“互聯(lián)網(wǎng)+”時代“電路原理”混合式教學探索

陳霞 劉勝榮

摘 要：基于“電路原理”課程傳統(tǒng)教學存在的問題，聯(lián)合現(xiàn)代化信息技術，進行線上線下混合式教學模式的探索。從教學資源、學習體系、考核方式三個方面提出了改革思路和改革舉措，通過重構(gòu)線上、線下教學資源庫，構(gòu)建包含課前自主學習、課堂學習、課后訓練三個環(huán)節(jié)的學習體系，依據(jù)知識難易程度劃分線上線下學時比例，設計全過程多元化的考核方法，搭建出混合式教學新模式，以提升學習效果，提高教學質(zhì)量。

關鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)+；混合式教學；電路原理；教學改革

2015年，政府工作報告中首次提出“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，即借助廣闊的互聯(lián)網(wǎng)平臺和快速發(fā)展的信息通信技術，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)的有機融合發(fā)展。截至目前，“互聯(lián)網(wǎng)+交通”“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療”“互聯(lián)網(wǎng)+旅游”等領域已取得長足發(fā)展。與此同時，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”新生態(tài)正在逐步形成，開放共享的數(shù)字化教育資源、智慧便捷的在線教學平臺為傳統(tǒng)的課堂教學帶來了新的組織形式，線上線下混合式教學模式大放異彩，混合式教學在基礎教育、職業(yè)教育和高等教育全域發(fā)揮出了不可替代的關鍵作用［13］。

“電路原理”課程是國內(nèi)高等學校電類專業(yè)的一門重要基礎課程，主要講授電路的基本概念、基本定律和分析計算方法等，在電類專業(yè)課程體系中往往起著承上啟下的關鍵作用。“電路原理”課程的良好授課效果和較高教學水平，能夠為學生打下堅實的專業(yè)知識基礎，為學生的綜合素質(zhì)和能力培養(yǎng)做好鋪墊。筆者基于自身的教學經(jīng)驗和線上教學的積累，對“電路原理”課程的混合式教學方法進行了初步探索，以期實現(xiàn)線上線下優(yōu)勢互補和有機結(jié)合，切實有效提升課程教學水平。

一、課程改革背景

（一）課程內(nèi)容多、難度大

“電路原理”課程一般設置在第二學期，是學生接觸的第一門專業(yè)基礎課程，具有很強的理論性和高度的抽象性，其內(nèi)容多、概念多、方法多，較長的學習時長容易導致部分學生的不良情緒，傳統(tǒng)的宣講式課堂教學更不利于激發(fā)學生的學習興趣。此外，“電路原理”課程部分內(nèi)容與數(shù)學中線性常微分方程的求解、拉普拉斯變換、傅里葉變換等知識密切相關，受課時限制，無法在“電路原理”課堂之上對此類知識進行全面回顧或透徹講解，這給數(shù)學知識不扎實的同學帶來很大難度，直接影響著學生對電路知識的理解與掌握程度。

（二）教學資源需優(yōu)化整合

本課程選用的教材內(nèi)容翔實豐富，總結(jié)性強。但所用課件較為陳舊，部分非重點內(nèi)容理論推導過多，習題過多，導致學生課下預習、復習時無法區(qū)分重點。另外，伴隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，各類線上教學平臺不斷涌現(xiàn)，日益豐富的數(shù)字化教學資源為開展線上教學提供了充足的可用素材。2020年，依托我校張冬梅教師主持的山東省高等學校課程聯(lián)盟“電路原理”課程，筆者所帶專業(yè)學生轉(zhuǎn)移至線上，借助智慧樹教學平臺及相應客戶端及時開展課程學習，保障了正常教學進度，圓滿完成了學期初始階段的教學任務。然而，受學生學習時間、自覺學習態(tài)度和自主學習能力所限，通篇到底的學習效果較差，全面重構(gòu)的線上教學資源庫亟待建成。

（三）過程考核規(guī)范性不足

本課程的考核分為“作業(yè)+期中考試+期末考試+項目課”，已初步具備多樣化的考核形式，利用培養(yǎng)學生的綜合能力，但具體執(zhí)行過程中還存在諸多細節(jié)問題。例如，如何避免課后作業(yè)的雷同，全面公正給出作業(yè)成績；除作業(yè)外，如何合理設計隨堂測驗和課下測驗，并進行快速作答、評分與反饋；如何實施自學環(huán)節(jié)的考核等。

鑒于以上分析，盡管在課程以往授課過程中，已經(jīng)初步進行了線上環(huán)節(jié)和線下環(huán)節(jié)的結(jié)合，但僅僅停留在授課空間和授課工具在形式上的轉(zhuǎn)變，陳舊不變的教學資料無法服務于混合式教學模式，粗糙的教學設計也無法保障線上線下的有效銜接，針對“電路原理”課程的混合式教學亟待深入透徹的探索與實踐。

二、線上線下混合式教學改革思路

混合式教學的概念于20世紀90年代末被提出，迄今已歷經(jīng)技術應用階段和技術整合階段，當前處于“互聯(lián)網(wǎng)+”階段［4］。混合式教育不止是面對面教學和在線教學形式上的混合，更需創(chuàng)新思路，合理利用數(shù)字化工具做好教學設計，協(xié)調(diào)發(fā)揮線下課堂的深度和線上教學的便利性、教師的引導作用和學生的主體性能，提高學習效率，增強學習動機，最終達到好的教學效果。針對“電路原理”課程目前的現(xiàn)實狀況，混合式教學改革沿以下思路展開。

（一）線上線下教學資源的梳理與整合

豐富的教學資源是混合式教學的一大優(yōu)勢，也是教學改革順利開展的重要基礎。因此，需針對本專業(yè)學生的培養(yǎng)目標，優(yōu)化課程教學大綱，解構(gòu)知識體系，細化教學知識點，在此基礎之上，重構(gòu)教學資源庫。

（1）針對已有的線下教學多媒體課件，考慮到其篇幅多、題目多的特點，對其進行合理刪減與標注，做到主次分明、重點突出，以幫助學生在課前預習、課后復習環(huán)節(jié)抓住重點；對課件例題進行多維度劃分，從難易程度出發(fā)，分為入門題目、基礎題目、拔高題目三個等級，從教師講解角度出發(fā)，分為精講與泛講兩大類題目，引導學生根據(jù)自身知識基礎和后續(xù)發(fā)展等實際情況，對不同類別的題目合理分配學習時間，以有的放矢、高效率高質(zhì)量地掌握電路知識。

（2）線上教學資源庫主要依托學習通云平臺，由課前導學微視頻、重點知識講解微視頻、重點作業(yè)講解微視頻、可共享下載的多媒體課件、習題庫、單元/階段測試題庫等構(gòu)成。其中，課前導學視頻可為由其他平臺引入的趣味性濃厚的小短片，如卓越的科學家基爾霍夫、交流電與直流電的世紀戰(zhàn)爭等，以激發(fā)學生學習興趣，也包括必要的先行知識講解短片，如線性一階、二階常微分方程的求解方法小結(jié)、電磁感應定律小結(jié)等。重點知識與作業(yè)講解需由任課教師按照知識體系和作業(yè)解答情況，選定相關內(nèi)容進行錄制，并做到持續(xù)改進；相關題庫建設則根據(jù)教學內(nèi)容和學生掌握程度進行編排。

（二）線上線下授課環(huán)節(jié)的劃分與融合

在資源具備的前提下，學習體系的構(gòu)建與布局是混合式教學順暢運轉(zhuǎn)的必要保障。基于構(gòu)建成型的知識體系，拆解學生自主學習和教師講授的知識點，合理分配線上學習和線下學習的比例，以爭取最優(yōu)化效益。

線上線下混合式的學習體系如下圖中所示。

混合式教學體系圖

該體系中的第一環(huán)節(jié)為課前自主學習，為線上學習環(huán)節(jié)。由教師提前一周于學習通云平臺上發(fā)布學習任務單、學習視頻（導學視頻、重點知識講解視頻）以及簡單的自我測驗題目，引導學生在課前獨立完成，并及時進行自我總結(jié)和歸納，學習過程中遇到的問題可通過學習通班級群、微信、QQ等網(wǎng)絡工具及時聯(lián)系教師答疑解惑，亦可與同學交流討論，或留至之后的線下環(huán)節(jié)當面交流。自我測驗題目主要為概念性題目和簡單計算題目，以幫助學生打好理論基礎，抓住重點知識與方法，與此同時，教師可借助測驗結(jié)果，實時把握學生弱項所在，以便在后續(xù)線下環(huán)節(jié)做到有的放矢。此外，自主學習的開展可以鍛煉學生的自主學習能力和學習自律性，推動學生自我發(fā)展。

第二環(huán)節(jié)為線下的課堂學習環(huán)節(jié)。不同于傳統(tǒng)的“滿堂灌”的課堂授課形式，本環(huán)節(jié)依然可以借助智慧樹平臺——翻轉(zhuǎn)課堂完成，除教師講授之外，合理設計包括頭腦風暴、問題搶答、彈幕等豐富的互動環(huán)節(jié)，以激發(fā)學生學習熱情，并進一步實時、準確把握學生對知識的掌握情況和靈活運用能力。教學方式上靈活運用啟發(fā)式、案例式教學，幫助學生理解理論知識與實際工程實踐的聯(lián)系，培養(yǎng)學生工程觀念。如在講授第二章電阻的等效變換時，通過講解惠斯通電橋，引申出其平衡電橋測電阻的應用，繼而介紹溫度傳感器的工作原理。課堂結(jié)束之前，由教師做出總結(jié)，再次明確知識重點和難點，預留課后任務；展開雙向互評，教師對學生表現(xiàn)做出整體評價，并通過投票、調(diào)查問卷等形式搜集學生對授課過程的評價，以實現(xiàn)以評促教，在反饋中總結(jié)與提升。

第三環(huán)節(jié)為課后訓練環(huán)節(jié)，包含線下完成部分和線上完成部分。針對教材課后習題，教師挑選重點題目留為作業(yè)，學生自主完成后，將解題過程拍照上傳至學習通云平臺，教師隨時隨地可利用平臺進行批改、標注、打分，方便快捷地完成批改過程，把握學生掌握情況。此外，適當安排“生生互評”，喚起學生的主人翁意識，幫助學生站在答題者和批閱人的雙重角度，透徹理解解題方法，從而鞏固相關知識基礎，并激發(fā)深層次學習。線上完成部分即基于線上學習平臺獨立完成單元測試題等，幫助學生深化學習內(nèi)容。需要指出的是，無論何種形式的課后訓練，教師必須實時總結(jié)學習弱項，通過微視頻、面授等形式完成重點題目的講解與反饋，實現(xiàn)教學的閉環(huán)控制效果。

學習體系構(gòu)建的同時，還需規(guī)劃其中涉及的線上線下環(huán)節(jié)的比例。按照課程內(nèi)容，課程整體可劃分為五大模塊，依次為：電阻電路的基本分析方法、動態(tài)電路的時域分析方法、交流電路的分析——相量法、復頻域分析方法、二端口網(wǎng)絡。整體看來，第一模塊的內(nèi)容相對簡單，學生也具有一定的知識基礎，接受程度較高；第二模塊、第五模塊難度有所提升，但體量較少，也比較容易掌握；第三模塊、第四模塊或篇幅長、知識點眾多，或需依賴于陌生的數(shù)學工具（拉普拉斯變換），導致學生理解困難，學習熱情受挫，難以保障持續(xù)性的學習效果。進一步地，還需進行模塊內(nèi)部和章節(jié)內(nèi)部的深度細化，從各知識點的重點程度和難易程度出發(fā)，進行量化打分，分值較高者（難度較大者）可壓縮線上環(huán)節(jié)占比，拉長線下環(huán)節(jié)時長；分值較低者（難度較小者）提高線上環(huán)節(jié)比例，在保證學習效果的前提下，爭取時間效益。

（三）全過程多元化考核的設計與實現(xiàn)

課程考核是評價教師教學質(zhì)量和學生學習效果的重要手段，也是課程教學中的重要一環(huán)。終結(jié)性考核是我國學校教育長期以來執(zhí)行的考核方式，無法全面反映教學動態(tài)情況，也難以實時反饋教學效果。而近年來興起的過程化考核則遵循以學生為中心，以成果為導向的基本理念，以“重過程—多元化—考能力”為指導思想，能夠獲得全過程學習反饋，準確把握教學出現(xiàn)的問題，并充分調(diào)動學生學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性，塑造良好學風。2022年，山東省教育廳發(fā)布《關于推動課堂教學改革全面提高普通本科高校人才培養(yǎng)質(zhì)量的通知》（魯教高字〔2022〕4號），將“改進學業(yè)評價方式，推行全過程學業(yè)評價”列為山東省普通本科高校推動課堂教學改革的重要試點內(nèi)容，明確提出打破“一考定成績”考核方式，以科學合理地測評學生學習效果。

引入混合式教學模式的“電路原理”課程，考核環(huán)節(jié)覆蓋平時表現(xiàn)（課前自我測驗、課后作業(yè)及測驗、課堂互動）、項目課、討論課、階段性測驗和期末考試五大環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)占比和考核途徑如上表中所示。其中，平時表現(xiàn)可借助線上教學平臺，及時收集準確數(shù)據(jù)，從作業(yè)完成質(zhì)量、答題準確率、互動參與次數(shù)等方面對學生表現(xiàn)做出量化評價。項目課可基于實用電路分析展開，由學生按照自身知識熟悉程度和興趣點搜集資料，尋找恰當?shù)姆治鰧ο?，進行完整的原理性分析，并完成一份項目課報告，以培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際和分析復雜工程問題的能力，并鍛煉學生撰寫專業(yè)性報告的能力。同時，精心設計討論性題目并進行持續(xù)性改進，如在講授第四章電路定理時，引導學生思考戴維寧定理與替代定理的不同之處，課下學習與思考，課上討論得出結(jié)論，以培養(yǎng)學生的科學思維意識與能力。階段性測驗分模塊進行，以適時發(fā)現(xiàn)并解決問題，實現(xiàn)教考融合，推動教學質(zhì)量的提升。

結(jié)語

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的線上線下混合式教學模式，能夠?qū)鹘y(tǒng)面授學習和新型數(shù)字化學習相互融合，借助現(xiàn)代信息化技術實現(xiàn)教師與學生的多重連接，實現(xiàn)知識的多向互動傳輸，形成教學過程的閉環(huán)反饋，強化學習效果，促進學生和教師的協(xié)同發(fā)展。在前期探索的基礎之上，還需持續(xù)優(yōu)化教學資源，改進學習體系，打磨教學方法，以更多地發(fā)揮混合式教學的優(yōu)勢和潛力。

參考文獻：

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［2］周波，劉亞軍，許京然.“電路與電子學基礎”課程混合式教學與建設研究［J］.教育教學論壇，2021，528（29）：6568.

［3］張正仁，楊娟，殷鵬飛.高?；旌鲜浇虒W促進深度學習的有效路徑［J］.教師教育學報，2023，10（02）：98105.

［4］許天倫.本土國際化視角下雙師混合式教學管理模式探索——基于Z大學2021—2023年學生國際化專業(yè)課程評教［J］.神州學人，2023（3）：1923.

基金項目：本文系“2021年青島理工大學本科教學改革與研究項目”的研究成果

作者簡介：陳霞（1986— ），女，漢族，山東濱州人，研究生，副教授，研究方向：多智能體系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。