基于慕課的電路原理實驗課程教學改革研究

方向前　劉萍　柴旭朝

摘 ?要 以中國大學MOOC平臺為依托，探討基于慕課的電路原理實驗課程教學方式改革。學生充分利用網上的慕課資源，實現實驗課前線上預習和設計、線下在實驗室進行實踐驗證、課后線上進行討論和答疑的全新的實驗教學模式，拓展實驗課的時間和空間，提高學生的創新意識和實驗能力。

關鍵詞 慕課;電路原理;中國大學MOOC;實驗室;實驗教學;教學改革

中圖分類號：G642.0 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）06-0115-03

Research on Teaching Reform of Experimental Course of Circuit

Principle based on MOOC//FANG Xiangqian， LIU Ping， CHAI Xuzhao

Abstract Based on the platform of Chinese University MOOC， this

paper discusses the reform of teaching mode of experimental course based on MOOC. Students make full use of online resources of MOOC， realize experiment preparation and design on the front， prac-

tice verification offline in laboratory， discussions and answering ques-

tions online after class. This new experimental teaching mode expands

the time and space of experiment， improves the innovation conscious-

ness and experimental ability of students.

Key words MOOC; circuit principle; Chinese University MOOC; laboratory; experimental teaching; teaching reform

1 引言

當今社會，信息科技的發展日新月異，利用最新的信息技術成果為高等教育服務，是每一個教育工作者不斷追求的目標。《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》也明確指出：“教育信息化的發展要以教育理念創新為先導，以優質教育資源和信息化學習環境建設為基礎，以學習方式和教育模式創新為核心。”慕課譯自MOOC（Massive Open Online Courses），是當前非常流行的教學模式之一，以學習方式和教學模式的創新為理念，充分利用教育資源與信息技術，通過對知識傳授和知識內化順序的不同安排，進而改變了傳統的教學模式，并對課堂時間及內容的安排進行重新規劃，實現對傳統教育模式的革新[1]。

電路原理是研究電磁領域的客觀規律及其應用的科學技術，是推動社會生產和科學技術發展的堅強動力，也是高等院校為各類工科電類專業開設的一門專業基礎課。該課程既有電路基本定理、分析方法等理論知識，同時實踐性特征又很明顯[2]。根據學校培養高素質、創新型優秀人才的培養目標，對于實踐環節，采用慕課的形式進行教學探索是一種有益的嘗試，對于培養學生的科技創新意識、主動學習能力和動手能力發揮著至關重要的作用。

2 基于慕課的電路原理實驗教學優勢

打破了時間和空間的限制 ?傳統的實驗教學模式，學生在進入實驗室之前，只能通過實驗指導書對實驗內容有一個大概的了解，進入實驗室以后才算實驗課的開始。而基于慕課的電路原理實驗課程的教學方式，打破了原有課程模式時間和空間的限制[3]，使學生在進入實驗室之前通過網絡上的慕課教學資源，就可以對實驗內容和實驗設備實現全面了解，有充足的時間對實驗目的和方法進行消化吸收，對實驗過程中可能出現的現象進行預測和分析，大大提高實驗的效率和質量。

實現對學生的差別化培養，提高自主學習能力及創新意識 ?能力一般的學生，可以按照慕課視頻中設計好的內容進行實驗的準備和實際操作;而對于學有余力的學生，可以結合相關理論知識，自行設計實驗內容和步驟，并對實驗中可能出現的現象進行分析預測。到實驗室以后，對其設計的方案進行驗證，遇到問題，教師幫助其分析原因、改進方案，實驗后及時作出總結。通過這些環節，可以充分調動學生學習的主觀能動性，培養創新意識和能力。

實現教師角色的轉換，增加師生互動 ?在傳統的實驗教學模式下，教師主要是傳授知識，檢查學生是否完成實驗內容，更多是起到監督的作用。在基于慕課的實驗教學模式下，教師要事先針對每個實驗項目提出實驗目的、預習思考題等，引導學生將理論和實踐相結合，通過網絡對學生進行在線答疑;要對學生設計的實驗思路和步驟進行審查，提出改善方法;在網上提前對學生提出的實驗方案進行分析，幫助其進行實驗方案的優化。在實驗過程中，教師要隨時監控學生的實驗現象，和學生一起討論實驗中遇到的問題。在實驗結束后，學生要及時對實驗進行總結分析，撰寫心得體會提交到網上;教師可以及時了解學生的實驗效果，學生對實驗結果有疑問，可以隨時在網上向教師尋求幫助。這樣，在整個實驗的前期、中期、后期，教師和學生均實現良好的、及時的互動，教師更多的是擔當引導者的角色，能夠充分調動學生學習的主觀能動性，使實驗效率大大提高。

實現實驗手段的多樣化 ?教師將實驗仿真軟件上傳到電路原理實驗課程的慕課平臺上，學生可以首先將自己設計的電路用仿真軟件進行驗證，便于及時發現問題，從而對設計思路和實驗電路進行優化。同時，改變原來單一的實驗室操作模式，提高了實驗效率，也降低了實驗事故的發生率。

3 基于慕課的電路實驗教學改革實施過程

中原工學院電路原理課程作為省級慕課課程，已成功實現在教學平臺“中國大學MOOC”網站運行兩年，取得良好的效果。結合理論教學，共開設八個實驗項目。以實驗八“負阻抗變換器及其應用”為例，實施過程分為三個步驟。

線上自學 ?學生在上實驗課之前，到“中國大學MOOC”網站的“在線開放課程”欄目找到中原工學院的電路原理課程，觀看所做實驗的教學錄像（圖1）和對應的教學PPT（圖2），下載仿真軟件，進行實驗內容的預習和設計（圖3）;結合仿真結果，在規定的時間內完成預習報告，有問題及時在網上的討論區向教師進行在線答疑（圖4）[4]。

實驗室的差別化培養 ?實驗課上，教師只對實驗中的重點和難點進行講解，要求完成基本的操作內容。學有余力的學生可以根據實驗目的，自行設計實驗內容和步驟，通過仿真和實際操作進行驗證，實現對知識層次和綜合應用能力的提高，為后續參加電子競賽等實踐性活動打下良好的設計和創新基礎。

總結與提高 ?實驗課結束后，學生要及時對實驗數據和現象進行分析處理，有疑問隨時在慕課平臺上與教師進行討論;如果需要進一步設計方案進行實驗驗證，可以在線預約。學生須在規定時間內在線提交實驗報告和心得體會，便于教師隨時了解學生的學習動態，調整實驗方案，以達到最佳的實驗效果。學生須在規定時間內上交紙質的實驗報告。

4 改革效果

經過兩年多的電路原理實驗課程改革，打破了原來單一的實驗室教學模式，拓展了實驗課的時間和空間，使學生對電路原理實驗課的興趣顯著提高。通過課前的預習和模擬，使實驗室內的實驗效率大大提高，增強了學生的動手能力和創新意識。在2017年“全國大學生電子設計競賽”中，中原工學院學生取得榮獲全國一等獎兩項，二、三等獎八項的好成績，充分說明學生具有很強的創新和實踐能力，為今后參加工作和繼續深造打下良好的工程基礎。

5 結語

互聯網為教育信息化和優質教育資源共享提供了可能，使得慕課的教學模式得以實現。隨著線上學習、線下實踐的實驗教學模式的深入開展，必將為大學培養創新型工程技術人才打下堅實的基礎。

參考文獻

[1]李婉萍，高家寶，黃建清，等.基于“慕課”電路翻轉課堂教學改革初探[J].當代教育實踐與教學研究，2017（8）：18，23.

[2]邱關源，羅先覺.電路[M].5版.北京：高等教育出版社，2014.

[3]鄭瑤.基于“互聯網+”的電路實驗教學新方式[J].教育現代化，2017（3）：282-283.

[4]劉彥飛，代永紅，張榮.EDA軟件在電路實驗教學中的應用[J].長江大學學報：自然科學版，2011（7）：131-133.