線上線下協同的電路理論與實驗課程一體化教學方法初探

【摘要】當前，電路課程的教學模式存在理論與實驗、線上與線下相脫節(jié)的問題。基于此，文章通過整合現有線上理論課程資源和在線虛擬實驗課程資源及深化線下實驗課程內涵，提出了線上線下協同的電路理論與實驗課程一體化教學模式，并提出了一系列具體措施，不僅能夠促進學生自主學習、深化課堂互動，還能完善電路課程教學改革的理論體系，實現了電路理論與實驗課程的一體化教學，為培養(yǎng)高質量的電子信息專業(yè)人才奠定堅實基礎。

【關鍵詞】“電路理論”課程；“電路實驗”課程；線上線下協同；一體化教學

【引用格式】那振宇，衛(wèi)海超，呂玲.線上線下協同的電路理論與實驗課程一體化教學方法初探[J].黑龍江教育（理論與實踐），2025，79（4）：66-68.

【中圖分類號】G642.0【文獻標識碼】A【文章編號】1002-4107（2025）04-0066-03

一、引言

在第四次工業(yè)革命浪潮的席卷下，新興技術與產業(yè)如雨后春筍般涌現，包括物聯網與人工智能在內的前沿科技對高素質工程科技人才的需求正在急劇增加[1]，而這些人才需兼具扎實的理論基礎、動手能力和創(chuàng)新思維。高等工程教育作為人才培養(yǎng)體系中關鍵的一環(huán)，其質量提升顯得尤為迫切和重要。

“電路理論”與“電路實驗”作為電子信息類專業(yè)的核心基礎課程，分別承擔著理論教學與實驗技能培養(yǎng)的重任。前者著重解析線性電路原理，培養(yǎng)學生解決工程電路問題的能力；后者則通過實踐操作鞏固理論，提升學生的動手能力。然而，在傳統教學模式下，2門課程的獨立導致理論與實踐脫節(jié)，限制了學生綜合能力的發(fā)展[2-3]。

當前，線上教學在各高校中得到了廣泛應用，其雖確保了理論教學的連續(xù)性，但也暴露出實驗教學的短板及師生互動不足等問題。單一線上模式難以體現實驗操作的直觀性與互動性，同時，缺乏即時反饋與面對面交流，嚴重影響了教學質量[4]。然而，線上教學展現出的資源共享便捷、內容多樣、時間靈活等優(yōu)勢也為教學模式創(chuàng)新提供了可能[5]。

因此，文章提出線上線下協同的電路理論與實驗課程一體化教學改革方案，旨在打破傳統教學模式界限，融合線上線下優(yōu)勢，構建一體化教學平臺，實現理論課程與實驗課程、線上教學和線下教學的無縫對接。這一改革不僅是對傳統教學模式的創(chuàng)新探索，更是激發(fā)學生創(chuàng)新能力的有效手段，為培養(yǎng)具備扎實基礎與創(chuàng)新能力的電子信息類人才奠定堅實基礎。

二、現存問題分析

以大連海事大學信息科學技術學院為例，盡管目前已有很多針對理論課程和實驗課程的改革措施，也取得了一定的效果，但現有教學方式在教學內容與結構、師生互動參與度、線上與線下教學資源融合、教學成效與學生表現等方面仍存在問題。

（一）教學內容與結構挑戰(zhàn)

“電路理論”課程內容多、學時緊、理論性強，且對數學和物理基礎要求高，在學生尚未學完“高等數學”“線性代數”課程的大一下學期開設，增加了學生學習和教師授課的難度，同時，實驗課程與理論教學結合不夠緊密，學生難以將理論知識與實驗操作相結合，影響了學習成效。

（二）師生互動參與度不足

傳統教學模式下，大班課堂普遍缺乏師生有效互動，導致學生整體參與度較低，加之智能手機等電子設備的吸引，使得課堂氛圍沉悶，教學效果大打折扣。以教師講授為主、學生被動接受的教學方式不僅導致學生缺乏主動學習意識，還難以提起學生興趣，進一步影響了學生的學習成效。

（三）線上線下教學資源融合度低

線上教學以靈活便捷的優(yōu)勢得到廣泛應用，但難以完全取代實驗課程中的動手操作環(huán)節(jié)；線下教學則在應對突發(fā)事件、提供個性化指導方面存在局限性。因此，可以進一步融合線上和線下教學資源，通過打造更加豐富、互動和高效的教學環(huán)境，全面優(yōu)化學生的學習體驗。

（四）課程成效與學生表現欠佳

學生普遍反映理論課程的知識點枯燥難懂、難以學以致用；實驗課程則存在與理論教學脫節(jié)，部分學生面對實驗操作無從下手等問題。因此，亟須在案例研究、互動討論等方面進行創(chuàng)新，以降低理論知識的理解難度；同時，加強實驗教學與理論知識的有效銜接，以提升學生的動手能力。

三、具體改革目標

（一）優(yōu)化線上理論與實驗課程資源

①豐富理論課程資源。為全面提升學生學習成效，首先，課程組致力于構建豐富的線上理論課程資源庫。一方面，完善了理論課程教學大綱，確保線上資源的開發(fā)緊密貼合教學需求。通過調研培養(yǎng)方案與培養(yǎng)目標，結合學生認知特點與學習習慣，課程組精心制作了高質量課件，內容涵蓋課程核心概念、重難點解析及拓展知識，幫助學生構建系統性知識體系。另一方面，建立了測試題庫與作業(yè)題庫，涵蓋不同難度層次，滿足不同學生的學習需求。其次，課程組利用雨課堂等在線教學平臺，設計了多樣化的課堂互動環(huán)節(jié)與課后測驗，旨在及時檢驗學生的學習成效，提供個性化學習建議。最后，課程組通過微信公眾號等平臺定期推送圖文并茂的習題指導與拓展思考題，進一步激發(fā)學生學習主動性。

②開發(fā)虛擬實驗平臺。鑒于實驗資源有限和傳統實驗教學的局限性，應積極開發(fā)電路虛擬實驗平臺。信息科學技術學院使用的線上平臺采用的是先進的虛擬仿真技術，能夠高度還原和模擬真實的電路實驗環(huán)境，為學生提供身臨其境的實驗操作體驗。學生可以在虛擬環(huán)境中自由搭建電路、調整參數、觀察現象，并實時獲得實驗數據與分析結果，不僅有效解決了實驗設備不足的問題，還極大地提高了實驗教學的靈活性與確定性。更重要的是，虛擬實驗平臺為學生提供了反復練習的機會，有助于學生深入理解電路原理，掌握實驗操作步驟和關鍵技能。通過將線上理論教學與虛擬實驗操作相結合，可以實現理論與實踐的深度融合，促進學生綜合素質的全面提升。

（二）深化線下實驗課程內涵

①優(yōu)化實驗課程設置。為了深化線下實驗課程內涵，應對實驗課程設計進行全面優(yōu)化。基于“電路實驗”課程教學大綱要求，課程組重新規(guī)劃了實驗項目，確保實驗內容既涵蓋基礎電路原理的驗證，又融入了創(chuàng)新性與實用性強的設計性實驗及仿真實驗。通過層次遞進的實驗難度設置，學生能夠循序漸進地掌握實驗技能，同時激發(fā)探索未知的興趣。此外，課程組還格外注重實驗課程與理論教學的緊密銜接，確保每個實驗項目都能有效對應理論知識點，促進二者有效銜接。優(yōu)化后的實驗課程設置不僅提升了實驗的針對性和實用性，也為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力奠定了堅實基礎。

②加強實驗指導與考核。為了確保實驗課程教學質量，應進一步完善實驗指導與考核環(huán)節(jié)。在實驗指導方面，課程組配備了學歷高、經驗豐富的實驗教師，采用一對一或小組輔導的方式，為學生提供及時的實驗指導。同時，課程組利用微信公眾號等平臺發(fā)布詳細的實驗指導視頻和圖文資料，方便學生隨時查閱，自主解決實驗中遇到的問題。在考核方面，課程組建立了多元化的評價體系，不僅關注實驗結果的準確性，還重視實驗過程的規(guī)范性、團隊協作能力和創(chuàng)新思維的表現。通過實驗報告、操作演示、口頭匯報等多種形式的考核，全面評估學生的實驗能力和綜合素質。

（三）構建線上線下一體化協同機制

為了突破理論課程與實驗課程的界限，使線上與線下教學有效銜接，課程組通過建立互動交流平臺、實施翻轉課堂模式和開展項目式學習等方式，充分利用線上線下教學資源，實現以實驗驗證理論、以理論指導實驗。

①建立互動交流平臺。為了增強師生間的即時溝通與協作，課程組建立了高效的互動交流平臺。該平臺集成多種通訊工具與資源分享功能，如在線討論區(qū)、即時消息系統、文件共享空間等，確保信息無障礙流通。學生可以通過平臺提問、解答疑惑、分享學習資料與心得；教師可以通過平臺掌握學生學習動態(tài)，并及時給予指導和反饋。此外，平臺還支持匿名交流，鼓勵學生表達真實想法，為教學改進提供寶貴意見。

②實施翻轉課堂模式。翻轉課堂作為線上線下一體化教學的關鍵，應對其進行深入實踐與持續(xù)優(yōu)化。例如，課前，學生通過觀看視頻、閱讀資料完成知識預習，并在線提交預習筆記與疑問；課中，教師針對預習反饋進行重點講解與討論，引導學生深入探究問題本質；課后，學生完成鞏固練習與項目作業(yè)，線上提交并由教師及時批改反饋。這一模式不僅提高了課堂時間的利用效率，也培養(yǎng)了學生自主解決問題的能力。

③開展項目式學習實踐。為了提升學生的綜合應用能力與創(chuàng)新思維，課程組還開展了項目式學習實踐。結合課程內容與專業(yè)發(fā)展前沿，設計跨學科、綜合性的項目任務，鼓勵學生組成團隊，在線上制定項目計劃、分配任務、共享資源，在線下進行實驗設計、數據分析、實物制作等實踐活動。通過項目式學習，學生不僅將理論知識應用于實踐，還學會了團隊協作、項目管理等職業(yè)技能，為未來職業(yè)發(fā)展奠定了堅實基礎。

四、改革實施方案與步驟

文章提出的改革實施方案分為4個階段：需求調研與資源準備、實踐探索與反饋優(yōu)化、教學實踐與評估改進、成果拓展與持續(xù)優(yōu)化。通過明確目標、整合資源、創(chuàng)新教學，推動混合式教學模式發(fā)展；方案實施后進行全面評估，優(yōu)化策略并普及成功經驗；最終建立長效監(jiān)測機制，鼓勵創(chuàng)新，確保教學質量持續(xù)提升。

（一）需求調研與資源準備

在第1階段，著重開展需求調研與資源準備2項關鍵任務。在需求調研方面，首先，通過深入調研專業(yè)培養(yǎng)方案和學生特點，明確課程核心目標、學生需求及期望，為后續(xù)教學內容和方法的制定提供堅實基礎。其次，收集學生對當前教學模式的反饋，進而精準識別教學過程中的問題和挑戰(zhàn)，為教學改革指明方向。最后，通過分析課程組的教學經驗，汲取成功的教學策略，并反思不足之處，為教學方案的進一步優(yōu)化提供寶貴參考。

在資源準備方面，致力于完善“電路理論”“電路實驗”課程的教學大綱，確保其與時俱進、符合專業(yè)需求。同時，積極開發(fā)線上教學資源庫，包括互動性強的課件、豐富的題庫和互動元素，旨在提升學生的學習體驗和效果。此外，還可以與技術團隊合作，開發(fā)和測試虛擬仿真實驗，為學生提供更加便捷、高效的實驗學習方式，進一步增強學生的實驗技能和理論應用能力。這些資源的準備能為后續(xù)教學改革的順利實施奠定堅實基礎。

（二）實踐探索與反饋優(yōu)化

在第2階段，著重推進教學資源的開發(fā)與優(yōu)化工作。在教學資源開發(fā)方面，可以進一步完善雨課堂等平臺上的在線課件和測試題庫，提升資源的互動性和視覺吸引力，豐富學生的學習資料。同時，利用微信公眾號等平臺發(fā)布分步式實驗指導視頻，方便學生獲取實驗課程資源，提高操作及學習效率。此外，還應開發(fā)虛擬仿真實驗，并通過測試與反饋循環(huán)不斷改進，為學生提供逼真的實驗操作體驗。

在教學資源優(yōu)化方面，根據師生反饋對線上資源進行深入優(yōu)化，以解決內容難懂、過程不清晰等問題，切實提升資源的質量和可訪問性。同時，設計和更新有針對性的教學資源，如引入互動式學習工具、定期舉行在線研討會等，增強學習交互性和學生參與度，并進一步提升學生學習體驗和課程滿意度。

（三）教學實踐與評估改進

在第3階段，實施混合式教學模式，并建立全面的評估與改進機制。通過“課前—課中—課后”模式，學生可以充分利用線上資源進行自主學習，并在線下課堂上與教師和其他同學進行深入互動，顯著提升學習效果。同時，應重視學生反饋，可利用線上平臺定期收集反饋信息并有針對性地改進線下課堂教學，確保教學內容和方法能夠精準對接學生需求。在課程結束后，應進行全面評估，包括學生成績、參與度和滿意度，以衡量混合式教學效果，并據此進行持續(xù)改進。此外，還應建立長效反饋機制，確保教師和學生的意見和建議被及時準確收集和反饋，從而不斷優(yōu)化教學過程和授課資源，以滿足學生的學習需求和提高教學效果。

（四）成果拓展與持續(xù)優(yōu)化

在第4階段，著重聚焦成果拓展與持續(xù)優(yōu)化。首先，通過全面的教學成果分析，深入評估混合式教學模式的成效，明確成功的策略和待改進的方面，為進一步優(yōu)化教學提供數據支持。其次，可以將這些成功的教學策略和資源普及到其他課程或學科中，以擴大教學成果的影響力，并緊跟教育教學發(fā)展的新趨勢，不斷更新教學方法和技術，確保教學內容的時效性和前沿性。最后，建立定期監(jiān)測機制，確保教學效果的持續(xù)優(yōu)化，并鼓勵教師和學生進行創(chuàng)新和實驗，以激發(fā)教學活力，提升教學質量。這一系列措施旨在推動教育教學的持續(xù)進步和發(fā)展，為學生提供更優(yōu)質、更高效的學習體驗。

五、結束語

文章針對線上線下協同的電路理論與實驗課程一體化教學改革，創(chuàng)新性地提出將理論課程與實驗課程無縫銜接，構建線上線下融合的一體化教學模式，不僅打破了傳統教學的時空限制，還促進了知識的深度理解和實際應用，增強了師生的互動與交流，不僅可以有效提升學生的學習積極性和實踐操作能力，還能為電路課程及電子信息類其他課程的教學改革提供有益的參考和借鑒。

【參考文獻】

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[5]金瑩，胡青，吳子春.基于傳感器實驗教學的線上線下一體化教學模式改革[J].黑龍江教育（理論與實踐），2022，76（1）：79-80.

■編輯∕王力

【收稿日期】2024-08-08【修回日期】2024-09-06

【作者簡介】那振宇，男，教授，博士，研究方向為空天通信與網絡；衛(wèi)海超，男，副教授，博士，研究方向為無線與智能通信；呂玲，女，副教授，博士，研究方向為物聯網通信。

【基金項目】大連海事大學本科教改項目“線下線上協同的電路理論與實驗課程一體化教學實踐”（BJG-C2024036）