基于PocketLabs的混合式教學(xué)模式在電子技術(shù)課程中的應(yīng)用探索研究

龐存鎖 楊凌 王黎明

[摘 要] 研究口袋實(shí)驗(yàn)室在電子技術(shù)課程改革中的應(yīng)用模式，通過對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，選取工程性、實(shí)踐性強(qiáng)的單元電路，利用口袋實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行理論實(shí)踐一體化的教學(xué)改革，有利于課堂教學(xué)中開展以學(xué)生為主的引導(dǎo)式教學(xué)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)電路整體功能的認(rèn)知深度。

[關(guān)鍵詞] 混合式教學(xué)模式;口袋實(shí)驗(yàn)室;引導(dǎo)式教學(xué)

[中圖分類號(hào)] G642.0? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）41-0248-02? ? [收稿日期] 2020-02-04

一、引言

由于教育教學(xué)改革，電子技術(shù)課程理論課時(shí)和實(shí)驗(yàn)課時(shí)都在縮短，要想完成該課程的“金課”建設(shè)任務(wù)，需要對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改革。已有研究對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法給出了改革方向和趨勢(shì)，但沒有明確給出實(shí)施細(xì)則;為此，本論文以模擬電子技術(shù)課程為例，給出了一種理論和實(shí)踐結(jié)合緊密的教學(xué)改革方法，這種方法以Pocket Labs為教學(xué)載體，將現(xiàn)有課程內(nèi)容按“前期實(shí)驗(yàn)+理論+后期實(shí)驗(yàn)”進(jìn)行重構(gòu)，前期實(shí)驗(yàn)部分主要是觀察器件或典型電路的功能，讓學(xué)生有直觀的認(rèn)識(shí)，同時(shí)提出問題，提高學(xué)習(xí)的興趣;理論部分主要是針對(duì)前面的問題，開展課堂講授和深入討論，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)電子技術(shù)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)和理解;后期實(shí)驗(yàn)主要是結(jié)合理論知識(shí)，進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)知識(shí)深層次的理解和綜合運(yùn)用能力。

二、基于Pocket Labs的反轉(zhuǎn)式教學(xué)模式

目前，國(guó)內(nèi)很多高校開展了基于口袋實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，以及部分功能案例，以此來鍛煉學(xué)生解決復(fù)雜問題的能力。其中，哈爾濱工程大學(xué)副校長(zhǎng)高晚欣指出，口袋實(shí)驗(yàn)室有助于學(xué)生個(gè)性化發(fā)展，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新提供了很好的平臺(tái)，為高素質(zhì)創(chuàng)新實(shí)踐人才培養(yǎng)提供了條件和空間。

上述文獻(xiàn)對(duì)Pocket Labs的應(yīng)用多數(shù)是基于課后的實(shí)踐教學(xué)，提高了學(xué)生課后的實(shí)踐動(dòng)手能力，但這個(gè)應(yīng)用的前提是學(xué)生已經(jīng)掌握了基本的理論知識(shí)和電路結(jié)構(gòu)，是一種課后的知識(shí)鞏固學(xué)習(xí)過程。如何提高學(xué)生在課前對(duì)基本理論和電路結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)深度，進(jìn)而在課堂教學(xué)中實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的“教”與“學(xué)”，是本文探索的主要內(nèi)容。針對(duì)模擬電子技術(shù)課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，教師利用Pocket Labs將傳統(tǒng)的“課堂+實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榈摹皩?shí)驗(yàn)+教學(xué)”的反轉(zhuǎn)式教學(xué)模式，教師在課前選取基本內(nèi)容和典型電路讓學(xué)生進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，同時(shí)通過Pocket Labs設(shè)置一些恰當(dāng)?shù)膯栴}，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課前動(dòng)手嘗試和思考，加深其對(duì)電路功能的直觀認(rèn)識(shí)。這一教學(xué)模式，在課前加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的求知欲望，在隨后的課堂教學(xué)中，更容易實(shí)現(xiàn)學(xué)生與教師的互動(dòng)和討論，體現(xiàn)“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念。

三、基于Pocket Labs的課程內(nèi)容重構(gòu)

Pocket Labs的反轉(zhuǎn)式教學(xué)模式涉及課前預(yù)設(shè)問題、課前預(yù)習(xí)、課前動(dòng)手，課堂釋疑、解惑、探究、討論，課后加強(qiáng)實(shí)踐等環(huán)節(jié)，為此需要對(duì)原有的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新組合和分類，下面給出了不同教學(xué)階段教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)以及考核方式的策略。

1.Pocket Labs的教學(xué)實(shí)施模式。在現(xiàn)有經(jīng)典教材的使用上盡量做到保留重要知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)授課對(duì)象專業(yè)的不同選取或重新設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和案例，現(xiàn)將整個(gè)教學(xué)實(shí)施過程進(jìn)行初步劃分，如圖1所示。

首先，根據(jù)專業(yè)要求和課程目標(biāo)，把每章節(jié)內(nèi)容細(xì)化為一般內(nèi)容、重要內(nèi)容、模塊集成電路等知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu);其次，根據(jù)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容的難易程度，結(jié)合現(xiàn)代新型教學(xué)模式，進(jìn)行不同形式的課前準(zhǔn)備和學(xué)習(xí)，學(xué)生們可結(jié)合在線課程、微課、微助教、學(xué)習(xí)通等多種教學(xué)模式進(jìn)行提前學(xué)習(xí)。其次，利用Pocket Labs的優(yōu)點(diǎn)，讓學(xué)生以翻轉(zhuǎn)課堂、分組討論等形式進(jìn)行電路信號(hào)的觀察，引出電路的基本功能，進(jìn)而分析電路的組成、工作原理等理論知識(shí)。最后，通過學(xué)生以及師生間的分析、討論、歸納及總結(jié)，提高學(xué)生對(duì)基本理論的掌握深度，且清晰電路的應(yīng)用背景。另外，針對(duì)教學(xué)內(nèi)容里的集成模塊電路，可結(jié)合具體設(shè)計(jì)任務(wù)，利用Pocket Labs分組進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)和演示驗(yàn)證，讓學(xué)生熟悉電路設(shè)計(jì)、調(diào)試的工作過程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和課堂質(zhì)量。圖2給出了任務(wù)驅(qū)動(dòng)的Pocket Labs功能模塊分類構(gòu)想。

2.混合式教學(xué)模式的考核形式?；旌鲜浇虒W(xué)模式由課前、課堂和課后三個(gè)教學(xué)階段構(gòu)成，為了更好地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，將傳統(tǒng)“考試+實(shí)驗(yàn)”的課程評(píng)價(jià)方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤斑^程考核+總結(jié)性考核”，其中過程考核包含課前的在線學(xué)習(xí)、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的問題回答、課堂討論參與度、課后單元電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試、答辯等?？偨Y(jié)性考核包含兩部分，一部分是將單元電路級(jí)聯(lián)成系統(tǒng)，如將基本放大電路（集成放大電路）、濾波電路、功率放大電路、電源電路等基本單元電路級(jí)聯(lián)成一定功能的系統(tǒng)，測(cè)試學(xué)生對(duì)知識(shí)綜合運(yùn)用的能力和技巧;一部分是理論閉卷考試，主要測(cè)試學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)內(nèi)容的理解和掌握程度。過程性考核和終結(jié)性考核相結(jié)合滿足學(xué)生個(gè)性化差異的需求，可實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生全面能力的考核。

四、結(jié)論

本文基于Pocket Labs研究了模擬電子技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)形式，重構(gòu)內(nèi)容分為基本部分、重要部分、應(yīng)用部分三大類。其中，基本部分學(xué)生可結(jié)合在線課程和Pocket Labs進(jìn)行自由學(xué)習(xí)，重要部分學(xué)生結(jié)合教師講授和Pocket Labs電路分析進(jìn)行集中學(xué)習(xí)，集成應(yīng)用部分學(xué)生主要通過Pocket Labs進(jìn)行課外綜合實(shí)踐練習(xí)。這種教學(xué)模式更容易體現(xiàn)“以學(xué)為主，以教為導(dǎo)”的教學(xué)理念，滿足學(xué)生的個(gè)性化差異需求;同時(shí)，借助級(jí)聯(lián)系統(tǒng)指標(biāo)可逐級(jí)提高的特點(diǎn)，增加了課程的學(xué)習(xí)難度，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和拼搏精神。

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