基于慕課的電路原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革研究

方向前　劉萍　柴旭朝

摘 ?要 以中國大學(xué)MOOC平臺(tái)為依托，探討基于慕課的電路原理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方式改革。學(xué)生充分利用網(wǎng)上的慕課資源，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課前線上預(yù)習(xí)和設(shè)計(jì)、線下在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證、課后線上進(jìn)行討論和答疑的全新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，拓展實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間和空間，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

關(guān)鍵詞 慕課;電路原理;中國大學(xué)MOOC;實(shí)驗(yàn)室;實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2020）06-0115-03

Research on Teaching Reform of Experimental Course of Circuit

Principle based on MOOC//FANG Xiangqian， LIU Ping， CHAI Xuzhao

Abstract Based on the platform of Chinese University MOOC， this

paper discusses the reform of teaching mode of experimental course based on MOOC. Students make full use of online resources of MOOC， realize experiment preparation and design on the front， prac-

tice verification offline in laboratory， discussions and answering ques-

tions online after class. This new experimental teaching mode expands

the time and space of experiment， improves the innovation conscious-

ness and experimental ability of students.

Key words MOOC; circuit principle; Chinese University MOOC; laboratory; experimental teaching; teaching reform

1 引言

當(dāng)今社會(huì)，信息科技的發(fā)展日新月異，利用最新的信息技術(shù)成果為高等教育服務(wù)，是每一個(gè)教育工作者不斷追求的目標(biāo)。《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》也明確指出：“教育信息化的發(fā)展要以教育理念創(chuàng)新為先導(dǎo)，以優(yōu)質(zhì)教育資源和信息化學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)為基礎(chǔ)，以學(xué)習(xí)方式和教育模式創(chuàng)新為核心。”慕課譯自MOOC（Massive Open Online Courses），是當(dāng)前非常流行的教學(xué)模式之一，以學(xué)習(xí)方式和教學(xué)模式的創(chuàng)新為理念，充分利用教育資源與信息技術(shù)，通過對(duì)知識(shí)傳授和知識(shí)內(nèi)化順序的不同安排，進(jìn)而改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，并對(duì)課堂時(shí)間及內(nèi)容的安排進(jìn)行重新規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)教育模式的革新[1]。

電路原理是研究電磁領(lǐng)域的客觀規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)，是推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)動(dòng)力，也是高等院校為各類工科電類專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程既有電路基本定理、分析方法等理論知識(shí)，同時(shí)實(shí)踐性特征又很明顯[2]。根據(jù)學(xué)校培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新型優(yōu)秀人才的培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)于實(shí)踐環(huán)節(jié)，采用慕課的形式進(jìn)行教學(xué)探索是一種有益的嘗試，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識(shí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手能力發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

2 基于慕課的電路原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)勢

打破了時(shí)間和空間的限制 ?傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，只能通過實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有一個(gè)大概的了解，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室以后才算實(shí)驗(yàn)課的開始。而基于慕課的電路原理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方式，打破了原有課程模式時(shí)間和空間的限制[3]，使學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前通過網(wǎng)絡(luò)上的慕課教學(xué)資源，就可以對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)全面了解，有充足的時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮头椒ㄟM(jìn)行消化吸收，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)測和分析，大大提高實(shí)驗(yàn)的效率和質(zhì)量。

實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的差別化培養(yǎng)，提高自主學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新意識(shí) ?能力一般的學(xué)生，可以按照慕課視頻中設(shè)計(jì)好的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備和實(shí)際操作;而對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生，可以結(jié)合相關(guān)理論知識(shí)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行分析預(yù)測。到實(shí)驗(yàn)室以后，對(duì)其設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行驗(yàn)證，遇到問題，教師幫助其分析原因、改進(jìn)方案，實(shí)驗(yàn)后及時(shí)作出總結(jié)。通過這些環(huán)節(jié)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和能力。

實(shí)現(xiàn)教師角色的轉(zhuǎn)換，增加師生互動(dòng) ?在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，教師主要是傳授知識(shí)，檢查學(xué)生是否完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，更多是起到監(jiān)督的作用。在基于慕課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，教師要事先針對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹㈩A(yù)習(xí)思考題等，引導(dǎo)學(xué)生將理論和實(shí)踐相結(jié)合，通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行在線答疑;要對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)思路和步驟進(jìn)行審查，提出改善方法;在網(wǎng)上提前對(duì)學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行分析，幫助其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)化。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要隨時(shí)監(jiān)控學(xué)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，和學(xué)生一起討論實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生要及時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)分析，撰寫心得體會(huì)提交到網(wǎng)上;教師可以及時(shí)了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有疑問，可以隨時(shí)在網(wǎng)上向教師尋求幫助。這樣，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)的前期、中期、后期，教師和學(xué)生均實(shí)現(xiàn)良好的、及時(shí)的互動(dòng)，教師更多的是擔(dān)當(dāng)引導(dǎo)者的角色，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，使實(shí)驗(yàn)效率大大提高。

實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)手段的多樣化 ?教師將實(shí)驗(yàn)仿真軟件上傳到電路原理實(shí)驗(yàn)課程的慕課平臺(tái)上，學(xué)生可以首先將自己設(shè)計(jì)的電路用仿真軟件進(jìn)行驗(yàn)證，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，從而對(duì)設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行優(yōu)化。同時(shí)，改變?cè)瓉韱我坏膶?shí)驗(yàn)室操作模式，提高了實(shí)驗(yàn)效率，也降低了實(shí)驗(yàn)事故的發(fā)生率。

3 基于慕課的電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)施過程

中原工學(xué)院電路原理課程作為省級(jí)慕課課程，已成功實(shí)現(xiàn)在教學(xué)平臺(tái)“中國大學(xué)MOOC”網(wǎng)站運(yùn)行兩年，取得良好的效果。結(jié)合理論教學(xué)，共開設(shè)八個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。以實(shí)驗(yàn)八“負(fù)阻抗變換器及其應(yīng)用”為例，實(shí)施過程分為三個(gè)步驟。

線上自學(xué) ?學(xué)生在上實(shí)驗(yàn)課之前，到“中國大學(xué)MOOC”網(wǎng)站的“在線開放課程”欄目找到中原工學(xué)院的電路原理課程，觀看所做實(shí)驗(yàn)的教學(xué)錄像（圖1）和對(duì)應(yīng)的教學(xué)PPT（圖2），下載仿真軟件，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的預(yù)習(xí)和設(shè)計(jì)（圖3）;結(jié)合仿真結(jié)果，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成預(yù)習(xí)報(bào)告，有問題及時(shí)在網(wǎng)上的討論區(qū)向教師進(jìn)行在線答疑（圖4）[4]。

實(shí)驗(yàn)室的差別化培養(yǎng) ?實(shí)驗(yàn)課上，教師只對(duì)實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行講解，要求完成基本的操作內(nèi)容。學(xué)有余力的學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模孕性O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟，通過仿真和實(shí)際操作進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)層次和綜合應(yīng)用能力的提高，為后續(xù)參加電子競賽等實(shí)踐性活動(dòng)打下良好的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新基礎(chǔ)。

總結(jié)與提高 ?實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，學(xué)生要及時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象進(jìn)行分析處理，有疑問隨時(shí)在慕課平臺(tái)上與教師進(jìn)行討論;如果需要進(jìn)一步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可以在線預(yù)約。學(xué)生須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)在線提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告和心得體會(huì)，便于教師隨時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案，以達(dá)到最佳的實(shí)驗(yàn)效果。學(xué)生須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)上交紙質(zhì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

4 改革效果

經(jīng)過兩年多的電路原理實(shí)驗(yàn)課程改革，打破了原來單一的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式，拓展了實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間和空間，使學(xué)生對(duì)電路原理實(shí)驗(yàn)課的興趣顯著提高。通過課前的預(yù)習(xí)和模擬，使實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)效率大大提高，增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。在2017年“全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽”中，中原工學(xué)院學(xué)生取得榮獲全國一等獎(jiǎng)兩項(xiàng)，二、三等獎(jiǎng)八項(xiàng)的好成績，充分說明學(xué)生具有很強(qiáng)的創(chuàng)新和實(shí)踐能力，為今后參加工作和繼續(xù)深造打下良好的工程基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

互聯(lián)網(wǎng)為教育信息化和優(yōu)質(zhì)教育資源共享提供了可能，使得慕課的教學(xué)模式得以實(shí)現(xiàn)。隨著線上學(xué)習(xí)、線下實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的深入開展，必將為大學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新型工程技術(shù)人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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