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主办:内蒙古自治区北方文化研究院
出版:课程教育研究杂志社
编  辑:课程教育研究杂志社
社  长:贾继贤
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执行主编:刘巧珍
投稿邮箱:tougao@kcjyyjzzs.com
我刊入选第二批学术期刊名单
期刊类别:纯教育、G4
国际标准刊号 ISSN 2095-3089
国内统一刊号 CN15-1362/G4
邮发代号:16-129
出版日期:每月25日

我刊投稿论文
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作者:刘圆圆 顾梅园
  【摘要】“模拟电子电路”课程教学中一直存在内容多,相对课时少,学生入门难等问题。近几年来杭电模电课程组针对这些问题进行了持续的教学模式改革探索和实践,包括小班教学,探究式教学和翻转课堂教学等多种教学模式的试点,积累总结了较完整的教学资料,形成了较为合理的评价体系。通过改革探索,在工科学生自主学习能力,实践动手能力和团队协作能力培养方面取得了较好的教学效果。
  【关键词】翻转课堂 教学模式改革 模拟电子电路课程
  【基金项目】杭州电子科技大学基于MOOCs/SPOC的翻转课堂改革项目“模拟电子电路”课程,杭州电子科技大学教学模式改革项目“电路与电子线路”课程。
  【中图分类号】TN710-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)45-0225-02
  一、改革背景解析
  “模拟电子电路”课程,简称“模电”,是本科电子通信类专业的基础课程,主要内容包括半导体器件及应用,放大器分析与设计,电源分析与设计,以及滤波等模拟电路模块分析与设计等。课程内容具有概念、理论、方法层次多,系统性、相关性强等特点,而且随着新理论、新技术的不断出现和迅速发展,课程内容也需要不断更新和升级。
  对于大学生而言,模電课程的难入门和难掌握,在大学课程中算是首屈一指的。教师除要完整讲授理论知识点和经典分析设计方法之外,更要注重给予学生工程实践方面的引导,更强调理论与实践并重的学习方法。因此,在有限课时的课堂教学过程中,每堂课都有大量的新知识涌入,教师难以向学生深入地传授课程重点,更难以引导学生理清知识内容和动手实践之间的相关性,学生学习的信心和兴趣很难得到有效激发。
  在杭州电子科技大学,每年有1000多名学生会修习“模拟电子电路”课程。在进行教学模式改革前,该课程一般采用大班授课模式,教师在16周内,完成12个章节内容的讲授。由于学生是自由选课的,因此每个教学班级的规模一般在80人以上,个别班级还会出现超过100人的超级课堂情况。因此教师在课堂上很难把握学生当时学习情况,也就无法做出客观的评价,对学生的学习激励和反馈也不够,最后的课程评价基本以作业和期末考试成绩为依据。过于简单的评价体系和标准,也很难给学生在日后的专业学习过程中提供合理的参考。
  作为电子通信类工科专业的基础课,“模拟电子电路”课程的学习过程是学生形成适合个人的工程学习方法的过程,也是硬件工程师培养的必由之路。因此在模电课程的教学过程中,进行教学模式改革势在必行。
  二、课程改革实践过程
  针对教学内容繁多,教学模式单一,评价体系过于简单,以及部分班级师生比过低等问题,笔者所在的“模拟电子电路”课程组近几年来进行了教学模式上的多次改革尝试,主要分为2012、2013年的小班化探究式教学阶段,以及2014年至今的翻转课堂教学模式阶段。
  1.小班化探究式教学的模式改革
  课程组在2012年和2013年进行了小班化教学试点,在选课阶段,将教学班的授课规模控制在40人左右;同时对课程内容进行整合,特别是引入软件仿真环节和硬件制作环节,使学生掌握基本的专业知识和技能,同时减少各课程之间不必要的内容重复,比如删减了在“通信电子电路”课程中会重点介绍的高频振荡器部分。
  在课堂教学环节上,教师将“探究式教学”与传统教学相结合,控制压缩讲授课时的时长,在每次课都穿插安排20分钟左右的讨论和答疑环节,引导学生由单纯的课堂“听众”向课堂“参与者”进行转变,同时加强平时的过程考核,对参与课堂讨论,或者提出问题的同学给予一定的分数奖励;要求学生3~5人组成学习小组,共同完成课堂讨论和课后软件仿真练习,实现同伴互助式学习,同时引导学生培养团队合作能力。
  普通班学生实验是独立在实验箱上完成规定实验,而试点班学生除几个基础实验外,还要以2人一组的方式完成一次硬件制作,从原理图绘制、仿真、PCB版图绘制,再到PCB制版、焊接、调试,每位同学都完整参与一次硬件的基本制作流程。
  课程组设计了过程考核机制,放弃过去过度依赖最后一考的评价方式,在考核环节中引入课堂表现、课后仿真成绩、硬件制作成绩以及课后作业成绩考核,同时提高平时成绩在总评中的比例;考试方式采用开卷方式,题目设置上增加了实践环节的考核,减轻学生背诵各个概念、公式、指标的负担。
  课程组希望引导学生更加注重平时的积累过程,而不仅仅是最后的考前突击,希望通过这样的教学方式引导学生在学习模电课程的过程中,形成自主学习习惯和适合个人的学习方法。
  2.翻转课堂教学模式
  2013年果壳网成立MOOC学院,慕课开始进入中国。课程组教师通过相关课程的试听学习,开始考虑将这种形式引入模电课程教学。结合前期教学模式改革探索中出现的各种问题(在第三部分将进行详细阐述),课程组对教学模式进行了重新设计,并从2014年开始进行试点。
  (1)课前学习内容的设计
  课程组为课前学习环节提供了丰富的学习资料。
  首先教师在每周开放学习前,给出设计好的一周学习计划,让学生在开始学习之前对本周的任务有一个明确的认识,以便学生可以根据自己的实际情况,合理安排时间,进行有效的课前学习。
  其次,对教学内容再次进行梳理,将知识点进行拆分和整合,并录制成知识点教学视频;考虑到学生学习时有效的持续时间有限,根据知识点内容的不同,将每段教学视频的时长控制在5~10分钟左右。经过几轮教学实践后,不断进行修改,目前已完成三次完整的教学视频录制,同时也录制了部分仿真演示视频。学生每周的视频学习时长大致在40~50分钟左右。
  第三,为保证学生视频学习的效果,在视频中间穿插了对应的小测验,通过分析学生在视频观看过程中的测验结果,教师可以掌握学生到底在哪个知识点上会产生较长时间的停留,以及最容易出错的知识点是哪一个,为课堂深化和后期的视频更新做好数据收集。

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