基于蓝墨云班的电路实验（一）（二）混合式教学改革

鲁敏 蔡新红 张岭 吴延祥

摘  要 通过本项目的实施，期望突破电路实验传统实验课程教学模式受到的时间与空间的限制，解决纯网络教学中师生分离严重的问题，将教学活动从单一的传统课堂延伸到课外，激发学生主动扩展有效学习时间，提高学习效率。

关键词 电路实验;混合式教学;蓝墨云班课

中图分类号：G642.0    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2021）17-0105-03

0  前言

目前，电路实验（一）（二）的教学受到教学时间与实践环节空间的限制，若采用纯线上教学，又会造成教师和学生之间的严重分离问题。如何将实验教学活动由课内延伸到课外，增加学生主动学习的有效时间，增强实践学习的效果？考虑在有限的教学学时中教师和学生逐步转变角色，其中教师由知识授予者转变为学生学习过程中的组织策划监督者，学生由被动接受者转变为主动获取者甚至是发现者。

1  课程简介

1.1  学情分析

本课程是与电路（一）（二）同学期开设的实践课程，学生在一年级下和二年级上两学期学习，此时他们具有强烈的求知意识和学习主动性，但欠缺大学课程需要的整体逻辑性和完整性，特别是分析问题的能力是比较欠缺的。因此，课程的教学环节就需要充分考虑此时学生的特点，合理地安排课程内容和采用科学的教学方式，引导学生提升逻辑思维能力。

1.2  課程性质

电路实验（一）（二）在石河子大学2019培养方案中是电气工程及其自动化专业的专业基础必修课程，是理论课电路（一）（二）的后续实践类课程，课程的目的是要求学生了解相关电工测量仪表的使用原理和方法，以及基础的电工测量技术，并能正确处理测量数据和测量误差;通过实验课程的教学，加深学生对电路课程基本理论的理解和掌握，培养学生理论联系实际的科学态度，提高学生的实验技能和分析处理实际电路问题的能力，为后续专业课程的学习奠定基础。

1.3  课程教学目标

1）合理选择使用电子仪器和实验设备，正确布局和连接实验电路，能规范绘制图表、分析实验结果及撰写实验报告。

2）能主动与团队成员合作完成实验，通过实验培养理论联系实际的学风和科学研究的态度。

1.4  课程目标对毕业要求的支撑关系

课程目标1支撑毕业要求（4）的研究：能够基于科学原理，按照研究需要设计实验，获取实验数据，并分析和解释数据。

课程目标2支撑毕业要求（9）的个人和团队：具有一定的组织管理能力、表达能力和人际交往能力，以及在团队中发挥作用的能力。

2  混合式教学设计与构思

2.1  课程单元知识点划分

本课程共32学时，共计16个实验，每个实验对应不同的理论知识点。原来的实验安排是按照实验顺序一个一个做，实验内容按照授课内容进行。这样做的优点是学生可以和理论知识结合，加深理解;缺点是实验内容和环节是割裂的，没有形成一条主线将这些内容串起来，导致学生对实验课程的认识是一个一个实验，而不是一个内容下的不同实验环节，不利于对整体实验内容的理解和掌握。为了解决这个问题，本文根据电路实验（一）（二）的实验目的、实验类型以及实验特点，将16个实验（32学时）分成七部分，如图1所示。这七个部分之间是一个循序渐进的过程，组内的实验也是遵循这个规律，因此在进行一组实验时，前两个实验教师和学生共同完成，后续的实验可以以学生为主完成，达到提升学生操作和分析能力的目的。

2.2  混合式教学研究方案

2.2.1  梳理知识点  根据实验目的、实验类型和实验特点，将实验课程中的实验内容分为七组，并且指出需要掌握的知识点。

2.2.2  教学形式和相应的教学学时的确定  针对必要的教师讲授的知识点和教学内容，需要合理地设置线下的教学学时;依据学生需要自主学习的知识点以及知识点的难易程度和数量设置网络学时，构成完整的教学过程。

2.2.3  教学目标的制定  合理的教学目标是反映教学效果的重要指标，也是教学评价的根本。依照布鲁姆教学目标分类学的要求，按照每组实验内容和要求，制定合理的教学知识点和教学目标，明确知识的类别和认知过程要求。

2.2.4  制定合理的测评模式  依据学生知识认知过程的特点，结合过程性评价，设定合理的、可以检验学生是否达到教学目标的测评模式。

2.2.5  优化教学策略，设计相应的教学活动  针对实验教学的教学目标和测评模式，优化教学策略，巧妙地设计教学活动，特别是需要考虑线上自学和线下课堂讲授两种方式的融合，实现较好的课堂教学效果。

2.2.6  构建完整的教学过程和方案  根据教学目标和教学方式，按照石河子大学统一的教学模板，最终构建完成以七个知识点为基本实践教学单元的完整教学方案。

3  具体实施计划

3.1  录制视频

根据实验内容，以目前使用的实验装置为基础，录制相关实验视频并上传到蓝墨云班课平台，作为学生课前预习的观看材料;同时给出其他电路实验相关课程的实验视频链接供学生学习，特别是一些相关实验，可以引起学生的兴趣，引导学生探索。

3.2  实验安排

根据分成的七组实验，对每一个组内的前两个实验先由学生预习视频。到实验室后，教师先进行基础讲解，使学生对实验环节有一个基本的认识，并明确学生对于每组实验要掌握的知识点。组内后续的实验由教师辅助，以学生预习、操作、分组讨论为主，发挥学生的自主能动性。

3.3  根据实际情况设置网络学时和线下学时

考虑需要教师讲授为主的知识点，以及学生需要自主学习的知识点，再根据知识点的难易程度和数量设置网络学时为16学时，其中线上指导学习学时为10学时，学生自学学时为6学时。线上指导的10学时通过观看视频、QQ群交流以及蓝墨云班课在线教育平台等实现。学生自学的6学时通过观看教师录制的实验视频、教师给学生提供的其余平台的实验视频以及蓝墨云班课在线教育平台等实现。

3.4  根据课程性质和教学目标分类学的要求，编写单元知识点和单个实验的教学目标

电路实验是一门实践要求较高的实践类课程，要求学生对于理论的理解要到位，才能具体解释和分析实验过程中的现象。因此，在编写课程教学目标时需要结合教学内容和教学重难点合理地划分知识单元，并针对具体的知识单元编制实验目标，这样才能使理论和实践环节结合并相互促进，实现实践环节的教学目标。同时拟定合理的教学方案，将教学过程分为“课前导学”“课堂研学”和“课后助学”三个教学环节，形成完整的教学过程。

3.4.1  课前导学环节  课程开始前一周发布课前预习视频和相关测试题，测试题的难度较低，85%以上的学生在观看完视频后都能完成。这个环节占线上学习的学时。

3.4.2  课中研学环节  学生在完成预习工作后，进入实验室时会根据视频内容先熟悉实验原理与实验内容之间的关系，再了解实验装置与实验内容的联系。在学生完成这些工作后，教师会讲解实验中的重点和难点以及注意事项，然后学生就可以开始实验。2～3人分为一组，组内成员相互协作，完整记录整个实验的数据，并自行检查有无明显数据错误，如果检查出错误，需要重做实验，重新记录数据。

3.4.3  课后助学环节  实验完成后学生离开实验室，需要在实验报告上完成实验数据的整理和分析，并对实验结果给出合理的解释，如果和理论计算有误差，还需要做误差分析。这个过程通过实验报告考核。在这个环节，教师的作用主要是及时回复学生在实验数据分析和处理中的疑问，对于学有余力的学生可以单独设置实验内容和实验环节，在学生做好预习工作后，根据实验报告情况安排。项目助学环节：通过相应的实验训练后，可以选择一些小的课题项目让学有余力的学生自己完成，如小型的功率放大电路设计、电池的充放电优化设计、最大功率传输设计等，形成小型團队，为后续的学科竞赛积累经验。

4  评价环节的改革

为了更加合理和公平地给实践环节赋分，就需要改变原来只关注考勤和实验报告的情况，要关注学生在课前、课中和课后的全过程，这样学生的成绩可以较好地反映整个学习过程。因此，电路实验（一）（二）也积极地改革传统的评价方式，实施全过程评价，具体过程为：突出形成性评价项目比重，具体数据为：终结性评价（期终考试）占40%;形成性评价占60%，其中平时作业占25%（实验技能10%，实验报告10%，课后线上测试5%），线上活动占20%（线上学习时长5%，线上发帖数5%，线上学习任务完成情况10%），线下活动占15%（线下考勤10%，线上+线下参与活动表现5%）。通过全过程评价，改变以往只以考勤和实验报告给定成绩的方法，可以比较全面地反映学生在整个实验过程中的学习情况。

5  实施效果评价

根据设计构思和实施计划，本课题已形成混合式教学大纲一份，混合式教学案例三个，网站建设视频15个，包括了主要的实验。项目在石河子大学电气工程及其自动化专业2019级实施，实施效果通过课程过程性考核和调查问卷的形式获得，通过分析上述数据，可以得到：

1）过程性考核更加全面地反映了学生对于课程的整个学习过程，包括前期预习、中期实验以及后期的报告和拓展性学习，蓝墨云班课平台均有详细数据，教师可以根据数据及时调整教学进程，也可以及时了解学生课外的学习内容;

2）课前的视频预习大大提高了学生对于实验的预习和操作熟练程度，获得较好的实验效果，这部分数据可以通过实验环节和报告环节考查;

3）通过收集调查问卷后发现，学生对于提前观看视频预习后再进入实验室实际操作的过程是非常认可的，98%以上的学生认为对自己的实际操作能力有很大帮助，超过60%的学生有兴趣进行拓展性学习，大大提高了学习积极性。

6  总结

通过一学期的混合式教学，学生和教师的积极性都被调动起来，后续将继续进行电路实验（二）的混合式教学，教学平台也会继续建设，期待更好的教学效果，实现以学生为中心的教学理念。

参考文献

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