“電路與電子學基礎”課程混合式教學與建設研究

周波 劉亞軍 許京然

[摘 要] “電路與電子學基礎”課程是信息大類專業平臺課，是培養學生電類和信號思維的基礎課程。課程一方面將知識體系進行重構，將混合式教學的理念引入該課程，著重培養學生自主學習的意識;另一方面更加注重理論與實踐的結合，突出仿真+實操的實驗形式，考核形式過程化。通過三輪的教學實踐，學生的自主學習能力顯著提高，工程實踐能力也有一定的增強。

[關鍵詞] 電路與電子學基礎;混合式教學;仿真+實操

[基金項目] 2019年度北京城市學院第三批混合式課程改革專項課題“‘電路與電子學基礎混合式課程建設”（JYB20190723）

[作者簡介] 周 波（1988—），男，山東萊蕪人，工學碩士，北京城市學院信息學部講師，主要從事電子電路、物聯網技術研究;劉亞軍（1988—），女，河南新鄉人，工學博士，北京城市學院信息學部副教授，主要從事電路系統開發應用研究;許京然（1993—），女，北京人，工學碩士，北京城市學院信息學部助教，主要從事信息化教學研究與應用。

[中圖分類號] G642 ? [文獻標識碼] A ? [文章編號] 1674-9324（2021）29-0065-04 ? ?[收稿日期] 2021-03-21

一、引言

2020年是不平凡的一年，新冠肺炎疫情肆虐全球，傳統教學方式無法展開，線上教學迅速發展起來，在這樣的背景下，混合式教學加速推進，線上資源建設蜂擁而至[1]，面對如此繁多的網絡課程，學生應接不暇，不知如何選擇，構建符合北京城市學院學生特點的“電路與電子學基礎”混合式課程勢在必行。

“電路與電子學基礎”是一門理論性與實踐性強、邏輯嚴密的綜合性課程，內容龐雜、抽象，涉及學科多且每一章節每一個知識點都需要有大量圖片、音視頻貫穿其中，因此將信息化教育技術與課程教學有效融合，調動盡可能多的信息資源，使學生真正成為知識信息的積極參與者，將會達到良好的教學效果[2，3]。與傳統工科在電路方面的教學體系相比，需要將教學內容重新組合，加入電子學基礎方面的內容，因而現有的任一教材都不能單獨完全支撐教學需求，同時課程具有受眾學生多、知識內容雜散的特點。因此，結合筆者所在院校學生的具體情況，把其他學校的信息化教學建設經驗直接移植到本校教學中來是不可行的，這就需要根據本校和學生的特點，建設符合自己的線上線下混合式教學資源庫、實驗案例庫[4]。

混合式教學，即將在線教學和傳統教學的優勢結合起來的一種“線上+線下”的教學。通過兩種教學組織形式的有機結合，可以把學習者由淺引向深地去學習[5，6]。

對該課程進行混合式教學改革，主要目的就是將傳統的教學方式的優勢和互聯網教學的優勢結合起來，將課堂教學和信息技術相融合，改進教學方法，建設一套完整的線上線下相互配合的以學生為主體的混合式課程體系，充分調動學生的主動性、積極性和創造性[7-9]。

二、課程體系及建設內容

考慮本校大類招生及大類平臺課建設需求，“電路與電子學基礎”課程建設的主要目的是要將該課程打造成為工科類學生的基礎課程，主要從認知層和技能層面講解基本的電路分析知識、模擬電子技術、數字電子技術等的基本理論和知識，滿足工科學生的電路方面的通識教學。

“電路與電子學基礎”整合了“電路分析”“模擬電子技術”“數字電子技術”課程的部分內容，其中電路分析部分主要是基本電路（包括直接電路和正弦交流電路）的分析定律、定理及分析方法，模擬電子技術基礎部分包括基本放大電路和集成運算放大電路的分析與實現[ 10 ]，數字電子技術基礎部分主要是簡單組合邏輯電路的分析與設計。實驗部分利用口袋面包板[ 11 ]，學生能夠線下自主完成簡單電路的仿真和實物搭建，在課余時間到實驗室利用設備儀器進行驗證，提交實驗報告。

通過本課程學習，學生掌握電路與電子學的基本理論知識、基本的分析計算方法和進行實驗的初步技能，具備科學思維能力和分析問題、解決問題的能力，樹立理論聯系實際的工程觀點，為后續深入分析復雜電路和解決工程實際問題奠定基礎。

課程建設采用信息化教學方式，擬采用“線上預習、學習、考核;課堂上注重知識的發散、應用;課下仿真、實驗、答疑、再應用”的思路開展相關研究。

（一）總體設計思路

采用“線上”和“線下”相結合，充分利用網絡教學平臺，“理論”和“實踐”相結合的總的建設思路。課前（線上）：按照預習任務單和課前學習視頻，完成相關理論知識的學習，并完成相關的課前測試。課中（線下）：講解重難點知識，定理方法的深入應用，具體實驗的設計思路以及習題的強化練習，滿足課程的高階度和挑戰度。課下（線上+線下）：觀看課后強化視頻，自主完成作業并上傳網絡平臺，繼續鞏固和消化理論知識;線下集中答疑與個別答疑、不定時開展網絡直播答疑相結合，輔助助教完成電路理論的實驗仿真驗證以及實際電路實驗的搭建，滿足課程的創新性。

課程每個部分劃分為幾個章節，比如電路原理基礎分為電路模型和電路定律、電阻電路的等效變換、電路分析方法及電路定理、正弦穩態電路分析。在每一章節中，整合了多個相似的知識點，以電路分析方法及電路定理為例，整合了支路電流法、回路電流法、結點電壓法及疊加定理、戴維南定理等內容，給學生提出了一題多種方法求解，讓學生真正找到屬于自己的解題思路和方法。整個教學設計按照“線上（預習測試）—線下（重點知識點講解及仿真講解）—線上和線下（線上提交作業、總結，線下答疑）”的過程進行。

（二）課程平臺

“電路與電子學基礎”課程平臺的建設依托本校網絡教學平臺，學生可通過平臺網站和手機客戶端（優慕課V8）的訪問，不受時間和空間的限制，真正實現“碎片化”學習。課程平臺是開展混合式教學的基本保障，是連接教學實施各個環節的紐帶，主要由學習資源和學習工具組成。學習資源中包括大綱、教案、考核方案、視頻資源，課件，預習任務單、課前測試習題庫、單元思維導圖、作業題庫、實驗任務單、實驗講解視頻、大賽擴展資料等。學習工具包括微信群、答疑討論區、雨課堂、微信公眾號、網絡教學平臺等。