新工科背景下“模擬電子技術(shù)”課程線上線下混合式教學(xué)研究

王樂 劉曉偉 孫文洋

摘要：為了貫徹“以教師為引導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)理念，在“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)中采用線上線下混合式教學(xué)模式，教師和學(xué)生可以在線上或線下進行討論、答疑、交流等互動環(huán)節(jié)，將之前上課從單向灌輸式模式向多維立體互動式模式轉(zhuǎn)變；評價方式由過去單一化評價向多元化評價轉(zhuǎn)變，重點考查學(xué)生踐上、線下課堂教學(xué)過程中的主動參與和表現(xiàn)。從而激勵了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動意識，有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué)；模擬電子技術(shù)課程；新工科；自主學(xué)習(xí)

中圖分類號：C642.0 文獻標(biāo)識碼：A

課堂教學(xué)對學(xué)生的思考問題的方式有著長期潛移默化的影響。在當(dāng)今“新工科”大背景下，更是強調(diào)高校學(xué)生創(chuàng)新型思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，專業(yè)課程的課堂教學(xué)模式顯得尤為關(guān)鍵。而現(xiàn)有的課堂教學(xué)模式還是以教師直接灌輸知識的單一化模式為主，對激發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)新意識有一定的束縛作用。只有摒棄以前以教師為主的、學(xué)生被動接受的教學(xué)方式，強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，才有可能打破現(xiàn)有的束縛，釋放學(xué)生的創(chuàng)新欲望。采用混合式課堂教學(xué)模式是將以前教師單向灌輸式模式向多維立體互動式模式轉(zhuǎn)變，突出學(xué)生的主體性，增強學(xué)生創(chuàng)新能力。

一、“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)現(xiàn)狀

作為電類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，“模擬電子技術(shù)”所學(xué)內(nèi)容主要包括半導(dǎo)體器件、基本放大電路、集成運算放大器、信號的運算與處理電路和直流穩(wěn)壓電源等內(nèi)容?！澳M電子技術(shù)”課程的特點是原理概念龐雜而豐富，前后關(guān)聯(lián)性強，學(xué)習(xí)難度大。

目前，“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)模式很難激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新思維，其教學(xué)狀況大致如下：

（1）“模擬電子技術(shù)”教學(xué)還多采用傳統(tǒng)教學(xué)方式，教師將課本知識直接灌輸給學(xué)生，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中只能被動接受，相互交流機會不多，很難發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。

（2）由于“模擬電子技術(shù)”課程知識點多，難點也很多，學(xué)生很難通過教師課堂上的講解能完全聽懂或掌握，需要一些針對各個章節(jié)的難點做一些專題講解來補充或強調(diào)，學(xué)生才有可能逐漸適應(yīng)和明白其中的內(nèi)涵。由于課時是固定的，而“模擬電子技術(shù)”課程內(nèi)容多，這樣就占用了教師和學(xué)生的大量課余時間，實施有一定難度。

（3）現(xiàn)在“模擬電子技術(shù)”課程的理論和實踐部分多是分開教學(xué)，由于課本的概念多且較抽象，如果不對應(yīng)實物或?qū)嵺`操作，學(xué)生很難理解或把握其實質(zhì)，這樣就限制了學(xué)生的創(chuàng)新思維。

（4）“模擬電子技術(shù)”課程考查方式還多以期末考試試卷成績?yōu)橹?，平時表現(xiàn)的考核多以上課的出勤率來參考，而學(xué)生在學(xué)習(xí)期間的主動性和創(chuàng)新力等方面很難體現(xiàn)，這樣就很難激勵學(xué)生去主動思維和主動創(chuàng)新。

二、線上線下混合式教學(xué)特點

線上線下混合式教學(xué)是將學(xué)習(xí)通、騰訊視頻等線上教學(xué)與線下課堂教學(xué)、實驗教學(xué)相結(jié)合，教學(xué)方式多樣，不受場地的制約，以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，能有效激發(fā)學(xué)生主動性和創(chuàng)新思維。其具體特點如下：

（1）借助線上終端，提高教學(xué)質(zhì)量。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，比如學(xué)習(xí)通、釘釘和騰訊會議等，開展線上教學(xué)，并配有適當(dāng)?shù)木€下課堂和實驗室現(xiàn)場實驗教學(xué)。一方面，學(xué)生對線上教學(xué)形式的多樣性和體現(xiàn)自我的主體性很感興趣，態(tài)度積極，很配合教師完成各項教學(xué)環(huán)節(jié)，有些傳統(tǒng)課堂上無法實現(xiàn)的教學(xué)過程利用現(xiàn)代教育技術(shù)就可以輕而易舉實現(xiàn)。另一方面，學(xué)生們非常愿意參加教師的教學(xué)活動，愿意和教師互動和討論，課上教學(xué)再也不是教師一個人的“獨秀”。

（2）教師針對每一章的難點或者學(xué)生比較難以理解的問題制作一些短視頻，放到釘釘?shù)葘W(xué)習(xí)平臺上，供學(xué)生業(yè)余時間觀看，這樣不受時間和地點的限制，學(xué)生可以反復(fù)觀看，這樣可以克服以往下課期間教師被學(xué)生圍著問問題時很倉促的情況。

（3）評價方式由以前只看重期末考試結(jié)果和日常的上課出勤情況，轉(zhuǎn)為現(xiàn)在的注重過程評價，將主觀評價和客觀評價相結(jié)合，甚至邀請學(xué)生參與評價或者學(xué)生之間相互評價。這種評價方式的多樣性使得評價結(jié)果更客觀，也有利于激發(fā)學(xué)生平時參與課程學(xué)習(xí)的積極性。

（4）教學(xué)效果更容易體現(xiàn)。線上學(xué)習(xí)會留下學(xué)生的學(xué)習(xí)痕跡，教師獲得學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)更加簡單、更加全面；沒有完成學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)生，教師在學(xué)習(xí)終端的后臺很容易發(fā)現(xiàn)，這樣有利于教師督促學(xué)生學(xué)習(xí)。對于教學(xué)中的不足，學(xué)生也可以在線向教師提出，這有利于教師做出有針對性的改進，也有利于證明教學(xué)的效果。

（5）課程資源、管理理念以及教學(xué)方式可以在線分享，便于學(xué)生相互學(xué)習(xí)，特別是教師和學(xué)生可以通過線上交流一些學(xué)習(xí)或生活方面的問題。在線下課堂上有些學(xué)生羞于向教師請教問題或者有些問題在課堂上不便于直接請教教師時，學(xué)生可以利用線上平臺進行交流，這樣有利于拉近教師和學(xué)生之間的距離。

三、線上線下混合式教學(xué)在“模擬電子技術(shù)”課程中的應(yīng)用

結(jié)合“模擬電子技術(shù)”課程特點和線上線下混合式教學(xué)特點，將線上線下混合式教學(xué)模式應(yīng)用到“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)中，有效改善了“模擬電子技術(shù)”課程在教學(xué)過程中所遇的困境。

（一）線上線下混合式教學(xué)模式

“模擬電子技術(shù)”課程的線上線下混合式教學(xué)主要包括線上“學(xué)”、線下“練”和線下“教”三個方面。

線上“學(xué)”主要包括提前預(yù)習(xí)、觀看教學(xué)視頻和完成線上作業(yè)。教師提前幾天將上課的重點和難點問題制作為視頻放到學(xué)習(xí)平臺上供學(xué)生預(yù)習(xí)使用。學(xué)生在上線上課程之前要提前上網(wǎng)或去圖書館查閱相關(guān)資料，做好預(yù)習(xí)工作；線上上課期間，教師和學(xué)生保持互動，通過線上文字交流或視頻交流；線上上課期間教師可隨時根據(jù)課堂情況提問題，邀請學(xué)生回答，也可線上布置課后習(xí)題，學(xué)生課后完成后線上提交作業(yè)。整個過程可以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)愿望和提高創(chuàng)新能力。

線下“練”主要是學(xué)生對模擬電子電路進行仿真和實驗。由于實驗室中的模擬電子技術(shù)實驗設(shè)備多是提前設(shè)定好的固定模式，學(xué)生很難有再發(fā)揮的空間，完成一學(xué)期的實驗操作后，發(fā)現(xiàn)實際收獲并不大，對理解模擬電子器件及電路原理幫助也不明顯，學(xué)生興趣不大，多是為了完成任務(wù)，不能激發(fā)學(xué)生鉆研和創(chuàng)新思維。而采用軟件仿真，學(xué)生可有較大發(fā)揮空間，不受設(shè)備、時間和地點限制，使用自己的電腦進行學(xué)習(xí)和仿真。模擬電子電路的仿真主要使用Multisim軟件來進行，對重要模擬電子電路進行仿真，改變參數(shù)，觀察不同結(jié)果并分析原因，有助于學(xué)生對模擬電子器件和電路內(nèi)在的性能有直觀感受，對復(fù)雜和抽象的電路原理有更深入理解；線下實驗是在實驗室對模擬電子電路進行硬件模擬和測試，用以提高學(xué)生的實際動手能力和常規(guī)的實驗儀器的使用能力。將這兩種方式的結(jié)果進行對比思考，有助于學(xué)生對實驗的仿真理想環(huán)境和實驗室實驗的實際條件之間差距的對比和理解，對今后的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計時設(shè)計系統(tǒng)電路參數(shù)的額定余量等環(huán)節(jié)有一定幫助。

線下“教”主要是教師在課堂上教授課程內(nèi)容，并給學(xué)生進行作業(yè)解答和實驗軟硬件的講解。課堂上教師主要是使用課前制作好的PPT進行講解，并結(jié)合學(xué)生課前預(yù)習(xí)時在學(xué)習(xí)平臺上留下的問題，對重點和難點進行課堂現(xiàn)場講解，期間，學(xué)生也可以向教師進行請教和提問，進行現(xiàn)場互動。在實驗室進行實驗教學(xué)時，教師指導(dǎo)學(xué)生正確使用仿真軟件和實驗儀器、設(shè)備，指導(dǎo)學(xué)生掌握措建實驗系統(tǒng)和調(diào)節(jié)實驗參數(shù)的技巧，并引導(dǎo)學(xué)生如何將仿真結(jié)果和具體實驗結(jié)果進行對比，從中領(lǐng)悟虛擬仿真系統(tǒng)和實際實驗系統(tǒng)之間的聯(lián)系和區(qū)別，指導(dǎo)學(xué)生如何使用實驗數(shù)據(jù)的分析來解釋書本中的一些原理和定律。

“模擬電子技術(shù)”課程的線上線下混合式教學(xué)方式的具體過程包括課前預(yù)習(xí)、課中教學(xué)和課后鞏固三個階段。

1.課前預(yù)習(xí)階段（學(xué)習(xí)指南）

在課前預(yù)習(xí)階段，教師首先發(fā)布學(xué)習(xí)指南，讓學(xué)生對于即將要預(yù)習(xí)的課程內(nèi)容產(chǎn)生宏觀認(rèn)識，并通過問題引領(lǐng)指導(dǎo)學(xué)生梳理各部分內(nèi)容之間的對應(yīng)關(guān)系，將整體和局部有機整合，并在此過程中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題。課前預(yù)習(xí)階段是培養(yǎng)學(xué)生主動查閱資料和主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣，是提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力及探知能力的重要階段。課前教師依據(jù)下次將要講解的內(nèi)容給學(xué)生布置相應(yīng)的MOOC學(xué)習(xí)內(nèi)容，或者通過學(xué)習(xí)通或雨課堂等平臺向?qū)W生推送相關(guān)的PPT、視頻、文本等學(xué)習(xí)資料。學(xué)生在線完成該部分內(nèi)容的自主學(xué)習(xí)，通過課前預(yù)測及時掌握自學(xué)的成效，并對預(yù)習(xí)中碰到的疑難問題放在學(xué)習(xí)平臺上，等待教師線上解答或者在線下課堂教學(xué)時一并解答。教師通過網(wǎng)絡(luò)平臺統(tǒng)計學(xué)生課前預(yù)習(xí)課程的相關(guān)信息，把握學(xué)生學(xué)習(xí)進度，了解學(xué)習(xí)難點，并根據(jù)學(xué)生反饋完善線下教學(xué)內(nèi)容及確定重點講解部分。教師通過線上學(xué)習(xí)平臺布置課堂或課下的思考題和作業(yè)，學(xué)生針對課堂思考題在線進行自行回答或有教師點名進行提問，這些都是教學(xué)效果評價重要的一環(huán)，學(xué)生應(yīng)主動積極回應(yīng)教師的提問。課下作業(yè)由學(xué)生課后完成并上傳到學(xué)習(xí)平臺上，教師根據(jù)作業(yè)完成的情況了解學(xué)生課堂知識掌握的情況和上課的效果，并作出反思用于下次授課的改進。

2.課中教學(xué)階段

課中教學(xué)階段包括線上、線下課堂講授環(huán)節(jié)和答題解疑環(huán)節(jié)。在課程講授過程中，教師利用多種媒體形式如PPT、短視頻講解等呈現(xiàn)方式，圖文并茂，使課堂講授形式多樣化；也可以利用線下現(xiàn)場教學(xué)方式，根據(jù)觀察課堂上學(xué)生的反映情況隨時調(diào)整上課的節(jié)奏、內(nèi)容的難易程度等。在課程教學(xué)過程中，教師可適當(dāng)融人一些思政元素，既可以使學(xué)生加深對課程抽象知識的理解，也可以使青年學(xué)生樹立正確的人生觀和價值觀。比如：教師通過對半導(dǎo)體器件發(fā)展歷程的講解，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識科學(xué)研究需要腳踏實地、刻苦鉆研和長期奮斗才有可能取得較大成功；通過對放大電路原理的講解，引導(dǎo)學(xué)生在做事的過程中要講究效率和機器技巧，有時會起到事半功倍的效果；通過對反饋知識的講解，引導(dǎo)學(xué)生知道現(xiàn)在所付出的努力，即使短時間顯現(xiàn)不明顯，但日積月累，長期下來一定有較大的正面收獲。另外，由于課前預(yù)習(xí)階段，教師已經(jīng)提前了解學(xué)生線上學(xué)習(xí)中提出的問題，可以有的放矢地進行授課，避免傳統(tǒng)教學(xué)方式中重點不突出的缺點。對于一些比較容易理解與掌握的章節(jié)，課前可以先讓同學(xué)們分組查閱資料、制作PPT等，并在課堂上進行交流討論，將傳統(tǒng)教學(xué)方式下的被動接收式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動參與式學(xué)習(xí)，最后，由教師進行統(tǒng)一匯總，信息反饋查缺補漏，完成這一部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

3.課后鞏固階段

課后鞏固階段包括學(xué)生自我復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)和教師根據(jù)課堂教學(xué)的反饋整理資料再提供給學(xué)生課后學(xué)習(xí)使用環(huán)節(jié)。課堂講授結(jié)束后，學(xué)生根據(jù)自己上課時接受的情況，參照上課時記下的課堂筆記和教師布置的作業(yè)以及反饋的內(nèi)容，對書本知識進行復(fù)習(xí)和再理解。為繼續(xù)鞏固學(xué)習(xí)效果，教師可繼續(xù)向?qū)W生推送復(fù)習(xí)內(nèi)容，以對課堂上的重點、難點進一步強化，形成新的學(xué)習(xí)指南；也可以針對學(xué)生預(yù)習(xí)階段及課堂講授階段錯誤率較高的題目，設(shè)計課后訓(xùn)練內(nèi)容，使得學(xué)生在解題過程中，修訂錯誤，加深理解，強化記憶；也可以設(shè)計一些仿真或?qū)嶒烅椖?，通過仿真或?qū)嶒炋岣邔W(xué)生實踐動手能力和加深對課本理論部分理解；學(xué)生也可自行設(shè)計實踐項目。

（二）教學(xué)評價方式

線上線下混合式教學(xué)評價采用多元評價方式，課程考核主要包括平時過程性考核和期末試卷考核。平時過程性考核主要包括平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)、考勤、學(xué)習(xí)指南的完成度和實驗。其中，實驗主要包括Multisim軟件仿真電路以及在實驗室中的實踐操作，重點考查學(xué)生在實驗過程中的熟練程度和實驗結(jié)果，這些結(jié)果將記錄在學(xué)習(xí)通中，方便教師查看。在平時課堂表現(xiàn)和線下實驗評價環(huán)節(jié)，教師可以引入學(xué)生自評和學(xué)生互評因素，這樣有利于在教學(xué)過程中激發(fā)學(xué)生積極思考問題和積極回應(yīng)教師的提問，也有利于提高學(xué)生平時表現(xiàn)自我的能力。期末試卷重點考查課本內(nèi)容理論部分，包括基本理論部分和一些綜合分析和計算部分。任課教師可以在學(xué)生階段性測試結(jié)束后，對學(xué)生的平時過程性考核和實驗考核成績進行分析，這樣可以有針對性地對學(xué)習(xí)成績低的同學(xué)進行訪談，了解學(xué)生成績低的原因，及時做出應(yīng)對。

結(jié)語

在“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)中采用線上線下混合式教學(xué)模式，構(gòu)建“多維－立體－交互”式教學(xué)平臺，將之前上課的單向灌輸式模式向多維立體互動式模式轉(zhuǎn)變，教學(xué)評價方式由單一式評價向多元化評價轉(zhuǎn)變。此教學(xué)模式體現(xiàn)了“以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)理念，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

作者簡介：王樂（1992-），男，漢族，安徽蚌埠人，博士研究生，講師，研究方向：激光大氣傳輸。