基于3M模式的電路課堂混合式教學(xué)實踐

李文 游珍珍

摘要：針對當(dāng)前電路課堂教學(xué)中存在的問題，分析了解決問題的應(yīng)對策略，提出了一種3M模式應(yīng)用在電路課堂混合式教學(xué)實踐中。以“一階動態(tài)電路”為例，在闡述3M模式內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，圍繞整個教學(xué)過程前后涉及的三大模塊十個環(huán)節(jié)，探討了其在電路課堂混合式教學(xué)設(shè)計中的具體實施。該模式將課前、課中、課后包括的線上與線下、講解與研討及理論與實踐進(jìn)行了有機(jī)融合，極大地改進(jìn)了教學(xué)，激發(fā)了學(xué)習(xí)主動性，有利于改善教學(xué)閉環(huán)的設(shè)計及提高產(chǎn)出質(zhì)量，可為同類課程提供借鑒參考。

關(guān)鍵詞：3M模式;電路課程;混合式教學(xué);產(chǎn)出質(zhì)量

中圖分類號：TP391;G642 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）33-0183-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Mixed Teaching Practice of Circuit Classroom Based on 3M Mode

LI Wen， YOU Zhen-zhen

（Dean's Office， Hunan University of Science and Engineering， Yongzhou 425199， China）

Abstract： Aiming at the problems existing in the current circuit classroom teaching， this paper analyzes the countermeasures to solve the problems， and puts forward a 3M mode applied in the mixed teaching practice of the circuit classroom. Taking "first-order dynamic circuit" as an example， this paper expounds the connotation of 3M mode， and discusses its implementation in the mixed teaching design of circuit classroom around three modules and ten links before and after the whole teaching process. This mode integrates online and offline， explanation and discussion， theory and practice before， during and after class， which greatly improves teaching， stimulates learning initiative， and is conducive to improving the design of teaching closed-loop and improving the quality of output， which can provide reference for similar courses.

Keywords： 3M mode; circuit course; mixed teaching; output quality

信息時代電子技術(shù)發(fā)展日新月異，但電路理論及其分析方法依然是信息類各學(xué)科專業(yè)的基礎(chǔ)必修課。各電類專業(yè)通常以電路課程為首門專業(yè)基礎(chǔ)課，其在電類專業(yè)學(xué)生課程體系中處于關(guān)鍵地位，將為后續(xù)專業(yè)課程打下堅實基礎(chǔ)[1-3]。該課程的特點是理論性強(qiáng)，電路模型抽象且關(guān)聯(lián)較多的數(shù)學(xué)知識[4-6]。一方面，學(xué)生因課程特點而普遍存在畏難心理，加之對教學(xué)內(nèi)容缺乏感性認(rèn)識，學(xué)習(xí)能動性不足;另一方面，課堂教學(xué)偏重電路理論的學(xué)習(xí)與推導(dǎo)，加之理論與實驗、模型與實物聯(lián)系不夠緊密且受模塊化的實驗環(huán)境限制，學(xué)生的實踐能力和拓展創(chuàng)新培養(yǎng)不足。如何把抽象的電路理論及模型分析簡單化、形象化，如何能以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心的規(guī)律出發(fā)設(shè)計教學(xué)，激發(fā)學(xué)生內(nèi)生學(xué)習(xí)和創(chuàng)新動力，是當(dāng)前教學(xué)改革的核心問題，也是能否實現(xiàn)對學(xué)生在知識、能力和素質(zhì)全面培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵。

1 電路教學(xué)存在的問題及對策

當(dāng)前的“電路”課堂教學(xué)大多停留在傳統(tǒng)課堂教學(xué)，其在教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略和教學(xué)資源等方面存在系列需解決的問題[7-10]，具體體現(xiàn)在理念、知識和能力三個維度：

（1）理念滯后。部分教師受傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)影響較深，重知識傳授輕素能培養(yǎng)，教書育人理念滯后。大多教師其身體已步入了以學(xué)生為中心的教學(xué)時代，但思想和行動還停留在以知識為中心的教學(xué)時代，導(dǎo)致在學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展，綜合素質(zhì)培養(yǎng)方面存在明顯不足。

（2）知識陳舊。傳統(tǒng)重評教輕評學(xué)，重研究輕應(yīng)用的評價導(dǎo)向慣性仍在，加之教學(xué)評價體系不完善，大多教師投入不夠，且未能及時將教研和科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容和育人素材，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容前沿性、時代性和育人引導(dǎo)性相對不足。

（3）能力不足。一方面，單一教學(xué)方法及手段難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，也不利于學(xué)生理論聯(lián)系實際及創(chuàng)新應(yīng)用能力的提升;另一方面信息化、虛擬化軟件及平臺應(yīng)用欠缺，教學(xué)資源及素材積累不多，教學(xué)應(yīng)用案例和MOOC較少，加之部分教師信息化教學(xué)能力和育人水平提升不夠，無法滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)及能力培養(yǎng)需求，導(dǎo)致學(xué)生能力培養(yǎng)及全面發(fā)展嚴(yán)重不足。

針對上述三個維度的問題，課程的教學(xué)團(tuán)隊在多年實踐基礎(chǔ)上總結(jié)提出三大應(yīng)對策略。

對策一：學(xué)生中心，產(chǎn)出導(dǎo)向。根據(jù)學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)的理念，通過全流程課程教學(xué)設(shè)計提升課程的高階性，突出課程的創(chuàng)新性，增加課程的挑戰(zhàn)度，以畢業(yè)要求為目標(biāo)，兼顧各課程質(zhì)量體系要求，重在知識傳授、能力培養(yǎng)和價值引導(dǎo)的同頻共振。

對策二：課程思政，全面育人。緊緊圍繞堅定“四個自信”，全面提升教師開展課程思政建設(shè)的意識和能力，把思想政治教育元素納入課程教學(xué)設(shè)計體系，融社會主義核心價值觀教育于課程知識教育中，滿足學(xué)生不斷增長的精神文化需要。構(gòu)建有課程目標(biāo)思政融合特色的教學(xué)體系，達(dá)到全面培養(yǎng)的目的。

對策三：3M模式，混合教學(xué)。教學(xué)團(tuán)隊在3M（Mind-map、MOOC、Multisim-simulation）模式中通過“思維導(dǎo)圖”關(guān)聯(lián)知識體系相互之間的內(nèi)在邏輯，引入“案例教學(xué)”來闡述“為什么”;通過混合式教學(xué)線上線下學(xué)習(xí)“是什么”、互動講解“學(xué)什么”，突出知識模塊的本質(zhì)內(nèi)容;通過“研討式教學(xué)”“翻轉(zhuǎn)課堂”展示“做什么”，應(yīng)用“軟件仿真”加深對原理的理解和實現(xiàn)學(xué)習(xí)測評，達(dá)到學(xué)以致用。

2 3M模式解析

3M模式其整個教學(xué)過程劃分為前后銜接的三大模塊十個環(huán)節(jié)：課前模塊包含課程目標(biāo)、知識導(dǎo)圖、線上學(xué)習(xí)等環(huán)節(jié);課中模塊包含案例引入、理論分解、課堂研討、實踐評測、總結(jié)拓展等環(huán)節(jié);課后模塊包含多維互動、反饋評價等環(huán)節(jié)。

從教學(xué)目標(biāo)層面看，3M模式構(gòu)建使教學(xué)內(nèi)容關(guān)聯(lián)性和應(yīng)用化;教學(xué)方式互動性和多樣化;學(xué)習(xí)過程探究性和個性化;考核方式過程性和目標(biāo)化的“四性四化”教學(xué)目標(biāo)體系。從教學(xué)組織層面看，這三大教學(xué)模塊十個教學(xué)環(huán)節(jié)前后呼應(yīng)、環(huán)環(huán)相扣，形成“教學(xué)目標(biāo)→學(xué)習(xí)活動→教學(xué)行為→研討測試→反饋評價→教學(xué)目標(biāo)”的閉環(huán)教學(xué)系統(tǒng)。

3 基于3M模式的混合式教學(xué)設(shè)計

以課程中“一階動態(tài)電路”為例，具體闡述3M模式教學(xué)方法在課程設(shè)計中的應(yīng)用，旨在探索一種以師生、生生互動為主要組織方式的新型教學(xué)模式，從而促進(jìn)“教學(xué)革命”。

（1）知識導(dǎo)圖。Mind-map具有樹形結(jié)構(gòu)的特征，以知識樹、知識點和微知識為基礎(chǔ)，通過知識內(nèi)容來解構(gòu)和構(gòu)建學(xué)習(xí)過程。通過知識導(dǎo)圖把數(shù)量龐大的知識點、碎片化的微知識整合成為一個系統(tǒng)，提高線上線下學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性和完整性。

（2）課程目標(biāo)。目標(biāo)達(dá)成既是課程學(xué)習(xí)的出發(fā)點，又是課程評價的落腳點。所制定的目標(biāo)涉及知識、能力和價值觀三個層面，且可觀測、可度量、可操作，并能支撐畢業(yè)能力指標(biāo)點達(dá)成。

（3）線上學(xué)習(xí)。MOOC充分利用各種教育資源，通過網(wǎng)絡(luò)跨越時空限制對學(xué)生進(jìn)行開放式教育。其靈活的學(xué)習(xí)模式即任何人、任何時間、任何地點、從任何章節(jié)開始、任何學(xué)習(xí)軌跡，充分滿足了現(xiàn)代教育和終身學(xué)習(xí)的需求。

（4）案例引入。通過采取有趣圖片、引經(jīng)據(jù)典、經(jīng)驗分享、新聞報道和簡短影片等方式展現(xiàn)生活中的實際案例，引出教學(xué)內(nèi)容，吸引學(xué)生注意，建立學(xué)習(xí)動機(jī)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

（5）理論分解。通過原理分析對實物進(jìn)行分解建模。相機(jī)閃光燈電路是RC一階電路零狀態(tài)和零輸入響應(yīng)的一個應(yīng)用實例。

（6）課堂研討。在設(shè)計閃光燈電路的時候，設(shè)計者必須考慮閃光燈的電路結(jié)構(gòu)如何？用到哪些元器件？以及相應(yīng)的元器件參數(shù)如何選??？課堂研討可以采取知識點測試、論文寫作、操作演示、小組答辯等形式開展。

（7）實踐評測。通過Multisim-simulation創(chuàng)建電路選擇所需的元件，繪制電路圖，進(jìn)行虛擬仿真并打開示波器，反復(fù)調(diào)節(jié)參數(shù)、切換開關(guān)，觀察各小組設(shè)計電路仿真測試的示波器波形，檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果，評測是否達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

（8）總結(jié)拓展。對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡要回顧和知識點梳理，通過布置延伸思考、課后作業(yè)、后續(xù)章節(jié)預(yù)告等，直至順利達(dá)成知識、能力及價值觀等方面的教學(xué)目標(biāo)。

（9）多維互動。線上教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間，通過網(wǎng)絡(luò)全方位地交流，不但增加教師與學(xué)生的交流機(jī)會和范圍，而且打消了教師與學(xué)生的心理顧忌。

（10）反饋評價。通過信息化教學(xué)系統(tǒng)對學(xué)生提問類型、人數(shù)、次數(shù)等進(jìn)行的統(tǒng)計分析，使教師既了解了學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的疑點、難點和主要問題，又更加有針對性地指導(dǎo)學(xué)生、開展教學(xué)及反饋評價為教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)提供了有效的實現(xiàn)手段。

4 結(jié)語

文章結(jié)合“電路”課程的特點及知識體系，將基于課程思政和OBE理念的3M教學(xué)模式運用到該課程的混合式教學(xué)設(shè)計。該教學(xué)模式在“金課”教學(xué)建設(shè)改革中具有較好的借鑒和推廣價值，可為同類課程的教學(xué)設(shè)計提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 樊華，張進(jìn)，陳偉建，等.整合與貫通——電子電路基礎(chǔ)課程教學(xué)改革實踐[J].實驗室研究與探索，2019，38（10）：166-170.

[2] 楊飛，王一群，周素華.問題啟發(fā)式電路原理實驗課程的設(shè)計與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2019，36（9）：158-160，197.

[3] 王琨，周麗芹，張立強(qiáng)，等.適合于大課堂的混合式教學(xué)方法探究——以“電路原理”課程為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù)， 2019， 29（5）：33-38.

[4] 王文婷，谷志鋒，劉金寧，等.電路分析課程功率因數(shù)提高的案例教學(xué)研究[J].實驗室研究與探索，2018，37（2）：207-211，215.

[5] 姜志鵬，陳正宇，史金芬，等.電路原理基于SPOC翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實施[J].實驗技術(shù)與管理，2016，33（1）：187-190，194.

[6] 周素華，魏英，王一群，等.電類基礎(chǔ)課課程思政中社會主義核心價值觀教育的教學(xué)探索[J].2019（10）：41-44.

[7] 汪源，王良成.電路基礎(chǔ)課程中以學(xué)生為中心教育理念的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2018，37（10）：211-215，250.

[8] 趙虎，楊藝，丁黎明，等.仿真分析與“三電”課程教學(xué)融合的教學(xué)方法[J].實驗技術(shù)與管理，2017，34（11）：121-125.

[9] 吳亞瓊，韓雪巖，曹晰，等.基于“雨課堂+雷實驗”的實驗教學(xué)改革模式研究——以“電子技術(shù)實驗課程”為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù)， 2019， 29（6）：109-114.

[10] 李文，黃文，李連勝，等.CDIO理念下硬件課程體系改革與實踐[J].實驗室研究與探索，2014，33（7）：161-164.

【通聯(lián)編輯：梁書】