基于翻轉課堂的《模擬電子技術》教學改革與實踐

丁 嘉

（寧波大紅鷹學院，浙江 寧波 315175）

基于翻轉課堂的《模擬電子技術》教學改革與實踐

丁 嘉

（寧波大紅鷹學院，浙江 寧波 315175）

在很多工科專業中，《模擬電子技術》是具有代表性的電子技術類課程之一。由于各種原因，傳統教學模式下該課程的教學效果并不理想。作者將翻轉課堂模式引入《模擬電子技術》課堂教學，對教學內容進行分析；并按翻轉課堂要求采用項目教學、協作教學、探究教學等教學方法對課前、課中、課后三大教學環節進行了重新規劃和整理，并對課后習作、課程考核提出了改進建議。通過教學實踐證明，該改革對提高學生電路分析、設計等模電應用能力、提高課程滿意度有一定效果。

模擬電子技術；翻轉課堂；建構主義；應用能力培養

一、概述

《中國制造2025》報告指出：新一代信息技術與制造技術融合，將給世界范圍內的制造業帶來深刻變革；基于信息物理系統的智能工廠將成為未來制造的主要形式。電子技術是信息化和智能化的技術基礎，這對以《模擬電子技術》為代表的高校電子類課程提出了新的教學要求。

《模擬電子技術》（以下簡稱“模電”）是大多數工科類本科專業的專業基礎課之一。其教學效果直接關系到學生后續專業課程學習，也影響其系統思維、工程應用、改進創新等能力養成。從目前情況來看，各校模電課程都被認為是比較困難的課程，其主要問題包括：第一，傳統課程教學設計理念與現代企業工程設計能力培養常用方法有一定差距，學習效率較低、效果較差，缺乏有針對性的工程化訓練。第二，傳統課程部分內容遠落后于技術發展，新技術、新方法、新器件在教學中的體現極少，與現代工程實踐脫節比較嚴重。第三，模電課程教學方法較單一，互聯網、移動終端等新型技術手段使用不多，很多理論概念抽象不易理解，學生易失去學習興趣等。

在多年的社會調研和學科競賽培訓經驗的基礎上，我們考慮以電氣工程及其自動化本科學生為教學對象，以翻轉課程、建構主義等教學理論為基礎，圍繞應用型人才培養要求對課程教學內容進行梳理和整合，綜合使用仿真、制作、討論、探究等教學方法，大幅增加項目訓練和工程應用案例仿真、分析，努力提高課程教學質量。

二、理論基礎

翻轉課堂（Flipped Classroom）就是一種用于改善傳統教學的新型教學手法。它通過設計合理的教學環節，要求學生在課前進行必要預習，對教學內容有大致了解。在課堂上教師通過引導和仲裁的方式開展討論式、探究式教學活動，使得學生搞懂預習中沒有完全理解的內容并將各部分知識融會貫通起來，最后通過課內外練習鞏固知識［1］。

在翻轉課堂教學模式下，教師可依托建構主義理論和項目式、探究式教學法進行教學。

建構主義理論認為知識是一種動態增加的過程。有效的學習過程需要通過已有的認知結構對新信息進行加工而建成的。教師充當了知識建構的引導者和幫助者，并對學習過程加以引導.使之朝著有利于意義建構的方向發展。

探究式教學，又稱發現法、研究法。其要求在教師的指導下，以學生為主體，讓學生自覺地、主動地探索，掌握認識和解決問題的方法和步驟，研究客觀事物的屬性，發現事物發展的起因和事物內部的聯系，從中找出規律，形成自己的概念［3］。

三、教學模式

（一）教學內容選取

通過常年教學總結，模電并不是所有內容都適合翻轉。一般說來，抽象及邏輯連續性較強的理論內容不適合翻轉，比如半導體器件物理、三極管的小信號模型和分析等等，而應用性較強、需要反復練習的能力訓練內容比較適合翻轉，比如分立半導體器件應用、運算放大器應用電路、直流電源電路等等。因此我們將適合翻轉的內容歸納如表1所示。

對于諸如后者這樣不適合翻轉的內容，依然采用理論教學形式；而對于前者，我們對課程教學內容、過程、方法、要求都按翻轉課堂進行了重新設計，大量引入項目化、探究式教學法改善教學。

表1 模電翻轉課堂教學內容的選定

表2 改革前后數據對比

（二）翻轉課堂教學設計

要上好翻轉課程，必須從課前、課中、課后三個環節來對課程組織和教學過程進行精心設計。

1.課前預習。課前需向學生布置預習內容和作業，要求學生在預習中完成特定工作。具體內容可以是閱讀一段專著內容、看一段視頻、做一個電路、進行一次仿真或者以上內容的混合形式，預習時間控制在15-30分鐘內（電路制作和仿真可適當放寬），完成工作后學生在思考的同時需回答一些預習題。預習題需要包含下次課程的核心概念或知識點，并在此基礎上有適當拓展。教師可以利用網絡教學平臺對學生提交作業情況進行監控，了解學生學習進度。

2.課堂教學。在課堂中，教師圍繞事先確定的教學內容設計一個工程應用情境，如同講故事一般吸引學生注意，隨后有意識地將學生引導到本次課程的教學重點上來，而這一重點內容與學生預習內容緊密關聯。在講授過程中，有預習基礎的學生很容易與教師形成良性互動，增進對課程教學內容的理解。必要時教師還可根據教學內容安排分組活動以體現學生的學習成果。教學時教師還需要注意控制課堂節奏，核心內容集中講解，時間控制在10-15分鐘以便在學生注意力最集中時講解，提高教學效果；在緊張過后需要安排一些現實應用性內容，采用探究式教學方式拓展學生的專業視野，培養對課程的興趣。

3.課后作業。傳統課堂以布置計算分析題為主。在新模式下，課堂作業形式從傳統的習題（分析計算題）變為多種形式的混合題，包括電路分析、仿真驗證、方案設計、視頻觀看（寫后記）、資料搜集、實物制作、電路測試等等，部分作業允許學生以電子文檔形式完成。題目不宜多，但涉及深度和廣度可以適當提高。同時在資料搜集和設計題中，教師安排一些討論課對部分作業進行現場交流，鼓勵有興趣有激情的學生脫穎而出。

（三）理論教學設計

在翻轉的同時，模電課程還有不少內容是以理論教學形式完成，對于這部分課程也可以進行一定的改革。本次改革主要采用理論、仿真、實驗結合的形式，首先對理論內容進行分析，將部分與時代脫節明顯的內容作簡化處理，然后把部分理論課程安排到實驗室中進行，邊講解邊實踐，同時直觀的動手實踐加深學生對理論概念的掌握。借助慕課平臺，把一部分核心知識點講課拍成3-5分鐘的微視頻放到網絡上，便于那些上課時沒有聽懂的學生反復收看。同時開展微信學習，為學生推薦若干個優秀的微信公眾號，要求學生經常查看，部分課程也可以針對微信推送內容作深入講解，這種理論結合實際、深入淺出的教學方法深受學生歡迎。

（四）課外教學

現在學生的課外活動較多，學習時間比較破碎，很有必要在學習中將微信公眾號與課程教學結合起來，或自建或依托業內知名微信公眾號，向學生傳達來自工程設計和產業一線的信息。學生可以根據自己情況合理分配時間，實現學習效率的最優化。學校、分院和教研室也可以適當組織一些學科競賽或者科技制作活動，以便于學生能將學到的知識及時運用和表現出來，提高學生對課程的興趣。

四、課程考核

通過社會調研和學生調研，傳統教學中單一的閉卷筆試方案很難體現學生在模電學習過程中的綜合表現，尤其是對實際電路的分析、調試能力評價效果較差。因此有必要對傳統單一的閉卷筆試方式進行適當調整，減少其考試時間，以基礎概念為主，分析為輔設置筆試考題；另外增加基于仿真環境下的設計能力考試（開卷或半開卷形式），以現場設計、調試、測量形式體現學生在模電技術方面的應用水平，兩者比例以5：5為宜。

五、效果對比

通過兩年3輪次的教學實踐，我們認為這種混合了項目制作、仿真設計、翻轉課堂的教學方式取得了良好效果（如表2所示）。

六、結束語

從教學實踐結果可知，采用翻轉課堂之后，學生課外學習時間有所增加，課內教學效果和教學滿意度均得到提升，部分學生的求知欲和探索欲在一定程度上也被激發出來，這樣的改革總的來說還是比較成功的。但在翻轉課堂實施過程中還暴露出幾個問題，比如班級成績分布有拉大的趨勢，即中上層次學生成績更高，而落后的學生成績更差；教師教學準備壓力較重，特別是視頻錄制和制作壓力較大；學生的應用能力有明顯提升，但其理論知識基礎沒有明顯改善等。這些問題需要在未來的教學中加以重視和改進。

［1］于歆杰.以學生為中心的教與學——利用慕課資源實施翻轉課堂的實踐［M］.北京：高等教育出版社，2015：5-7.

［2］周群，賈紹芝，夏建剛.電子技術基礎課程柔性化教學模式探討［J］.電氣電子教學學報，2005（1）.

［3］胡立.建構主義理論下的數字化大學英語教學研究：以拋錨式教學模式為例［J］.湖北經濟學院學報（人文社會科學版），2015（1）.

In many engineering majors，"analog electronic technology"is one of the representative electronic technology courses.However，due to many reasons，the teaching effect of this course is not ideal.So the author introduces the teaching mode of flipped classroom into the class teaching of this course and makes analysis of the teaching content.According to the requirements of the flipped classroom，the author replans three teaching links of preclass preparation，in-class teaching and after class guidance by the methods of project teaching，cooperative teaching，inquiry teaching and provides suggestions to improve the homework and course assessment.Through the teaching practice，it is proved that this reform has certain effect on improving students' ability to analyze and design the circuit and their satisfaction degree to the course.

analog electronic technology；flipped classroom；constructivism；application ability cultivation

G642

A

2096-000X（2016）20-0149-02

丁嘉（1981，02-），男，漢族，浙江寧波人，碩士，講師，實驗中心副主任，研究方向：信號檢測與處理技術。