高頻電子線路的混合式翻轉課堂教學方案

姬五勝　張鳳山　周治麗　于萬霞　韓培培

[摘 要]翻轉課堂通過知識傳授和知識內化的顛倒安排，實現了對傳統教學模式的革新，提高了教學質量和效率。針對高頻電子線路課程，提出了“翻轉課堂+講授”的混合式教學模式，規劃了微課的具體內容，構建了課堂組織模式、學生組織模式、考核模式等，對基于翻轉課堂的高頻電子線路的混合式教學提出了具體的實施策略。

[關鍵詞]翻轉課堂；慕課；高頻電子線路；混合式教學；線上學習

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）02-0032-03

高頻電子線路是電子通信類專業核心基礎課程，是電子通信類專業課程中內容最多、最難學、最難教的課程之一，也是該類專業教學計劃中專業基礎課和專業必修課之間的聯系“橋梁”課，搞好該課程教學十分重要。

近年來，對高頻電子線路課程的教學改革研究較多。劉靜波[1]研究了高頻電子線路實驗實踐教學，著重對實驗裝置的設計、實踐項目的規劃以及實踐教學的一些具體方法進行探討，目的是提高學生動手能力。周瑩蓮[2]針對高頻電子線路課程教學中的熱點問題，結合課程特點和人才培養目標，在課程內容的優化整合、注重實效的教學方法創新和項目驅動的實踐能力培養等方面進行探索。謝晶[3]根據高頻電子線路課程特點，結合學生學習現狀，分析傳統教學中存在的問題，從理論教學、實驗教學、考核方式等方面，對如何激發學生的學習興趣，拓展學生思維，增強教學效果，培養實踐創新能力進行了研究和探索。這些研究都是基于傳統教學模式的研究，對學生的要求較高。

鐘福如等[4]針對高頻電子線路實驗課的特殊性，在國內外已有翻轉課堂的基礎上，設計高頻電子線路實驗課翻轉課堂教學模式，并結合具體案例來闡明該教學模式的實施過程。汪秋婷等[5]以翻轉課堂作為課堂教學形式，將知識傳授和知識內化顛倒安排，改變了傳統教學中的師生角色。該文通過分析高頻電子線路理論課程的教學難點，構建基于翻轉課堂的抽象教學模型，但該文對高頻電子線路混合式教學的整體架構、具體實施、慕課具體內容未做深入研究，不能指導實踐應用。在高等教育步入大眾化時代，高校生源質量下降，學生知識基礎不牢固、學習能力下降，對高頻電子線路這種內容多、難學的課程，需要采用新穎的教學形式，去提高教學效果。本文針對高頻電子線路課程， 提出了“翻轉課堂+講授”的混合式教學模式，規劃了微課的具體內容，構建了課堂組織模式、學生組織模式、考核模式等，對基于翻轉課堂的高頻電子線路的混合式教學提出了具體的實施策略。

一、高頻電子線路開展翻轉課堂教學的理論和實踐意義

（一）理論意義

1.革新教學本質，將傳統“教→學”變為“有技術支持的學→教”，使“知識傳授”與“知識內化”兩個認知環節都得到優化。

2.革新課堂教學模式，形成“翻轉課堂+講授”的混合式授課形式，教學視頻以慕課形式呈現。

3.主要教學內容由學生在課前通過慕課學習完成，學生可以自主掌控學習，不同基礎的學生都能適應。

4.翻轉課堂整合了直接傳授與建構主義學習、面授與網絡學習，使自主學習與協作學習并行開展，讓教師、課堂的角色產生了根本變化。

5.翻轉課堂能更多地采用討論法與探究法，這些方法針對特定問題，刺激學生思考與交流，使學生獲得多元化的思維空間，從而培養其積極的情感、態度與價值觀。

（二）實踐意義

1.高頻電子線路開展翻轉課堂教學具有必要性。高頻電子線路是電子通信類專業核心基礎課程，是一門工程性和實踐性很強的專業基礎課程，隨著現代通信技術和無線電技術的發展，其教學內容不斷充實、教學體系不斷更新，并且越來越多地應用到其他學科領域。搞好該課教學十分重要，運用混合式授課方式開展課程教學，有助于提高教學質量。

2.高頻電子線路實施翻轉課堂教學的條件已具備。首先，大學生有足夠的空余時間進行課前慕課視頻的學習；其次，大學有較完善的信息技術的支持，能提供大量多媒體教室、電子圖書館等，學生能方便地完成慕課線上學習并完成隨堂考試；再次，大學生筆記本電腦、iPad、智能手機等移動設備普及度很高，使用這些工具進行碎片化、移動化的學習已成為絕大部分學生的學習習慣。

3.高頻電子線路由于內容多、難學，采用翻轉課堂教學對學生具有較大的吸引力。首先，教學主要內容以慕課形式呈現，慕課學習主要在課前進行，學生有充裕的時間進行自主學習，不同基礎、不同學習習慣的學生都能以自己熟悉的方式進行學習，調動了學習積極性；其次，學生在觀看教學視頻的同時必須在線上完成隨堂考試，并及時爭取得到獎勵，具有“游戲”特性，對學生吸引力很大；再次，由于慕課是在線學習，有針對每節課的論壇，學生隨時都能提問，并能及時得到解答，提高了學習效率。

4.在翻轉課堂中教師角色發生轉變。首先，教師由單純的知識呈現者轉變為課程學習的指導者；教師在授課前總結分析學生慕課的學習情況，將學生不懂或提問較多的問題匯總起來，并以此為參考設置討論主題。其次，教師針對已設置好的討論主題，在課堂上組織學生進行討論式學習、協作式學習與自主探究式學習。這讓教師有時間與學生交談，回答學生的問題，參與小組學習，甚至對每位學生的學習進行個性化指導。

5.研究表明，學生在聽課時只能全神貫注10分鐘到18分鐘，慕課視頻采用15分鐘以內的“微課堂”講解方式，符合學生的教育心理特點，能夠提高學習效率。

二、高頻電子線路混合式教學方案

（一）混合式教學的學時劃分

課程教學以胡宴如主編的《高頻電子線路》（高等教育出版社）為藍本，課程總學時設計為64個。采用“翻轉課堂+講授”的混合式教學模式，“翻轉課堂”理論課學時大致44學時，“翻轉課堂”實驗課12學時，講授課為8學時。翻轉課堂占教學主體地位，約占總課時的87.5%。

（二）翻轉課堂的慕課內容規劃

1.選擇最基礎、最核心的6章內容：第二章，小信號選頻放大器；第三章，高頻功率放大器；第四章，正弦波振蕩電路；第五章，振幅調制、解調與混頻電路；第六章，角度調制與解調電路；第七章，反饋控制電路。

2.精選每章理論知識點，形成獨立的微課教學視頻，初步規劃50個獨立教學視頻。

以“第二章，小信號選頻放大器”為例，教學視頻設計為8個，按照三個自然節來劃分：

（1）2.1.1選頻網絡的分類和組成，2.1.2 LC并聯諧振回路的選頻特性，2.1.3 LC阻抗變換電路；

（2）2.2.1晶體管Y參數等效電路，2.2.2單諧振放大器的等效，2.2.3單諧振放大器的性能指標及應用；

（3）2.3.1集中選頻濾波器（陶瓷濾波器），2.3.2 放大器中噪聲的來源、定義與計算。

3.翻轉課堂實驗內容：小信號調諧放大器，高頻功率放大器，正弦波振蕩器，振幅調制、解調與混頻，調頻與鑒頻、鎖相環電路。針對實驗操作要領，制作6個微課視頻。

4.針對每一個微課視頻，設計學習任務單，并在慕課學習前讓學生知曉。學習任務單包含學習指南、學習任務、問題設計、建構性學習資源等，目的是把傳統的知識點灌輸轉化為任務驅動、問題導向的自主學習，通過學習使學生具有把學習內容轉化為問題的能力。

（三）翻轉課堂教學架構設計

1.理論課堂（線下學習階段）教學模式。在授課前要分析總結學生慕課的學習情況，將學生不懂或提問較多的問題匯總起來，并以此為參考設置討論主題，之后教師將討論主題上傳至平臺，讓各組學生做好準備。課堂上教師首先解答學生共性問題，共同討論疑難問題，其次單獨解決個別學生的問題。

2.實驗課堂（線下學習階段）教學模式。課堂上教師首先告知學生實驗所需儀器，簡要闡明實驗要求和最后要獲得數據，然后學生自己動手做實驗；教師與學生一道分析學生實驗中遇到問題并現場解決，提取每一組學生實驗數據并打分。

3.講授課堂教學內容安排：第一章，緒論（高頻電子線路的發展歷史、前沿技術講解，課程特點與主線），難解習題選講，課程總結與知識串講等。

三、高頻電子線路混合式教學的組織模式

（一）課前學習（線上學習階段）學生分組模式

每組由三名學生組成，其中班級優等生1名、中等生1名、后進生1名。一個班級按照總評成績將學生劃分成三個等級，三名學生的名次級差在10-15之間（以班級總人數來定，如班級總人數30人，級差為10）。中等生、后進生結成對子，在慕課學習中互相幫助；優等生是組長，負責幫助組內另2名學生，解決慕課學習中的問題。

（二）翻轉課堂（線下學習階段）組織模式

學生分組不變，與線下學習相同。教師集中解答共性問題時，學生無需分組。疑難問題原則上由優等生根據小組學習和自身學習情況提出，中等生和后進生可以提出自身的個性問題。有疑難問題和個性問題的學生分成兩組分別集中在一起，教師分別解答每一組學生的問題；一般中等生、后進生問題先解答，優等生問題后解答；在解答某一組學生問題時，另一組學生可以先討論。對于課堂上解答不完的問題，由教師在課后通過電子郵件或其他方式及時解答（必須在下一次課堂教學之前完成）。

對于無問題的學生，可以自愿參加這兩個小組的討論，也可以自習課程相關內容，或完成書面作業。

（三）混合式高頻電子線路的考核模式

1.課程總成績=慕課學習（50%）+課堂表現（10%）+書面作業（10%）+實驗（15%）+期末考試（15%）。

慕課學習成績一般按節隨堂考試（例如2.1、2.2、2.3每一個微課都有一次考試），所有慕課線上學習成績累積并折算進入總成績。慕課隨堂考試總分10分，必須達到6分才能進入下一階段學習，慕課學習成績由所有隨堂考試成績總評確定；未學完所有慕課內容者不給成績，需要重修。課堂表現以學生提出問題和參加討論次數來評價，設定下限次數，達不到下限次數不給本階段分數，達到較高次數者給滿分。書面作業是針對學生的個性化任務，不同學生的作業在要求原則上不一樣。實驗成績根據實驗課堂表現和實驗報告來評定。

如本課程設定為考查課，可取消期末考試，課程總成績調整如下：

課程總成績=慕課學習（55%）+課堂表現（15%）+書面作業（10%）+實驗（20%）。

四、關鍵問題討論

1.翻轉課堂的核心內容是教學視頻，教學視頻決定了教學質量。因此，高頻電子線路的教學視頻制作是首要要解決的問題，教師不但要講好課，而且要組織團隊做好視頻的制作，使視頻適宜在線上分享。慕課視頻的時長應保持在15分鐘以下，最好在10分鐘左右。

2.慕課最引人入勝的地方是線上隨堂考試，學生不能“過關”時只能通過重學視頻內容再去回答問題。隨堂考試的題目要設計得當，不能與課本習題或輔導習題重復。同時，慕課內容嚴格按照章節的前后順序設置邏輯，前面內容沒通過，不得進入后續的慕課內容學習。

3.要深入研究翻轉課堂、講授兩種課堂教學課時量的比例劃分以及這兩類課堂的內容安排。翻轉課堂主要內容以學生在課前慕課學習中存在的問題解決為主，教學方式以討論式、協作式為主，課時量約占總課時的5/7；實驗課約占總學時的1/7，實驗課需要課前預習，實驗內容及操作過程仍然采用慕課視頻呈現；講授式課堂主要內容有課程緒論及前沿技術、課程總結及內容串講、難解習題等，課時量約占總課時的1/7。

4.要周密安排翻轉課堂課前慕課學習的學生組織、課堂討論的教學組織。重視慕課學習協作小組的學生選擇，使小組長能夠幫助組內學生進行慕課學習，形成團結互助的良好風氣；課堂討論既要解決所有學生共性問題，又要解決部分學生的個性問題。

5.線下學習給學生充分發揮知識學習的空間，但是書寫能力、知識掌握是否牢靠，仍然是能力考查的重點之一，所以綜合考核中保留了書面考試和作業的環節。

五、結論

目前，國內慕課平臺逐漸增多，但是這些慕課平臺推出的課程數量整體不多，且仍然以人文社會課程居多，自然科學、工科課程偏少；而自然科學、工科中以物理、化學、計算機類課程居多，電路類課程很少，高頻電子線路課程在中文慕課中還沒有找到。開展基于慕課的高頻電子線路翻轉課堂教學實踐研究，能助推工科類慕課建設和教學改革，對提高大眾教育背景下的教學質量，提升學生學習興趣和學習效率，有十分積極的意義。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 劉靜波.高頻電子線路實踐教學的建設和探索[J].電氣與電子教學學報，2006（4）.

[2] 周瑩蓮.“高頻電子線路”課程教學改革的探索與實踐[J].教育教學論壇，2016（7）.

[3] 謝晶. 《高頻電子線路》課程教學改革的研究與探索[J]. 教育教學論壇，2016（5）.

[4] 鐘福如，劉麗娟，王慧. 翻轉課堂在高頻電子線路實驗教學中的應用研究[J].新課程研究，2015（9）.

[5] 汪秋婷，鮑威. 基于翻轉課堂的高頻電子線路混合式教學研究[J].今日科技，2015（12）.

[責任編輯：鐘 嵐]