獨立學院電路教學改革的探索與實踐

盧颯

摘 要：針對獨立學院電路課程教學中存在的問題，結合獨立學院的人才培養目標，提出了分層教學和翻轉課堂有機結合的改革思路，從教學模式、教學內容、教學方法以及成績評價體系等多方面展開教學改革與實踐，使電路教學真正以學生為中心，提高學生的自主學習能力和工程實踐能力。

關鍵詞：電路；獨立學院；分層教學；翻轉課堂；評價體系

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）03-0126-04

Abstract： In view of the problems existing in the teaching of circuit course in independent college， an idea of combining stratified teaching and flipped classrooms is put forward according to the goal of training qualified personnel in independent colleges. The reform is taken from teaching modes， teaching contents， teaching methods and evaluation systems， making the circuit teaching student-oriented， and improving students' ability of independent learning and engineering practice.

Keywords： circuit； independent college； teaching in different levels； flipped classroom； evaluation system

一、概述

電路是高等院校電類各專業（電氣、電子、通信、電信、自動化等）的第一門專業基礎課。課程的理論性、實踐性和工程性都很強，對培養學生有關電路的基礎知識、基本能力和綜合素質具有其他課程不可替代的重要作用。獨立學院傳統的電路教學主要存在以下三方面的問題：

教學內容上重知識教學，輕能力培養。大部分學生學完課程后只會對理想電路進行求解，缺乏對實際電路的分析能力和電路理論知識的應用能力。一碰到復雜的實際電路問題就無從下手，這和獨立學院“高素質應用型人才”的培養目標差距較大。

獨立學院學生的學習能力和學習欲望差異明顯，傳統的“一刀切”教學模式對所有學生采用統一的教學目標、教學方法、教學進度和教學要求不利于因材施教，不能促進每個學生的全面發展。它在一定程度上制約著學生的學習積極性，不利于充分發揮每個學生的特長和發展他們的個性，導致基礎好的學生因“吃不飽”而失去興趣，基礎差的學生因“吃不消”而失去信心。

現如今，互聯網信息的極大豐富、現代教育技術手段的層出不窮和智能手機的普及對教育教學產生了巨大的沖擊，教與學可以不受時間、空間和地點條件的限制。傳統的“滿堂灌”、“一言堂”授課方式因缺少時代感和趣味性，已無法吸引學生。課堂上出現大批的“低頭族”和“昏睡族”，即使有認真聽課的學生，但多數也是被動地接收知識。學生的好奇心、興趣和潛力沒有得到激發，無法根據自己的興趣去思考問題和解決問題[1]，高分低能情況突出。

上述這些問題嚴重影響了電路課程的教學質量，不利于學生實踐能力的提高，更談不上創新意識的培養。這一切決定了電路課程的教學改革成為不容回避的任務。本人主持的浙江省高等教育教學改革項目“獨立學院電類基礎課程群多元化教學改革與實踐”，針對我院電路課程教學中存在的這些問題，結合獨立學院的人才培養目標，對電路課程的教學改革做了一些有意義的探索與實踐。

二、電路課程的多元化教學改革思路

通過對電路教學存在的上述這些問題進行分析和研究，逐步形成了以下的教學改革思路。

（一）將電路理論和實踐有機結合，突破淺層次的“理解+記憶”學習

改革教學內容，將電路理論和實踐相結合，使得電路教學從原來的注重知識傳授轉變為重視學生的綜合素質和應用能力的提升。即注重培養學生研究實際電路的興趣，構建分析實際電路的思維模式，并學會用已形成的工程意識自主研究今后遇到的各種電路問題[2]。

（二）開展分層教學，實現因材施教

學生水平差異明顯，面對及格都困難的學生和想考研、想在專業領域有大造詣的學生，在組織電路課堂教學時如何能做到同時滿足？為此我們提出了在電路課程中開展分層教學的改革思路。根據學生的學習基礎、學習能力及學習興趣的不同，將學生分為不同的層次，并開展不同的教學，從而使不同層次學生的個性和才能都得到充分發揮[3]。

（三）采用翻轉課堂教學，使教學中心從“教師教”轉移到“學生學”，促進深度學習

如何提高課堂的吸引力，加強師生互動交流？如何在電路教學中拓展教學空間，以學生和學習為中心，創建全新的課堂模式，有效打通課內、課外，推動教學中心從“教師教”轉移到“學生學”，為學生創造有意義的學習經歷？為此我們將翻轉課堂引入電路課程教學中，即課前學生自主完成知識的學習，課堂上完成知識的吸收和內化[4]。隨著網絡的普及和信息技術的飛速發展，將線上-課堂深度融合的翻轉課堂引入電路課程的教學是切實可行的。

在確定了電路課程教學改革思路的基礎上，我們進行了以下的教學改革與實踐。

三、教學內容的更新

為滿足“應用型人才”的培養目標，在課堂教學中將電路理論接軌實際應用。在例題的選擇上，盡量選擇有工程背景的實際電路，而不是理想化的電路模型，并增加電路的應用實例。每講完一個知識點就介紹它在實際電路中的應用實例。例如：學完電阻的串并聯后，介紹它在直流電表、汽車油箱油量檢測電路、電吹風機等實際電路中的應用；學完動態電路后，介紹它在冰箱延時保護電路、閃光燈電路、波形發生電路中的應用；學完交流電路后，介紹日光燈電路、收音機電路、按鍵式電話機電路等等。通過引入大量的實例，幫助學生樹立工程的觀點，使得電路的學習不僅僅是紙上談兵。

在課程設置上，改變以往實驗課和理論課脫節的現象，將實驗和理論課同步安排。即直接在實驗室進行相關理論知識的講授，學生同步進行實驗，從而幫助學生更深刻地理解抽象的理論知識以及更好地掌握電路理論的實踐應用。

為了更好地滿足獨立學院的學生需求，結合電路課程教學改革形勢和獨立學院的具體情況，重新編寫了電路教材，該教材為浙江省普通高校“十三五”新形態教材。教材在編寫時尤其注重結合工程實踐。每一章增設電路應用實例及工程綜合設計題目或工程案例。電路新形態教材以紙質教材為核心，將多種類型的數字化教學資源通過二維碼技術與文本緊密關聯，支持學生通過移動終端隨時隨地進行學習。通過掃描書上的二維碼就可以觀看視頻、完成在線測試、實時查看測試成績及參與線上的交流討論等。該教材不僅有助于培養學生的自主學習能力，同時特別適合開展翻轉課堂、混合式教學等新型教學模式。

四、分層教學的設計與實施 為滿足不同基礎、不同能力及不同發展目標的學生對電路課程的要求，科學地設計并實施學生分層、教學目標分層、教學內容分層、教學方法分層和作業分層，以充分調動不同層次學生學習的主動性，有效地形成“不同起點，分別進步”的局面，體現因材施教的教育原則。分層教學的設計如表1所示。

（一）學生的分層

我們將電路課程的教學分為基礎班和提高班兩個層次。學生分層的依據主要有以下三個：一是學習基礎，重點看上學期高等數學和大學物理的成績；二是專業方向，不同專業對電路課程的要求也有所不同；三是個人意愿，充分尊重學生自己的選擇。

把同一層次的學生安排在同一教學班，這樣既便于教師因材施教，又便于學生更好地掌握課程內容。另外，學生的分層不是一次性的，而是根據學生的綜合學習情況，實施階段性的動態調整。為了激發學生的學習興趣及增強競爭意識，對分層教學班級設置了階段性的考核，根據考核的成績進行適當的人員調整。基礎班學生可以通過競爭進入提高班，提高班學生也可能被淘汰到基礎班。

（二）教學目標的分層

對不同層次的學生設置不同的教學目標。對于基礎班學生，要求掌握電路的基本理論知識和基本分析方法，并具備初步的電路實驗技能；而對于提高班學生，要求具有較全面的電路理論知識、具備一定的綜合分析能力和較強的電路實驗技能，以滿足進一步深造需求[5]。

（三）教學內容的分層

對基礎班學生要達到教學大綱的基本要求，突出電路的基本概念和基本分析方法，力求少而精，避免大而全，刪除不常用及復雜的公式推導等內容，滿足應用型人才夠用即可[5]。而對提高班學生則盡可能做到教學內容的完整性、系統性和科學性，使學生的知識儲備基本達到考研的要求。

（四）教學方法的分層

對不同層次的學生采用不同的教學方法。對基礎班學生要立足基礎，對基礎知識要講細講透，多舉例子，多講習題；而提高班學生則以學生自主學習為主，教師引導為輔的教學方法，幫助培養學生分析問題和解決問題的能力。

（五）作業的分層

給不同層次的學生布置不同的作業。基礎班學生要求完成基礎題，幫助學生在課后鞏固課堂所學知識，而提高班學生則要求完成綜合題，幫助培養學生的綜合分析能力和應用能力。這樣讓各層次的學生都能通過自身的努力完成作業，既提高了基礎班學生的自信心，增加其學習的積極性，又加強了提高班學生的訓練，真正做到了學有所得，學有所長。

（六）實驗的分層

電路課程中含有隨堂實驗，由于實驗采用一人一組，所以實驗的分層和理論課的分層采取不同的方法。我們將每個實驗項目分成三個不同難度、不同要求的層次，每次實驗前要求學生根據自身條件選擇實驗層次，在實驗過程中針對不同層次的學生采用不同的實驗指導方法。結合學生所選的實驗層次和實際完成情況給予相應的實驗成績。實驗的分層設計如表2所示。

表2 電路實驗分層教學設計

五、翻轉課堂的教學設計與實施

（一）翻轉課堂的教學設計

在分層后的班級中開展電路課程線上-課堂深度融合的翻轉課堂教學，其教學設計如圖1所示。

圖1 線上-課堂深度融合的翻轉課堂教學設計

（二）翻轉課堂的教學資源建設

翻轉課堂是對教學資源有較大需求的一種教學方式。本人負責的浙江省首批精品在線開放課程《電路分析基礎》為翻轉課堂教學提供了完善的教學支撐環境。電路在線課程資源豐富，共有164個微視頻，608道測試題，83套在線測試，93個拓展資料等，如圖2所示，目前已進行第4輪的開課。此外，我們編寫的電路新形態教材也有豐富的數字化學習資源，這些課程資源為翻轉課堂的順利實施提供了充分的保障。

電路在線課程上所有的在線測試都分層設計，分為簡單測試和綜合測試兩個層次，如圖3所示。部分知識點還設有自主設計題，以滿足不同層次學生的學習需求。對基礎班學生要求完成簡單測試，對提高班學生則要求完成綜合測試及自主設計題。電路在線課程的另一特點是互動性強，如主題討論區、答疑區、在線測試等欄目都可以實現師生之間、生生之間的直接交流。學生可以在這種開放的網絡教學環境下自由地學習和交流。

圖3 測試題的分層設計

（三）課堂教學的組織和實施

每次課前（至少提前一周）教師發布學習進度安排和學習任務單，學生進行自主學習，在學習過程中與同學或老師進行線上交流，達到對課程內容的基本理解，并完成課前練習及測試。教師根據學生網上學習情況的反饋設計課堂教學。課堂上通過開展討論、提問、練習、測試、答疑、總結等多種教學形式的教學活動，將電路理論與實踐相接合，并向應用拓展，促進學生深度學習。

結合電路課程的手機移動端學習平臺（摩課app）設計移動課堂。學生可通過手機觀看視頻、完成在線測試和參與討論等，如圖4所示。課堂上教師可以方便地利用手機進行課堂小測、問題搶答和發起討論等，實現實時互動教學，有效活躍了課堂氣氛，調動了學生的學習積極性。手機移動端學習平臺方便學生利用碎片時間學習，提高了學習效率。

六、立體化評價體系的構建

為促進學生的自主性學習和過程性學習，將學生自主學習的階段性成績納入期末課程評價系統，構建了線上和線下相融合、過程性評價與終結性評價相結合的立體化課程評價體系，如圖5所示。這種評價體系有助于培養學生健康的學習心態，改變學生平時學習不努力，考試之前臨時抱佛腳的現象。學生在這種評價體系的指引下，會認識到學習重在過程，而不是只看重結果。

七、具體實施及效果

我們對15級自動化專業的兩個班級進行電路課程的教學改革試點。根據學生的學習基礎、學習能力和學習興趣的不同將他們分為兩個層次，重新組班后分別編為基礎班和提高班，再在分層后的班級中開展基于翻轉課堂的混合式教學。考慮到學生的差異，在提高班開展課程90%以上內容的翻轉課堂教學，而在基礎班則開展課程約50%內容的翻轉課堂教學。

教改過程中我們做了多次問卷調查，學生的反饋意見匯總如表3所示。調查結果表明，絕大多數學生肯定了新的教學模式和考核考評機制。

為了檢驗教改的效果，期末考試基礎班和提高班采用同一份試卷，且試卷難度和前幾屆保持一致。我們將實施教改的自動化15級學生成績和教改前的自動化14級學生成績進行對比，結果如圖6所示。數據表明，實施教改后優秀率比以往有了明顯的提高，不及格率也大幅下降，說明我們的改革取得了一定的效果。

八、結束語

本課題將分層教學和翻轉課堂混合式教學有機結合，較好地滿足不同基礎、不同能力及不同發展目標的學生學習需求。通過“問題引導-自主學習-協作交流-問題解決-應用提高”的流程幫助學生多次內化知識，有效激發學生的學習興趣，提高學生的自主學習能力，從而提高電路課程的教學效果。

參考文獻：

[1]陳卓.電學基礎課程“翻轉課堂”本土化改革方法研究[J].高教學刊，2016（11）：68-71.

[2]楊健等.“電路”課程教學改革的探索與實踐[J].電氣電子教學學報，2015，6：36-38.

[3]周光明，彭紅軍.尊重差異，因材施教，構建“和諧”教學新模式[J].中國大學教學，2007（6）：69-71.

[4]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志，2012（4）：46-51.

[5]王彬彬，錢建平.獨立學院“電路”因材施教的研究與實踐[J].江蘇教育學院學報（自然科學），2013，6：4-6.