立體課堂教學模式在模擬電子技術實驗課程中的改革探索

摘 要：運用雨課堂、優慕課、計算機仿真、開放性實踐教學多種手段，建立起針對模擬電子技術實驗課程的立體式課堂教學模式，達到改善傳統實驗教學模式對學生學習興趣、動手能力、創新能力培養的不足。使得新的教學模式更適應醫學院校生物醫學工程專業和醫學實驗技術專業學生的需要，從而提高教學效果。

關鍵詞：模擬電子技術實驗教學；教學改革；立體式教學模式

學生、教師、教學內容及教學媒體是教學要素的四個方面，將其相互作用構成一個穩定的有機整體，也就是所謂的教學模式。從實踐的角度來看，教學模式即是一個體系，本質就是將教學方法、教學手段、教學組織形式融為一體，教師的具體教學行為就是該體系的一種理論實現，不同的教師按需選擇不同組合方式。微觀的教學活動具有可變性，是時刻變化的，但是從宏觀的角度來觀察教學過程，它具有穩定的過程形式。

一、 模擬電子技術實驗教學的現狀

培養學生的創新精神和創新能力是高等教學改革的核心目標，而實驗教學是培養學生實踐能力和創新能力的關鍵環節，也是培養學生創新思維和能力的重要手段。模擬電子技術基礎課程是我校生物醫學工程專業和醫學實驗技術專業的一門實踐性很強的專業基礎課。隨著網絡技術翻天覆地的變化，傳統的教學模式日益顯示出疲態，在適應社會培養具有創新和動手能力人才的需求方面出現不足，主要體現在以下幾個方面：

1. 教學模式單一。單一的實驗教學長期以來形成“教師介紹實驗原理、步驟、演示操作過程，學生聽后依葫蘆畫瓢模仿實驗操作”的教學模式，枯燥的理論推導和電路分析往往使學生滋生厭倦情緒，教師講得累，學生聽得困。學生數據通過機械地模仿教師的操作來獲取，對學習興趣的激發和培養無從談起，更談不上培養學生的自主創新能力。

2. 實驗教學內容安排不合理。目前的實驗教學中以驗證性實驗為主，有限的課時限制下，教師基本不愿意開設更多消耗時間和精力的設計性實驗和綜合性實驗。在實現提高學生設計能力和創新思維能力的教學目標方面非常有限。

3. “小組合作”形式大于內容。目前實驗教學是將學生分為2～3人為一小組，合作完成一個實驗項目。小組合作學習具有體現教學民主，給予學生更多自由時間和交流機會的優勢。但存在課堂氛圍易失控，“合作”流于形式的問題。且更大得益者在于好學生，擁有更多發言機會，扮演組內領導和幫助者的角色，而困難學生依靠好學生來獲得信息，放棄了獨立思考和動手的機會。困難學生獲益低于班級理論教學。同時，實驗指導教師需兼顧數十小組，更在意小組學習結果而忽視了成員的參與度。激發出“小組合作”潛力，實現所有學生的參與，是教師需要思考的課題。

4. 實驗教學考核方式不完善。將教學中的實際效果與預定的教學目標加以比較，發現差異、予以糾正和處理并反饋的過程稱為考核。但目前的實驗考核主要參考依據就是學生實驗報告的書寫結合學生參與實驗課的考勤情況。且現狀是書寫實驗報告更多依靠優秀學生的貢獻，所以，考察成績既不能真實完整體現所有學生的參與度，也沒有形成師生間的有效反饋。

二、 立體教學模式的建設與嘗試

文章在繼承傳統教學模式優勢的基礎上，結合目前課程實驗教學的教學目標、教學內容、學校軟硬件以及本校學生水平、教師實際情況，構建了包括優慕課、雨課堂、多媒體教學、計算機仿真、開放性實踐教學等在內的立體化教學模式，并進行了嘗試和探索。在保證學生作為學習的主體前提下進行有目的、有計劃和有成效的實驗教學，從而提升實驗課程的學習效率。

1. 實驗內容的改變。首先，減小驗證性實驗的比重。模擬電子技術實驗是一門應用型的課程，需要在實驗內容上有所側重，體現對學生動手能力、應用能力和創新能力的培養差異。文章將模擬電子技術實驗分為三類：依次是準備性實驗，基礎驗證性實驗、設計性實驗。工欲善其事，必先利其器，準備性實驗就是“器”，其范圍指元器件認識和基本儀器使用；有了“器”，就可以學著做事了，而最基本最簡單的“事”，就是以課程內容為主的基礎性驗證實驗，掌握了工具，學會了方法，需要自己去動手、動腦，這就是需要以培養學生能力為主的選配性設計實驗。三類實驗相輔相成互為補充。

其次，加強實驗數據的分析。精確實驗數據的獲得，不僅標志著實驗的成功，也進一步說明實驗方法的正確，實驗設備的完好以及讀數方法的正確。數據誤差來源于某一因素或者多因素的共同作用。學生如果能夠從數據的變化中找到內在因素的聯系，將對學生分析能力和動手能力得到極大的鍛煉。所以嚴格要求學生對實驗數據進行分析討論非常必要。

2. 實驗教學方法的改變。首先，引入計算機仿真實驗。仿真實驗作為一種輔助手段，有著傳統實驗不可比擬的優勢。文章采用SPICE仿真實驗軟件。它既可以彌補實驗室器材數量、場地面積的不足，也有效地延伸了實驗時間、空間和場地，豐富了實驗教學的內涵，同時在理論教學和實際操作實驗之間架起了一座過渡和溝通的橋梁，對降低實驗成本、更新實驗教學方法，提高實驗教學質量，改善實驗教學效果起到了很大的促進作用。

其次，充分利用手機端教學平臺優慕課和雨課堂及多媒體教學手段。傳統的教學是封閉的，將學生和教師的交流范圍局限在課堂、實驗室、學校辦公室區域內。隨著網絡技術和智能設備的高速發展，教學材料分享、在線閱讀、討論、交流等開放性學習與實踐活動均可以在移動智能設備端隨時參與。目前我們主要利用網絡平臺優慕課、雨課堂、微課共享等方式讓教師能夠立體全面地參與進學生在課前、課中、課后的學習進度。并可通過平臺后臺記錄量化追溯學生的學習過程和效果。如實驗前的預習和實驗后的討論都通過網絡教學平臺優慕課來實現，教師發布問題，學生可在手機端進行分析和討論并以作業的形式回答，每個學生登錄平臺的次數和時間成為教師考核的標準之一；對于實驗涉及的重要理論制作為簡短的微課視頻上傳，幫助學生利用課余的碎片時間進行學習，每名學生登錄和觀看的時間和進度教師可通過后臺查看。在實驗課程中，對于實驗中關鍵的注意事項和難點，教師通過雨課堂同步在線分享，在講解的同時，鼓勵學生通過雨課堂手機端實時提出疑問，進而發現問題，雨課堂給了學生反饋的時間和空間，方便學生及時反饋學習情況。促使學生從過去的“會學”變為我“學會”了，同時養成勤于思考的習慣。教師通過雨課堂教師端實時了解到整個班的學習反饋情況，及時解決問題。實現對問題的“發現—分析—解決—再發現”的良性循環。這樣既可以避免學生提問打斷教師教學過程，又可解決學生害怕課堂提問的尷尬，同時保證了課前、課中、課后教師通過平臺隨時掌握學生的學習動態并及時進行有效反饋。

第三，建設開放性實驗平臺。模擬電子技術作為一門與生活密切相關的課程，可以通過開放性實驗的設計開設實現課堂教學的補充和延伸。開放實驗實現的形式很多，針對某一特定電子物品的設計、制作、維修、調查報告、小論文都是起到鍛煉學生動手能力、創新思維的作用。既可以擴展課堂內涵，又可以激發學習熱情。從教師的角度來說，對學生動手實驗，查閱文獻，寫作論文給予合適的指導的同時，也大大提升自身理論和實踐能力。這將是一個雙贏的局面。

3. 實驗考核模式的改變。將只看實驗報告的書寫和考勤表的評分模式改為全流程痕跡化成績評估模式。學生的預習、復習通過網絡在線平臺優慕課的作業提交；問題討論情況及在線時長來綜合評估；學生在實驗課程中的學習狀態可以通過雨課堂的數據來表現；最后再結合實驗報告書寫情況和考勤，就可以最大限度地讓教師明確每個學生在整個學習過程中的表現。最終給出更全面、更公平的實驗評估成績。

總之，立體課堂教學模式是模擬電子技術實驗教學的重要內容，也是提高教學質量、提高學生能力的重要途徑。需要教師在教學實踐中不斷探索和總結。

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作者簡介：

魏冀，貴州省貴陽市，貴州醫科大學。