电子线路混合式教学改革与实践

李健 孟银阔

摘要：随着信息化技术的发展，传统以教师讲授为主的单一授课模式已不能有效激发学生的学习兴趣。为提升教学质量，课题组针对电子线路课程，将多媒体课堂教学与移动互联网先进技术结合在一起，采用混合式教学方法，利用超星泛雅网络教学平台作为线上教学的重要辅助工具，重新设计了电子线路课程的教学内容，通过教学设计将线上、线下内容有机结合起来，提升学生的学习自主性，提高教学质量。

關键词：电子线路;混合式教学;学习自主性

中图分类号：G642      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）24-0161-02

1 背景

电子线路是我校电子信息类学生的一门专业基础课。本课程主要围绕二极管、三极管和场效应管及其构成的典型线性电路展开学习，要求学生通过对常用电子器件、线性电子线路及其系统的分析和设计的学习，掌握电子线路的基本知识、基本理论和基本设计方法，为电子系统的工程实现及其在专业领域中的应用打下必备的基础。

课程实施后发现，学生一直反映课程难学，电路图看不懂，不会分析，看到电路图无从下手等问题。但该门课程教学的内容多， 教学课时又有限，现有的教学方法已不能满足学生和社会的需求[1]。针对这些问题，结合当前大规模在线教育兴起的背景下，我校电子线路课题组成员教师结合混合式教学方法，主要从课前、课中和课后几个方面探索电子线路课程教学的新思路、新方法，力图从激发和监督学生的学习主动性方面入手，培养学生自主学习的学习理念[2]，提高教学效果。

2 教学改革和设计

2.1 教学设计框架

在本次教学改革中，我们主要引入和借鉴了混合式教学方法。混合式学习，就是把传统的面对面学习和在线学习有机结合，既要充分利用在线学习资源丰富、交互便捷的强大功能，又要发挥教师的引导、启发、监控教学过程的主导作用，以学习效果和效率最优化为目的，充分发挥学习的主动性、积极性和创造性，全面培养学生自主学习、探究学习和协同学习能力的一种学习方式[3]。

学生的学习主动性是提高教学效果的前提条件。但我们在教学实践中发现，有些电路基础差的同学，由于电路分析的基础较差，看到电路图却无从下手，不知道如何分析，导致他们对日渐对电子线路课程的学习产生倦怠的心理，很容易在课程初期就放弃该门课程的学习。而电子线路课程在专业课程教学中又起到了承前启后的作用，是非常重要的一门专业基础课。电路分析是学生学好电子线路课程的基础，同时，电子线路课程的学习又是后期开设的数字电路与逻辑设计、通信电子线路、集成电路原理与应用等课程的基础。针对这种情况，有必要在教学的前期加强电路分析能力的训练，并在课程教学中发散性的扩展相关领域的内容。但是，课程的教学课时又是有限的。因此，我们充分利用了混合式教学的优势，将线上、线下学习联动起来，一方面充实了学生课余的生活，激发学生自主学习能力，另一方面也有效利用了有限的线下教学课时，提高课堂教学的效率。考虑到电子线路课程在专业课程体系中承上启下的作用，基于螺旋式教学设计思想，我们对课程教学内容进行了如下框架设计：

1）在课程初期增加电路分析的训练，结合电子线路课程教学中的重点和难点，补充基尔霍夫定律、单口网络等效变化规律、叠加原理和戴维南定理等内容，通过相关习题练习，熟练掌握相关内容，补足短板。

2）在教学过程中，采用线上、线下混合式教学的方式，利用网络教学平台，将教学重点内容的视频文件发布在课程网站上，方便学生随时随地，反复多次学习，弥补单纯课堂教学，学习时间限定，不能回顾学习的不足。在课中，教师主要通过讨论、难点讲解和抢答的方式，发现学生学习的不足点，并根据学生的薄弱点，有的放矢地进行补充。在课后，通过布置一定的习题练习，加深学生对知识的理解和掌握。

3）在教学后期，大部分课程内容都已经结束，教师通过设计一些综合仿真实验和设计内容，将课程多个章节的内容结合在一起，利用实验平台或multisim仿真工具，加深学生对教学内容的理解和知识的综合应用。

2.2 混合式教学设计

混合式教学我们主要基于超星泛雅网络教学平台来开展。该平台提供了学生签到、教师发布教学任务、作业、测验、讨论等多种方式，可以灵活地开展教学。在开展混合式教学之前，我们对教学内容和方法进行了如下设计：

2.2.1 课前学情分析

教师在课堂教学之前，根据课堂教学的重点难点，结合我校学生的基本特征、已具备的基本知识和认知结构，准备学前练习，预习资料。

2.2.2 课中教学设计

教学活动设计，是指根据具体教学内容的特点，确立多种教学要素的呈现顺序，并从认知逻辑关系出发，协调讲授、讨论、问答互动等教学活动。在课堂教学中，首先需要让学生明确教学目标以及学生在教学活动中的具体任务。再通过课堂讲授、分组讨论、抢答等多种教学手段，达到教学目标。

我们将以半导体基础器件的教学内容为例，详细介绍本次教学改革中混合式教学设计的具体内容。

1）教学内容的引入。半导体基础器件是本电子线路课程的基础，该课程的核心内容都是围绕半导体器件来开展的。所以，为了激发学生的学习兴趣，我们在教学过程中，首先通过当前国内外半导体器件的发展现状介绍，向学生展示当前半导体器件的大规模应用情况，并结合中国5G技术的崛起，中美贸易战中美国限制中国使用美系芯片，意图遏制中国企业的发展，让学生理解半导体器件是信息化社会的基础，在计算机、通信、自动控制和人工智能领域都发挥着关键的作用，并以此激发学生的爱国热情，引导学生在日后的工作学习中，能攻坚克难，要更加注重研发、注重知识产权，把自己做强做大。

2）针对教学重点内容构建线上教学资源。我们根据教材内容，把重要的知识点，如PN结、半导体二极管的伏安特性、半导体二极管的模型、晶体管的结构、晶体管的伏安特性曲线等内容，每个知识点都设计5-10分钟的PPT，并录制成小视频发布到网上，方便学生随时学习观看学习。

3）以讨论为主的课堂教学。在课堂教学的过程中，针对课程的重点、难点知识，结合典型例题，和同学们进行分析讨论。比如，在对半导体二极管电路进行分析时，会涉及理想二极管模型、二极管的恒压降模型、二极管的小信号模型。教师首先给出不同的二极管电路图，引导学生思考在不同的电路中，应采用哪种二极管模型进行分析，为什么？在讨论过程中，应充分调动学生的独立思考能力，让学生成为讨论学习的主体;当学生在讨论过程中出现不同的见解时，引导持不同意见的学生互相辩论，直到知识点理解透彻。

4）针对课堂教学效果，补充教学资料。针对学生在课堂教学中反映出来的学习困难，比如对放大电路的分析思路还不清晰，那么，教师会在课后针对学生存在的问题，结合典型电路或习题录制成小视频，进行细化讲解，方便学生课后的复习和进一步对知识的消化吸收。同时，由于电路的应用性特点，考虑到实验场所的固定性限制了学生随时随地进行实验验证，引导学生利用EDA软件，利用multisim软件搭建电路，对电路进行分析验证。同时，multisim技术的引入，也有利于后期学生利用仿真软件开展电子线路的综合设计。

2.2.3 课后巩固练习

教师通过在课后布置适当的习题，让学生增强对课堂知识的理解和掌握。并推荐学生利用仿真软件，对典型电路进行仿真实验，理解和验证电路的性能。

3 评价体系

混合式教学是把传统的面对面学习和在线学习有机结合，需要充分发挥学生学习的主动性、积极性和创造性，从而全面培养学生自主学习、探究学习和协同学习能力。因此，必须改革以往的单一以期末考试为课程评判准则的评价体系。同时，恰当的评价体系也是激励学生自主学习的非常重要的一个途径。混合式教学的评价体系必须反映学生自主学习的努力程度。

针对有的同学平时学习努力，但由于考试时心理紧张，考试时不能正常发挥，成绩较差的现象，我们在制定课程评价机制的时候，充分考虑了学习过程评价，基于超星泛雅学习平台的线上学习考核评价体系设计是以过程性评价[4]为主。学生的课程成绩由过程性考核和期末考核两部分构成。其中，过程性考核包括线上学习评分、线下互动评分、课后作业、小测验和实验五个部分。鼓励学生自主学习，综合学生线上学习任务的完成、课堂讨论互动情况、课内测验、课后作业和实验的完成情况，对学生的平时成绩进行过程性评价。

同时，借鉴于先进的网络数字化技术，我们能利用线上教学平台，方便地跟踪观察学生的学习情况。我们利用了超星泛雅平台提供的学情统计查看学生的学习情况、任务完成的进度、课堂积分、签到率、作业情况和考试情况。并针对学生的总体学习情况，对学习进度较差的学生进行教学预警。通过这种方式，教师能及时、准确地对学生进行督学;同时，学生也可以根据自己完成作的作业、参与学习活动的情况以及对知识的理解与掌握程度进行自我评价。

4 存在的问题

电子线路课程教学通过引入混合式教学，通过增加学生讨论、交流和自主学习时间旨在提高学生的学习主动性和学习效果。但在实践过程中，也往往会出现部分学生课前预习不充分，讨论时注意力不够集中，课内讨论的参与性不高，对老师提的问题不思考不回答，个别学生甚至利用手机进行其他的娱乐活动等现象，严重影响了学习效果。

针对以上问题，教师一方面需严格实施过程考核方案，将学生的自主学习情况和学业成绩挂钩，充分调动学生的积极性;另一方面，教师仍需从教学内容和教学环节的设计出发，制作精美的多媒体教学材料，并提前发布，让学生通过课前的学习，能有效补充足够的知识基础，增强课堂教学的自信;同时，教师也需要合理分配课堂各环节的时间，对课堂进行设计，合理控制课堂时间，并且监控各个环节，来杜绝学生玩手机的现象。

5 结束语

实践表明，基于混合式教学模式的《电子线路》教学实践在调动学生的学习积极性、主动性方面发挥了积极的作用，也更有利于培养学生的分析问题、解决问题的能力。在教学改革中也促使课题组成员不断从教学内容、教学手段和教学方法等方面开展研究，利用先进的教学理念，指导教学工作。并形成良性循环，引导教与学工作不断向前发展。 在信息化社会不断发展变化的今天，高校教师必须立足时代，结合时代特点和学生特质，转变旧的教学思维，运用新的教学工具，帮助大学生适应信息化时代的要求，提高教学效率与质量。

参考文献：

[1] 刘洋， 李慧， 唐志国. 互联网赋能模拟电子技术基础课程——变“模电”为“魔电”[J].教育教学论坛， 2019（52）： 162-163.

[2] 周丽华， 陈健. 试論信息化时代的大学生学习变革[J]. 高教学刊， 2017（22）： 105-107.

[3] 杜世纯， 傅泽田. 混合式学习探究[J]. 中国高教研究， 2016（10）： 52-55， 92.

[4] 张学新. 对分课堂：大学课堂教学改革的新探索[J]. 复旦教育论坛， 2014， 12（5）： 5-10.

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