尹克 徐瑩

摘要：本文以杭州電子科技大學(xué)生儀學(xué)院電子線路課程為例，介紹了基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式結(jié)合開放式課程的實(shí)踐教學(xué)：首先，將電子線路實(shí)踐類課程進(jìn)行改革，設(shè)置分層教學(xué)的體系架構(gòu)，通過翻轉(zhuǎn)課堂的形式，將知識理論的內(nèi)化放在課前，將課程組織的重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)，強(qiáng)化、加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解。經(jīng)過三年的探索與實(shí)踐，我們?nèi)〉昧溯^好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)模式改革；電子線路；實(shí)踐課程

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）31-0161-02

一、前言

電子線路實(shí)踐教學(xué)是電子信息類工科專業(yè)課中重要的組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力和操作動(dòng)手能力的重要環(huán)節(jié)。為提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，需要不斷改革教學(xué)內(nèi)容，改善教學(xué)方法，增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間。與傳統(tǒng)的電子線路實(shí)踐教學(xué)相比較，開放式的綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)得到了廣泛認(rèn)同，在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)方面取得了顯著的效果。但綜合設(shè)計(jì)性實(shí)踐的授課時(shí)間長，課程學(xué)時(shí)量大，對實(shí)驗(yàn)室場地、實(shí)驗(yàn)室的使用時(shí)間、實(shí)驗(yàn)授課人員的需求倍增。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式是把傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程翻轉(zhuǎn)過來，將知識傳授通過信息技術(shù)的輔助在課前完成；實(shí)踐的過程，即知識內(nèi)化在教師的指導(dǎo)和同伴的協(xié)助下在課堂上完成。因此，我們將翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)手段運(yùn)用到開放式課程中，結(jié)合兩者的優(yōu)勢，提出了一種基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的電子線路開放式課程設(shè)計(jì)。

二、電子線路實(shí)踐課程的開放式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

首先，對電子線路實(shí)踐教學(xué)的課程進(jìn)行分層設(shè)計(jì)，結(jié)合基礎(chǔ)性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、開放性綜合實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)三種實(shí)踐模式，使得不同難度的內(nèi)容銜接交錯(cuò)，實(shí)現(xiàn)“基礎(chǔ)”、“設(shè)計(jì)”與“創(chuàng)新”的有機(jī)統(tǒng)一。依據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的難度和課時(shí)數(shù)將電子線路實(shí)踐的教學(xué)內(nèi)容分成三個(gè)層次：一是“基礎(chǔ)驗(yàn)證”，內(nèi)容相對基礎(chǔ)，覆蓋面寬泛，完成難度相對簡單。其教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生全面掌握常用器件、常用工具，為后續(xù)課程奠定基礎(chǔ)。二是“設(shè)計(jì)實(shí)踐”，給定設(shè)計(jì)目標(biāo)和必要的電子器件，由學(xué)生自主設(shè)計(jì)完成一個(gè)內(nèi)容相對綜合、難度適中的設(shè)計(jì)任務(wù)。其教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生通過查找資料、比較和驗(yàn)證，完善設(shè)計(jì)方案，完成理論報(bào)告和實(shí)物制作。三是“創(chuàng)新項(xiàng)目”，只提供設(shè)計(jì)目標(biāo)、功能指標(biāo)和性能指標(biāo)，由學(xué)生個(gè)人或組隊(duì)完成一件實(shí)物作品。其教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生初步掌握電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)。這三種難易程度不同的課程設(shè)計(jì)，不但可以完成基本的教學(xué)目標(biāo)，還能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)有所長的學(xué)生得到更大程度的提升。

其次，創(chuàng)新電子線路實(shí)踐課程的教學(xué)模式，建立開放的教學(xué)氛圍、開放的教學(xué)過程，改革教學(xué)考核方式，從而突破實(shí)驗(yàn)場地不足、器件資源不充足等局限，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。傳統(tǒng)的電子線路實(shí)踐教學(xué)，要求實(shí)踐的全過程集中在特定實(shí)踐、特定地點(diǎn)和特定內(nèi)容上。我們在“基礎(chǔ)驗(yàn)證”的基礎(chǔ)上提出了“設(shè)計(jì)實(shí)踐”和“創(chuàng)新項(xiàng)目”這兩種教學(xué)模式，模糊課內(nèi)與課外的界限，拓展了實(shí)踐過程中“教”與“學(xué)”的概念和內(nèi)涵。實(shí)施新的教學(xué)模式的關(guān)鍵在于開放的實(shí)踐過程，即不再將課程的全過程都集中在特定的時(shí)間、特定的地點(diǎn)和特定的內(nèi)容上。

三、電子線路開放式課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂的本質(zhì)是一種整合化的主動(dòng)學(xué)習(xí)工具，其組織形式包括項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法、問題解決式學(xué)習(xí)、案例教學(xué)、在線觀看視頻、在線測試等教學(xué)元素。參照美國翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)先驅(qū)Robert Talbert教授所總結(jié)的翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施模型，我們提出了更適用于電子線路開放式課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在電子線路開放式課程中的應(yīng)用，包括課前、課內(nèi)和課后三個(gè)階段。

（一）課前

教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)制作教程材料，供學(xué)生自學(xué)，其形式包括教學(xué)視頻、在線測試以及實(shí)物模型等。教師借助在線統(tǒng)計(jì)工具，評估學(xué)生對知識點(diǎn)的認(rèn)知程度，有針對性地調(diào)整課堂活動(dòng)。以基礎(chǔ)驗(yàn)證部分的教學(xué)環(huán)節(jié)為例，其教學(xué)目標(biāo)是向?qū)W生介紹常用工具、常用元器件的外形特征和選型。我們將每節(jié)課分解為2～3個(gè)知識點(diǎn)，為每個(gè)知識點(diǎn)錄制5分鐘左右的視頻，學(xué)生觀摩后在線答題，然后進(jìn)入下一個(gè)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，由此完成課前的知識傳遞。

（二）課內(nèi)

知識的傳遞在課前完成，而知識的內(nèi)化則是在教師的指導(dǎo)和同伴的協(xié)助下在課堂上完成。翻轉(zhuǎn)課堂對教師最大的挑戰(zhàn)在于如何使課堂上的學(xué)習(xí)活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生更深層次的學(xué)習(xí)，加速知識的內(nèi)化。我們設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生利用所學(xué)知識，通過查找資料、比較和驗(yàn)證，完成理論報(bào)告和實(shí)物制作。這一階段，通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、學(xué)習(xí)小組等，組織學(xué)生進(jìn)行互學(xué)、互助、互評。由于前期的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、先備知識、學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)存在差異，學(xué)生間的交流與合作更易于查漏補(bǔ)缺。

（三）課后

通過課堂上的互動(dòng)和討論，學(xué)生明確了知識點(diǎn)的疏漏，利用教師提供的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行鞏固和補(bǔ)救，整理和完善各組的項(xiàng)目成果，由教師進(jìn)行總結(jié)性評價(jià)，從而完成翻轉(zhuǎn)課堂的過程。

基于翻轉(zhuǎn)課堂的開放式教學(xué)模式，不僅突破了實(shí)驗(yàn)場地不足、課時(shí)數(shù)不充足的局限，還能提高教學(xué)效率，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。不過要普遍應(yīng)用這種新的教學(xué)模式也存在一些難題：教師需要花費(fèi)更多精力制訂明確可達(dá)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，設(shè)計(jì)清晰簡練的學(xué)習(xí)路線，精心組織課堂活動(dòng)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；要求教師具備更高要求的職業(yè)技能，加大了教師的工作量，從而增加了教學(xué)難度。

四、翻轉(zhuǎn)課堂的開放式實(shí)踐教學(xué)案例

下文以“帶記憶調(diào)光臺燈電路制作”這一教學(xué)項(xiàng)目為例，介紹翻轉(zhuǎn)課堂在開放式實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用。

（一）教學(xué)目標(biāo)

實(shí)施分層教學(xué)，允許學(xué)生根據(jù)個(gè)人情況選修不同程度的項(xiàng)目，分別設(shè)置學(xué)習(xí)目標(biāo)如下：①基礎(chǔ)驗(yàn)證部分。掌握帶記憶調(diào)光臺燈設(shè)計(jì)原理，熟練掌握焊接技術(shù)，可以通過測試、分析排除故障。②設(shè)計(jì)實(shí)踐部分。掌握用Protel DXP軟件繪制原理圖的技術(shù)，獨(dú)立完成帶記憶調(diào)光臺燈設(shè)計(jì)原理圖繪制，掌握印制電路板制作過程，熟練掌握焊接技術(shù)，通過測試、分析等排除故障。③創(chuàng)新項(xiàng)目部分。根據(jù)項(xiàng)目提供的功能和性能指標(biāo)，自主設(shè)計(jì)一種調(diào)光臺燈，自主完成器件選型，繪制原理圖，運(yùn)用軟件仿真，制作實(shí)物，進(jìn)行焊接、調(diào)試，測試并分析故障原因。

（二）教學(xué)設(shè)計(jì)

在以往的教學(xué)中，“帶記憶調(diào)光臺燈電路制作”需要8周課時(shí)完成，課堂上講授電路原理、繪圖軟件的使用等陳述性知識以及焊接技術(shù)等程序性知識著力頗多，而學(xué)生在實(shí)際操作中，因個(gè)體程度差異較大，教師無法給予及時(shí)有效的反饋。這違反了電子線路課程設(shè)置的初衷，消耗了學(xué)生的求知欲，嚴(yán)重影響了實(shí)踐教學(xué)的效果。而小組中的學(xué)習(xí)同伴間的協(xié)作、互助和分享，更有易于學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握；在實(shí)踐中的互動(dòng)與溝通，更容易發(fā)掘?qū)W生在學(xué)習(xí)上的困難與盲點(diǎn)。

因此，我們對“帶記憶調(diào)光臺燈電路制作”這一教學(xué)項(xiàng)目進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，在課前為學(xué)生提供學(xué)習(xí)資源、在線小測試等，完成陳述序知識的學(xué)習(xí)；通過錄制教學(xué)視頻，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)專業(yè)軟件的使用及焊接技術(shù)等程序性知識；課堂時(shí)間則允許學(xué)生根據(jù)知識點(diǎn)的掌握情況以及個(gè)人興趣自由組合，選擇不同難度的教學(xué)任務(wù)，組成項(xiàng)目小組。通過“學(xué)生自評—小組互評—教師驗(yàn)收”形成最終課程評價(jià)，完成知識的查漏補(bǔ)缺，深化學(xué)習(xí)效果。

（三）教學(xué)評價(jià)

通常，電子線路的課程考核模式是“報(bào)告成績+實(shí)物驗(yàn)收成績”。該考核模式單一，不能體現(xiàn)學(xué)生的綜合水平。在實(shí)施開放式“翻轉(zhuǎn)課堂”進(jìn)行分層教學(xué)時(shí)，為使教學(xué)評價(jià)適應(yīng)多元化教學(xué)模式，我們?yōu)椴煌y度的課程設(shè)計(jì)設(shè)置了不同的權(quán)重，當(dāng)學(xué)生選擇不同項(xiàng)目的同時(shí)也選擇了課程的難易系數(shù)。同時(shí)，根據(jù)作品的功能和性能指標(biāo)，結(jié)合每個(gè)學(xué)生對項(xiàng)目組貢獻(xiàn)度的互評指標(biāo)對教學(xué)效果進(jìn)行評價(jià)，彌補(bǔ)了以往平時(shí)成績記錄的模糊性，大大激發(fā)了學(xué)生對課程的參與程度。

（四）成效反饋

本課程的學(xué)生反饋渠道是匿名的調(diào)查問卷，主要從課程總體評價(jià)、教學(xué)模式的喜歡程度、課程影響力、學(xué)生學(xué)習(xí)模式等幾個(gè)維度進(jìn)行調(diào)查，有助于后續(xù)課堂教學(xué)模式的改進(jìn)。學(xué)生反饋了學(xué)習(xí)感想并提出了不少建議，如增加本科生助教、調(diào)整實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間、制訂小組考評方式等。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果得到如下反饋。

1.課程的總體滿意度達(dá)到90%以上。

2.分層教學(xué)模式（基礎(chǔ)驗(yàn)證、設(shè)計(jì)實(shí)踐、創(chuàng)新項(xiàng)目等）的滿意度為86.7%～96.7%。

3.學(xué)習(xí)模式、互動(dòng)形式、學(xué)習(xí)效果檢查形式的調(diào)查。

實(shí)踐表明：基礎(chǔ)薄弱或不努力的學(xué)生產(chǎn)生了學(xué)習(xí)困難，而到課率高的學(xué)生成績相對較高；自主學(xué)習(xí)和交流討論能夠提高學(xué)習(xí)效率；平時(shí)成績與期末成績高度相關(guān)。

五、展望

翻轉(zhuǎn)課堂對于實(shí)踐教學(xué)類課程是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，利用好豐富的教學(xué)資源，是開展好翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的基礎(chǔ)。在這樣的環(huán)境下，教師需要不斷更新知識儲備，跟蹤科技發(fā)展的趨勢，把課程資源建設(shè)、教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)等作為重點(diǎn)，不斷提升自己的實(shí)踐技能和教學(xué)水平，進(jìn)而更好地指導(dǎo)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)，這也是翻轉(zhuǎn)課堂的最終目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋朝霞，俞啟定.基于翻轉(zhuǎn)課堂的項(xiàng)目式教學(xué)模式研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2014，（1）：96-104.

[2]賴錦輝.強(qiáng)調(diào)“競賽標(biāo)準(zhǔn)+競賽獎(jiǎng)勵(lì)”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式[J].計(jì)算機(jī)教育，2013，（16）.

[3]張金磊.“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的關(guān)鍵因素探析[J].中國遠(yuǎn)程教育：綜合版，2013，（10）：59-64.

[4]賀小鳳.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在省級精品資源共享課《室內(nèi)環(huán)境檢測》中的應(yīng)用[J].深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，12（2）：69-73.