立体课堂教学模式在模拟电子技术实验课程中的改革探索

摘 要：运用雨课堂、优慕课、计算机仿真、开放性实践教学多种手段，建立起针对模拟电子技术实验课程的立体式课堂教学模式，达到改善传统实验教学模式对学生学习兴趣、动手能力、创新能力培养的不足。使得新的教学模式更适应医学院校生物医学工程专业和医学实验技术专业学生的需要，从而提高教学效果。

关键词：模拟电子技术实验教学；教学改革；立体式教学模式

学生、教师、教学内容及教学媒体是教学要素的四个方面，将其相互作用构成一个稳定的有机整体，也就是所谓的教学模式。从实践的角度来看，教学模式即是一个体系，本质就是将教学方法、教学手段、教学组织形式融为一体，教师的具体教学行为就是该体系的一种理论实现，不同的教师按需选择不同组合方式。微观的教学活动具有可变性，是时刻变化的，但是从宏观的角度来观察教学过程，它具有稳定的过程形式。

一、 模拟电子技术实验教学的现状

培养学生的创新精神和创新能力是高等教学改革的核心目标，而实验教学是培养学生实践能力和创新能力的关键环节，也是培养学生创新思维和能力的重要手段。模拟电子技术基础课程是我校生物医学工程专业和医学实验技术专业的一门实践性很强的专业基础课。随着网络技术翻天覆地的变化，传统的教学模式日益显示出疲态，在适应社会培养具有创新和动手能力人才的需求方面出现不足，主要体现在以下几个方面：

1. 教学模式单一。单一的实验教学长期以来形成“教师介绍实验原理、步骤、演示操作过程，学生听后依葫芦画瓢模仿实验操作”的教学模式，枯燥的理论推导和电路分析往往使学生滋生厌倦情绪，教师讲得累，学生听得困。学生数据通过机械地模仿教师的操作来获取，对学习兴趣的激发和培养无从谈起，更谈不上培养学生的自主创新能力。

2. 实验教学内容安排不合理。目前的实验教学中以验证性实验为主，有限的课时限制下，教师基本不愿意开设更多消耗时间和精力的设计性实验和综合性实验。在实现提高学生设计能力和创新思维能力的教学目标方面非常有限。

3. “小组合作”形式大于内容。目前实验教学是将学生分为2～3人为一小组，合作完成一个实验项目。小组合作学习具有体现教学民主，给予学生更多自由时间和交流机会的优势。但存在课堂氛围易失控，“合作”流于形式的问题。且更大得益者在于好学生，拥有更多发言机会，扮演组内领导和帮助者的角色，而困难学生依靠好学生来获得信息，放弃了独立思考和动手的机会。困难学生获益低于班级理论教学。同时，实验指导教师需兼顾数十小组，更在意小组学习结果而忽视了成员的参与度。激发出“小组合作”潜力，实现所有学生的参与，是教师需要思考的课题。

4. 实验教学考核方式不完善。将教学中的实际效果与预定的教学目标加以比较，发现差异、予以纠正和处理并反馈的过程称为考核。但目前的实验考核主要参考依据就是学生实验报告的书写结合学生参与实验课的考勤情况。且现状是书写实验报告更多依靠优秀学生的贡献，所以，考察成绩既不能真实完整体现所有学生的参与度，也没有形成师生间的有效反馈。

二、 立体教学模式的建设与尝试

文章在继承传统教学模式优势的基础上，结合目前课程实验教学的教学目标、教学内容、学校软硬件以及本校学生水平、教师实际情况，构建了包括优慕课、雨课堂、多媒体教学、计算机仿真、开放性实践教学等在内的立体化教学模式，并进行了尝试和探索。在保证学生作为学习的主体前提下进行有目的、有计划和有成效的实验教学，从而提升实验课程的学习效率。

1. 实验内容的改变。首先，减小验证性实验的比重。模拟电子技术实验是一门应用型的课程，需要在实验内容上有所侧重，体现对学生动手能力、应用能力和创新能力的培养差异。文章将模拟电子技术实验分为三类：依次是准备性实验，基础验证性实验、设计性实验。工欲善其事，必先利其器，准备性实验就是“器”，其范围指元器件认识和基本仪器使用；有了“器”，就可以学着做事了，而最基本最简单的“事”，就是以课程内容为主的基础性验证实验，掌握了工具，学会了方法，需要自己去动手、动脑，这就是需要以培养学生能力为主的选配性设计实验。三类实验相辅相成互为补充。

其次，加强实验数据的分析。精确实验数据的获得，不仅标志着实验的成功，也进一步说明实验方法的正确，实验设备的完好以及读数方法的正确。数据误差来源于某一因素或者多因素的共同作用。学生如果能够从数据的变化中找到内在因素的联系，将对学生分析能力和动手能力得到极大的锻炼。所以严格要求学生对实验数据进行分析讨论非常必要。

2. 实验教学方法的改变。首先，引入计算机仿真实验。仿真实验作为一种辅助手段，有着传统实验不可比拟的优势。文章采用SPICE仿真实验软件。它既可以弥补实验室器材数量、场地面积的不足，也有效地延伸了实验时间、空间和场地，丰富了实验教学的内涵，同时在理论教学和实际操作实验之间架起了一座过渡和沟通的桥梁，对降低实验成本、更新实验教学方法，提高实验教学质量，改善实验教学效果起到了很大的促进作用。

其次，充分利用手机端教学平台优慕课和雨课堂及多媒体教学手段。传统的教学是封闭的，将学生和教师的交流范围局限在课堂、实验室、学校办公室区域内。随着网络技术和智能设备的高速发展，教学材料分享、在线阅读、讨论、交流等开放性学习与实践活动均可以在移动智能设备端随时参与。目前我们主要利用网络平台优慕课、雨课堂、微课共享等方式让教师能够立体全面地参与进学生在课前、课中、课后的学习进度。并可通过平台后台记录量化追溯学生的学习过程和效果。如實验前的预习和实验后的讨论都通过网络教学平台优慕课来实现，教师发布问题，学生可在手机端进行分析和讨论并以作业的形式回答，每个学生登录平台的次数和时间成为教师考核的标准之一；对于实验涉及的重要理论制作为简短的微课视频上传，帮助学生利用课余的碎片时间进行学习，每名学生登录和观看的时间和进度教师可通过后台查看。在实验课程中，对于实验中关键的注意事项和难点，教师通过雨课堂同步在线分享，在讲解的同时，鼓励学生通过雨课堂手机端实时提出疑问，进而发现问题，雨课堂给了学生反馈的时间和空间，方便学生及时反馈学习情况。促使学生从过去的“会学”变为我“学会”了，同时养成勤于思考的习惯。教师通过雨课堂教师端实时了解到整个班的学习反馈情况，及时解决问题。实现对问题的“发现—分析—解决—再发现”的良性循环。这样既可以避免学生提问打断教师教学过程，又可解决学生害怕课堂提问的尴尬，同时保证了课前、课中、课后教师通过平台随时掌握学生的学习动态并及时进行有效反馈。

第三，建设开放性实验平台。模拟电子技术作为一门与生活密切相关的课程，可以通过开放性实验的设计开设实现课堂教学的补充和延伸。开放实验实现的形式很多，针对某一特定电子物品的设计、制作、维修、调查报告、小论文都是起到锻炼学生动手能力、创新思维的作用。既可以扩展课堂内涵，又可以激发学习热情。从教师的角度来说，对学生动手实验，查阅文献，写作论文给予合适的指导的同时，也大大提升自身理论和实践能力。这将是一个双赢的局面。

3. 实验考核模式的改变。将只看实验报告的书写和考勤表的评分模式改为全流程痕迹化成绩评估模式。学生的预习、复习通过网络在线平台优慕课的作业提交；问题讨论情况及在线时长来综合评估；学生在实验课程中的学习状态可以通过雨课堂的数据来表现；最后再结合实验报告书写情况和考勤，就可以最大限度地让教师明确每个学生在整个学习过程中的表现。最终给出更全面、更公平的实验评估成绩。

总之，立体课堂教学模式是模拟电子技术实验教学的重要内容，也是提高教学质量、提高学生能力的重要途径。需要教师在教学实践中不断探索和总结。

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作者简介：

魏冀，贵州省贵阳市，贵州医科大学。