線上線下混合式教學(xué)模式實(shí)施方案設(shè)計(jì)
——以《電路分析》課程為例

柴黎，李紅，夏成蹊

（航天工程大學(xué)，北京 101416）

0 引言

自上世紀(jì)90年代以來，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”對(duì)高等教育的影響逐漸加深，高等院校在教學(xué)管理體制、人才培養(yǎng)模式、教學(xué)資源建設(shè)等方面均受到了較大地沖擊和挑戰(zhàn)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式及考核觀念，應(yīng)用微課程平臺(tái)等構(gòu)建混合式教學(xué)模式的創(chuàng)新已成為各高校熱議和嘗試的方案。混合式教學(xué)是網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的一種教育教學(xué)模式，混合式教學(xué)模式包括各種教學(xué)策略、教學(xué)方法、教學(xué)手段等的深層次的交互融合，是高校教育改革的重要研究課題之一。

《電路分析》課程是電子技術(shù)專業(yè)方向本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門理論性較強(qiáng)，在工程技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用的課程。該門課程是電子技術(shù)專業(yè)開展工程應(yīng)用研究、能力提升的重要理論基礎(chǔ)。本課程一方面銜接之前所學(xué)的《高等數(shù)學(xué)》、《線性代數(shù)》等課程，繼續(xù)夯實(shí)公共基礎(chǔ)知識(shí)，另一方面為后續(xù)《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》等專業(yè)課學(xué)習(xí)做好鋪墊。本課程主要設(shè)置電路模型、基本電路元件、電路的結(jié)構(gòu)及等效變換、動(dòng)態(tài)電路中微分方程的建立、時(shí)域和變換域分析的基本方法等內(nèi)容，使學(xué)生初步掌握相關(guān)的理論和方法分析、解決工程實(shí)際問題的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和以后從事工程技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 課程建設(shè)目標(biāo)

首先，改變傳統(tǒng)低階式以教材為中心的課堂組織學(xué)習(xí)。以學(xué)生為中心，將傳統(tǒng)教學(xué)課堂的“以教材為中心”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詥栴}為中心”，教學(xué)通過“網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)”和“面授教學(xué)”方式結(jié)合，注重發(fā)揮學(xué)生的主體作用。充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和面授教學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了教師主導(dǎo)和學(xué)生主體的有效融合，提高學(xué)生的認(rèn)知能力、自主學(xué)習(xí)能力及思維能力，既保證對(duì)基本知識(shí)的掌握，又優(yōu)化課程的教學(xué)效果。

其次，改變傳統(tǒng)三步走的模塊化教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施過程。將傳統(tǒng)的“上課+實(shí)驗(yàn)+作業(yè)”三步走教學(xué)環(huán)節(jié)立體推進(jìn)，將其轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔⒄n+討論+實(shí)驗(yàn)+小測(cè)驗(yàn)+創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)等”立體式教學(xué)新模式，培養(yǎng)了學(xué)生的溝通表達(dá)能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、實(shí)踐能力，以及解決實(shí)際問題的能力，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)激情及動(dòng)力。

最后，改變傳統(tǒng)的形成性和終結(jié)性考核方式。傳統(tǒng)的教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)考核評(píng)價(jià)方法比較單一、作為理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)的電子技術(shù)課程，很難達(dá)到一定的廣度和深度。通過轉(zhuǎn)變考核方式，將課前測(cè)試、階段性測(cè)試及期末考試等多元化、多維度考核評(píng)價(jià)相結(jié)合，全面培養(yǎng)和促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)[1]。

2 課程基本理念

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，通過大數(shù)據(jù)即時(shí)的學(xué)情反饋、翻轉(zhuǎn)課堂的師生交互、豐富的MOOC資源、以提高學(xué)習(xí)成效為目的的混合式教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)“成效為道、數(shù)據(jù)為器、交互為體、MOOC為用”的教學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生充分理解并強(qiáng)化電路模型的認(rèn)知，掌握理論和工程經(jīng)典方法，為今后解決工程實(shí)際問題，從事科學(xué)技術(shù)研究工作打下良好的基礎(chǔ)。

3 教學(xué)階段設(shè)計(jì)

實(shí)施混合式教學(xué)模式，首先將授課時(shí)間劃分為課前、課中、課后3個(gè)階段；然后授課空間分割為線上、線下、線下3個(gè)方位；最后知識(shí)要點(diǎn)講解分配為傳授、內(nèi)化、外化。以開展師生互動(dòng)教學(xué)的理念作為教學(xué)的切入點(diǎn)，綜合利用智慧教學(xué)工具作為著力點(diǎn)，而設(shè)計(jì)精細(xì)豐富教學(xué)方案作為落腳點(diǎn)，學(xué)員更快地理解和掌握電路基礎(chǔ)的體系和各部分內(nèi)容之間的聯(lián)系。

將教學(xué)過程設(shè)計(jì)為三個(gè)階段：課前預(yù)習(xí)階段、課堂授課階段、課后提升階段，同時(shí)依據(jù)認(rèn)知過程，教學(xué)的基本規(guī)律設(shè)計(jì)三個(gè)階段學(xué)習(xí)活動(dòng)序列。

3.1 課前預(yù)習(xí)階段

發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，明確此次教學(xué)任務(wù)的知識(shí)點(diǎn)及關(guān)鍵問題，教學(xué)課件及各種學(xué)習(xí)閱讀資料上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，布置課前線上測(cè)試。匯總討論區(qū)反饋問題，為有針對(duì)性的課堂面授教學(xué)收集素材。

3.2 課堂授課階段

系統(tǒng)講授教學(xué)任務(wù)重點(diǎn)知識(shí)，通過隨機(jī)點(diǎn)名、搶答、投票、發(fā)布小組任務(wù)等多種檢查講授內(nèi)容和當(dāng)堂縮減內(nèi)容，集中講解課前匯總的共性問題。

發(fā)布小組任務(wù)這種討論形式，組織各學(xué)習(xí)小組展開組內(nèi)討論、組間交流，交流結(jié)果采用小組自評(píng)、組間互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)的方式進(jìn)行。

3.3 課后提升階段

在面授教學(xué)任務(wù)結(jié)束后，設(shè)計(jì)并發(fā)布課后測(cè)試和綜合性拓展訓(xùn)練項(xiàng)目，同時(shí)遴選出課堂學(xué)習(xí)小組優(yōu)秀作品、課堂報(bào)告至討論區(qū)，最后對(duì)以上兩個(gè)階段的教學(xué)任務(wù)的完成情況及存在的問題進(jìn)行教學(xué)反思，整理補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)方案[2]。

下面將三個(gè)教學(xué)階段的對(duì)應(yīng)的資源類型、學(xué)生活動(dòng)、教師活動(dòng)以及這些活動(dòng)的設(shè)計(jì)思路與意圖列表如下：

圖1 三個(gè)階段教學(xué)過程

4 配套教學(xué)資源建設(shè)

根據(jù)學(xué)員對(duì)知識(shí)認(rèn)知過程，依據(jù)知識(shí)圖譜對(duì)知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)資源進(jìn)行“碎、動(dòng)、減”的重新劃分和“理、虛、實(shí)”的一體化設(shè)計(jì)。碎，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的碎片化又不失完整性，每個(gè)視頻在短時(shí)間內(nèi)比較完整地講解了一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生可以充分利用各種片段時(shí)間來觀看視頻，從而完成課下自學(xué)內(nèi)容；動(dòng)，在面授環(huán)節(jié)中充分的師生互動(dòng)和生生互動(dòng)；減，對(duì)教學(xué)內(nèi)容在課堂授課環(huán)節(jié)進(jìn)行相應(yīng)的刪減。從電路分析這門課實(shí)際的“電路分析、仿真設(shè)計(jì)、電路調(diào)試”的教學(xué)過程出發(fā)，對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行“理、虛、實(shí)”的一體化設(shè)計(jì)。理，對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理論分析，虛，在Multisim軟件進(jìn)行數(shù)值仿真，實(shí)，在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行電路調(diào)試的物理實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)將滿足線上線下混合式教學(xué)過程中不同階段的教學(xué)資源劃分為微課資源、課件資源、虛擬仿真資源、實(shí)訓(xùn)模塊資源以及訓(xùn)練項(xiàng)目資源[3]。

4.1 微課資源

重新梳理知識(shí)圖譜，根據(jù)11學(xué)時(shí)自學(xué)內(nèi)容量身定制錄

播微課資源20個(gè)，每個(gè)微課資源時(shí)長(zhǎng)控制在10分鐘，課前提前2天，發(fā)布進(jìn)行預(yù)習(xí)。

4.2 課件資源

課件資源根據(jù)自學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，結(jié)合課前發(fā)布的微課資源刪減相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)。本課程原共有24個(gè)課件資源，需修改其中15個(gè)課件資源。（需要對(duì)原有24個(gè)課件資源種的9個(gè)課件進(jìn)行調(diào)整）

4.3 虛擬仿真和實(shí)訓(xùn)模塊資源

實(shí)現(xiàn)混合式教學(xué)“理、虛、實(shí)”一體化設(shè)計(jì)思想，建設(shè)虛擬仿真和實(shí)訓(xùn)模塊案例資源庫(kù)，體現(xiàn)在互動(dòng)平臺(tái)的Mutisim電路仿真案例、電路的搭建與調(diào)試（實(shí)訓(xùn)模塊）。本課程建設(shè)虛擬仿真資源30個(gè)，實(shí)訓(xùn)模塊15個(gè)。

4.4 訓(xùn)練項(xiàng)目資源

訓(xùn)練項(xiàng)目資源的設(shè)計(jì)是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)。 課程建設(shè)四類訓(xùn)練項(xiàng)目資源：課前測(cè)試、課堂測(cè)試、課后拓展提高和階段測(cè)試。

4.4.1 課前測(cè)試

在課前預(yù)習(xí)階段使用，屬教學(xué)引領(lǐng)項(xiàng)目，設(shè)置10-15個(gè)側(cè)重基礎(chǔ)知識(shí)、概念、原理方面的知識(shí)點(diǎn)測(cè)試。

4.4.2 課堂測(cè)試

由于課堂時(shí)間有限，設(shè)置3-4個(gè)算例課堂測(cè)試，同時(shí)布置小型仿真設(shè)計(jì)類小組任務(wù)，以組隊(duì)形式完成組內(nèi)討論。課堂訓(xùn)練項(xiàng)目的核心是鞏固和應(yīng)用。

4.4.3 課后拓展提高

拓展提高項(xiàng)目以課堂報(bào)告、典型課程實(shí)訓(xùn)為主，不占用課堂時(shí)間，不超越教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，在知識(shí)點(diǎn)的理解層面來說，適度拓展。拓展提高項(xiàng)目的核心是在達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上要能做到“舉一反三”。

5 方案實(shí)施步驟

《電路分析》課程分為3大模塊，內(nèi)容涵蓋電路模型、基本電路元件、電路的結(jié)構(gòu)及等效變換、動(dòng)態(tài)電路中微分方程的建立、時(shí)域和變換域分析的基本方法等內(nèi)容。下面將電阻電路的分析和動(dòng)態(tài)電路時(shí)域分析這兩個(gè)模塊進(jìn)行混合式教學(xué)，其中電阻電路的分析和動(dòng)態(tài)電路時(shí)域分析這兩個(gè)模塊，由于電阻電路和動(dòng)態(tài)電路元件屬性包括概念，原理，特性，電路仿真所呈現(xiàn)的結(jié)果截然不同，可視性強(qiáng)，易于對(duì)比，因此將這兩個(gè)模塊的學(xué)時(shí)按照課前預(yù)習(xí)和課堂授課兩個(gè)階段重新分配學(xué)時(shí)和安排教學(xué)內(nèi)容，如圖2所示。

圖2 混合式教學(xué)模式學(xué)時(shí)分布

5.1 學(xué)時(shí)分布

5.2 教學(xué)過程與方法

教學(xué)過程與方法重點(diǎn)是課堂的組織模式和講解內(nèi)容的取舍安排，15次課課堂的組織模式主要有以下兩種：

（1）對(duì)于元件和電路特性需要算例的小型計(jì)算的教學(xué)內(nèi)容，課堂授課利用智慧教學(xué)工具設(shè)計(jì)并發(fā)起搶答、投票、測(cè)試作為落腳點(diǎn)，利用即時(shí)的學(xué)情反饋進(jìn)行下一階段的教學(xué)重點(diǎn)。

（2）對(duì)于需要仿真設(shè)計(jì)并完成電路搭建、測(cè)試的教學(xué)內(nèi)容，課堂授課發(fā)布小組任務(wù)，組織各學(xué)習(xí)小組展開組內(nèi)討論、組間交流，交流結(jié)果采用小組自評(píng)、組間互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)的方式進(jìn)行[4]。

6 考核評(píng)價(jià)

《電路分析》課程混合式教學(xué)模式建立多層次、多元化、動(dòng)態(tài)的考試及其評(píng)價(jià)體系，對(duì)學(xué)生能力進(jìn)行全面而科學(xué)的檢驗(yàn)?？己朔譃槿?jí)制（過程評(píng)價(jià)、階段評(píng)價(jià)和終結(jié)評(píng)價(jià)），評(píng)價(jià)層級(jí)層層遞進(jìn)[5]。

過程評(píng)價(jià)占總成績(jī)比重30%，評(píng)價(jià)點(diǎn)為學(xué)生的在線和課堂表現(xiàn)；階段評(píng)價(jià)占總成績(jī)比重的20%，主要采用單元測(cè)驗(yàn)方式，以線上考核的形式進(jìn)行，在學(xué)習(xí)平臺(tái)設(shè)置測(cè)試開始時(shí)間、截止時(shí)間后，同時(shí)設(shè)置題目亂序，選項(xiàng)亂序，可以做到在有限時(shí)間內(nèi)的線上考核公平公正。授課結(jié)束后統(tǒng)一組織的卷面成績(jī)?yōu)榻K結(jié)評(píng)價(jià)，采用閉卷筆試形式進(jìn)行，占總成績(jī)比重50%，最終成績(jī)匯總前面三個(gè)層級(jí)的評(píng)價(jià)并按照權(quán)重相加即可。結(jié)合多種形式，注重過程考核，課程得分點(diǎn)，基本分布在平時(shí)考核中，大幅度降低了期末考試的分?jǐn)?shù)比重，從而改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。

7 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于《電路分析》課程，開展混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，采用各類信息化教學(xué)手段，利用教學(xué)資源及網(wǎng)絡(luò)課程、互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)與仿真技術(shù)、教學(xué)視頻及多元化評(píng)價(jià)方式，實(shí)現(xiàn)“課前預(yù)習(xí)測(cè)試、課上實(shí)施與答疑、課后鞏固與提升”的線上線下相結(jié)合的教學(xué)互動(dòng)活動(dòng)；采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，通過互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)、仿真技術(shù)等途徑實(shí)現(xiàn)電路分析與設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)，課前主動(dòng)自學(xué)、提前學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)視頻，課堂學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性更加明確，學(xué)生更加融入課堂，積極參與課后論壇討論，改變學(xué)習(xí)模式，提升課堂成效。