒時觸電的親身經歷。在討論中助教還講解了很多課外的擴展知識，讓學生理解到電工學知識對以后生活和各自專業課程學習的重要性，讓同學們對該課程更有興趣。我們在講完單相電路后討論了“電路中的對偶”，要求學生列出電路中涉及的相關對偶的變量、對偶的公式、對偶的定律、對偶的電路、對偶的方法以及對偶結論等等，并解釋說明。由于課程總學時不變，小班討論占去了原本緊張的課堂教學學時。為解決“內容多與學時少”的矛盾，我們給學生介紹了對偶原理的內容，對電壓源與電流源、串聯與并聯、節點電壓法與網孔電流法、戴維寧定理與諾頓定理、RC電路的暫態響應與RL電路的暫態響應等，我們只詳講其一，其對偶的元素、方法或定理通過對偶原理略講或讓學生自學。我們在開學時就給學生布置了電路中的對偶這個題目，讓學生們平時就注意積累電路中的對偶等。這樣既可滿足教學基本要求，還有時間進行拓寬，同時也培養了學生自學能力的目的。在進行該題目的小班討論時，先讓學生自己來制定評分標準，比如寫出一組對偶變量得一分，對偶公式得2分，寫錯了是否扣分等評分標準都由學生自己定。然后讓各小組把他們總結的電路中的對偶同時寫在黑板上，然后學生們自己一組一組地評定，最后按各小組的得分排出各個組的名次，根據名次來給本次討論的得分。由于討論采用了各小組之間競爭的方式評分，討論效果較好。通過電路中的對偶討論，學生們將前后的知識融會貫通，做到事半功倍的效果。同時也引出“互感”的對偶關系“互容”的概念，開發學生的思維，開拓學生的視野。像對偶這種思維的介紹對學生今后的學習與工作都很有幫助。

（五）學生的考評體系

探究式小班化教學要和課程考核改革相結合，為此，我們改變了“一考定終生”的簡單考核方式，實現課程考核向過程考核轉變。采用的課程考核方式改革具體方案為：課程考核采用期末考試40%，平時測驗30%，平時作業10%，討論課成績20%，以后還將進一步加大討論課成績所占比重。其中基于合作性學習的探究式小班討論課把個人計分、獎勵個人的評價方式轉變為小組計分與個人計分相結合、獎勵集體的評價方式，從而形成了組內成員合作、組間成員競爭的良好格局。

三體會與問題

我們的大班授課小班研討教學得到了學生的認可，學生普遍反映喜歡這種授課方式的改革，學習積極性比以前大大提高，雖然教師授課時間比以前減少了很多，但由于學生學習主動，課外愿意花時間學習，主講教師在大班授課時明顯地感覺到學生較以前接受得更快，上課效果更好。學生們在討論課的總體表現良好，對每道討論題都認真思考，并與本小組同學積極討論。有個別思想活躍，一道題想到了許多不同的解題方法或者可能遇到的情況。學生們能夠結合生活中的情況，把生活中的電工問題與書本上的知識相結合，靈活地運用所學知識去解決實際問題的同時，把所學的電路知識掌握得更加牢固。還能促進相互間的友誼，培養團隊合作精神，學生們懂得了積極配合，共同討論有待解決的問題。原先比較內向的同學也敢于開口，提高了口頭表達能力，培養了自信心。探究式小班化教學對主講教師要求很高，不僅要求主講教師對專業知識要有比較透徹的掌握，還要花費大量的時間準備適合本校學生水平且學生感興趣的討論題。為此，我們覺得課程組有必要成立專門的探究式小班教學改革小組，充分發揮教學小組作用，一起探討教學大綱、教學內容、教學方法等。在制作教學課件、收集和交換教學參考資料、選擇討論題等項工作分工合作互相支持，交流教學經驗上互通有無，充分發揮了團隊的力量；教學小組定期和不定期的教學交流、教學觀摩活動，共同提高教學水平。為給學生更多的交流、展示機會，也方便教師管理，獲得更好的教學效果，每個討論的小班最好能控制在25人以內，也就是一個大班討論時可能需要四個或四個以上助教，而學校給一個大班一般只能配備一到兩個研究生助教，所以我們采用的方式是同一課程的助教統一調配，相互借用，這樣來保證每個小班控制在25人以內。小班討論對助教的要求比以前高得多，助教不僅要對本課程的知識要有比較深的掌握，還有一定的教學經驗，既要使小班氣氛活躍，又要能掌控局勢。雖然助教都是電專業的研究生，但是對課程的掌握還是有限，所以除了要求他們參加專門的教學培訓和有充足的時間熟悉課程外，還需要嚴格執行跟理論課教師隨堂聽課，每次討論課前都應試講，討論課時主講教師必須到各個小班旁聽，以便發現問題，對共同問題在隨后的大班授課時講解。培養一名優秀的小班討論課程助教不容易，需要助教和主講教師較長時間的共同努力，所以助教的連續性也是值得考慮的問題。另外，討論課的成績主要是按小組整體評定的，分組時不可避免會出現組和組間學生參差不齊的現象。組內有些學生在學習能力、語言表達等方面明顯較強，而有的學生較差。很難做到絕對公平公正的評分，有待于今后不斷探索改進摸索和提高。

四結論

我們認為大班授課小班研討在教學形式上采用以大班授課為基礎，以小班分組活動為主體，適合我國大學的現有情況。該教學模式有助于教師與學生之間平等溝通、雙向交流，拉近教師與學生之間的距離，形成民主、和諧的新型師生關系，有助于促進教師課堂教學向學生自我教育的轉化，使教學方式向知識傳授與探索相結合，并向以調動學生自主學習、激發學生求知欲和創造性為主要目標的教學方式轉變，增加了學生自主學習的時間和空間，拓寬了學生知識面，完善了學生的知識結構，促進了學生個性發展，對提高學生學習能力、創新能力、實踐能力、交流能力和社會適應能力的培養起到了重要的促進作用。

參考文獻

[1]關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見,教高[2007]2號.

[2]謝和平.全面推進川大的教育:精英教育、全面發展的教育、個性化教育[J].高等教育發展研究.2013,1:1-9.

[3]謝和平.以創新創業教育為引導全面深化教育教學改革[J]。中國高教研究,2017.3:1-5.

[6]雷勇,宋黎明.電工學（上冊）—電工技術（第二版）[M].高等教育出版社,2017.

作者：宋黎明 孫曼 雷勇 單位：四川大學 電氣信息學院