基于翻轉(zhuǎn)課堂的《電路分析實(shí)驗(yàn)》課程改革的探索與實(shí)踐

張曌 李娟

摘要：“翻轉(zhuǎn)課堂”是近年來教育工作者關(guān)注和研究的熱點(diǎn)之一。它從根本上改變了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式。實(shí)驗(yàn)課程和翻轉(zhuǎn)課堂的結(jié)合有其不可替代的優(yōu)勢。本文針對《電路分析實(shí)驗(yàn)》課程現(xiàn)階段的特點(diǎn)，闡述了利用翻轉(zhuǎn)課堂對不同性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)使用不同的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；《電路分析實(shí)驗(yàn)》；改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）22-0157-02

一、引言

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）是指通過利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段預(yù)先錄制簡短的教學(xué)視頻來取代傳統(tǒng)的課堂知識講授，并在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行共享，要求學(xué)生課前根據(jù)任務(wù)自主觀看教學(xué)視頻，課堂的時(shí)間交給老師和學(xué)生共同解決在學(xué)習(xí)過程中的困惑和疑問，從而獲得更深層次的理解，實(shí)現(xiàn)知識內(nèi)化的一種教學(xué)方式[1]?！胺D(zhuǎn)課堂”把原來“先教后學(xué)”轉(zhuǎn)變成了“先學(xué)后教”，顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)模式。近年來引起了越來越多的教育工作者的關(guān)注，并付諸實(shí)踐，有了許多將翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式應(yīng)用到課程改革的成功范例，取得了良好的效果。在高校許多的課程改革教學(xué)實(shí)踐中，主要是將翻轉(zhuǎn)課堂模式與理論課程教學(xué)相結(jié)合，但在實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用并不多[2]。然而，實(shí)驗(yàn)課程對于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力、加深對課堂知識的理解有著不可或缺的作用，它可以使理論知識與實(shí)際相結(jié)合，而不是只是“紙上談兵”。隨著時(shí)間的不斷推進(jìn)，成長于網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展時(shí)期的“90后”學(xué)生成為了大學(xué)教育的主要對象。他們思維活躍，獨(dú)立性強(qiáng)，能快速接受新生事物，而面對信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及創(chuàng)造性的培養(yǎng)已經(jīng)不再滿足于傳統(tǒng)的教育模式。如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并敢于提出問題的能力，提升學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用和實(shí)踐創(chuàng)新能力，和傳統(tǒng)課堂相比，把“翻轉(zhuǎn)課堂”應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)課程中是一種行之有效的嘗試。

二、《電路分析實(shí)驗(yàn)》課程的現(xiàn)狀

《電路分析實(shí)驗(yàn)》課程主要存在以下幾個(gè)問題：（1）課程的課堂教學(xué)模式是以教師為主體。教師實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行講解，學(xué)生再按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟按部就班地做實(shí)驗(yàn)[3]。這樣的傳授型教學(xué)模式，使得學(xué)生沒有學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，是被動(dòng)學(xué)習(xí)。（2）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容形式比較單一，主要依賴于實(shí)驗(yàn)箱來完成，課外無法重復(fù)。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣調(diào)動(dòng)不起來。（3）實(shí)驗(yàn)考核方法比較單一，主要是以實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)考試的方式進(jìn)行評價(jià)，特別是課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，并沒有單獨(dú)考試。由于實(shí)驗(yàn)箱套數(shù)的限制，分組不可能一人一組，這樣就存在有同學(xué)渾水摸魚的現(xiàn)象，無法體現(xiàn)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)的中間過程。（4）實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)被大量地壓縮，部分課程內(nèi)的實(shí)驗(yàn)只能讓學(xué)生利用課外時(shí)間完成；與工程應(yīng)用實(shí)際緊密結(jié)合的綜合性訓(xùn)練更無法在課內(nèi)完成，必須將課堂延伸到課堂之外繼續(xù)完成，才能達(dá)到實(shí)效；升學(xué)考試不考實(shí)驗(yàn)，課外實(shí)驗(yàn)缺少監(jiān)督機(jī)制，使得學(xué)生課外的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性不高。

三、“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式在《電路分析實(shí)驗(yàn)》課程中的實(shí)踐

我?！峨娐贩治鰧?shí)驗(yàn)》學(xué)時(shí)為12學(xué)時(shí)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，是屬于少學(xué)時(shí)的課程。在課程改革中針對不同性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，利用翻轉(zhuǎn)課堂采用不同的教學(xué)方法。

1.課內(nèi)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。這部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要以自學(xué)為主的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，訓(xùn)練學(xué)生基本的電學(xué)的操作技能和實(shí)驗(yàn)操作能力[3]。主要分以下過程：首先由教師針對每個(gè)實(shí)驗(yàn)課前提前設(shè)計(jì)任務(wù)單，發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺之上。（1）布置實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)。要求學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提前觀看該實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻。教學(xué)視頻利用微課的軟件制作而成，視頻必須短小精悍，要控制在學(xué)生注意力能比較集中的時(shí)間范圍內(nèi)。每一個(gè)視頻都針對一個(gè)特定的問題，大多數(shù)的視頻只有幾分鐘的時(shí)間。視頻支持中間停止和快進(jìn)，以適合不同程度的學(xué)生的要求[4]。（2）增加每次實(shí)驗(yàn)課前的小測試。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)，每個(gè)學(xué)生必須獨(dú)立在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上完成該實(shí)驗(yàn)的課前測試，檢驗(yàn)學(xué)生是否提前預(yù)習(xí)，了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作過程。不合格者不得參加實(shí)驗(yàn)。（3）實(shí)驗(yàn)開始以前，教師就實(shí)驗(yàn)的一些注意點(diǎn)做主要的強(qiáng)調(diào)和說明，在實(shí)驗(yàn)的過程中不再講解實(shí)驗(yàn)步驟和內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并引導(dǎo)學(xué)生自己解決問題，自行獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦思考的能力[3]。（4）課后的測試與總結(jié)。課后針對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象和誤操作帶來明顯偏離真實(shí)情況的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，針對性地利用網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行測試，分析其原因，以達(dá)到加深印象的目的，最后以電子版的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師需要對學(xué)生的課前預(yù)習(xí)、課堂操作、課后實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行多方面的綜合分析評級，最終給出一個(gè)比較客觀的成績[3]。這樣的教學(xué)模式，使得每個(gè)學(xué)生都必須主動(dòng)學(xué)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，動(dòng)手操作，而不是僅僅記錄數(shù)據(jù)。在整個(gè)教學(xué)過程中，所有的測試的結(jié)果都通過系統(tǒng)后臺程序的計(jì)算，傳送給教師。教師可以看到學(xué)生課前課后測試的準(zhǔn)確率、錯(cuò)誤率。了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在預(yù)習(xí)或?qū)嶒?yàn)操作中出現(xiàn)的問題，從中了解學(xué)生的知識的薄弱點(diǎn)和容易出錯(cuò)的地方。能夠及時(shí)修改實(shí)驗(yàn)方案，根據(jù)學(xué)生出現(xiàn)的問題進(jìn)行差異性地教學(xué)。對于廣大學(xué)生都已經(jīng)了解的知識點(diǎn)，在制作視頻的時(shí)候也可以給以刪減，把更多點(diǎn)時(shí)間留給難點(diǎn)和重點(diǎn)的講授。

2.課外的驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。本專業(yè)的《電路分析實(shí)驗(yàn)》是屬于少學(xué)時(shí)的課程，驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)無法在課程規(guī)定的時(shí)間內(nèi)全部完成。因此部分的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在課外完成。利用“翻轉(zhuǎn)課堂”進(jìn)行這一部分實(shí)驗(yàn)方法和課內(nèi)的實(shí)驗(yàn)很相近，觀看視頻—課前測試—仿真—課后測試—評價(jià)。其中減少了實(shí)驗(yàn)室的具體操作，增加了利用仿真軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的模塊。

3.對于給定方案的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。針對設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)，給出的一種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方案，但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)會出現(xiàn)與理論值不相符的情況，有時(shí)候?qū)W生在實(shí)驗(yàn)中也會有一些創(chuàng)造性的構(gòu)想。我們利用翻轉(zhuǎn)課堂將教學(xué)由“以老師為主體”模式變?yōu)椤耙詫W(xué)生為主體”的模式。學(xué)生在上課前完成對學(xué)習(xí)資源觀看和學(xué)習(xí)，教師可以在課前在視頻提出讓學(xué)生探究的問題，并在任務(wù)單中提前布置要討論的內(nèi)容，讓學(xué)生是帶著問題進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。師生在課堂上一起完成實(shí)驗(yàn)答疑、討論、提出修改的方案等活動(dòng)。老師在課堂上起到的是一種啟發(fā)、提示、建議的作用，例如：在“串聯(lián)諧振電路”實(shí)驗(yàn)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果與電路理論不一致[3]，在受控源的實(shí)驗(yàn)中，輸出電壓和輸入電壓的比值和理論值不一致等問題。為此針對這些問題，學(xué)生課前通過查找資料，分小組討論的方法，結(jié)合課堂學(xué)到的知識分析原因找到解決辦法。進(jìn)而同學(xué)還可以利用軟件對修正方法進(jìn)行仿真，把仿真的結(jié)果與后續(xù)實(shí)驗(yàn)室得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，得出方法是否可行的結(jié)論。這樣的學(xué)習(xí)模式讓學(xué)生經(jīng)過課堂上討論，加上老師適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)，提升了解決實(shí)際問題的能力，掌握了解決問題的方法，這在將來的課程學(xué)習(xí)中是受益匪淺的。

四、結(jié)語

我校的《電路分析實(shí)驗(yàn)》課程利用翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行教學(xué)的改革，取得了顯著的成績，逐漸構(gòu)建出了學(xué)生自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的教育的新模式。借助于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，使得學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的過程不再受到時(shí)間和空間的限制，更主要的是契合了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，針對不同性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂采用了不同的教學(xué)方式，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和分析問題的能力。這種模式使得被動(dòng)式的學(xué)習(xí)變成了現(xiàn)在主動(dòng)式的學(xué)習(xí)，使實(shí)驗(yàn)真正成為一種輔助理論知識學(xué)習(xí)的工具。

參考文獻(xiàn)：

[1]齊軍.美國“翻轉(zhuǎn)課堂”的興起、發(fā)展、模塊設(shè)計(jì)及對我國的啟示[J].比較教育研究，2015，（1）：21-27.

[2]邵明輝，陳新蓮，張海鹍，劉金祥.翻轉(zhuǎn)課堂模式在地方高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中的實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2016，（8）：269-270.

[3]吳霞，施閣，李孝祿.“電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)”多樣性教學(xué)模式探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2016，（6）：194-197.

[4]伍愛華.基于云平臺的《AutoCAD》課程翻轉(zhuǎn)式教學(xué)探索與實(shí)踐[J].科技資訊，2014，（27）：178.