模擬電子技術(shù)課程“線上線下”混合式教學(xué)探索與實(shí)踐

張俊杰 夏玉杰

摘? 要：為實(shí)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)在空間和時(shí)間上的延伸，依托雨課堂教學(xué)平臺(tái)，從模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)產(chǎn)出目標(biāo)優(yōu)化、課程資源建設(shè)、教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)和教學(xué)評(píng)價(jià)等方面進(jìn)行教學(xué)探索，設(shè)計(jì)涵蓋了“課前—課中—課后—效果檢測(cè)”“朋輩互助+教師伴學(xué)”線上線下教學(xué)模式。教學(xué)實(shí)踐表明，該教學(xué)模式充分體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，在空間和時(shí)間上對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行了有效拓展，課堂教學(xué)效率得到了有效提高，學(xué)生學(xué)習(xí)效果明顯提升。

關(guān)鍵詞：模擬電子技術(shù)；混合式教學(xué)；線上線下

中圖分類號(hào)：TP39；G434? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2023）18-0190-05

Exploration and Practice of“Online and Offline”Blending Learning of

Analog Electronic Technology Course

ZHANG Junjie， XIA Yujie

（College of Physics & Electronic Information， Luoyang Normal University， Luoyang? 471934， China）

Abstract： In order to realize the extension of teaching activities in space and time， relying on the Rain Classroom teaching platform， the teaching exploration is carried out from the aspects of teaching output goal optimization， course resource construction， teaching activity design and teaching evaluation of analog electronic technology courses. The design covers the online and offline teaching modes of “pre class， in class， after class， effect testing” and “peer assistance + teacher learning”. The teaching practice shows that the teaching mode fully embodies the Student-Centered teaching concept， effectively expands the traditional teaching model in space and time， effectively improves the efficiency of classroom teaching， and significantly improves the learning effect of students.

Keywords： analog electronic technology; blending learning; online and offline

0? 引? 言

模擬電子技術(shù)是電子信息類專業(yè)的基礎(chǔ)必修課，是電子信息領(lǐng)域中電子技術(shù)應(yīng)用的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生分析和解決電子信息領(lǐng)域中復(fù)雜工程問題的能力[1]。但由于該課程電路理論抽象，器件種類繁多，分析方法靈活、實(shí)踐環(huán)節(jié)煩瑣，造成學(xué)生學(xué)習(xí)效果達(dá)不到教學(xué)預(yù)期[2]。在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中，教師通過講授、作業(yè)、測(cè)試等環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，忽略了學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位，無法有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，教學(xué)效率較低，教學(xué)效果欠佳[3]。另一方面，大量線上開放課程資源的出現(xiàn)，在時(shí)間和空間上對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行了延展，改變了以教師為主體的傳統(tǒng)教學(xué)模式。然而，由于該課程概念多、方法活、實(shí)踐性強(qiáng)，線上開放課程資源無法作為教學(xué)的主要方式。因此，如何在模擬電子技術(shù)課程教學(xué)中，尋找傳統(tǒng)教學(xué)和線上教學(xué)之間的平衡點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)教師主體到學(xué)生主體的轉(zhuǎn)變，改善課程教學(xué)效果，提升課程教學(xué)效率，是一個(gè)急需解決的問題。

基于以上分析，我們依托雨課堂教學(xué)平臺(tái)，建設(shè)了具有校本特色的SPOC教學(xué)資源，將線上資源與傳統(tǒng)課堂相結(jié)合，設(shè)計(jì)了“課前預(yù)習(xí)—課中解惑—課后鞏固”的全過程教學(xué)活動(dòng)，并結(jié)合“朋輩互助+教師伴學(xué)”的開放學(xué)習(xí)氛圍，探索了模擬電子技術(shù)課程的“線上線下”混合式教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了由教師主導(dǎo)到教師引導(dǎo)的角色轉(zhuǎn)換，突出了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，取得了較好的教學(xué)效果。

1? 教學(xué)策略設(shè)計(jì)

1.1? 教學(xué)設(shè)計(jì)思路

遵循以學(xué)生為主體，以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的原則，圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)標(biāo)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)模擬電子技術(shù)課程教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí)利用現(xiàn)代教育手段，建設(shè)具有一定校本特色的SPOC課程資源。利用雨課堂智慧教育平臺(tái)，以學(xué)生為主體組織教學(xué)內(nèi)容，開展線上線下教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和解決電子信息領(lǐng)域?qū)嶋H工程問題的能力。

1.2? 課程教學(xué)目標(biāo)優(yōu)化

“模擬電子技術(shù)”課程從常用的半導(dǎo)體器件入手，通過對(duì)放大電路、反饋、信號(hào)處理與產(chǎn)生電路的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握模擬電子技術(shù)的基本概念、基本電路和基本分析方法，具備模擬電子電路的分析與設(shè)計(jì)能力，能夠利用模擬電子電路解決電子信息工程領(lǐng)域中的實(shí)際問題，樹立理論聯(lián)系實(shí)際的工程觀，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)后從事相關(guān)領(lǐng)域的工作打下基礎(chǔ)[4，5]。結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)標(biāo)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，可將課程目標(biāo)細(xì)化為以下3個(gè)目標(biāo)：

1）能描述模擬電子技術(shù)中常用半導(dǎo)體器件的工作原理，掌握其性能參數(shù)及電氣性能；掌握基本放大電路、信號(hào)產(chǎn)生與處理電路、直流穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu)、工作原理和分析方法；能夠正確識(shí)別電子信息工程領(lǐng)域中模擬電子線路的相關(guān)模塊，推演各電路的輸出/輸入關(guān)系，分析和解決相關(guān)技術(shù)問題。

2）能夠熟練運(yùn)用微變等效電路法、圖解分析法等方法分析和計(jì)算放大電路的性能指標(biāo)，能夠判別和分析反饋放大電路的組態(tài)和性能，分析和設(shè)計(jì)由運(yùn)算放大電路構(gòu)成的信號(hào)運(yùn)算、發(fā)生和處理電路；能夠根據(jù)分析結(jié)果，結(jié)合電路的性能指標(biāo)，判斷電路的穩(wěn)定性，對(duì)電子信息領(lǐng)域中模擬電子系統(tǒng)復(fù)雜工程問題進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和改進(jìn)。

3）了解電子器件的歷史和發(fā)展動(dòng)態(tài)，通過查閱文獻(xiàn)資料可以自行掌握模擬電子元器件及集成芯片的使用方法；能夠認(rèn)識(shí)不斷探索和學(xué)習(xí)的必要性，具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)。

1.3? 具有校本特色的SPOC課程資源建設(shè)

圍繞電子信息類職業(yè)崗位能力需求，結(jié)合模擬電子技術(shù)課程目標(biāo)和課程特點(diǎn)，細(xì)化課程產(chǎn)出目標(biāo)，優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容更貼近實(shí)際應(yīng)用。同時(shí)，結(jié)合學(xué)生的學(xué)情分析數(shù)據(jù)，依托雨課堂教學(xué)平臺(tái)，構(gòu)建了涵蓋教學(xué)視頻、自主學(xué)習(xí)圖文材料、話題討論、課后作業(yè)、章節(jié)測(cè)試等環(huán)節(jié)、具有一定校本特色的課程教學(xué)資源。目前已經(jīng)錄制目前已經(jīng)錄制課程教學(xué)視頻34個(gè)，涵蓋了課程教學(xué)內(nèi)容的95%；設(shè)置自主學(xué)習(xí)圖文資料73個(gè)，討論單元26個(gè)，作業(yè)單元11個(gè)，考試單元6個(gè)，覆蓋了課程的“預(yù)習(xí)—學(xué)習(xí)—復(fù)習(xí)—評(píng)價(jià)”環(huán)節(jié)如圖1所示，能夠?qū)崿F(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)。課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)產(chǎn)出目標(biāo)及線上資源如表1所示。

1.4? 線上線下教學(xué)實(shí)施過程

“模擬電子技術(shù)”課程組圍繞課程教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合線上與線下教學(xué)特點(diǎn)，認(rèn)真分析學(xué)生學(xué)情，設(shè)計(jì)涵蓋了“課前—課中—課后—效果檢測(cè)”的“朋輩互助+教師伴學(xué)”的線上線下教學(xué)模式，如圖2所示。

在課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，教師通過雨課堂教學(xué)平臺(tái)向目標(biāo)班級(jí)推送自主學(xué)習(xí)資料，并在自主學(xué)習(xí)資料中設(shè)置適量習(xí)題，以檢測(cè)學(xué)生預(yù)習(xí)效果。教師可以通過學(xué)生答題數(shù)據(jù)，了解學(xué)生預(yù)習(xí)情況。課程學(xué)習(xí)視頻按照課程進(jìn)度，在學(xué)生預(yù)習(xí)資料完成后進(jìn)行推送。學(xué)習(xí)視頻按知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行劃分，時(shí)長約10分鐘左右，實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的碎片化學(xué)習(xí)。學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的疑問，可以在視頻文件的評(píng)論區(qū)發(fā)問，學(xué)生和教師均可對(duì)其答疑，從而實(shí)現(xiàn)這一環(huán)節(jié)的“朋輩互助”與“教師伴學(xué)”。

通過對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)分析，教師提煉出需要重點(diǎn)解惑的問題，并圍繞該問題，充分利用線下教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)行課中重點(diǎn)和難點(diǎn)的講解與答疑，實(shí)現(xiàn)線下教學(xué)的“教師伴學(xué)”。在教學(xué)活動(dòng)中，課堂討論、自主討論等教學(xué)活動(dòng)的使用，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，體現(xiàn)線下教學(xué)中的學(xué)生主體地位。

課后通過雨課堂推送章節(jié)作業(yè)和章節(jié)知識(shí)思維導(dǎo)圖，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課后復(fù)習(xí)。同時(shí)，從電子信息領(lǐng)域提煉討論話題，開拓學(xué)生工程視野，培養(yǎng)其明辨性思維，提高自主學(xué)習(xí)能力。

推送階段測(cè)試以檢測(cè)學(xué)生學(xué)效果。教師根據(jù)學(xué)生階段小測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)漏洞，通過課程討論區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)答疑，有利于學(xué)生進(jìn)行查缺補(bǔ)漏，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

1.5? 課程的形成性評(píng)價(jià)

基于線上線下的混合式教學(xué)模式，通過課程視頻學(xué)習(xí)、圖文資料自主學(xué)習(xí)、話題討論、章節(jié)作業(yè)、階段測(cè)試等教學(xué)活動(dòng)，構(gòu)建了覆蓋教學(xué)全過程的多元化學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)體系，如表2所示。在上述5個(gè)環(huán)節(jié)中，將100分按比例分配給各考核模塊，再按照各單元權(quán)重分配到每個(gè)學(xué)習(xí)單元，得到單元的實(shí)際分值。學(xué)生成績計(jì)算遵循以下公式：

學(xué)生單元得分=單元實(shí)際分值×單元得分占比

學(xué)生期末總成績=學(xué)生各單元分值總和

2? 教學(xué)實(shí)踐及效果

2.1? 教學(xué)實(shí)踐

目前，涵蓋了“課前—課中—課后—效果檢測(cè)”的“朋輩互助+教師伴學(xué)”的線上線下教學(xué)模式已在我校電子信息工程、通信工程、電氣工程及其自動(dòng)化等4個(gè)專業(yè)全面展開，取得了良好的教學(xué)效果。自2022年起，共有9個(gè)班級(jí)（416人）采用該教學(xué)模式，開展線上線下教學(xué)工作，具體教學(xué)情況如圖3所示。

以2021級(jí)電子信息工程專業(yè)學(xué)生線上活躍程度為例，如圖4、圖5所示，可以看出“模擬電子技術(shù)”的線上線下教學(xué)過程完整，教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置得當(dāng)，學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動(dòng)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力得到了有效提升。

2.2? 教學(xué)效果

為評(píng)價(jià)“課前—課中—課后—效果檢測(cè)”的“朋輩互助+教師伴學(xué)”的線上線下教學(xué)模式的教學(xué)效果，以2021級(jí)電子信息工程專業(yè)為例，對(duì)課程目標(biāo)達(dá)成度進(jìn)行了分析，如圖6、圖7、圖8所示。

由圖中可以看出，通過線上線下混合式課程教學(xué)，課程教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度維持在0.8左右，說明學(xué)生已經(jīng)基本掌握了模擬電子技術(shù)的基本概念、電路的基本工作原理，能夠運(yùn)用微變等效法分析和計(jì)算放大電路的性能指標(biāo)，判別和分析反饋放大電路的組態(tài)和性能，分析由運(yùn)算電路實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算關(guān)系，分析和計(jì)算功率放大電路的性能指標(biāo)，并具有較強(qiáng)自主學(xué)習(xí)的意識(shí)。

同時(shí)，對(duì)2021級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化1～2班95名同學(xué)課程目標(biāo)達(dá)成情況進(jìn)行了自評(píng)問卷調(diào)查。調(diào)查結(jié)果表明：自評(píng)為優(yōu)秀（掌握程度≥90%）的23人，占比24%；自評(píng)為良好（80%～89%）的35人，占比37%；自評(píng)為較好（70%～79%）的30人，占比32%；自評(píng)為一般掌握程度（60%～69%）的6人，占比6%；自評(píng)為較差（掌握程度＜60%）的1人，占比1%。通過調(diào)查結(jié)果可以看出，通過“課前—課中—課后—效果檢測(cè)”的“朋輩互助+教師伴學(xué)”的線上線下教學(xué)模式，學(xué)生對(duì)該課程的課程認(rèn)識(shí)更清晰，自評(píng)結(jié)果與課程考核結(jié)果達(dá)成度基本相符。

3? 結(jié)? 論

以雨課堂為教學(xué)平臺(tái)，對(duì)模擬電子技術(shù)課程教學(xué)產(chǎn)出目標(biāo)進(jìn)行梳理，建設(shè)了涵蓋教學(xué)視頻、自主學(xué)習(xí)圖為材料、話題討論、作業(yè)、階段測(cè)試等環(huán)節(jié)的校本特色教學(xué)資源，為學(xué)生提高碎片化學(xué)習(xí)資源。同時(shí)，基于線上線下混合式教學(xué)策略，設(shè)計(jì)涵蓋了“課前—課中—課后—效果檢測(cè)”的“朋輩互助+教師伴學(xué)”的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了課程學(xué)習(xí)的空間和時(shí)間的延展。相關(guān)教學(xué)實(shí)踐表明，該模式能夠激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，有利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)電子信息領(lǐng)域中實(shí)際工程問題的分析與解決能力和提高學(xué)生的就業(yè)競爭力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉君，李曉靜，李華一.基于“線上-線下”混合教學(xué)模式的模電課程思政探索-以集成運(yùn)放相關(guān)章節(jié)為例 [J].中國輕工教育，2022，25（2）：36-41.

[2] 邢麗坤，凌六一，張梅.基于智慧課堂的“模擬電子技術(shù)”教學(xué)改革與實(shí)踐 [J].淮南師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2022，24（1）：144-148.

[3] 姚鵬，閆四海，任靜，等.基于線上線下混合式教學(xué)模式的探究——以“模擬電子技術(shù)”為例 [J].教育教學(xué)論壇，2021（47）：79-82.

[4] 堵國梁，黃慧春.“模擬電子電路”課程教學(xué)模式的改革與實(shí)踐 [J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2019，41（1）：24-26+155.

[5] 張俊杰.基于“雨課堂”的“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)實(shí)踐 [J].信息系統(tǒng)工程，2020（4）：170-171+174.

作者簡介：張俊杰（1978—），男，漢族，河南新鄭人，講師，碩士研究生，研究方向：信號(hào)與信息處理；夏玉杰（1978—），男，漢族，河南洛陽人，教授，博士研究生，研究方向：信號(hào)與信息處理。