《電路分析基礎》“翻轉+合作”教學法教學成效之實驗研究

廣東郵電職業技術學院 何 丹

一、前言

《電路分析基礎》課程是通信技術、通信系統運行管理、電子信息工程技術等專業的一門基礎課程。就目前已有的教學經驗來看，《電路分析基礎》課程內容存在知識點難、術語專業化、理論性強、對數學要求較高等特點，學習起點要求相對較高，對于學習方式還有待過渡的大一新生而言，學習過程中容易產生學習氣餒、學生主動學習欲望不夠強烈、課堂參與度不高、知識點掌握不夠扎實等現象；就課程評價方式而言，通常采用以理論成績為導向的教學評價方式，教學評價方式單一，評價體系單薄，不夠多元化，存在學生成績考量體系不夠全面的特點；就教學方式而言，針對學生特點，通常采用以老師講授為主、學生被動接受為輔的傳統教學法進行教學，有助于充分發揮教師的主導性以及提高教師對課堂管理的整體掌控能力，但由于學生始終處于被動學習狀態，故學生主動學習積極性不高，創新思維受限，創新意識也不夠豐富，學習的知識點易掌握也易忘記，老師不得不重復強調，重復講，花費時間較長，講授內容也較少；采用合作教學法進行教學時，通常采用小組討論形式進行知識點學習，這種教學方式能在一定程度調動學生的學習積極性和課堂參與度，但在分組標準以及組員考核標準等方面，很難真正量化到實處；采用慕課與視頻微教學相結合的教學方式進行教學，有助于充分利用學生課前時間進行知識點自學，課上建立以學生自由發揮為中心的教學地位，課后采用推薦進階教學視頻等方式進行差異化學習，但翻轉課堂對學生的學習自律性和意志力都有很高的要求，對于一些自律能力較差的學生，不能實現較好的教學效果以及差異化教學。

為此，為進一步建立以“學生”為中心的教學地位，落實理論與實際相結合的工程教育理念，明確《電路分析基礎》課程在橫向上與其他學科課程的聯系、縱向上與后續課程的關聯，我們提出一種“翻轉+合作”融合教學法合理規劃教學內容，對《電路分析基礎》課程在教學方法、教學內容、教學評價等方面進行改革優化，從而達到改善學生學習主動性、提高學生對電路知識的認知實踐能力、培養“工程教育理念”人才的目的。

二、本文主要研究問題

針對上述現象，為更好地提高學生對學習的參與度、對課程的滿意度以及對知識的掌握能力，本文提出一種“翻轉+合作”的教學方法對《電路分析基礎》課程進行實驗教學，并在以下幾個方面探討采用上述方法教學后，其教學成效相較傳統教學法而言是否有差異：

1.在“翻轉+合作”教學模式下，實驗組學生個人知識掌握程度較控制組是否有差異？

2.在“翻轉+合作”教學模式下，實驗組學生個人學習參與度較控制組是否有差異？

3.在“翻轉+合作”教學模式下，實驗組學生個人對本課程滿意度較控制組是否有差異？

三、本研究的主要設計

本研究的主要設計是以廣東郵電職業技術學院通信系統運行與管理專業173班和174班的學生，共95人為實驗對象。研究將通管173班（49人）作為控制組，通管174班（46人）為實驗組，在控制組采用傳統教學方法，在實驗組“翻轉+合作”教學方法，針對電路基本概念、電路基本定理、電路基本分析方法、正弦交流電等章節內容，研究“翻轉+合作”教學法在提高學生對電路的認知實踐能力、學生學習參與度、學生對課程滿意度等方面，相較于傳統教學法而言，教學成效是具有差異性的。

四、主要研究方法

1.研究參與者：廣東郵電職業技術學院通信系統運行管理專業173班、174班學生。

2.研究設計：本次研究時長是整個《電路分析基礎》課程的教學周數，即研究貫穿整個學期的《電路分析基礎》教學。研究每個單元內容的教學時間為4學時（周學時為4），共計180分鐘。根據研究安排，分5個階段進行：

1）第一階段：在第6周～第8周教學期間（12課時），對實驗組和控制組均以傳統講授法進行行電路基本概念知識的教授與學習。該階段學習旨在幫助學生過渡學習方式，熟悉專業學習環境，使其具備一定的電路知識基礎。

2）第二階段：在第9周教學期間，在實驗組采用“翻轉+合作”教學法教學進行教學，在控制組依然采用傳統教授法進行教學。具體教學設計請見教學設計小節內容。通過對比實驗組和控制組的測試結果，分析學生在該階段的學習參與度、學習滿意度和知識掌握度情況。

3）第三階段：在第10周～第12周期間（12課時），在實驗組和控制組，均采用傳統教學法進行教學。通過對比實驗組和控制組的測試結果，進一步分析學生在該階段的學習參與度、學習滿意度和知識掌握度情況。

4）第四階段：在第13周（4學時）期間，重復第二階段教學過程。

5）第五階段：在第14～19周（24學時）期間，重復第三階段教學過程。分析測試結果，得出研究結論。

研究設計如表1所示。

表1 研究設計表

3.教學設計

1）控制組采用傳統講授教學法的教學設計

控制組采用傳統的老師講授為主的教學方式，課前布置預習任務，課上和課后加以少量的課堂練習和討論。

2）實驗組采用“翻轉+合作”教學法的教學設計

實驗組的教學設計分為“課前、課中和課后”三個階段。具體如下：

a）課前，首先通過問卷調查和題目解答等方式對前一階段的學習情況進行測試，了解學生前一階段的學習參與度、學習滿意度和知識掌握度情況，其次根據該測試結果對學生實行“學生自由組合+老師相調配”的方式分組，使得每組學生學習情況相對均衡，每8人一組，共6組，以小組為單位進行課堂翻轉，各小組組長帶領組員提前觀看老師預先錄制好的視頻或MOOC視頻，并指導團隊成員進行知識點自學、記錄分析提前學習過程中遇到的問題，實現翻轉課堂。各小組成員分組角色如表2所示；

表2 實驗組團隊分組角色與職責表

b）課中，首先進行Test1測試（即“前測”），了解學生課前觀看視頻的學習情況，并將該測試成績納入期末總評成績，以確保學生課前自學的有效性，其次，根據課前學習的知識點指定6個題目，由每個小組抽1題進行組內討論，且組內推薦1人來向大家解答該題目，由其他各組成員舉手表決該題目講解是否清晰有效，若有效則小組加分，無效則不加分，最后由老師對本節知識點進行總結答疑。課內安排進度表如表3所示。

表3 課內安排進度表

c）課后，通過問卷調查和課后作業等方式對本周學習情況進行Test2測試（即“即時后測”），對比實驗組和控制組的測試結果，分析學生該階段的學習參與度、學習滿意度和知識掌握度情況。同時指導學生通過作業方式完成知識的梳理和總結，教師通過社交媒體軟件、網絡平臺等方式與學生進行課后交流，促進教學改革。

4.數據收集方法

本研究的數據主要來源于在實驗組與控制組，對兩個教學單元知識點采用不同教學法后，進行的教學實施前測、實施后的隨堂即測和其他教學數據指標設計以及數據收集，共2部分。

1）關于教學內容測驗的數據指標設計：在對兩個班級實施不同教學法教學之前，主要從知識掌握度、課程參與度以及課程滿意度等方面進行測評指標設計。具體如表4所示。

表4 教學內容測驗指標設計

2）關于教學實施的前測與即時后測數據指標設計：前測指標主要用于對學生自主學習行為的監測與自主學習知識的有效考量；“即時后測”指標主要用于考量學生課上的學習效果。具體如表5所示。

表5 前測/即時后測指標設計

3）其他教學數據

除了上述指標數據外，本研究還進行了學生課堂發言記錄情況、課后作業完成情況、教師教學手記、實驗報告成績、期中考試、期末考試等方面的數據收集。

五、研究成果

（一）研究成果1：經歷“翻轉+合作”教學法的學生，其成績是不同于傳統講述教學法的學生。表6給出了實驗組和對照組在學科知識達成上獨立樣本T檢驗的結果。由表6可知，對于期中成績，實驗組小于控制組；期末成績，實驗組大于控制組，說明翻轉合作學習法能提升學生成績，但是未達到統計意義上顯著。

表6 學科知識達成度獨立樣本T檢驗

（二）研究成果2：經歷“翻轉+合作”教學法的學生，其課程滿意度是不同于傳統講述教學法的學生。表7給出了實驗組和對照組在課程滿意度上獨立樣本T檢驗的結果。由表7可知，對于上述題目的課程滿意度調查，實驗組均大于控制組，且達到統計意義上顯著，說明“翻轉+合作”教學法在這些方面能提高學生對課程滿意度。

表7 課程滿意度獨立樣本T檢驗

表8 課程參與度獨立樣本T檢驗

（三）研究成果3：經歷“翻轉+合作”教學法的學生，其課程參與度是不同于傳統講述教學法的學生。表8給出了實驗組和對照組在課程參與度上獨立樣本T檢驗的結果。由表8可知，對于課程參與度調查，實驗組均值大于控制組，說明翻轉+合作”教學法能提高學生課堂參與積極性，但未達到統計意義上顯著。

六、討論

本文對《電路分析基礎》課程教學提出了一種“翻轉+合作”的教學模式，通過實證研究檢驗了該教學方法在提高學生知識實踐能力、課程參與度、課程滿意度等方面的有效性。基于該模式的《電路分析基礎》課程實踐教學在課前階段體現了“翻轉課堂、分組合作”理念，通過塑造學習者核心角色以及多元化團隊角色，使課堂“多點討論、多點知識駐留”的增效生成、協作思維的提升以及多維度傳遞知識的復雜性成為可能。當這種模式實施為常態化教學時，課前提前學習的學習效果就會被放大，這將進一步提升學生的自主深度學習能力，這種能力在“利用認知策略執行控制、調整與檢驗”等方案指導工程實踐，實現學習者在教學目標達成、信息素養方面的提升，降低學習認知負荷，具有十分重要的意義。但在利用上述教學模式對《電路分析基礎》課程進行改革時，也存在著課前翻轉及分組量化指標不夠細致、課程內容知識點前后銜接不夠緊密、教學信息化手段少、教學硬件支持不夠導致動手機會較少等困點。今后本課題將基于前期研究成果，在引入微視頻教學、電子產品DIY、項目化教學內容重構知識體系、信息化教學手段等方面開展進一步研究。