“電路原理”翻轉課堂感悟

王開福　方重秋

摘 要：在中國高等教育教學改革中，基于SPOC授課理念，“電路原理”課程在網絡教學以及翻轉課堂等方面進行了許多探索。這種新的教學模式極大地鍛煉了學生的創新意識和動手能力，培養了學生的團隊協作能力。文章主要從學生角度敘述參與翻轉課堂教學過程的體會及翻轉課堂對學生學習的影響。

關鍵詞：翻轉課堂；“電路原理”學習；感悟；教育改革

中圖分類號：G624.4；TM13-4 文獻標識碼：A 收稿日期：2018-05-13

在日新月異的互聯網時代，網絡教學得以實現，掀起了MOOC大潮，由于其受眾廣泛但缺乏專一性等特點，在此基礎上出現了更高級且具有限制性的精細化網絡教學模式——SPOC，這無疑是一個很大的創新，在國內也出現了“SPOC+翻轉課堂”的混合教學模式。筆者在參與“電路原理”課程學習時，深切地感受到該教學模式的影響，受益匪淺，深有體會。鑒于此，本文對參與“SPOC+翻轉課堂”的混合教學模式的感悟進行闡述。

一、有效課前學習掌握基礎知識

翻轉課堂無疑是對高等教育教學模式的一種積極的探索，一種創造性的實踐。筆者對翻轉課堂的第一印象是顛覆，是的，它完全顛覆了數十年以來學生對課堂的認識。過去，教師一直灌輸給學生的是“課前預習—課堂上認真聽講—課后主動復習、認真完成作業”的模式。自接觸翻轉課堂以來，最具顛覆性的認識是課前學習不等于課前預習，傳統意義上的課前預習一般僅限于“在較短的時間內大致學習即將要講授的新課，了解主要內容，熟悉基本概念，標注知識點”即可，但在基于“SPOC平臺+翻轉課堂”教學模式下，課前學習具有更深層次的學習策略，其以預習為基礎且加以深度探索學習，其深度和廣度完全高于傳統意義上的預習，其核心思想是促進學生親自動手去實踐與探索。

“電路原理”課前學習，主要依托清華大學的“電路原理”慕課資源。筆者在每次上課之前會花大量的時間來進行課前學習，仔細遵循預定的各個學習步驟。第一步，詳細且認真地觀看平臺上相應章節的視頻資源并記錄不懂的知識點，此環節需認真聽講，跟上老師授課節奏；第二步，帶著所記錄的問題再次看視頻，此環節只需對該部分內容所涵蓋的知識框架有一個較為清晰的了解即可，并且嘗試自身解決部分問題；第三步，再一次觀看視頻，扎實做好學習筆記，同時標注出仍有疑問的知識點，并備注不懂的原因；第四步，利用各種學習資源與學習渠道解決問題。第四步最為困難也最為重要，對于解決問題，起初，筆者的認識也是模棱兩可，但在老師的指導下，通過嘗試查閱資料，查閱相關期刊、文獻，慢慢發現這樣不僅能夠解決部分問題，還在一定程度上擴展了知識面。此外，筆者還利用學校創新創業實驗室的優勢平臺資源，幫助理解課程重點、難點，解決相關問題。

二、借助仿真軟件解決疑難問題

除了利用上述方法解決問題，利用Multisim仿真軟件解決電路問題也是一個很好的方法。例如，對一些理解較為困難的電路，利用Multisim軟件做電路模型仿真，觀察電路運行時電壓電流的數值以及各種參數和數據，然后去看老師講解。這樣的做法對解決之前留下的問題會給予極大地幫助。

Multisim仿真軟件對學習效果的促進還不止于此，它在一定程度上培養了筆者的創新思維以及動手能力。我逐漸開始設計一些基本電路模型的模擬電路，最初總是報錯，但在實驗室老師和同學的幫助下，漸漸便掌握了調試電路的方法。在這之后，筆者做電路仿真的效果逐漸改善。筆者先通過設計電路，再做電路仿真，最后進行實際計算，對“電路原理”中一些較為抽象的定理有了更深的理解與體會。例如“電路原理”中惠斯通電橋這個簡單的電路模型，教材上僅僅是簡單講解了電橋平衡的結果（電路如圖1），即當橋臂上的電阻滿足R1R4=R2R3時，橋上電流為零。當不滿足電橋平衡條件時，橋上電流又會是怎樣一種情況？針對這個問題，筆者設計了如下仿真實驗：惠斯通電橋仿真模型如圖2所示。分別改變惠斯通電橋四個橋臂上的電阻值，以探究在電橋不平衡時，橋臂電阻的大小對橋上電流大小及方向的影響。設k=，實驗分別從改變k值以及固定k值這兩個不同的方向來觀察橋上電流的變化情況，該實驗電路由100V的直流電源供電，方向為左負右正。運用Multisim進行仿真的實驗數據如表1、表2所示。

在大量仿真實驗的基礎上得出以下關于各橋臂電阻值與橋上電流Iab關系的結論：

并且隨著k值偏離1的程度越大，電流|Iab|就越大。

這個實驗結論不僅得到了老師的充分肯定，而且更進一步激發了本人對“電路原理”這門課的學習興趣。為了更加深入地去了解惠斯通電橋，筆者查閱相關文獻，從文獻中了解到，看似簡單的惠斯通電橋竟然在檢測技術以及傳感器領域發揮著十分重要的作用。雖然，筆者所做的一切已經遠遠超過期末考試對這門課的考查要求，但從這些過程中學到的東西令筆者受益匪淺。

三、團隊協作激發潛力

在團隊協作方面，翻轉課堂實驗班將整個班級分成六人一組的模式，以小組為單位處理問題，充分發揮團隊的力量，從而會更加高效、快捷地解決問題。團隊中每位成員的問題可能都不盡相同，但在集體討論時，每個人都會對現有的基礎知識進行反復錘煉，都會深入思考每個問題的細節，既夯實了基礎，又開拓了思維。組員間的團隊協作不僅僅停留在課前的學習上、課堂上，更極大地鍛煉了組員的團隊協作能力。無論是交流討論環節，老師提問互動環節，還是期末的考核環節都是以團隊為單位。而采取以上措施，意在調動學生的積極性，培養學生的團隊協作能力，可以讓每個組員同自己的團隊榮辱與共，充分展示自我。團隊中大家分工明確，各司其職，各自取長補短，每位成員都得到了鍛煉與提高的機會。

四、結語

通過對“電路原理”翻轉課堂的親身經歷，筆者認為傳統意義上的預習只是停留在發現問題上，而翻轉課堂的課前學習不僅是去發現問題，更在于通過學生自己在課前的實踐與探索以及對現有學習資源的綜合利用，去解決部分問題，只有做好這第一步，才會使學生在接下來的學習過程中更加高效。翻轉課堂學習模式確實讓學生受益匪淺，它不但在很大程度上提高了學生分析問題和解決問題的能力，而且培養了學生的自學能力、實踐能力、創新能力以及團隊協作能力。

雖然本文敘寫的算是個人學習成長的進步，但筆者僅僅只是這個團隊中的一分子，只是翻轉課堂實驗班上的一員，只是高等教育模式改革道路上一個微不足道的元素。個人的進步雖然不能代表什么，但在改革的路上還有千千萬萬個這樣的元素存在，他們共同構成高等教育這個龐大的組合體，一道服務于教育改革的同時享受著改革的成果，這樣的改革無疑是成功的。廣大的高校學生群體無不期望進步，渴望提高，教育工作者必須探索更加高效的教學模式，以適應新時代的教育需求。因此，高等教育改革創新勢在必行。

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