（一）以学员学习为中心设计课前环节
以学员学习为中心强调主动学习和自主学习的能力的培养。在设计课前环节时，主要围绕学员“为什么学”“学什么”、“怎么学”、“学到什么程度”来进行。
首先要明确“为什么学”，也就是明确教学目标。传统的教学目标包括知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观三个维度。前两个维度是短期目标，第三个维度是价值塑造领域的中长期目标。课前预习的短期目标可以按照SMART原则（Specific、Measurable、Achieveable、Relevant、Time-based） 来界定，即教学目标必须是具体的、明确的、可以衡量的、可以达到的、实际的且与其他目标具有相关性、具有明确的截至期限。
其次要明确“学什么”。教员要布置明确的预习任务，提出预习要求、推荐优质的线上教学资源，引导学员带着问题去预习。在模拟电路在线教学过程中，教学小组也面临海量课程资源的选择问题，教学小组经过反复研讨和对比，遴选了清华大学华成英教授、华中科技大学张林教授、西安电子孙肖子教授慕课的不同章节作为辅助资源，每次雨课堂课前推送均给出观看慕课过程中需要思考的若干问题。
另一个重要问题是进行学习方法的引导，让学员知道“怎么学”。学会分析问题、解决问题的方法比知识本身共重要，一门课程特有的思维能力会使学员受益终生。课前预习时，引导学员结合预习问题建立自己的知识地图，对自己的知识体系拉单列表、查缺补漏。同时自我评价是否能结合以前的知识进行类比、归纳、总结、迁移、转换、分析和评价。
利用雨课堂、问卷星等平台，对学员“预习到什么程度”进行量化测试。从雨课堂小测验的正确率、提交预习作业的时间和认真程度、提问、留言数据等都能对学员预习效果进行可视化分析。基于这些数据，结合学员遇到的问题及时修改课堂教学设计、调整课堂教学环节。
（二）以学员发展为中心设计课上环节
课上环节是培养学员高阶思维能力的主战场。高阶思维能力由系统思维能力、问题求解能力、决策思维能力、批判性思维能力和创造性思维能力等组成。当学员遇到不熟悉、不确定的问题或困境时，主动进行深入的高层次的思考活动，选择适当的方法创造性完成任务。与传统的以教材、教员、教室为中心的教育理念不同，以学员为中心在强调“教员讲明白”的基础上，侧重于引导“学员学明白”。爱因斯坦曾经说过：“教育不是要记住各种事实，而是要训练大脑如何思考。”
首先要培养学员系统思维能力。线上资源的碎片化容易使学员只见树木，不见森林。教员在课堂教学中侧重搭建知识的体系，理清知识脉络，把一个个零散的知识点串成知识线并扩展成知识面，引导学员理解各个单元的知识结构在课程体系中的地位，把握知识体系的整体性、联系性、生成性等，学习课程特有的分析方法和认知结构。
其次要培养学员主动学习和团队协作能力。将来学员正向任职岗位，需要高效地与各部门协同。在课堂上围绕学员的疑惑点、重点、难点内容开展课堂分组讨论，进行探究式、合作式的学习，可采用TPS方法（Think, Pair, Share）进行讨论和分享；实现生生互助和知识众筹。训练实践能力和表达能力，做到在做中学、教中学。团队协作过程中，为客观评价每一名学员在团队中的贡献，可采用团队互评和自评的方式。