基于PocketLabs的混合式教學模式在電子技術課程中的應用探索研究

龐存鎖 楊凌 王黎明

[摘 要] 研究口袋實驗室在電子技術課程改革中的應用模式，通過對課程內容進行重構，選取工程性、實踐性強的單元電路，利用口袋實驗室進行理論實踐一體化的教學改革，有利于課堂教學中開展以學生為主的引導式教學模式，提高學生的學習興趣和對電路整體功能的認知深度。

[關鍵詞] 混合式教學模式;口袋實驗室;引導式教學

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）41-0248-02? ? [收稿日期] 2020-02-04

一、引言

由于教育教學改革，電子技術課程理論課時和實驗課時都在縮短，要想完成該課程的“金課”建設任務，需要對傳統的教學內容和教學方法進行改革。已有研究對教學內容和教學方法給出了改革方向和趨勢，但沒有明確給出實施細則;為此，本論文以模擬電子技術課程為例，給出了一種理論和實踐結合緊密的教學改革方法，這種方法以Pocket Labs為教學載體，將現有課程內容按“前期實驗+理論+后期實驗”進行重構，前期實驗部分主要是觀察器件或典型電路的功能，讓學生有直觀的認識，同時提出問題，提高學習的興趣;理論部分主要是針對前面的問題，開展課堂講授和深入討論，加強學生對電子技術基礎理論的學習和理解;后期實驗主要是結合理論知識，進一步提高學生對知識深層次的理解和綜合運用能力。

二、基于Pocket Labs的反轉式教學模式

目前，國內很多高校開展了基于口袋實驗室的實驗教學改革，以及部分功能案例，以此來鍛煉學生解決復雜問題的能力。其中，哈爾濱工程大學副校長高晚欣指出，口袋實驗室有助于學生個性化發展，為學生自主學習和創新提供了很好的平臺，為高素質創新實踐人才培養提供了條件和空間。

上述文獻對Pocket Labs的應用多數是基于課后的實踐教學，提高了學生課后的實踐動手能力，但這個應用的前提是學生已經掌握了基本的理論知識和電路結構，是一種課后的知識鞏固學習過程。如何提高學生在課前對基本理論和電路結構的認識深度，進而在課堂教學中實現高質量的“教”與“學”，是本文探索的主要內容。針對模擬電子技術課程實踐性強的特點，教師利用Pocket Labs將傳統的“課堂+實驗”的教學模式轉變為的“實驗+教學”的反轉式教學模式，教師在課前選取基本內容和典型電路讓學生進行在線學習，同時通過Pocket Labs設置一些恰當的問題，引導學生進行課前動手嘗試和思考，加深其對電路功能的直觀認識。這一教學模式，在課前加強了學生對知識的求知欲望，在隨后的課堂教學中，更容易實現學生與教師的互動和討論，體現“以學生為主體，以教師為主導”的教學理念。

三、基于Pocket Labs的課程內容重構

Pocket Labs的反轉式教學模式涉及課前預設問題、課前預習、課前動手，課堂釋疑、解惑、探究、討論，課后加強實踐等環節，為此需要對原有的教學內容進行重新組合和分類，下面給出了不同教學階段教學模式、教學內容重構以及考核方式的策略。

1.Pocket Labs的教學實施模式。在現有經典教材的使用上盡量做到保留重要知識點，根據授課對象專業的不同選取或重新設計教學內容和案例，現將整個教學實施過程進行初步劃分，如圖1所示。

首先，根據專業要求和課程目標，把每章節內容細化為一般內容、重要內容、模塊集成電路等知識點結構;其次，根據知識點內容的難易程度，結合現代新型教學模式，進行不同形式的課前準備和學習，學生們可結合在線課程、微課、微助教、學習通等多種教學模式進行提前學習。其次，利用Pocket Labs的優點，讓學生以翻轉課堂、分組討論等形式進行電路信號的觀察，引出電路的基本功能，進而分析電路的組成、工作原理等理論知識。最后，通過學生以及師生間的分析、討論、歸納及總結，提高學生對基本理論的掌握深度，且清晰電路的應用背景。另外，針對教學內容里的集成模塊電路，可結合具體設計任務，利用Pocket Labs分組進行項目設計和演示驗證，讓學生熟悉電路設計、調試的工作過程，提高學生的學習效率和課堂質量。圖2給出了任務驅動的Pocket Labs功能模塊分類構想。

2.混合式教學模式的考核形式。混合式教學模式由課前、課堂和課后三個教學階段構成，為了更好地評價學生的學習效果，將傳統“考試+實驗”的課程評價方式轉變為“過程考核+總結性考核”，其中過程考核包含課前的在線學習、預習實驗的問題回答、課堂討論參與度、課后單元電路的設計、調試、答辯等。總結性考核包含兩部分，一部分是將單元電路級聯成系統，如將基本放大電路（集成放大電路）、濾波電路、功率放大電路、電源電路等基本單元電路級聯成一定功能的系統，測試學生對知識綜合運用的能力和技巧;一部分是理論閉卷考試，主要測試學生對基礎內容的理解和掌握程度。過程性考核和終結性考核相結合滿足學生個性化差異的需求，可實現對學生全面能力的考核。

四、結論

本文基于Pocket Labs研究了模擬電子技術課程教學內容的重構形式，重構內容分為基本部分、重要部分、應用部分三大類。其中，基本部分學生可結合在線課程和Pocket Labs進行自由學習，重要部分學生結合教師講授和Pocket Labs電路分析進行集中學習，集成應用部分學生主要通過Pocket Labs進行課外綜合實踐練習。這種教學模式更容易體現“以學為主，以教為導”的教學理念，滿足學生的個性化差異需求;同時，借助級聯系統指標可逐級提高的特點，增加了課程的學習難度，有利于培養學生的創新意識和拼搏精神。

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