《電路分析基礎(chǔ)》“翻轉(zhuǎn)+合作”教學(xué)法教學(xué)成效之實(shí)驗(yàn)研究

廣東郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 何 丹

一、前言

《電路分析基礎(chǔ)》課程是通信技術(shù)、通信系統(tǒng)運(yùn)行管理、電子信息工程技術(shù)等專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程。就目前已有的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，《電路分析基礎(chǔ)》課程內(nèi)容存在知識(shí)點(diǎn)難、術(shù)語(yǔ)專業(yè)化、理論性強(qiáng)、對(duì)數(shù)學(xué)要求較高等特點(diǎn)，學(xué)習(xí)起點(diǎn)要求相對(duì)較高，對(duì)于學(xué)習(xí)方式還有待過渡的大一新生而言，學(xué)習(xí)過程中容易產(chǎn)生學(xué)習(xí)氣餒、學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)欲望不夠強(qiáng)烈、課堂參與度不高、知識(shí)點(diǎn)掌握不夠扎實(shí)等現(xiàn)象；就課程評(píng)價(jià)方式而言，通常采用以理論成績(jī)?yōu)閷?dǎo)向的教學(xué)評(píng)價(jià)方式，教學(xué)評(píng)價(jià)方式單一，評(píng)價(jià)體系單薄，不夠多元化，存在學(xué)生成績(jī)考量體系不夠全面的特點(diǎn)；就教學(xué)方式而言，針對(duì)學(xué)生特點(diǎn)，通常采用以老師講授為主、學(xué)生被動(dòng)接受為輔的傳統(tǒng)教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)，有助于充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)性以及提高教師對(duì)課堂管理的整體掌控能力，但由于學(xué)生始終處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，故學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)積極性不高，創(chuàng)新思維受限，創(chuàng)新意識(shí)也不夠豐富，學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)易掌握也易忘記，老師不得不重復(fù)強(qiáng)調(diào)，重復(fù)講，花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，講授內(nèi)容也較少；采用合作教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)時(shí)，通常采用小組討論形式進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)，這種教學(xué)方式能在一定程度調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和課堂參與度，但在分組標(biāo)準(zhǔn)以及組員考核標(biāo)準(zhǔn)等方面，很難真正量化到實(shí)處；采用慕課與視頻微教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，有助于充分利用學(xué)生課前時(shí)間進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)自學(xué)，課上建立以學(xué)生自由發(fā)揮為中心的教學(xué)地位，課后采用推薦進(jìn)階教學(xué)視頻等方式進(jìn)行差異化學(xué)習(xí)，但翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)自律性和意志力都有很高的要求，對(duì)于一些自律能力較差的學(xué)生，不能實(shí)現(xiàn)較好的教學(xué)效果以及差異化教學(xué)。

為此，為進(jìn)一步建立以“學(xué)生”為中心的教學(xué)地位，落實(shí)理論與實(shí)際相結(jié)合的工程教育理念，明確《電路分析基礎(chǔ)》課程在橫向上與其他學(xué)科課程的聯(lián)系、縱向上與后續(xù)課程的關(guān)聯(lián)，我們提出一種“翻轉(zhuǎn)+合作”融合教學(xué)法合理規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容，對(duì)《電路分析基礎(chǔ)》課程在教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行改革優(yōu)化，從而達(dá)到改善學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性、提高學(xué)生對(duì)電路知識(shí)的認(rèn)知實(shí)踐能力、培養(yǎng)“工程教育理念”人才的目的。

二、本文主要研究問題

針對(duì)上述現(xiàn)象，為更好地提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的參與度、對(duì)課程的滿意度以及對(duì)知識(shí)的掌握能力，本文提出一種“翻轉(zhuǎn)+合作”的教學(xué)方法對(duì)《電路分析基礎(chǔ)》課程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并在以下幾個(gè)方面探討采用上述方法教學(xué)后，其教學(xué)成效相較傳統(tǒng)教學(xué)法而言是否有差異：

1.在“翻轉(zhuǎn)+合作”教學(xué)模式下，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生個(gè)人知識(shí)掌握程度較控制組是否有差異？

2.在“翻轉(zhuǎn)+合作”教學(xué)模式下，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生個(gè)人學(xué)習(xí)參與度較控制組是否有差異？

3.在“翻轉(zhuǎn)+合作”教學(xué)模式下，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生個(gè)人對(duì)本課程滿意度較控制組是否有差異？

三、本研究的主要設(shè)計(jì)

本研究的主要設(shè)計(jì)是以廣東郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院通信系統(tǒng)運(yùn)行與管理專業(yè)173班和174班的學(xué)生，共95人為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。研究將通管173班（49人）作為控制組，通管174班（46人）為實(shí)驗(yàn)組，在控制組采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，在實(shí)驗(yàn)組“翻轉(zhuǎn)+合作”教學(xué)方法，針對(duì)電路基本概念、電路基本定理、電路基本分析方法、正弦交流電等章節(jié)內(nèi)容，研究“翻轉(zhuǎn)+合作”教學(xué)法在提高學(xué)生對(duì)電路的認(rèn)知實(shí)踐能力、學(xué)生學(xué)習(xí)參與度、學(xué)生對(duì)課程滿意度等方面，相較于傳統(tǒng)教學(xué)法而言，教學(xué)成效是具有差異性的。

四、主要研究方法

1.研究參與者：廣東郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院通信系統(tǒng)運(yùn)行管理專業(yè)173班、174班學(xué)生。

2.研究設(shè)計(jì)：本次研究時(shí)長(zhǎng)是整個(gè)《電路分析基礎(chǔ)》課程的教學(xué)周數(shù)，即研究貫穿整個(gè)學(xué)期的《電路分析基礎(chǔ)》教學(xué)。研究每個(gè)單元內(nèi)容的教學(xué)時(shí)間為4學(xué)時(shí)（周學(xué)時(shí)為4），共計(jì)180分鐘。根據(jù)研究安排，分5個(gè)階段進(jìn)行：

1）第一階段：在第6周～第8周教學(xué)期間（12課時(shí)），對(duì)實(shí)驗(yàn)組和控制組均以傳統(tǒng)講授法進(jìn)行行電路基本概念知識(shí)的教授與學(xué)習(xí)。該階段學(xué)習(xí)旨在幫助學(xué)生過渡學(xué)習(xí)方式，熟悉專業(yè)學(xué)習(xí)環(huán)境，使其具備一定的電路知識(shí)基礎(chǔ)。

2）第二階段：在第9周教學(xué)期間，在實(shí)驗(yàn)組采用“翻轉(zhuǎn)+合作”教學(xué)法教學(xué)進(jìn)行教學(xué)，在控制組依然采用傳統(tǒng)教授法進(jìn)行教學(xué)。具體教學(xué)設(shè)計(jì)請(qǐng)見教學(xué)設(shè)計(jì)小節(jié)內(nèi)容。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)組和控制組的測(cè)試結(jié)果，分析學(xué)生在該階段的學(xué)習(xí)參與度、學(xué)習(xí)滿意度和知識(shí)掌握度情況。

3）第三階段：在第10周～第12周期間（12課時(shí)），在實(shí)驗(yàn)組和控制組，均采用傳統(tǒng)教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)組和控制組的測(cè)試結(jié)果，進(jìn)一步分析學(xué)生在該階段的學(xué)習(xí)參與度、學(xué)習(xí)滿意度和知識(shí)掌握度情況。

4）第四階段：在第13周（4學(xué)時(shí)）期間，重復(fù)第二階段教學(xué)過程。

5）第五階段：在第14～19周（24學(xué)時(shí)）期間，重復(fù)第三階段教學(xué)過程。分析測(cè)試結(jié)果，得出研究結(jié)論。

研究設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 研究設(shè)計(jì)表

3.教學(xué)設(shè)計(jì)

1）控制組采用傳統(tǒng)講授教學(xué)法的教學(xué)設(shè)計(jì)

控制組采用傳統(tǒng)的老師講授為主的教學(xué)方式，課前布置預(yù)習(xí)任務(wù)，課上和課后加以少量的課堂練習(xí)和討論。

2）實(shí)驗(yàn)組采用“翻轉(zhuǎn)+合作”教學(xué)法的教學(xué)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)組的教學(xué)設(shè)計(jì)分為“課前、課中和課后”三個(gè)階段。具體如下：

a）課前，首先通過問卷調(diào)查和題目解答等方式對(duì)前一階段的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行測(cè)試，了解學(xué)生前一階段的學(xué)習(xí)參與度、學(xué)習(xí)滿意度和知識(shí)掌握度情況，其次根據(jù)該測(cè)試結(jié)果對(duì)學(xué)生實(shí)行“學(xué)生自由組合+老師相調(diào)配”的方式分組，使得每組學(xué)生學(xué)習(xí)情況相對(duì)均衡，每8人一組，共6組，以小組為單位進(jìn)行課堂翻轉(zhuǎn)，各小組組長(zhǎng)帶領(lǐng)組員提前觀看老師預(yù)先錄制好的視頻或MOOC視頻，并指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)自學(xué)、記錄分析提前學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂。各小組成員分組角色如表2所示；

表2 實(shí)驗(yàn)組團(tuán)隊(duì)分組角色與職責(zé)表

b）課中，首先進(jìn)行Test1測(cè)試（即“前測(cè)”），了解學(xué)生課前觀看視頻的學(xué)習(xí)情況，并將該測(cè)試成績(jī)納入期末總評(píng)成績(jī)，以確保學(xué)生課前自學(xué)的有效性，其次，根據(jù)課前學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)指定6個(gè)題目，由每個(gè)小組抽1題進(jìn)行組內(nèi)討論，且組內(nèi)推薦1人來(lái)向大家解答該題目，由其他各組成員舉手表決該題目講解是否清晰有效，若有效則小組加分，無(wú)效則不加分，最后由老師對(duì)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)答疑。課內(nèi)安排進(jìn)度表如表3所示。

表3 課內(nèi)安排進(jìn)度表

c）課后，通過問卷調(diào)查和課后作業(yè)等方式對(duì)本周學(xué)習(xí)情況進(jìn)行Test2測(cè)試（即“即時(shí)后測(cè)”），對(duì)比實(shí)驗(yàn)組和控制組的測(cè)試結(jié)果，分析學(xué)生該階段的學(xué)習(xí)參與度、學(xué)習(xí)滿意度和知識(shí)掌握度情況。同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生通過作業(yè)方式完成知識(shí)的梳理和總結(jié)，教師通過社交媒體軟件、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等方式與學(xué)生進(jìn)行課后交流，促進(jìn)教學(xué)改革。

4.數(shù)據(jù)收集方法

本研究的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于在實(shí)驗(yàn)組與控制組，對(duì)兩個(gè)教學(xué)單元知識(shí)點(diǎn)采用不同教學(xué)法后，進(jìn)行的教學(xué)實(shí)施前測(cè)、實(shí)施后的隨堂即測(cè)和其他教學(xué)數(shù)據(jù)指標(biāo)設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)收集，共2部分。

1）關(guān)于教學(xué)內(nèi)容測(cè)驗(yàn)的數(shù)據(jù)指標(biāo)設(shè)計(jì)：在對(duì)兩個(gè)班級(jí)實(shí)施不同教學(xué)法教學(xué)之前，主要從知識(shí)掌握度、課程參與度以及課程滿意度等方面進(jìn)行測(cè)評(píng)指標(biāo)設(shè)計(jì)。具體如表4所示。

表4 教學(xué)內(nèi)容測(cè)驗(yàn)指標(biāo)設(shè)計(jì)

2）關(guān)于教學(xué)實(shí)施的前測(cè)與即時(shí)后測(cè)數(shù)據(jù)指標(biāo)設(shè)計(jì)：前測(cè)指標(biāo)主要用于對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)行為的監(jiān)測(cè)與自主學(xué)習(xí)知識(shí)的有效考量；“即時(shí)后測(cè)”指標(biāo)主要用于考量學(xué)生課上的學(xué)習(xí)效果。具體如表5所示。

表5 前測(cè)/即時(shí)后測(cè)指標(biāo)設(shè)計(jì)

3）其他教學(xué)數(shù)據(jù)

除了上述指標(biāo)數(shù)據(jù)外，本研究還進(jìn)行了學(xué)生課堂發(fā)言記錄情況、課后作業(yè)完成情況、教師教學(xué)手記、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)、期中考試、期末考試等方面的數(shù)據(jù)收集。

五、研究成果

（一）研究成果1：經(jīng)歷“翻轉(zhuǎn)+合作”教學(xué)法的學(xué)生，其成績(jī)是不同于傳統(tǒng)講述教學(xué)法的學(xué)生。表6給出了實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在學(xué)科知識(shí)達(dá)成上獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)的結(jié)果。由表6可知，對(duì)于期中成績(jī)，實(shí)驗(yàn)組小于控制組；期末成績(jī)，實(shí)驗(yàn)組大于控制組，說明翻轉(zhuǎn)合作學(xué)習(xí)法能提升學(xué)生成績(jī)，但是未達(dá)到統(tǒng)計(jì)意義上顯著。

表6 學(xué)科知識(shí)達(dá)成度獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)

（二）研究成果2：經(jīng)歷“翻轉(zhuǎn)+合作”教學(xué)法的學(xué)生，其課程滿意度是不同于傳統(tǒng)講述教學(xué)法的學(xué)生。表7給出了實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在課程滿意度上獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)的結(jié)果。由表7可知，對(duì)于上述題目的課程滿意度調(diào)查，實(shí)驗(yàn)組均大于控制組，且達(dá)到統(tǒng)計(jì)意義上顯著，說明“翻轉(zhuǎn)+合作”教學(xué)法在這些方面能提高學(xué)生對(duì)課程滿意度。

表7 課程滿意度獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)

表8 課程參與度獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)

（三）研究成果3：經(jīng)歷“翻轉(zhuǎn)+合作”教學(xué)法的學(xué)生，其課程參與度是不同于傳統(tǒng)講述教學(xué)法的學(xué)生。表8給出了實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在課程參與度上獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)的結(jié)果。由表8可知，對(duì)于課程參與度調(diào)查，實(shí)驗(yàn)組均值大于控制組，說明翻轉(zhuǎn)+合作”教學(xué)法能提高學(xué)生課堂參與積極性，但未達(dá)到統(tǒng)計(jì)意義上顯著。

六、討論

本文對(duì)《電路分析基礎(chǔ)》課程教學(xué)提出了一種“翻轉(zhuǎn)+合作”的教學(xué)模式，通過實(shí)證研究檢驗(yàn)了該教學(xué)方法在提高學(xué)生知識(shí)實(shí)踐能力、課程參與度、課程滿意度等方面的有效性。基于該模式的《電路分析基礎(chǔ)》課程實(shí)踐教學(xué)在課前階段體現(xiàn)了“翻轉(zhuǎn)課堂、分組合作”理念，通過塑造學(xué)習(xí)者核心角色以及多元化團(tuán)隊(duì)角色，使課堂“多點(diǎn)討論、多點(diǎn)知識(shí)駐留”的增效生成、協(xié)作思維的提升以及多維度傳遞知識(shí)的復(fù)雜性成為可能。當(dāng)這種模式實(shí)施為常態(tài)化教學(xué)時(shí)，課前提前學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)效果就會(huì)被放大，這將進(jìn)一步提升學(xué)生的自主深度學(xué)習(xí)能力，這種能力在“利用認(rèn)知策略執(zhí)行控制、調(diào)整與檢驗(yàn)”等方案指導(dǎo)工程實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者在教學(xué)目標(biāo)達(dá)成、信息素養(yǎng)方面的提升，降低學(xué)習(xí)認(rèn)知負(fù)荷，具有十分重要的意義。但在利用上述教學(xué)模式對(duì)《電路分析基礎(chǔ)》課程進(jìn)行改革時(shí)，也存在著課前翻轉(zhuǎn)及分組量化指標(biāo)不夠細(xì)致、課程內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)前后銜接不夠緊密、教學(xué)信息化手段少、教學(xué)硬件支持不夠?qū)е聞?dòng)手機(jī)會(huì)較少等困點(diǎn)。今后本課題將基于前期研究成果，在引入微視頻教學(xué)、電子產(chǎn)品DIY、項(xiàng)目化教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)知識(shí)體系、信息化教學(xué)手段等方面開展進(jìn)一步研究。