姬五勝 張鳳山 周治麗 于萬霞 韓培培
[摘 要]翻轉(zhuǎn)課堂通過知識傳授和知識內(nèi)化的顛倒安排,實現(xiàn)了對傳統(tǒng)教學(xué)模式的革新,提高了教學(xué)質(zhì)量和效率。針對高頻電子線路課程,提出了“翻轉(zhuǎn)課堂+講授”的混合式教學(xué)模式,規(guī)劃了微課的具體內(nèi)容,構(gòu)建了課堂組織模式、學(xué)生組織模式、考核模式等,對基于翻轉(zhuǎn)課堂的高頻電子線路的混合式教學(xué)提出了具體的實施策略。
[關(guān)鍵詞]翻轉(zhuǎn)課堂;慕課;高頻電子線路;混合式教學(xué);線上學(xué)習(xí)
[中圖分類號] G642.0 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)02-0032-03
高頻電子線路是電子通信類專業(yè)核心基礎(chǔ)課程,是電子通信類專業(yè)課程中內(nèi)容最多、最難學(xué)、最難教的課程之一,也是該類專業(yè)教學(xué)計劃中專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)必修課之間的聯(lián)系“橋梁”課,搞好該課程教學(xué)十分重要。
近年來,對高頻電子線路課程的教學(xué)改革研究較多。劉靜波[1]研究了高頻電子線路實驗實踐教學(xué),著重對實驗裝置的設(shè)計、實踐項目的規(guī)劃以及實踐教學(xué)的一些具體方法進行探討,目的是提高學(xué)生動手能力。周瑩蓮[2]針對高頻電子線路課程教學(xué)中的熱點問題,結(jié)合課程特點和人才培養(yǎng)目標(biāo),在課程內(nèi)容的優(yōu)化整合、注重實效的教學(xué)方法創(chuàng)新和項目驅(qū)動的實踐能力培養(yǎng)等方面進行探索。謝晶[3]根據(jù)高頻電子線路課程特點,結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,分析傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題,從理論教學(xué)、實驗教學(xué)、考核方式等方面,對如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓展學(xué)生思維,增強教學(xué)效果,培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力進行了研究和探索。這些研究都是基于傳統(tǒng)教學(xué)模式的研究,對學(xué)生的要求較高。
鐘福如等[4]針對高頻電子線路實驗課的特殊性,在國內(nèi)外已有翻轉(zhuǎn)課堂的基礎(chǔ)上,設(shè)計高頻電子線路實驗課翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,并結(jié)合具體案例來闡明該教學(xué)模式的實施過程。汪秋婷等[5]以翻轉(zhuǎn)課堂作為課堂教學(xué)形式,將知識傳授和知識內(nèi)化顛倒安排,改變了傳統(tǒng)教學(xué)中的師生角色。該文通過分析高頻電子線路理論課程的教學(xué)難點,構(gòu)建基于翻轉(zhuǎn)課堂的抽象教學(xué)模型,但該文對高頻電子線路混合式教學(xué)的整體架構(gòu)、具體實施、慕課具體內(nèi)容未做深入研究,不能指導(dǎo)實踐應(yīng)用。在高等教育步入大眾化時代,高校生源質(zhì)量下降,學(xué)生知識基礎(chǔ)不牢固、學(xué)習(xí)能力下降,對高頻電子線路這種內(nèi)容多、難學(xué)的課程,需要采用新穎的教學(xué)形式,去提高教學(xué)效果。本文針對高頻電子線路課程, 提出了“翻轉(zhuǎn)課堂+講授”的混合式教學(xué)模式,規(guī)劃了微課的具體內(nèi)容,構(gòu)建了課堂組織模式、學(xué)生組織模式、考核模式等,對基于翻轉(zhuǎn)課堂的高頻電子線路的混合式教學(xué)提出了具體的實施策略。
一、高頻電子線路開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的理論和實踐意義
(一)理論意義
1.革新教學(xué)本質(zhì),將傳統(tǒng)“教→學(xué)”變?yōu)椤坝屑夹g(shù)支持的學(xué)→教”,使“知識傳授”與“知識內(nèi)化”兩個認知環(huán)節(jié)都得到優(yōu)化。
2.革新課堂教學(xué)模式,形成“翻轉(zhuǎn)課堂+講授”的混合式授課形式,教學(xué)視頻以慕課形式呈現(xiàn)。
3.主要教學(xué)內(nèi)容由學(xué)生在課前通過慕課學(xué)習(xí)完成,學(xué)生可以自主掌控學(xué)習(xí),不同基礎(chǔ)的學(xué)生都能適應(yīng)。
4.翻轉(zhuǎn)課堂整合了直接傳授與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)、面授與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí),使自主學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)并行開展,讓教師、課堂的角色產(chǎn)生了根本變化。
5.翻轉(zhuǎn)課堂能更多地采用討論法與探究法,這些方法針對特定問題,刺激學(xué)生思考與交流,使學(xué)生獲得多元化的思維空間,從而培養(yǎng)其積極的情感、態(tài)度與價值觀。
(二)實踐意義
1.高頻電子線路開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)具有必要性。高頻電子線路是電子通信類專業(yè)核心基礎(chǔ)課程,是一門工程性和實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課程,隨著現(xiàn)代通信技術(shù)和無線電技術(shù)的發(fā)展,其教學(xué)內(nèi)容不斷充實、教學(xué)體系不斷更新,并且越來越多地應(yīng)用到其他學(xué)科領(lǐng)域。搞好該課教學(xué)十分重要,運用混合式授課方式開展課程教學(xué),有助于提高教學(xué)質(zhì)量。
2.高頻電子線路實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的條件已具備。首先,大學(xué)生有足夠的空余時間進行課前慕課視頻的學(xué)習(xí);其次,大學(xué)有較完善的信息技術(shù)的支持,能提供大量多媒體教室、電子圖書館等,學(xué)生能方便地完成慕課線上學(xué)習(xí)并完成隨堂考試;再次,大學(xué)生筆記本電腦、iPad、智能手機等移動設(shè)備普及度很高,使用這些工具進行碎片化、移動化的學(xué)習(xí)已成為絕大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
3.高頻電子線路由于內(nèi)容多、難學(xué),采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)對學(xué)生具有較大的吸引力。首先,教學(xué)主要內(nèi)容以慕課形式呈現(xiàn),慕課學(xué)習(xí)主要在課前進行,學(xué)生有充裕的時間進行自主學(xué)習(xí),不同基礎(chǔ)、不同學(xué)習(xí)習(xí)慣的學(xué)生都能以自己熟悉的方式進行學(xué)習(xí),調(diào)動了學(xué)習(xí)積極性;其次,學(xué)生在觀看教學(xué)視頻的同時必須在線上完成隨堂考試,并及時爭取得到獎勵,具有“游戲”特性,對學(xué)生吸引力很大;再次,由于慕課是在線學(xué)習(xí),有針對每節(jié)課的論壇,學(xué)生隨時都能提問,并能及時得到解答,提高了學(xué)習(xí)效率。
4.在翻轉(zhuǎn)課堂中教師角色發(fā)生轉(zhuǎn)變。首先,教師由單純的知識呈現(xiàn)者轉(zhuǎn)變?yōu)檎n程學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者;教師在授課前總結(jié)分析學(xué)生慕課的學(xué)習(xí)情況,將學(xué)生不懂或提問較多的問題匯總起來,并以此為參考設(shè)置討論主題。其次,教師針對已設(shè)置好的討論主題,在課堂上組織學(xué)生進行討論式學(xué)習(xí)、協(xié)作式學(xué)習(xí)與自主探究式學(xué)習(xí)。這讓教師有時間與學(xué)生交談,回答學(xué)生的問題,參與小組學(xué)習(xí),甚至對每位學(xué)生的學(xué)習(xí)進行個性化指導(dǎo)。
5.研究表明,學(xué)生在聽課時只能全神貫注10分鐘到18分鐘,慕課視頻采用15分鐘以內(nèi)的“微課堂”講解方式,符合學(xué)生的教育心理特點,能夠提高學(xué)習(xí)效率。
二、高頻電子線路混合式教學(xué)方案
(一)混合式教學(xué)的學(xué)時劃分
課程教學(xué)以胡宴如主編的《高頻電子線路》(高等教育出版社)為藍本,課程總學(xué)時設(shè)計為64個。采用“翻轉(zhuǎn)課堂+講授”的混合式教學(xué)模式,“翻轉(zhuǎn)課堂”理論課學(xué)時大致44學(xué)時,“翻轉(zhuǎn)課堂”實驗課12學(xué)時,講授課為8學(xué)時。翻轉(zhuǎn)課堂占教學(xué)主體地位,約占總課時的87.5%。
(二)翻轉(zhuǎn)課堂的慕課內(nèi)容規(guī)劃
1.選擇最基礎(chǔ)、最核心的6章內(nèi)容:第二章,小信號選頻放大器;第三章,高頻功率放大器;第四章,正弦波振蕩電路;第五章,振幅調(diào)制、解調(diào)與混頻電路;第六章,角度調(diào)制與解調(diào)電路;第七章,反饋控制電路。
2.精選每章理論知識點,形成獨立的微課教學(xué)視頻,初步規(guī)劃50個獨立教學(xué)視頻。
以“第二章,小信號選頻放大器”為例,教學(xué)視頻設(shè)計為8個,按照三個自然節(jié)來劃分:
(1)2.1.1選頻網(wǎng)絡(luò)的分類和組成,2.1.2 LC并聯(lián)諧振回路的選頻特性,2.1.3 LC阻抗變換電路;
(2)2.2.1晶體管Y參數(shù)等效電路,2.2.2單諧振放大器的等效,2.2.3單諧振放大器的性能指標(biāo)及應(yīng)用;
(3)2.3.1集中選頻濾波器(陶瓷濾波器),2.3.2 放大器中噪聲的來源、定義與計算。
3.翻轉(zhuǎn)課堂實驗內(nèi)容:小信號調(diào)諧放大器,高頻功率放大器,正弦波振蕩器,振幅調(diào)制、解調(diào)與混頻,調(diào)頻與鑒頻、鎖相環(huán)電路。針對實驗操作要領(lǐng),制作6個微課視頻。
4.針對每一個微課視頻,設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)單,并在慕課學(xué)習(xí)前讓學(xué)生知曉。學(xué)習(xí)任務(wù)單包含學(xué)習(xí)指南、學(xué)習(xí)任務(wù)、問題設(shè)計、建構(gòu)性學(xué)習(xí)資源等,目的是把傳統(tǒng)的知識點灌輸轉(zhuǎn)化為任務(wù)驅(qū)動、問題導(dǎo)向的自主學(xué)習(xí),通過學(xué)習(xí)使學(xué)生具有把學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為問題的能力。
(三)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)架構(gòu)設(shè)計
1.理論課堂(線下學(xué)習(xí)階段)教學(xué)模式。在授課前要分析總結(jié)學(xué)生慕課的學(xué)習(xí)情況,將學(xué)生不懂或提問較多的問題匯總起來,并以此為參考設(shè)置討論主題,之后教師將討論主題上傳至平臺,讓各組學(xué)生做好準(zhǔn)備。課堂上教師首先解答學(xué)生共性問題,共同討論疑難問題,其次單獨解決個別學(xué)生的問題。
2.實驗課堂(線下學(xué)習(xí)階段)教學(xué)模式。課堂上教師首先告知學(xué)生實驗所需儀器,簡要闡明實驗要求和最后要獲得數(shù)據(jù),然后學(xué)生自己動手做實驗;教師與學(xué)生一道分析學(xué)生實驗中遇到問題并現(xiàn)場解決,提取每一組學(xué)生實驗數(shù)據(jù)并打分。
3.講授課堂教學(xué)內(nèi)容安排:第一章,緒論(高頻電子線路的發(fā)展歷史、前沿技術(shù)講解,課程特點與主線),難解習(xí)題選講,課程總結(jié)與知識串講等。
三、高頻電子線路混合式教學(xué)的組織模式
(一)課前學(xué)習(xí)(線上學(xué)習(xí)階段)學(xué)生分組模式
每組由三名學(xué)生組成,其中班級優(yōu)等生1名、中等生1名、后進生1名。一個班級按照總評成績將學(xué)生劃分成三個等級,三名學(xué)生的名次級差在10-15之間(以班級總?cè)藬?shù)來定,如班級總?cè)藬?shù)30人,級差為10)。中等生、后進生結(jié)成對子,在慕課學(xué)習(xí)中互相幫助;優(yōu)等生是組長,負責(zé)幫助組內(nèi)另2名學(xué)生,解決慕課學(xué)習(xí)中的問題。
(二)翻轉(zhuǎn)課堂(線下學(xué)習(xí)階段)組織模式
學(xué)生分組不變,與線下學(xué)習(xí)相同。教師集中解答共性問題時,學(xué)生無需分組。疑難問題原則上由優(yōu)等生根據(jù)小組學(xué)習(xí)和自身學(xué)習(xí)情況提出,中等生和后進生可以提出自身的個性問題。有疑難問題和個性問題的學(xué)生分成兩組分別集中在一起,教師分別解答每一組學(xué)生的問題;一般中等生、后進生問題先解答,優(yōu)等生問題后解答;在解答某一組學(xué)生問題時,另一組學(xué)生可以先討論。對于課堂上解答不完的問題,由教師在課后通過電子郵件或其他方式及時解答(必須在下一次課堂教學(xué)之前完成)。
對于無問題的學(xué)生,可以自愿參加這兩個小組的討論,也可以自習(xí)課程相關(guān)內(nèi)容,或完成書面作業(yè)。
(三)混合式高頻電子線路的考核模式
1.課程總成績=慕課學(xué)習(xí)(50%)+課堂表現(xiàn)(10%)+書面作業(yè)(10%)+實驗(15%)+期末考試(15%)。
慕課學(xué)習(xí)成績一般按節(jié)隨堂考試(例如2.1、2.2、2.3每一個微課都有一次考試),所有慕課線上學(xué)習(xí)成績累積并折算進入總成績。慕課隨堂考試總分10分,必須達到6分才能進入下一階段學(xué)習(xí),慕課學(xué)習(xí)成績由所有隨堂考試成績總評確定;未學(xué)完所有慕課內(nèi)容者不給成績,需要重修。課堂表現(xiàn)以學(xué)生提出問題和參加討論次數(shù)來評價,設(shè)定下限次數(shù),達不到下限次數(shù)不給本階段分數(shù),達到較高次數(shù)者給滿分。書面作業(yè)是針對學(xué)生的個性化任務(wù),不同學(xué)生的作業(yè)在要求原則上不一樣。實驗成績根據(jù)實驗課堂表現(xiàn)和實驗報告來評定。
如本課程設(shè)定為考查課,可取消期末考試,課程總成績調(diào)整如下:
課程總成績=慕課學(xué)習(xí)(55%)+課堂表現(xiàn)(15%)+書面作業(yè)(10%)+實驗(20%)。
四、關(guān)鍵問題討論
1.翻轉(zhuǎn)課堂的核心內(nèi)容是教學(xué)視頻,教學(xué)視頻決定了教學(xué)質(zhì)量。因此,高頻電子線路的教學(xué)視頻制作是首要要解決的問題,教師不但要講好課,而且要組織團隊做好視頻的制作,使視頻適宜在線上分享。慕課視頻的時長應(yīng)保持在15分鐘以下,最好在10分鐘左右。
2.慕課最引人入勝的地方是線上隨堂考試,學(xué)生不能“過關(guān)”時只能通過重學(xué)視頻內(nèi)容再去回答問題。隨堂考試的題目要設(shè)計得當(dāng),不能與課本習(xí)題或輔導(dǎo)習(xí)題重復(fù)。同時,慕課內(nèi)容嚴格按照章節(jié)的前后順序設(shè)置邏輯,前面內(nèi)容沒通過,不得進入后續(xù)的慕課內(nèi)容學(xué)習(xí)。
3.要深入研究翻轉(zhuǎn)課堂、講授兩種課堂教學(xué)課時量的比例劃分以及這兩類課堂的內(nèi)容安排。翻轉(zhuǎn)課堂主要內(nèi)容以學(xué)生在課前慕課學(xué)習(xí)中存在的問題解決為主,教學(xué)方式以討論式、協(xié)作式為主,課時量約占總課時的5/7;實驗課約占總學(xué)時的1/7,實驗課需要課前預(yù)習(xí),實驗內(nèi)容及操作過程仍然采用慕課視頻呈現(xiàn);講授式課堂主要內(nèi)容有課程緒論及前沿技術(shù)、課程總結(jié)及內(nèi)容串講、難解習(xí)題等,課時量約占總課時的1/7。
4.要周密安排翻轉(zhuǎn)課堂課前慕課學(xué)習(xí)的學(xué)生組織、課堂討論的教學(xué)組織。重視慕課學(xué)習(xí)協(xié)作小組的學(xué)生選擇,使小組長能夠幫助組內(nèi)學(xué)生進行慕課學(xué)習(xí),形成團結(jié)互助的良好風(fēng)氣;課堂討論既要解決所有學(xué)生共性問題,又要解決部分學(xué)生的個性問題。
5.線下學(xué)習(xí)給學(xué)生充分發(fā)揮知識學(xué)習(xí)的空間,但是書寫能力、知識掌握是否牢靠,仍然是能力考查的重點之一,所以綜合考核中保留了書面考試和作業(yè)的環(huán)節(jié)。
五、結(jié)論
目前,國內(nèi)慕課平臺逐漸增多,但是這些慕課平臺推出的課程數(shù)量整體不多,且仍然以人文社會課程居多,自然科學(xué)、工科課程偏少;而自然科學(xué)、工科中以物理、化學(xué)、計算機類課程居多,電路類課程很少,高頻電子線路課程在中文慕課中還沒有找到。開展基于慕課的高頻電子線路翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實踐研究,能助推工科類慕課建設(shè)和教學(xué)改革,對提高大眾教育背景下的教學(xué)質(zhì)量,提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率,有十分積極的意義。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 劉靜波.高頻電子線路實踐教學(xué)的建設(shè)和探索[J].電氣與電子教學(xué)學(xué)報,2006(4).
[2] 周瑩蓮.“高頻電子線路”課程教學(xué)改革的探索與實踐[J].教育教學(xué)論壇,2016(7).
[3] 謝晶. 《高頻電子線路》課程教學(xué)改革的研究與探索[J]. 教育教學(xué)論壇,2016(5).
[4] 鐘福如,劉麗娟,王慧. 翻轉(zhuǎn)課堂在高頻電子線路實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].新課程研究,2015(9).
[5] 汪秋婷,鮑威. 基于翻轉(zhuǎn)課堂的高頻電子線路混合式教學(xué)研究[J].今日科技,2015(12).
[責(zé)任編輯:鐘 嵐]