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模拟电路基础课程混合式教学设计与实践探究

2021-03-12 77 上传者：管理员

摘要：通过构建“学习通+SPOC+线下课堂”混合式教学模式，颠覆学生和教师在教学过程中的角色，学生在老师的帮助下主动学习。建设分层自主学习教学资源，满足学生的不同学习需求，提升学生学习兴趣以及课堂参与度。打造学生为主体的课堂教学模式，以“半导体器件+集成运算放大器设计+集成运算放大器应用”模块化课程知识点，不再单向灌输知识点，注重学生核心素养培养。探索多元化教学评价方法和教学成效评量机制，注重过程考核，达成毕业能力培养。

关键词：
SPOC
信息化
多元化教学
毕业能力
混合式教学
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《模拟电路基础》是从事电子、通信、自动控制的工程技术人员必备的技术课程。《模拟电路基础》课程中知识点繁杂且分散，器件模型抽象导致电路模型难理解，工程估算的概念难领会，学生很难从本质掌握并运用课程知识点分析和设计电路[1,2]。传统的现场授课方式，教师需要在有限的时间内将知识完整的传授给学生，学生被动的接收知识，主动思考机会较少，较难培养综合运用知识分析复杂电路的能力。由于学生基础参差不齐、接受能力各有不同，部分同学不能及时消化课程知识点，学习兴趣及参与度不高，整体教学效果下降[3]。

保留传统课堂的优势，引入信息化教学，进一步提升教学质量，混合式教学模式改革是一种有益的尝试。借助教师丰富的教学经验和在线开放课程的优势，结合《模拟电路基础》课程特点，开展教师是学习的组织者，学生是课堂的主体，以提升学生知识能力及应用能力为导向的混合式教学，有利于激发学生自主学习能力和探索创新能力，利用网络平台的数据统计功能对学习者全面跟踪，有效提升教学质量和学习效率[4]。

一、混合式教学模式实施方案整体设计

随着教育信息化进程的推进和网络技术的不断发展，基于“中国大学MOOC”“学堂在线”“好大学在线”“优课在线”“粤港澳大湾区高校在线开放课程联盟”等课程平台有丰富的优质在线教学资源供给。引入平台课程资源，建设校内SPOC课程，结合学习通及课堂教学（疫情期间采用钉钉直播），实施《模拟电路基础》课程混合式教学。既能保障线上教学资源质量，又可以根据教学需求及学生特点决定发布内容（视频、测验）的时间和顺序，可以实时跟踪学生学习情况。疫情期间钉钉直播可以弥补课堂教学，加强与学生的沟通，检验学生线上学习成效。

《模拟电路基础》课程混合教学注重分层自主学习资源建设，探索并实施以学生为中心的教学策略，打造多元化、多维度考核机制和教学成效评量机制，形成“协同化阶梯型”教学团队，实施框架如图1所示。

图1混合教学实施框架图

图2混合式教学过程实施图

表1过程考核评价体系

二、混合式教学资源建设

学习通用于学生管理，首页有课程简介及课程学习指引，让学生对整个教学团队、课程框架及学习目的意义等有基本了解。课程团队协作完成学习通，基于主教材的电子教材、课件、授课计划、教学大纲、微视频，动画、习题库等分层自主学习资源建设，辅助学生对课程内容的理解。协作制定每周教学文案，明确学习内容及要求，章节重难点等。微视频和动画与引入SPOC课程知识点互补。基于学习通建设的习题库，不仅有完善的知识系统，还引入思维导图类习题引导学生梳理所学知识点，检验翻转课堂学习成效。

引入优课在线平台深圳大学《模拟电子技术》课程，建立中山学院的SPOC课程，教学设计和教学组织更有针对性。《模拟电子技术》课程视频比较注重学生工程应能能力培养，提出问题，提供必要的背景知识，引导学生思考，教学质量保障度高。测试题培养大部分同学能认识基本问题、明白基本术语，少部分同学能自己尝试分析问题的能力。教学视频跟测试题按周发放，闯关式学习。

三、混合式教学过程设计

教师是学习的组织者，根据课程应培养的毕业能力，规划SPOC发放内容并通过学习通制作互补资源，遵循学生思维特点优化整合学习资源，制定每周教学文案，明确学习目标。为了让每一位学生高质量参与线上学习，优课在线必学的视频及测试题设置为闯关，要求全部学生按要求完成。测试题设置合适闯关分，视频跟测试题通过方可进入下一章节学习。学习通必学视频设置为任务点，测试题设置及格标准分，确保在线学习效果。拓展性学习内容，学生可自主选择是否学习。《模拟电路基础》课程混合式教学过程实施如图2所示。

学生是课堂的主体，主动完成线上视频及测试学习，发现问题，分析问题进而解决问题，达成学习目标。学生在线学习结合自主学习+小组合作学习，自主学习完成视频及测试题，小组合作学习完成思维导图对核心知识点的归纳。教学文案明确章节重难点，学生通过线上学习，微信群或超星讨论版发起讨论，消化知识点并优化完善课件，于翻转课堂分享。提升学生学习兴趣和参与度，培养学生自主学习意识和能力。

为了确保翻转课堂前学生能完成学习任务，课题组尝试了不同督学策略。建立督学组，学生互相监督的帮扶机制，自主管理，自主学习，确保按照时间结点完成学习任务。或者要求学生每周以作业形式提交学习进度至学习通，并计入平时成绩。网络平台对学习数据的自动统计及可视化显示，师生获得及时的学习反馈，有助于教师及时调整教学手段，学生及时调整学习节奏，提升自主学习意识和能力。

课堂教学以学生为中心，融合提问方式、讨论方式、启发方式等教学手段，教师根据学生汇报或自由讨论涉及的问题针对性讲解。对章节内容进行深入讨论，包括知识点的理解、解题方法的总结、难点的分析及相关拓展内容，让学生充分参与到教学中来，辅以学习通题库检验课堂教学成效。以“半导体器件+集成电路运算放大器的设计及应用+直流电源”串联课程知识点，设计课堂教学环节，引入器件发展史，电路发展史，定理定律及分析方法的来源等，发掘课程中科学思维、辩证思维、工程观念等，引导学生学习更多专业知识同时，树立正确的价值观，培养良好的习惯，达成课程毕业能力培养[5,6]。

四、混合式教学评价方法

注重过程考核，降低期末测试成绩比例，以学习过程成绩为主，视频学习、测验、作业、课堂互动、讨论等都计入平时考核，探索“非标准答案”考试。翻转课堂前统计视频及作业完成情况，未按时完成会计入平时成绩考核，疫情期间直播课会根据参与时长记早退或迟到，并要求未达成要求的学生观看回放视频补充学习。

（一）评价方式

学期教学评价=在线学习成绩（主要包括视频、测验、讨论等）+课堂学习成绩（主要包括考勤，课堂表现，随堂测验等）+期末考核成绩

（二）成绩评定

成绩采用百分制。过程考核每个项目的成绩包含任务完成情况得分、小组作业及汇报等教师评价得分和组内互评得分。

（三）考核评价体系

（见表1)

五、混合式教学成效评量

作者所在电子科学与技术专业是省一流建设点，接受IEET工程教育及科技认证，因此《模拟电路基础》课程混合式教学建立循环教学成效评量机制，通过学习过程反馈、问卷调查等方式，不断优化完善课程资源及教学模式。教学团队综合评量结果，制定下一轮课程教学改革方向。目前采取的教学成效评量机制如下：

1.学生期末通过教务系统对课程培养核心素养达成情况自我评价。教务系统课程评价指标体系从课程学习取得的进步，与其他课程作业量、课程难度的比较，课程描述，教师教学手段4个层面，43个评价指标点进行调研。其中课程学习取得的进步16个评价指标点由教学团队根据课程应培养的毕业能力进行预设置。《模拟电路基础》课程教学评价优良。

2.教师经过一轮授课后完成IEET规范4课程教学总结与反思。课程教学总结与反思表需简述学生学习成效以及毕业能力反思，毕业能力达成的教学手段，评量方式以及后续教学优化改进的方向。

3.混合式教学学习情况问卷调查。问卷对于混合式教学满意度、线上教学资源优化方向、学生在线学习遇到的问题等进行调查，结果可作为课题组后续教学改革的依据。通过在线学习是否取得了理想的学习效果调查结果显示，能较好的掌握课程内容和基本能理解课程内容占比最高，共达88.16%，完全掌握课程内容占比9.87%，完全不能理解课程内容占比1.97%，说明大部分基本达到课程学习要求，线上教学独有的视频重复观看优势，可以有效帮助学生反复学习，充分掌握课程内容，如图3所示。学生对引入校外资源建设SPOC课支持度也比较高，非常有帮助占比26.97%，比较有帮助占比50.66%，说明优秀丰富的线上教学资源，有助于学生对课程的学习，如图4所示。是否愿意线上线下混合式学习调查结果显示，非常愿意占比26.97%，愿意占比33.88%，一般占比24.01%，不愿意占比15.13%，如图5所示。从调查结果来看，大部分同学是能适应线上线下混合式教学模式的，任课教师应该继续优化线上课程资源，充分发挥线上线下教学各自优势，提升教学质量。

图3在线学习是否取得满意效果调查图

图4SPOC是否更有益于课程学习调查图

图5是否愿意线上线下混合式学习调查图

六、结束语

本论文借助信息化手段为学生提供一种全新的教学模式，依据行业及专业发展需求，探寻专业知识与思政教育的有机融合点，优化完善教学课件、微视频、动画、案例、辅助学习资料和习题库等在线教学资源，建立自主学习、网络学习和交流的平台。引入翻转课堂机制，师生双方教学密切结合，丰富教学环节，提高教学效果。探索多元化考核机制和教学评量机制，自始自终把培养学生掌握模拟电子电路的基本分析方法放在首位，培养学生具备举一反三，触类旁通的能力。在教学资源优化完善及教学机制循环改进过程中，提炼教学成果，形成教学团队。教学实践表明，混合式教学模式有利于优质教学资源的开发和学生毕业能力培养，有利于提升课堂教学质量。

参考文献：

[1]袁丽娜,陈华君.“模拟电路”课程的教学改革研究[J].无线互联科技,2020(05):85-86.

[2]龙燕,陈帝伊.“模拟电子技术”课程体系重构的探索和实践[J].课程教育研究,2020(10):240-240.

[3]周丽景,于湛,孙晓颖.混合式教学模式下分析化学课程改革与实践[J].大学化学,2021,36(x):1-7.

[4]徐敏.信息技术驱动下混合式教学模式的探索研究[J].科技风,2020(06):90-90.

[5]陈新武,仓玉萍,涂友超,等.模拟电子技术基础教学之课程思政[J].高教学刊,2018(18):171-176.

[6]卞正兰,曹以龙,黄琼,等.新工科背景下应用型院校的“模电”教学探索与研究[J].教育教学论坛,2019(39):239-240.

陈卉,胡云峰,陈李胜,文毅.模拟电路基础课程混合式教学设计与实践[J].高教学刊,2021(09):137-140.

基金:全国教育信息技术研究课题“基于互联网+混合式教学资源开发与应用研究-半导体器件物理课程为例”(编号:186140105);广东省质量工程项目在线开放课程“微电子器件”(编号:SKC201902);广东省高等教育教学改革项目“基于学生能力培养的互联网+背景下微电子器件混合式教学资源建设”(编号:SJY201804);电子科技大学中山学院质量工程项目在线开放课程“模拟电路基础”(编号:ZXKC202001);电子科技大学中山学院首批混合教学改革项目“模拟电路基础”(编号:hhkc202001)