電子線路混合式教學改革與實踐

李健 孟銀闊

摘要：隨著信息化技術的發展，傳統以教師講授為主的單一授課模式已不能有效激發學生的學習興趣。為提升教學質量，課題組針對電子線路課程，將多媒體課堂教學與移動互聯網先進技術結合在一起，采用混合式教學方法，利用超星泛雅網絡教學平臺作為線上教學的重要輔助工具，重新設計了電子線路課程的教學內容，通過教學設計將線上、線下內容有機結合起來，提升學生的學習自主性，提高教學質量。

關鍵詞：電子線路;混合式教學;學習自主性

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）24-0161-02

1 背景

電子線路是我校電子信息類學生的一門專業基礎課。本課程主要圍繞二極管、三極管和場效應管及其構成的典型線性電路展開學習，要求學生通過對常用電子器件、線性電子線路及其系統的分析和設計的學習，掌握電子線路的基本知識、基本理論和基本設計方法，為電子系統的工程實現及其在專業領域中的應用打下必備的基礎。

課程實施后發現，學生一直反映課程難學，電路圖看不懂，不會分析，看到電路圖無從下手等問題。但該門課程教學的內容多， 教學課時又有限，現有的教學方法已不能滿足學生和社會的需求[1]。針對這些問題，結合當前大規模在線教育興起的背景下，我校電子線路課題組成員教師結合混合式教學方法，主要從課前、課中和課后幾個方面探索電子線路課程教學的新思路、新方法，力圖從激發和監督學生的學習主動性方面入手，培養學生自主學習的學習理念[2]，提高教學效果。

2 教學改革和設計

2.1 教學設計框架

在本次教學改革中，我們主要引入和借鑒了混合式教學方法。混合式學習，就是把傳統的面對面學習和在線學習有機結合，既要充分利用在線學習資源豐富、交互便捷的強大功能，又要發揮教師的引導、啟發、監控教學過程的主導作用，以學習效果和效率最優化為目的，充分發揮學習的主動性、積極性和創造性，全面培養學生自主學習、探究學習和協同學習能力的一種學習方式[3]。

學生的學習主動性是提高教學效果的前提條件。但我們在教學實踐中發現，有些電路基礎差的同學，由于電路分析的基礎較差，看到電路圖卻無從下手，不知道如何分析，導致他們對日漸對電子線路課程的學習產生倦怠的心理，很容易在課程初期就放棄該門課程的學習。而電子線路課程在專業課程教學中又起到了承前啟后的作用，是非常重要的一門專業基礎課。電路分析是學生學好電子線路課程的基礎，同時，電子線路課程的學習又是后期開設的數字電路與邏輯設計、通信電子線路、集成電路原理與應用等課程的基礎。針對這種情況，有必要在教學的前期加強電路分析能力的訓練，并在課程教學中發散性的擴展相關領域的內容。但是，課程的教學課時又是有限的。因此，我們充分利用了混合式教學的優勢，將線上、線下學習聯動起來，一方面充實了學生課余的生活，激發學生自主學習能力，另一方面也有效利用了有限的線下教學課時，提高課堂教學的效率。考慮到電子線路課程在專業課程體系中承上啟下的作用，基于螺旋式教學設計思想，我們對課程教學內容進行了如下框架設計：

1）在課程初期增加電路分析的訓練，結合電子線路課程教學中的重點和難點，補充基爾霍夫定律、單口網絡等效變化規律、疊加原理和戴維南定理等內容，通過相關習題練習，熟練掌握相關內容，補足短板。

2）在教學過程中，采用線上、線下混合式教學的方式，利用網絡教學平臺，將教學重點內容的視頻文件發布在課程網站上，方便學生隨時隨地，反復多次學習，彌補單純課堂教學，學習時間限定，不能回顧學習的不足。在課中，教師主要通過討論、難點講解和搶答的方式，發現學生學習的不足點，并根據學生的薄弱點，有的放矢地進行補充。在課后，通過布置一定的習題練習，加深學生對知識的理解和掌握。

3）在教學后期，大部分課程內容都已經結束，教師通過設計一些綜合仿真實驗和設計內容，將課程多個章節的內容結合在一起，利用實驗平臺或multisim仿真工具，加深學生對教學內容的理解和知識的綜合應用。

2.2 混合式教學設計

混合式教學我們主要基于超星泛雅網絡教學平臺來開展。該平臺提供了學生簽到、教師發布教學任務、作業、測驗、討論等多種方式，可以靈活地開展教學。在開展混合式教學之前，我們對教學內容和方法進行了如下設計：

2.2.1 課前學情分析

教師在課堂教學之前，根據課堂教學的重點難點，結合我校學生的基本特征、已具備的基本知識和認知結構，準備學前練習，預習資料。

2.2.2 課中教學設計

教學活動設計，是指根據具體教學內容的特點，確立多種教學要素的呈現順序，并從認知邏輯關系出發，協調講授、討論、問答互動等教學活動。在課堂教學中，首先需要讓學生明確教學目標以及學生在教學活動中的具體任務。再通過課堂講授、分組討論、搶答等多種教學手段，達到教學目標。

我們將以半導體基礎器件的教學內容為例，詳細介紹本次教學改革中混合式教學設計的具體內容。

1）教學內容的引入。半導體基礎器件是本電子線路課程的基礎，該課程的核心內容都是圍繞半導體器件來開展的。所以，為了激發學生的學習興趣，我們在教學過程中，首先通過當前國內外半導體器件的發展現狀介紹，向學生展示當前半導體器件的大規模應用情況，并結合中國5G技術的崛起，中美貿易戰中美國限制中國使用美系芯片，意圖遏制中國企業的發展，讓學生理解半導體器件是信息化社會的基礎，在計算機、通信、自動控制和人工智能領域都發揮著關鍵的作用，并以此激發學生的愛國熱情，引導學生在日后的工作學習中，能攻堅克難，要更加注重研發、注重知識產權，把自己做強做大。

2）針對教學重點內容構建線上教學資源。我們根據教材內容，把重要的知識點，如PN結、半導體二極管的伏安特性、半導體二極管的模型、晶體管的結構、晶體管的伏安特性曲線等內容，每個知識點都設計5-10分鐘的PPT，并錄制成小視頻發布到網上，方便學生隨時學習觀看學習。

3）以討論為主的課堂教學。在課堂教學的過程中，針對課程的重點、難點知識，結合典型例題，和同學們進行分析討論。比如，在對半導體二極管電路進行分析時，會涉及理想二極管模型、二極管的恒壓降模型、二極管的小信號模型。教師首先給出不同的二極管電路圖，引導學生思考在不同的電路中，應采用哪種二極管模型進行分析，為什么？在討論過程中，應充分調動學生的獨立思考能力，讓學生成為討論學習的主體;當學生在討論過程中出現不同的見解時，引導持不同意見的學生互相辯論，直到知識點理解透徹。

4）針對課堂教學效果，補充教學資料。針對學生在課堂教學中反映出來的學習困難，比如對放大電路的分析思路還不清晰，那么，教師會在課后針對學生存在的問題，結合典型電路或習題錄制成小視頻，進行細化講解，方便學生課后的復習和進一步對知識的消化吸收。同時，由于電路的應用性特點，考慮到實驗場所的固定性限制了學生隨時隨地進行實驗驗證，引導學生利用EDA軟件，利用multisim軟件搭建電路，對電路進行分析驗證。同時，multisim技術的引入，也有利于后期學生利用仿真軟件開展電子線路的綜合設計。

2.2.3 課后鞏固練習

教師通過在課后布置適當的習題，讓學生增強對課堂知識的理解和掌握。并推薦學生利用仿真軟件，對典型電路進行仿真實驗，理解和驗證電路的性能。

3 評價體系

混合式教學是把傳統的面對面學習和在線學習有機結合，需要充分發揮學生學習的主動性、積極性和創造性，從而全面培養學生自主學習、探究學習和協同學習能力。因此，必須改革以往的單一以期末考試為課程評判準則的評價體系。同時，恰當的評價體系也是激勵學生自主學習的非常重要的一個途徑?；旌鲜浇虒W的評價體系必須反映學生自主學習的努力程度。

針對有的同學平時學習努力，但由于考試時心理緊張，考試時不能正常發揮，成績較差的現象，我們在制定課程評價機制的時候，充分考慮了學習過程評價，基于超星泛雅學習平臺的線上學習考核評價體系設計是以過程性評價[4]為主。學生的課程成績由過程性考核和期末考核兩部分構成。其中，過程性考核包括線上學習評分、線下互動評分、課后作業、小測驗和實驗五個部分。鼓勵學生自主學習，綜合學生線上學習任務的完成、課堂討論互動情況、課內測驗、課后作業和實驗的完成情況，對學生的平時成績進行過程性評價。

同時，借鑒于先進的網絡數字化技術，我們能利用線上教學平臺，方便地跟蹤觀察學生的學習情況。我們利用了超星泛雅平臺提供的學情統計查看學生的學習情況、任務完成的進度、課堂積分、簽到率、作業情況和考試情況。并針對學生的總體學習情況，對學習進度較差的學生進行教學預警。通過這種方式，教師能及時、準確地對學生進行督學;同時，學生也可以根據自己完成作的作業、參與學習活動的情況以及對知識的理解與掌握程度進行自我評價。

4 存在的問題

電子線路課程教學通過引入混合式教學，通過增加學生討論、交流和自主學習時間旨在提高學生的學習主動性和學習效果。但在實踐過程中，也往往會出現部分學生課前預習不充分，討論時注意力不夠集中，課內討論的參與性不高，對老師提的問題不思考不回答，個別學生甚至利用手機進行其他的娛樂活動等現象，嚴重影響了學習效果。

針對以上問題，教師一方面需嚴格實施過程考核方案，將學生的自主學習情況和學業成績掛鉤，充分調動學生的積極性;另一方面，教師仍需從教學內容和教學環節的設計出發，制作精美的多媒體教學材料，并提前發布，讓學生通過課前的學習，能有效補充足夠的知識基礎，增強課堂教學的自信;同時，教師也需要合理分配課堂各環節的時間，對課堂進行設計，合理控制課堂時間，并且監控各個環節，來杜絕學生玩手機的現象。

5 結束語

實踐表明，基于混合式教學模式的《電子線路》教學實踐在調動學生的學習積極性、主動性方面發揮了積極的作用，也更有利于培養學生的分析問題、解決問題的能力。在教學改革中也促使課題組成員不斷從教學內容、教學手段和教學方法等方面開展研究，利用先進的教學理念，指導教學工作。并形成良性循環，引導教與學工作不斷向前發展。 在信息化社會不斷發展變化的今天，高校教師必須立足時代，結合時代特點和學生特質，轉變舊的教學思維，運用新的教學工具，幫助大學生適應信息化時代的要求，提高教學效率與質量。

參考文獻：

[1] 劉洋， 李慧， 唐志國. 互聯網賦能模擬電子技術基礎課程——變“模電”為“魔電”[J].教育教學論壇， 2019（52）： 162-163.

[2] 周麗華， 陳健. 試論信息化時代的大學生學習變革[J]. 高教學刊， 2017（22）： 105-107.

[3] 杜世純， 傅澤田. 混合式學習探究[J]. 中國高教研究， 2016（10）： 52-55， 92.

[4] 張學新. 對分課堂：大學課堂教學改革的新探索[J]. 復旦教育論壇， 2014， 12（5）： 5-10.

【通聯編輯：謝媛媛】