線上線下混合式教學在電路實驗課程中的應用

王瓊 史添添 趙 光

（1.遼寧工業大學電子與信息工程學院 遼寧錦州 121001；2.遼寧理工學院智能學院 遼寧錦州 121000）

互聯網技術的發展給各行各業帶來了翻天覆地的便利和快捷，更是現代教育教學的重要手段，為教育教學提供了海量的信息和多種資源，使傳統的單一的課堂教學轉變為多元化的、多渠道的、多種形式的教學模式。“互聯網+”技術更是使無數個MOOC學習平臺如雨后春筍般茁壯成長起來，平臺功能的完善和強大，使教育教學進入現代化的“云”教學模式[1]。

電路實驗課程是大學本科電類學科各專業必修的一門實驗課程，一般設置16學時。基于互聯網平臺線上及實驗室課堂線下混合教學模式是當前電路實驗課程主流的教學方式。

一、線上線下混合教學模式

學校電路實驗課程使用了由超星公司支持的網絡在線教學MOOC平臺。對于學生而言，可以通過超星網絡在線教學MOOC平臺提供的全國課程資源中心下面豐富的專業課程資源資料，如教程、PPT課件、視頻等進行專業學習。對于教師而言，可在MOOC平臺上建立所教的課程空間，通過“管理”功能建立線上班級；然后在課程首頁建立網上課程，按照課程教學日歷建立章節課時內容，上傳教學資料，如課件PPT、課程視頻，同時設置任務點，通過任務點可以觀察學生完成情況，以便對沒完成課程內容的同學進行及時通知；通過“討論”設置課上或課后討論內容；通過“作業”布置課后作業；通過“通知”建立各種課程通知；通過“考試”建立課程章節考試或課間小考。最后通過“統計”進行任務點完成統計、章節學習情況統計、學生管理統計、階段測驗、考試成績等統計。所以線上教學需要老師要做好充分的課前準備工作，按平臺使用條件及約束要求，添加內容和設置各種參數[2]。這樣線上教學內容布置好了，再綜合線下課堂教學，一門完整的線上線下教學模式就建立起來了。

二、電路實驗課程內容分析

電路實驗課程是電路課程重要的實踐教學環節，目的是通過實驗設計、實驗操作、實驗總結可以更好地使學生掌握電路理論課程的工程知識，使學生做到理論知識與實踐相結合，學會分析計算電路的基本方法和掌握初步的實驗基本技能。此外，教師通過對儀器儀表的使用進行電路設計及分析，訓練學生實驗能力、科學研究能力，提高學生實踐技能和實際操作能力。同時使學生樹立工程實際觀點和嚴謹的科學作風，養成嚴肅認真，細心安全的行為習慣。通過電路實驗課程學習，為后續有關課程（如模擬電子技術、數字電子技術、高頻電子線路等）的學習準備必要的電路基本知識，為今后從事電類各專業的學習和工作夯實理論基礎和實踐能力。

電路實驗課程的主要內容有：首先熟悉掌握基本電工儀器、儀表和實驗臺的使用；然后根據預習計算電路某一支路電流或某一器件的電壓，驗證基爾霍夫定律的正確；設計電路進行線性疊加，測試線性電路的疊加性和齊次性；通過電源的外特性等效完成電壓源與電流源的等效變換；研究戴維寧定理，計算有源二端口網絡等效參數，設計有源二端口等效電路的等效電路，研究電源最大功率輸出的條件；明確日光燈工作原理，能獨立完成日光燈電路的連接，研究電源功率因數的提高的方法和設計參數；根據實際電路，掌握三相電路的負載星形連接和三角形連接，掌握功率因數表的使用及三相四線制相序測量。

電路實驗課程是對學生的一種全面綜合訓練，是與課堂聽講、自學和練習相輔相成的必不可少的教學環節。電路實驗課程使學生不僅僅局限于書本的學習，從認知各種實驗儀器儀表開始，逐步學會如何把書上學到的知識用于解決實際問題，這一過程能很好地訓練學生對電路類的實驗能力，儀器儀表的操作使用能力，電路知識的分析、設計、解決能力。通過實際實驗內容的全部完成，加深學生對所學理論知識的鞏固，培養學生探究問題、解決問題的能力[3]。

三、線上線下混合教學在電路實驗課程中的應用

電路實驗課程線上線下混合教學模式圖1所示：按照實驗教學過程，將電路實驗分成四個環節進行安排執行，實驗預習、實驗操作、實驗考核和實驗效果評估。

圖1 電路實驗課程線上線下混合教學模式

1.電路實驗的線上預習

實驗預習主要由線上進行，教師根據電路實驗課程上傳教學大綱、實驗指導書、實驗預習思考題，實驗設計要求等。實驗課程大綱覆蓋教學全部內容，任務目的明確，課時章節分配合理，考核方式清楚。指導書要書寫規范，內容準備，設計合理，步驟要求清楚。預習思考題要有針對性，實驗設計要求指標參數明確，實驗視頻要有啟發性[4]。

學生通過線上預習可以不受時間、空間的約束，通過手機App隨時可以預習實驗內容，并回答預習思考題。在線上“討論”教學環節，教師可以發布每堂課后的討論題，學生參與，老師評判，最后通過分析、討論、推出實驗的某一知識點或實驗結論。同時學生還可以在線觀看和學習老師發的實驗啟發式視頻，這樣的視頻主要包括電工電路常用儀器儀表的使用，較難電路的連接方法和注意事項。通過線上預習，學生能明確實驗目的，理解實驗原理，進行實驗設計，清楚實驗過程，預知實驗結果和結論。這樣會讓學生了解實驗流程，在面對實驗臺操作時才不至于慌亂，才能正確有序地完成實驗。

2.電路實驗的線下教學

首先，教師要根據學生在線提出的共性問題給予解答，分析個性問題錯誤原因。然后進行實驗內容講解，其中包括實驗所用儀器儀表說明，實驗原理分析，實驗電路連接及注意事項，實驗參數指標設計及測試要求等，然后指導學生做實驗。

教師在指導實驗過程中一定強調電路連接的正確性，以及儀器儀表的規范使用。強調實驗的每一個細節和電路操作的安全性。比如“三相電路的星形連接和三角形連接電路測量”實驗中，一定注意實際電路負載的連接方法，負載的星形連接時負載的末端連接在一起，和三相四線制的中線相連，負載的首端分別與三個火線相連。負載的三角形連接，是負載的首端和另一個負載的末端相連，形成三角形，然后三角形的三個頂點分別與三條火線相連，負載三角形連接，電源沒有中線。給負載加壓的時候，對照交流電壓表，一定是逐漸地增大，避免電壓一下過大損壞電路器件。

比如，在“日光燈的電路及功率因數的提高”的實驗中，教師通過理論與實踐結合，指導學生會設計電路使負載功率因數得以高，并求出對感性負載電路提高負載功率因數所需并聯電容的參數值。然后正確連接日光燈電路，注意相電壓和線電壓的區別，注意并聯電容的連接，注意功率表的使用。最后通過實驗得出結論，再升華到實際應用中。

所以實驗課堂教學能很好地訓練學生實驗操作能力、常用儀器儀表的使用能力、實驗的設計能力、理論與實踐的結合能力、分析實際問題和解決實際問題的能力，從而提高學生的專業綜合能力。

3.線上線下教學考核方式

考核方式：實驗簽到、實驗預習、實驗操作、實驗報告和實驗考試。

成績評定：線下實驗簽到占整個實驗成績的5%。線上實驗預習成績占整個實驗成績的15%，認真閱讀實驗指導書和教科書中的有關內容，明確實驗目的，了解實驗內容、步驟、操作過程和實驗時應當注意的地方，完整且正確的回答實驗思考題，正確完成設計實驗的設計內容既為滿分；而沒有很好完成的則根據實際情況相應減分。實驗操作占30%，實驗過程遵守紀律、邏輯清晰、思路正確、操作規范、實驗步驟準確、實驗數據無誤，即為滿分；實驗過程有誤，操作不規范，數據不準確等扣相應的分值。實驗報告占30%，實驗報告內容完整充實、實驗原理分析正確，實驗報告書寫規范，實驗結果正確，實驗結論準確、完整、無誤等既為滿分；如實驗報告書寫不規范，調理不清楚，數據不全或有誤，扣相應分數。實驗考試占20%，實驗考試能正確設計電路，連接電路，正確使用儀器儀表，操作規范，步驟清晰，實驗數據準確無誤，按照考試要求準確規范完成實驗即為滿分；如出現問題，扣相應的分值[5]。

這樣通過線上、線下綜合考核，才能比較全面地衡量學生理解知識情況、掌握實驗操作技能，工程實踐的能力如何。同時通過考核的制定，也能督促和激勵了學生對電路實驗課程的主動性和積極性，更好地完成好實驗，為后續電路類課程打下堅實的基礎。

四、線上線下混合教學效果

1.線上問卷調查

通過問卷星對電路實驗課程分別進行了關于線上教學和線下教學的匿名問卷調查。

（1）線上MOOC教學平臺使用滿意度問卷調查：主要涉及問題有，你對MOOC平臺老師發布的電路實驗指導書、課件資料輔助自學滿意嗎；你對MOOC平臺布置電路實驗預習、討論、設計滿意嗎；你對MOOC平臺上老師發布的實驗視頻內容對實驗幫助滿意嗎；你覺得采用超星等MOOC平臺，移動App等互聯網教學工具對電路實驗幫助滿意嗎。

（2）線下教學調查：涉及的主要問題有，電路實驗你對老師啟發式、探究式、討論式教學滿意嗎；電路實驗你覺得個人參與度如何；電路實驗教師的教學理念是否規范，教學方法是否合理；電路實驗課程教學內容是否明確，重點難點是否突出；你對教師課堂關于實驗內容、實驗原理、實驗步驟、實驗結論的分析以及實驗安全注意事項的講解滿意嗎；你覺得教師責任心和教學水平令你滿意嗎；你覺得做完電路實驗對電路理論知識的掌握、拓展幫助如何；你覺得通過電路實驗課程，你的實驗動手能力得到如何提高；通過電路實驗課程，你的電路安全意識、人民財產安全意識是否得到提高，思想政治覺悟是否得到提高。你對電路實驗課程的總體評價，給出合理化建議。

通過問卷調查，學生都給出了非常高的滿意率。

2.線下學生溝通交流

教師應及時與學生溝通交流，利于發現問題、解決問題，使實驗更能準確、順利完成。

3.線下課程評估總結

任課教師自行評估總結：根據國家課程質量評估體系、指標標準、計核課程分數，進行總結，從而發現問題、解決問題，逐步達到課程教學質量穩步提高的目的。教師應從學術水平、教學水平、課程建設、課程教學方式方法、課程使用信息化手段、教學研究、教學成果、同行評教、學生評教等方面清醒地認識自己所完成的課程情況，不斷創新、持續改進，使課程教學水平不斷邁上新的臺階。

專家組的評估總結：通過對電路實驗課程教學大綱、實驗指導書、線上教學環節、線下實驗聽課、學生成績分布情況，專家組給出實驗課程客觀的評價。