翻轉課堂教學模式在電子線路實驗中的應用探討

周云艷，趙年順

（黃山學院 機電工程學院，安徽 黃山 245041）

翻轉課堂教學模式在電子線路實驗中的應用探討

周云艷，趙年順

（黃山學院 機電工程學院，安徽 黃山 245041）

針對電子線路實驗課程學時少內容多難度大的特點，引入翻轉課堂教學模式。 詳細探討了電子線路實驗課程翻轉的實施策略，對實驗講義進行修訂增加預習要求模塊，細化實驗總結模塊；實驗前準備相關資料和視頻供學生觀看完成預習要求，然后學生進行自主實驗，教師負責指導解決未預期的實驗故障，從而節約實驗學時，提高實驗效果。 通過實施表明，翻轉課堂教學模式有利于提高學習效率和學習效果。

翻轉課堂；電子線路;實驗；教學改革

1 引 言

電子線路實驗是我校針對光電信息專業開設的一門實踐課程，該課程的開設旨在使學生掌握電子線路包括模擬電路和數字電路方面相關理論與實踐技能。因此實驗教學大綱上包含了常用電子儀器的使用，模擬基本電路的測試研究（單級放大電路、負反饋放大電路、差分放大電路、運放電路等），以及數字基本電路的測試研究（組合邏輯電路、時序邏輯電路等）。 而實驗學時僅 18 學時，以往一般每個實驗 3學時，排 6 個實驗，其余要求自學完成，實際上實驗室中學生往往很難在3個學時內將實驗原理完全消化，很難將實驗內容按步驟完成，實驗效果不理想。

近年來微課、慕課、翻轉課堂逐漸走入公眾的視野，它們為傳統意義的教學帶來了新的氣息。翻轉課堂教學，是從英語“Flipped-Class Model”翻譯過來的術語，一般被稱為“翻轉課堂式教學模式”。 傳統的教學模式是老師在課堂上講課，布置作業，讓學生回家練習。 與傳統的課堂教學模式不同，“翻轉課堂式教學模式”是學生先完成知識的學習，而課堂變成了老師學生之間和學生與學生之間互動的場所，包括答疑解惑、知 識的 運 用 等，從 而 達到更 好 的教育 效果[1]。它利用課程視頻把傳授知識的過程放在課堂外，給學生充分的自由，允許學生自己選擇合適的學習方式接受新知識，確保課前學習；而把知識內化的過程放在課堂內，以便同學之間、師生之間有更多的溝通，使問題 引向更深 層次[2]。 通 過對知 識傳授和 知識 內化 的翻轉安排，改變了傳統教學中的師生角色，實現了對傳統 教學模式 的革新[3]。

這種教學模式對解決電子線路實驗教學中學生知識理解不透、實驗課時不足、動手機會少的問題有一定參考價值。 為了提高教學效果，提高學習效率，適應應用型本科人才培養的要求，可以將翻轉課堂相關理念應用于電子線路實驗的教學實踐中。

2 電子線路實驗翻轉課堂教學模式的實施策略

流程要素是翻轉課堂3個基本構成要素之一，主要為“課前-課中-課后”的教學活動。 電子線路實驗翻轉課堂教學模式與一般翻轉課堂教學模式相似，都包括課前學習資源開發、課堂活動，以及課后的反 饋與評 價[4]。 具體 教學 模式 如圖 1 所 示 。

圖1 電子線路實驗翻轉課堂教學模式

2.1 實驗講義的修訂

實驗講義是學生進行實驗的操作依據，為了切實提高實驗效果，進行翻轉課堂教學，首先在實驗講義上要進行大刀闊斧的改革。

第一，實驗講義中增加了實驗預習要求模塊。原來實驗預習一般是要求學生閱讀實驗原理、實驗內容相關模塊，然后學生將實驗原理原封不動的抄到預習報告上，沒有任何理解，預習也就流于形式，對具體實驗沒有任何幫助。增加的實驗預習要求模塊其一不要求學生抄寫實驗原理，而是根據原理設置相關思考問題，要求對原理電路進行理論分析，給出具體電路參數，要求計算理論上的實驗結果。例單級放大電路實驗中“設所采用的三極管 β=100 的硅管，試估算圖中電路的靜態工作點（UBE、UCE、IB、IC）、Rb，以及動態性能指標（AV，Ri，Ro）。 ”其二，要求學生 利 用 Multisim 軟 件 搭 建 電 路 對 實 驗 內 容 進 行 仿真，得到仿真的實驗結果。例如單級放大電路實驗中“根據 實驗內 容及步驟利用 Multisim 仿 真軟件 進 行測量完成各個表格相應內容，三極管采用 2N2222”。此外，為培養學生的創新能力，部分實驗要求學生進行電路設計。例如譯碼器和數據選擇器實驗中“根據2-4 譯碼器的功能表，將雙 2-4 線譯碼器轉換為 3-8線譯碼器”。 這些具體內容的設置，避免了學生簡單不思考的預習，使學生切實理解實驗原理，并對實驗結果 做到心中 有數[4]。

第二，進一步完善實驗總結報告的要求。以往實驗報告僅僅是對實驗數據的處理，由于學生的自主學習意識不夠，對理論知識的模糊掌握，以及該課程實驗本身特點使每人測出的數據都不盡相同，所以很多學生往往在處理完數據之后仍不知道實驗數據的錯誤與否，實驗數據的意義，所有誤差原因總是簡單歸結為“儀器精度不夠”或“電路接觸不良，干擾太大”等。 修訂后的實驗總結報告，對實驗數據的處理提出更細致的要求，針對每一個實驗數據要求對比理論計算結果、仿真分析結果，并要求計算出三者之間的具體誤差，分析誤差原因。通過比較三者結果，學生即能很快知道實驗數據的正確與否，并能夠使學生進一步認識到理論估算、計算機仿真以及實際實驗的差距，從而正確引導他們將電子線路理論知識與生活生產實踐相結合。

2.2 實驗前的準備

為了順利實驗翻轉，節約實驗原理講授的時間，在實驗前需要做好3方面的工作。

第一，對實驗原理的講解及錄屏。由于學生自主學習的能力不夠，以及理論知識理解的深度問題，要求學生通過獨立完成預習報告的理論計算其實是很困難的。所以針對實驗原理進行教學設計，利用錄屏軟件邊講解邊錄制，同時給學生提供相關的參考資料，具體到圖書內頁，使學生一點擊就能夠立刻直達相關知識點，而不是直接給出一本參考書要求學生自己去找答案。

第二，在修改電路參數的基礎上對實驗進行Multisim 仿真，對具體的仿真步驟進行錄屏，這樣學生可以根據提供的視頻進行有步驟的具體操作，其中實驗電路參數進行修改，主要是避免部分學生偷懶直接將教師演示仿真結果填在預習報告中，從而提高學生的計算機仿真能力，并能夠與理論分析進行比較。

第三，對實驗現場操作進行錄像。 由于電子線路實驗的特殊性其難度比較大，實驗過程中出現的問題也比較多，以往實驗中經常需要進行現場演示，而且演示之后學生仍然會忘記怎么具體操作。所以在此時教學改革實踐中，對實驗中的關鍵操作進行了現場視頻錄制，使學生在實驗前能夠預先了解實驗的具體操作方法，并且在實驗中能隨時觀看演示視頻。

以上3方面的資料通過整合上傳到網絡教學平臺，要求學生在實驗之前進入系統觀看相關內容，查閱相關資料，按要求完成預習報告。

2.3 實驗室操作

以往學生進入實驗室后的教學步驟是講解實驗原理，進行實驗演示，在學生操作同時教師對學生出現的故障及時解決。實驗原理的講解以及實驗的演示往往超過 1學時，而且學生還不一定能理解記憶，最終的結果是學生操作的過程中教師不斷在解決故障，手把手帶著學生把實驗數據測量完成，規定的 3學時經常是3個小時也完成不了。

現在通過實驗前的準備，學生觀看了網絡教學平臺上的相關視頻及其它資料，并完成了預習要求的內容，再走進實驗室就變得胸有成竹了。實驗課教師首先對學生的預習報告進行檢查，并隨機提問以防止預習報告的相關抄襲問題。然后，對本次實驗中可能會出現的故障及解決辦法在黑板上進行簡單羅列并講解。隨后立即要求學生根據實驗內容進行實驗，當學生出現問題時，如果是視頻中演示過的內容不再進行回答，要求自己看視頻，而未出現的問題進行共同討論解決，同時教師記錄學生實驗操作中的具體表現，包括實驗操作的規范性、操作速度、數據的正確性等。實踐表明絕大多數學生都會提前看演示視頻，并在實驗中邊看手機中的視頻邊進行實驗。實踐結束后，對每個學生的實驗數據進行批改，以確保他們保留原始數據，實驗后利用原始數據進行實驗結果的分析。

2.4 實驗成績的評定方法

為了全面評價學生的實驗能力、實驗態度等對實驗成績的評定做了一定的修改，原實驗成績由實驗考勤預習報告、實驗操作及實驗報告 3部分構成，所占分值分別為 20%、50%和 30%。 現成績評定預習、操作及報告的比重保持不變，但是預習部分不僅僅是預習報告，還包括了網絡教學平臺上學生觀看相關知識點的記錄成績，以督促學生的自主學習，保證預習的切實有效性，此外實驗報告重點放在實驗結果分析和誤差分析上，而不僅僅是實驗數據的正確與否。

3 總結與反思

利用修訂的實驗講義和網絡教學平臺在 2015-2016 第 1 學期和 2016-2017 第 1 學期電子線路實驗課程中進行了翻轉課題堂教學嘗試。通過翻轉，學生實驗操作時間明顯縮短， 在規定的 18學時實驗中，學生順利完成的 8 個實驗，使 2 學時內完成了原計劃 3學時的內容。從學生實驗數據看，錯誤率大大降低，實驗總結報告質量明顯提高。

當然，在該實驗課程教學中也還存在不足，如實操視頻是指導教師利用手機邊講解邊操作邊錄制的，視頻畫面抖動，講解詞有較多的口誤，視頻比較粗糙。后期應該需要請專業人員進行重新錄制。網絡教學平臺不夠穩定，經常出現不能觀看的情況，使得有些視頻觀看率很低。第三，預習報告的檢查提問在實驗室中進行，時間上比較倉促，存在部分同學渾水摸魚，實驗操作接近下課時會有部分未做完的同學趁機抄襲實驗數據，這些問題還需要進一步認真進行教學設計，以尋找合適的解決方法。

[1]趙 興 龍.翻 轉 課 堂 中 知 識 內 化 過 程 及 教 學 模 式 設 計[J].現 代遠程教育研究，2014，（02）:55-61.

[2]何克抗.從“翻 轉課堂”的本質看“翻轉課堂”在我國的未來發展[J].電化教育研究，2014（07）:5-16.

[3]董黎 明,焦寶聰.基于 翻轉課堂理 念 的 教 學 應 用 模 型 研 究[J].電化教育研究，2014（07）:108-113，120.

[4]侯剛,遲宗正,王潔，等.“模擬與數字電路”課程教學方法改革[J].電氣電子教學學報，2016（04）:92-95.

責任編輯：胡德明

The Application of Flipped Classroom Model in Electronic Circuit Experiments

Zhou Yunyan,Zhao Nianshun
（College of Mechanical&Electrical Engineering,Huangshan University,Huangshan 245041,China）

Flipped classroom model is introduced into electronic circuit experiments which are short of teaching hours but difficult for students to learn.The paper discusses the strategy of implementing flapped classroom model in electronic circuit experiments teaching in details.First,preview requirements module is added,and experimental summary module is refined in lab handouts;Second,related data and videos are prepared for students to preview before experiment;Third,students are required to finish the experiments independently.The teacher is responsible for guiding students to solve unexpected experiment problems so as to save experimental class hours,and improve the effect of the experiments.The implementation shows that flipped classroom model helps improve learning efficiency and effect.

flipped classroom;electronic circuit;experiment;teaching reform

G642

：A

：1672-447X(2017）03-0115-03

2016-12-01

黃山學院教學研究項目（2014JXYJ11）；黃山學院質量工程示范型課程改革項目（2015SFKG02；2015SFKG03）

周云艷（1981-），安徽黃山人，碩士，黃山學院講師，研究方向為電工電子技術。