翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在電子線路實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用探討

周云艷，趙年順

（黃山學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，安徽 黃山 245041）

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在電子線路實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用探討

周云艷，趙年順

（黃山學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，安徽 黃山 245041）

針對(duì)電子線路實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)少內(nèi)容多難度大的特點(diǎn)，引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。 詳細(xì)探討了電子線路實(shí)驗(yàn)課程翻轉(zhuǎn)的實(shí)施策略，對(duì)實(shí)驗(yàn)講義進(jìn)行修訂增加預(yù)習(xí)要求模塊，細(xì)化實(shí)驗(yàn)總結(jié)模塊；實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備相關(guān)資料和視頻供學(xué)生觀看完成預(yù)習(xí)要求，然后學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)，教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)解決未預(yù)期的實(shí)驗(yàn)故障，從而節(jié)約實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，提高實(shí)驗(yàn)效果。 通過實(shí)施表明，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式有利于提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。

翻轉(zhuǎn)課堂；電子線路;實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

1 引 言

電子線路實(shí)驗(yàn)是我校針對(duì)光電信息專業(yè)開設(shè)的一門實(shí)踐課程，該課程的開設(shè)旨在使學(xué)生掌握電子線路包括模擬電路和數(shù)字電路方面相關(guān)理論與實(shí)踐技能。因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱上包含了常用電子儀器的使用，模擬基本電路的測(cè)試研究（單級(jí)放大電路、負(fù)反饋放大電路、差分放大電路、運(yùn)放電路等），以及數(shù)字基本電路的測(cè)試研究（組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路等）。 而實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)僅 18 學(xué)時(shí)，以往一般每個(gè)實(shí)驗(yàn) 3學(xué)時(shí)，排 6 個(gè)實(shí)驗(yàn)，其余要求自學(xué)完成，實(shí)際上實(shí)驗(yàn)室中學(xué)生往往很難在3個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)將實(shí)驗(yàn)原理完全消化，很難將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按步驟完成，實(shí)驗(yàn)效果不理想。

近年來微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂逐漸走入公眾的視野，它們?yōu)閭鹘y(tǒng)意義的教學(xué)帶來了新的氣息。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，是從英語“Flipped-Class Model”翻譯過來的術(shù)語，一般被稱為“翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)模式”。 傳統(tǒng)的教學(xué)模式是老師在課堂上講課，布置作業(yè)，讓學(xué)生回家練習(xí)。 與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式不同，“翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)模式”是學(xué)生先完成知識(shí)的學(xué)習(xí)，而課堂變成了老師學(xué)生之間和學(xué)生與學(xué)生之間互動(dòng)的場(chǎng)所，包括答疑解惑、知 識(shí)的 運(yùn) 用 等，從 而 達(dá)到更 好 的教育 效果[1]。它利用課程視頻把傳授知識(shí)的過程放在課堂外，給學(xué)生充分的自由，允許學(xué)生自己選擇合適的學(xué)習(xí)方式接受新知識(shí)，確保課前學(xué)習(xí)；而把知識(shí)內(nèi)化的過程放在課堂內(nèi)，以便同學(xué)之間、師生之間有更多的溝通，使問題 引向更深 層次[2]。 通 過對(duì)知 識(shí)傳授和 知識(shí) 內(nèi)化 的翻轉(zhuǎn)安排，改變了傳統(tǒng)教學(xué)中的師生角色，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng) 教學(xué)模式 的革新[3]。

這種教學(xué)模式對(duì)解決電子線路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生知識(shí)理解不透、實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足、動(dòng)手機(jī)會(huì)少的問題有一定參考價(jià)值。 為了提高教學(xué)效果，提高學(xué)習(xí)效率，適應(yīng)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的要求，可以將翻轉(zhuǎn)課堂相關(guān)理念應(yīng)用于電子線路實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐中。

2 電子線路實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)施策略

流程要素是翻轉(zhuǎn)課堂3個(gè)基本構(gòu)成要素之一，主要為“課前-課中-課后”的教學(xué)活動(dòng)。 電子線路實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式與一般翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式相似，都包括課前學(xué)習(xí)資源開發(fā)、課堂活動(dòng)，以及課后的反 饋與評(píng) 價(jià)[4]。 具體 教學(xué) 模式 如圖 1 所 示 。

圖1 電子線路實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

2.1 實(shí)驗(yàn)講義的修訂

實(shí)驗(yàn)講義是學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作依據(jù)，為了切實(shí)提高實(shí)驗(yàn)效果，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，首先在實(shí)驗(yàn)講義上要進(jìn)行大刀闊斧的改革。

第一，實(shí)驗(yàn)講義中增加了實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求模塊。原來實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)一般是要求學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)模塊，然后學(xué)生將實(shí)驗(yàn)原理原封不動(dòng)的抄到預(yù)習(xí)報(bào)告上，沒有任何理解，預(yù)習(xí)也就流于形式，對(duì)具體實(shí)驗(yàn)沒有任何幫助。增加的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求模塊其一不要求學(xué)生抄寫實(shí)驗(yàn)原理，而是根據(jù)原理設(shè)置相關(guān)思考問題，要求對(duì)原理電路進(jìn)行理論分析，給出具體電路參數(shù)，要求計(jì)算理論上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例單級(jí)放大電路實(shí)驗(yàn)中“設(shè)所采用的三極管 β=100 的硅管，試估算圖中電路的靜態(tài)工作點(diǎn)（UBE、UCE、IB、IC）、Rb，以及動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)（AV，Ri，Ro）。 ”其二，要求學(xué)生 利 用 Multisim 軟 件 搭 建 電 路 對(duì) 實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容 進(jìn) 行 仿真，得到仿真的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如單級(jí)放大電路實(shí)驗(yàn)中“根據(jù) 實(shí)驗(yàn)內(nèi) 容及步驟利用 Multisim 仿 真軟件 進(jìn) 行測(cè)量完成各個(gè)表格相應(yīng)內(nèi)容，三極管采用 2N2222”。此外，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，部分實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。例如譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器實(shí)驗(yàn)中“根據(jù)2-4 譯碼器的功能表，將雙 2-4 線譯碼器轉(zhuǎn)換為 3-8線譯碼器”。 這些具體內(nèi)容的設(shè)置，避免了學(xué)生簡(jiǎn)單不思考的預(yù)習(xí)，使學(xué)生切實(shí)理解實(shí)驗(yàn)原理，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 做到心中 有數(shù)[4]。

第二，進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告的要求。以往實(shí)驗(yàn)報(bào)告僅僅是對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，由于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)不夠，對(duì)理論知識(shí)的模糊掌握，以及該課程實(shí)驗(yàn)本身特點(diǎn)使每人測(cè)出的數(shù)據(jù)都不盡相同，所以很多學(xué)生往往在處理完數(shù)據(jù)之后仍不知道實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤與否，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的意義，所有誤差原因總是簡(jiǎn)單歸結(jié)為“儀器精度不夠”或“電路接觸不良，干擾太大”等。 修訂后的實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理提出更細(xì)致的要求，針對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要求對(duì)比理論計(jì)算結(jié)果、仿真分析結(jié)果，并要求計(jì)算出三者之間的具體誤差，分析誤差原因。通過比較三者結(jié)果，學(xué)生即能很快知道實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確與否，并能夠使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到理論估算、計(jì)算機(jī)仿真以及實(shí)際實(shí)驗(yàn)的差距，從而正確引導(dǎo)他們將電子線路理論知識(shí)與生活生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合。

2.2 實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備

為了順利實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)，節(jié)約實(shí)驗(yàn)原理講授的時(shí)間，在實(shí)驗(yàn)前需要做好3方面的工作。

第一，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的講解及錄屏。由于學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力不夠，以及理論知識(shí)理解的深度問題，要求學(xué)生通過獨(dú)立完成預(yù)習(xí)報(bào)告的理論計(jì)算其實(shí)是很困難的。所以針對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，利用錄屏軟件邊講解邊錄制，同時(shí)給學(xué)生提供相關(guān)的參考資料，具體到圖書內(nèi)頁，使學(xué)生一點(diǎn)擊就能夠立刻直達(dá)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，而不是直接給出一本參考書要求學(xué)生自己去找答案。

第二，在修改電路參數(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行Multisim 仿真，對(duì)具體的仿真步驟進(jìn)行錄屏，這樣學(xué)生可以根據(jù)提供的視頻進(jìn)行有步驟的具體操作，其中實(shí)驗(yàn)電路參數(shù)進(jìn)行修改，主要是避免部分學(xué)生偷懶直接將教師演示仿真結(jié)果填在預(yù)習(xí)報(bào)告中，從而提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)仿真能力，并能夠與理論分析進(jìn)行比較。

第三，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)操作進(jìn)行錄像。 由于電子線路實(shí)驗(yàn)的特殊性其難度比較大，實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題也比較多，以往實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示，而且演示之后學(xué)生仍然會(huì)忘記怎么具體操作。所以在此時(shí)教學(xué)改革實(shí)踐中，對(duì)實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵操作進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)視頻錄制，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前能夠預(yù)先了解實(shí)驗(yàn)的具體操作方法，并且在實(shí)驗(yàn)中能隨時(shí)觀看演示視頻。

以上3方面的資料通過整合上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之前進(jìn)入系統(tǒng)觀看相關(guān)內(nèi)容，查閱相關(guān)資料，按要求完成預(yù)習(xí)報(bào)告。

2.3 實(shí)驗(yàn)室操作

以往學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后的教學(xué)步驟是講解實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，在學(xué)生操作同時(shí)教師對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的故障及時(shí)解決。實(shí)驗(yàn)原理的講解以及實(shí)驗(yàn)的演示往往超過 1學(xué)時(shí)，而且學(xué)生還不一定能理解記憶，最終的結(jié)果是學(xué)生操作的過程中教師不斷在解決故障，手把手帶著學(xué)生把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量完成，規(guī)定的 3學(xué)時(shí)經(jīng)常是3個(gè)小時(shí)也完成不了。

現(xiàn)在通過實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備，學(xué)生觀看了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上的相關(guān)視頻及其它資料，并完成了預(yù)習(xí)要求的內(nèi)容，再走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室就變得胸有成竹了。實(shí)驗(yàn)課教師首先對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)報(bào)告進(jìn)行檢查，并隨機(jī)提問以防止預(yù)習(xí)報(bào)告的相關(guān)抄襲問題。然后，對(duì)本次實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的故障及解決辦法在黑板上進(jìn)行簡(jiǎn)單羅列并講解。隨后立即要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)問題時(shí)，如果是視頻中演示過的內(nèi)容不再進(jìn)行回答，要求自己看視頻，而未出現(xiàn)的問題進(jìn)行共同討論解決，同時(shí)教師記錄學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作中的具體表現(xiàn)，包括實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性、操作速度、數(shù)據(jù)的正確性等。實(shí)踐表明絕大多數(shù)學(xué)生都會(huì)提前看演示視頻，并在實(shí)驗(yàn)中邊看手機(jī)中的視頻邊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐結(jié)束后，對(duì)每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行批改，以確保他們保留原始數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)后利用原始數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。

2.4 實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定方法

為了全面評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?shí)驗(yàn)態(tài)度等對(duì)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定做了一定的修改，原實(shí)驗(yàn)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)考勤預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)報(bào)告 3部分構(gòu)成，所占分值分別為 20%、50%和 30%。 現(xiàn)成績(jī)?cè)u(píng)定預(yù)習(xí)、操作及報(bào)告的比重保持不變，但是預(yù)習(xí)部分不僅僅是預(yù)習(xí)報(bào)告，還包括了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上學(xué)生觀看相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的記錄成績(jī)，以督促學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，保證預(yù)習(xí)的切實(shí)有效性，此外實(shí)驗(yàn)報(bào)告重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和誤差分析上，而不僅僅是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確與否。

3 總結(jié)與反思

利用修訂的實(shí)驗(yàn)講義和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)在 2015-2016 第 1 學(xué)期和 2016-2017 第 1 學(xué)期電子線路實(shí)驗(yàn)課程中進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)課題堂教學(xué)嘗試。通過翻轉(zhuǎn)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間明顯縮短， 在規(guī)定的 18學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生順利完成的 8 個(gè)實(shí)驗(yàn)，使 2 學(xué)時(shí)內(nèi)完成了原計(jì)劃 3學(xué)時(shí)的內(nèi)容。從學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看，錯(cuò)誤率大大降低，實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告質(zhì)量明顯提高。

當(dāng)然，在該實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中也還存在不足，如實(shí)操視頻是指導(dǎo)教師利用手機(jī)邊講解邊操作邊錄制的，視頻畫面抖動(dòng)，講解詞有較多的口誤，視頻比較粗糙。后期應(yīng)該需要請(qǐng)專業(yè)人員進(jìn)行重新錄制。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)不夠穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)不能觀看的情況，使得有些視頻觀看率很低。第三，預(yù)習(xí)報(bào)告的檢查提問在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，時(shí)間上比較倉促，存在部分同學(xué)渾水摸魚，實(shí)驗(yàn)操作接近下課時(shí)會(huì)有部分未做完的同學(xué)趁機(jī)抄襲實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這些問題還需要進(jìn)一步認(rèn)真進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，以尋找合適的解決方法。

[1]趙 興 龍.翻 轉(zhuǎn) 課 堂 中 知 識(shí) 內(nèi) 化 過 程 及 教 學(xué) 模 式 設(shè) 計(jì)[J].現(xiàn) 代遠(yuǎn)程教育研究，2014，（02）:55-61.

[2]何克抗.從“翻 轉(zhuǎn)課堂”的本質(zhì)看“翻轉(zhuǎn)課堂”在我國的未來發(fā)展[J].電化教育研究，2014（07）:5-16.

[3]董黎 明,焦寶聰.基于 翻轉(zhuǎn)課堂理 念 的 教 學(xué) 應(yīng) 用 模 型 研 究[J].電化教育研究，2014（07）:108-113，120.

[4]侯剛,遲宗正,王潔，等.“模擬與數(shù)字電路”課程教學(xué)方法改革[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2016（04）:92-95.

責(zé)任編輯：胡德明

The Application of Flipped Classroom Model in Electronic Circuit Experiments

Zhou Yunyan,Zhao Nianshun
（College of Mechanical&Electrical Engineering,Huangshan University,Huangshan 245041,China）

Flipped classroom model is introduced into electronic circuit experiments which are short of teaching hours but difficult for students to learn.The paper discusses the strategy of implementing flapped classroom model in electronic circuit experiments teaching in details.First,preview requirements module is added,and experimental summary module is refined in lab handouts;Second,related data and videos are prepared for students to preview before experiment;Third,students are required to finish the experiments independently.The teacher is responsible for guiding students to solve unexpected experiment problems so as to save experimental class hours,and improve the effect of the experiments.The implementation shows that flipped classroom model helps improve learning efficiency and effect.

flipped classroom;electronic circuit;experiment;teaching reform

G642

：A

：1672-447X(2017）03-0115-03

2016-12-01

黃山學(xué)院教學(xué)研究項(xiàng)目（2014JXYJ11）；黃山學(xué)院質(zhì)量工程示范型課程改革項(xiàng)目（2015SFKG02；2015SFKG03）

周云艷（1981-），安徽黃山人，碩士，黃山學(xué)院講師，研究方向?yàn)殡姽る娮蛹夹g(shù)。