新工科背景下“模擬電子技術”課程線上線下混合式教學研究

王樂 劉曉偉 孫文洋

摘要：為了貫徹“以教師為引導，學生為主體”的教學理念，在“模擬電子技術”課程教學中采用線上線下混合式教學模式，教師和學生可以在線上或線下進行討論、答疑、交流等互動環節，將之前上課從單向灌輸式模式向多維立體互動式模式轉變；評價方式由過去單一化評價向多元化評價轉變，重點考查學生踐上、線下課堂教學過程中的主動參與和表現。從而激勵了學生學習的主動意識，有助于學生創新能力的提高。

關鍵詞：混合式教學；模擬電子技術課程；新工科；自主學習

中圖分類號：C642.0 文獻標識碼：A

課堂教學對學生的思考問題的方式有著長期潛移默化的影響。在當今“新工科”大背景下，更是強調高校學生創新型思維和創新能力的培養，專業課程的課堂教學模式顯得尤為關鍵。而現有的課堂教學模式還是以教師直接灌輸知識的單一化模式為主，對激發學生潛在的創新意識有一定的束縛作用。只有摒棄以前以教師為主的、學生被動接受的教學方式，強調學生學習的主體性，才有可能打破現有的束縛，釋放學生的創新欲望。采用混合式課堂教學模式是將以前教師單向灌輸式模式向多維立體互動式模式轉變，突出學生的主體性，增強學生創新能力。

一、“模擬電子技術”課程教學現狀

作為電類專業的一門專業基礎課，“模擬電子技術”所學內容主要包括半導體器件、基本放大電路、集成運算放大器、信號的運算與處理電路和直流穩壓電源等內容。“模擬電子技術”課程的特點是原理概念龐雜而豐富，前后關聯性強，學習難度大。

目前，“模擬電子技術”課程教學模式很難激發學生主動學習的積極性和創新思維，其教學狀況大致如下：

（1）“模擬電子技術”教學還多采用傳統教學方式，教師將課本知識直接灌輸給學生，學生在學習過程中只能被動接受，相互交流機會不多，很難發揮學生的主觀能動性。

（2）由于“模擬電子技術”課程知識點多，難點也很多，學生很難通過教師課堂上的講解能完全聽懂或掌握，需要一些針對各個章節的難點做一些專題講解來補充或強調，學生才有可能逐漸適應和明白其中的內涵。由于課時是固定的，而“模擬電子技術”課程內容多，這樣就占用了教師和學生的大量課余時間，實施有一定難度。

（3）現在“模擬電子技術”課程的理論和實踐部分多是分開教學，由于課本的概念多且較抽象，如果不對應實物或實踐操作，學生很難理解或把握其實質，這樣就限制了學生的創新思維。

（4）“模擬電子技術”課程考查方式還多以期末考試試卷成績為主，平時表現的考核多以上課的出勤率來參考，而學生在學習期間的主動性和創新力等方面很難體現，這樣就很難激勵學生去主動思維和主動創新。

二、線上線下混合式教學特點

線上線下混合式教學是將學習通、騰訊視頻等線上教學與線下課堂教學、實驗教學相結合，教學方式多樣，不受場地的制約，以學生為學習主體，能有效激發學生主動性和創新思維。其具體特點如下：

（1）借助線上終端，提高教學質量。利用網絡技術，比如學習通、釘釘和騰訊會議等，開展線上教學，并配有適當的線下課堂和實驗室現場實驗教學。一方面，學生對線上教學形式的多樣性和體現自我的主體性很感興趣，態度積極，很配合教師完成各項教學環節，有些傳統課堂上無法實現的教學過程利用現代教育技術就可以輕而易舉實現。另一方面，學生們非常愿意參加教師的教學活動，愿意和教師互動和討論，課上教學再也不是教師一個人的“獨秀”。

（2）教師針對每一章的難點或者學生比較難以理解的問題制作一些短視頻，放到釘釘等學習平臺上，供學生業余時間觀看，這樣不受時間和地點的限制，學生可以反復觀看，這樣可以克服以往下課期間教師被學生圍著問問題時很倉促的情況。

（3）評價方式由以前只看重期末考試結果和日常的上課出勤情況，轉為現在的注重過程評價，將主觀評價和客觀評價相結合，甚至邀請學生參與評價或者學生之間相互評價。這種評價方式的多樣性使得評價結果更客觀，也有利于激發學生平時參與課程學習的積極性。

（4）教學效果更容易體現。線上學習會留下學生的學習痕跡，教師獲得學生學習的數據更加簡單、更加全面；沒有完成學習任務的學生，教師在學習終端的后臺很容易發現，這樣有利于教師督促學生學習。對于教學中的不足，學生也可以在線向教師提出，這有利于教師做出有針對性的改進，也有利于證明教學的效果。

（5）課程資源、管理理念以及教學方式可以在線分享，便于學生相互學習，特別是教師和學生可以通過線上交流一些學習或生活方面的問題。在線下課堂上有些學生羞于向教師請教問題或者有些問題在課堂上不便于直接請教教師時，學生可以利用線上平臺進行交流，這樣有利于拉近教師和學生之間的距離。

三、線上線下混合式教學在“模擬電子技術”課程中的應用

結合“模擬電子技術”課程特點和線上線下混合式教學特點，將線上線下混合式教學模式應用到“模擬電子技術”課程教學中，有效改善了“模擬電子技術”課程在教學過程中所遇的困境。

（一）線上線下混合式教學模式

“模擬電子技術”課程的線上線下混合式教學主要包括線上“學”、線下“練”和線下“教”三個方面。

線上“學”主要包括提前預習、觀看教學視頻和完成線上作業。教師提前幾天將上課的重點和難點問題制作為視頻放到學習平臺上供學生預習使用。學生在上線上課程之前要提前上網或去圖書館查閱相關資料，做好預習工作；線上上課期間，教師和學生保持互動，通過線上文字交流或視頻交流；線上上課期間教師可隨時根據課堂情況提問題，邀請學生回答，也可線上布置課后習題，學生課后完成后線上提交作業。整個過程可以激發學生自主學習愿望和提高創新能力。

線下“練”主要是學生對模擬電子電路進行仿真和實驗。由于實驗室中的模擬電子技術實驗設備多是提前設定好的固定模式，學生很難有再發揮的空間，完成一學期的實驗操作后，發現實際收獲并不大，對理解模擬電子器件及電路原理幫助也不明顯，學生興趣不大，多是為了完成任務，不能激發學生鉆研和創新思維。而采用軟件仿真，學生可有較大發揮空間，不受設備、時間和地點限制，使用自己的電腦進行學習和仿真。模擬電子電路的仿真主要使用Multisim軟件來進行，對重要模擬電子電路進行仿真，改變參數，觀察不同結果并分析原因，有助于學生對模擬電子器件和電路內在的性能有直觀感受，對復雜和抽象的電路原理有更深入理解；線下實驗是在實驗室對模擬電子電路進行硬件模擬和測試，用以提高學生的實際動手能力和常規的實驗儀器的使用能力。將這兩種方式的結果進行對比思考，有助于學生對實驗的仿真理想環境和實驗室實驗的實際條件之間差距的對比和理解，對今后的課程設計和畢業設計時設計系統電路參數的額定余量等環節有一定幫助。

線下“教”主要是教師在課堂上教授課程內容，并給學生進行作業解答和實驗軟硬件的講解。課堂上教師主要是使用課前制作好的PPT進行講解，并結合學生課前預習時在學習平臺上留下的問題，對重點和難點進行課堂現場講解，期間，學生也可以向教師進行請教和提問，進行現場互動。在實驗室進行實驗教學時，教師指導學生正確使用仿真軟件和實驗儀器、設備，指導學生掌握措建實驗系統和調節實驗參數的技巧，并引導學生如何將仿真結果和具體實驗結果進行對比，從中領悟虛擬仿真系統和實際實驗系統之間的聯系和區別，指導學生如何使用實驗數據的分析來解釋書本中的一些原理和定律。

“模擬電子技術”課程的線上線下混合式教學方式的具體過程包括課前預習、課中教學和課后鞏固三個階段。

1.課前預習階段（學習指南）

在課前預習階段，教師首先發布學習指南，讓學生對于即將要預習的課程內容產生宏觀認識，并通過問題引領指導學生梳理各部分內容之間的對應關系，將整體和局部有機整合，并在此過程中發現問題，提出問題。課前預習階段是培養學生主動查閱資料和主動學習的習慣，是提升學生學習能力及探知能力的重要階段。課前教師依據下次將要講解的內容給學生布置相應的MOOC學習內容，或者通過學習通或雨課堂等平臺向學生推送相關的PPT、視頻、文本等學習資料。學生在線完成該部分內容的自主學習，通過課前預測及時掌握自學的成效，并對預習中碰到的疑難問題放在學習平臺上，等待教師線上解答或者在線下課堂教學時一并解答。教師通過網絡平臺統計學生課前預習課程的相關信息，把握學生學習進度，了解學習難點，并根據學生反饋完善線下教學內容及確定重點講解部分。教師通過線上學習平臺布置課堂或課下的思考題和作業，學生針對課堂思考題在線進行自行回答或有教師點名進行提問，這些都是教學效果評價重要的一環，學生應主動積極回應教師的提問。課下作業由學生課后完成并上傳到學習平臺上，教師根據作業完成的情況了解學生課堂知識掌握的情況和上課的效果，并作出反思用于下次授課的改進。

2.課中教學階段

課中教學階段包括線上、線下課堂講授環節和答題解疑環節。在課程講授過程中，教師利用多種媒體形式如PPT、短視頻講解等呈現方式，圖文并茂，使課堂講授形式多樣化；也可以利用線下現場教學方式，根據觀察課堂上學生的反映情況隨時調整上課的節奏、內容的難易程度等。在課程教學過程中，教師可適當融人一些思政元素，既可以使學生加深對課程抽象知識的理解，也可以使青年學生樹立正確的人生觀和價值觀。比如：教師通過對半導體器件發展歷程的講解，引導學生認識科學研究需要腳踏實地、刻苦鉆研和長期奮斗才有可能取得較大成功；通過對放大電路原理的講解，引導學生在做事的過程中要講究效率和機器技巧，有時會起到事半功倍的效果；通過對反饋知識的講解，引導學生知道現在所付出的努力，即使短時間顯現不明顯，但日積月累，長期下來一定有較大的正面收獲。另外，由于課前預習階段，教師已經提前了解學生線上學習中提出的問題，可以有的放矢地進行授課，避免傳統教學方式中重點不突出的缺點。對于一些比較容易理解與掌握的章節，課前可以先讓同學們分組查閱資料、制作PPT等，并在課堂上進行交流討論，將傳統教學方式下的被動接收式學習轉為主動參與式學習，最后，由教師進行統一匯總，信息反饋查缺補漏，完成這一部分內容的學習。

3.課后鞏固階段

課后鞏固階段包括學生自我復習環節和教師根據課堂教學的反饋整理資料再提供給學生課后學習使用環節。課堂講授結束后，學生根據自己上課時接受的情況，參照上課時記下的課堂筆記和教師布置的作業以及反饋的內容，對書本知識進行復習和再理解。為繼續鞏固學習效果，教師可繼續向學生推送復習內容，以對課堂上的重點、難點進一步強化，形成新的學習指南；也可以針對學生預習階段及課堂講授階段錯誤率較高的題目，設計課后訓練內容，使得學生在解題過程中，修訂錯誤，加深理解，強化記憶；也可以設計一些仿真或實驗項目，通過仿真或實驗提高學生實踐動手能力和加深對課本理論部分理解；學生也可自行設計實踐項目。

（二）教學評價方式

線上線下混合式教學評價采用多元評價方式，課程考核主要包括平時過程性考核和期末試卷考核。平時過程性考核主要包括平時作業、課堂表現、考勤、學習指南的完成度和實驗。其中，實驗主要包括Multisim軟件仿真電路以及在實驗室中的實踐操作，重點考查學生在實驗過程中的熟練程度和實驗結果，這些結果將記錄在學習通中，方便教師查看。在平時課堂表現和線下實驗評價環節，教師可以引入學生自評和學生互評因素，這樣有利于在教學過程中激發學生積極思考問題和積極回應教師的提問，也有利于提高學生平時表現自我的能力。期末試卷重點考查課本內容理論部分，包括基本理論部分和一些綜合分析和計算部分。任課教師可以在學生階段性測試結束后，對學生的平時過程性考核和實驗考核成績進行分析，這樣可以有針對性地對學習成績低的同學進行訪談，了解學生成績低的原因，及時做出應對。

結語

在“模擬電子技術”課程教學中采用線上線下混合式教學模式，構建“多維－立體－交互”式教學平臺，將之前上課的單向灌輸式模式向多維立體互動式模式轉變，教學評價方式由單一式評價向多元化評價轉變。此教學模式體現了“以教師為主導，學生為主體”的教學理念，激發了學生的學習積極性和培養學生自主學習的能力。

作者簡介：王樂（1992-），男，漢族，安徽蚌埠人，博士研究生，講師，研究方向：激光大氣傳輸。