“互联网+”时代“电路原理”混合式教学探索

陈霞 刘胜荣

摘 要：基于“电路原理”课程传统教学存在的问题，联合现代化信息技术，进行线上线下混合式教学模式的探索。从教学资源、学习体系、考核方式三个方面提出了改革思路和改革举措，通过重构线上、线下教学资源库，构建包含课前自主学习、课堂学习、课后训练三个环节的学习体系，依据知识难易程度划分线上线下学时比例，设计全过程多元化的考核方法，搭建出混合式教学新模式，以提升学习效果，提高教学质量。

关键词：互联网+；混合式教学；电路原理；教学改革

2015年，政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划，即借助广阔的互联网平台和快速发展的信息通信技术，实现互联网与传统行业的有机融合发展。截至目前，“互联网+交通”“互联网+医疗”“互联网+旅游”等领域已取得长足发展。与此同时，“互联网+教育”新生态正在逐步形成，开放共享的数字化教育资源、智慧便捷的在线教学平台为传统的课堂教学带来了新的组织形式，线上线下混合式教学模式大放异彩，混合式教学在基础教育、职业教育和高等教育全域发挥出了不可替代的关键作用［13］。

“电路原理”课程是国内高等学校电类专业的一门重要基础课程，主要讲授电路的基本概念、基本定律和分析计算方法等，在电类专业课程体系中往往起着承上启下的关键作用。“电路原理”课程的良好授课效果和较高教学水平，能够为学生打下坚实的专业知识基础，为学生的综合素质和能力培养做好铺垫。笔者基于自身的教学经验和线上教学的积累，对“电路原理”课程的混合式教学方法进行了初步探索，以期实现线上线下优势互补和有机结合，切实有效提升课程教学水平。

一、课程改革背景

（一）课程内容多、难度大

“电路原理”课程一般设置在第二学期，是学生接触的第一门专业基础课程，具有很强的理论性和高度的抽象性，其内容多、概念多、方法多，较长的学习时长容易导致部分学生的不良情绪，传统的宣讲式课堂教学更不利于激发学生的学习兴趣。此外，“电路原理”课程部分内容与数学中线性常微分方程的求解、拉普拉斯变换、傅里叶变换等知识密切相关，受课时限制，无法在“电路原理”课堂之上对此类知识进行全面回顾或透彻讲解，这给数学知识不扎实的同学带来很大难度，直接影响着学生对电路知识的理解与掌握程度。

（二）教学资源需优化整合

本课程选用的教材内容翔实丰富，总结性强。但所用课件较为陈旧，部分非重点内容理论推导过多，习题过多，导致学生课下预习、复习时无法区分重点。另外，伴随着“互联网+”时代的到来，各类线上教学平台不断涌现，日益丰富的数字化教学资源为开展线上教学提供了充足的可用素材。2020年，依托我校张冬梅教师主持的山东省高等学校课程联盟“电路原理”课程，笔者所带专业学生转移至线上，借助智慧树教学平台及相应客户端及时开展课程学习，保障了正常教学进度，圆满完成了学期初始阶段的教学任务。然而，受学生学习时间、自觉学习态度和自主学习能力所限，通篇到底的学习效果较差，全面重构的线上教学资源库亟待建成。

（三）过程考核规范性不足

本课程的考核分为“作业+期中考试+期末考试+项目课”，已初步具备多样化的考核形式，利用培养学生的综合能力，但具体执行过程中还存在诸多细节问题。例如，如何避免课后作业的雷同，全面公正给出作业成绩；除作业外，如何合理设计随堂测验和课下测验，并进行快速作答、评分与反馈；如何实施自学环节的考核等。

鉴于以上分析，尽管在课程以往授课过程中，已经初步进行了线上环节和线下环节的结合，但仅仅停留在授课空间和授课工具在形式上的转变，陈旧不变的教学资料无法服务于混合式教学模式，粗糙的教学设计也无法保障线上线下的有效衔接，针对“电路原理”课程的混合式教学亟待深入透彻的探索与实践。

二、线上线下混合式教学改革思路

混合式教学的概念于20世纪90年代末被提出，迄今已历经技术应用阶段和技术整合阶段，当前处于“互联网+”阶段［4］。混合式教育不止是面对面教学和在线教学形式上的混合，更需创新思路，合理利用数字化工具做好教学设计，协调发挥线下课堂的深度和线上教学的便利性、教师的引导作用和学生的主体性能，提高学习效率，增强学习动机，最终达到好的教学效果。针对“电路原理”课程目前的现实状况，混合式教学改革沿以下思路展开。

（一）线上线下教学资源的梳理与整合

丰富的教学资源是混合式教学的一大优势，也是教学改革顺利开展的重要基础。因此，需针对本专业学生的培养目标，优化课程教学大纲，解构知识体系，细化教学知识点，在此基础之上，重构教学资源库。

（1）针对已有的线下教学多媒体课件，考虑到其篇幅多、题目多的特点，对其进行合理删减与标注，做到主次分明、重点突出，以帮助学生在课前预习、课后复习环节抓住重点；对课件例题进行多维度划分，从难易程度出发，分为入门题目、基础题目、拔高题目三个等级，从教师讲解角度出发，分为精讲与泛讲两大类题目，引导学生根据自身知识基础和后续发展等实际情况，对不同类别的题目合理分配学习时间，以有的放矢、高效率高质量地掌握电路知识。

（2）线上教学资源库主要依托学习通云平台，由课前导学微视频、重点知识讲解微视频、重点作业讲解微视频、可共享下载的多媒体课件、习题库、单元/阶段测试题库等构成。其中，课前导学视频可为由其他平台引入的趣味性浓厚的小短片，如卓越的科学家基尔霍夫、交流電与直流电的世纪战争等，以激发学生学习兴趣，也包括必要的先行知识讲解短片，如线性一阶、二阶常微分方程的求解方法小结、电磁感应定律小结等。重点知识与作业讲解需由任课教师按照知识体系和作业解答情况，选定相关内容进行录制，并做到持续改进；相关题库建设则根据教学内容和学生掌握程度进行编排。

（二）线上线下授课环节的划分与融合

在资源具备的前提下，学习体系的构建与布局是混合式教学顺畅运转的必要保障。基于构建成型的知识体系，拆解学生自主学习和教师讲授的知识点，合理分配线上学习和线下学习的比例，以争取最优化效益。

线上线下混合式的学习体系如下图中所示。

混合式教学体系图

该体系中的第一环节为课前自主学习，为线上学习环节。由教师提前一周于学习通云平台上发布学习任务单、学习视频（导学视频、重点知识讲解视频）以及简单的自我测验题目，引导学生在课前独立完成，并及时进行自我总结和归纳，学习过程中遇到的问题可通过学习通班级群、微信、QQ等网络工具及时联系教师答疑解惑，亦可与同学交流讨论，或留至之后的线下环节当面交流。自我测验题目主要为概念性题目和简单计算题目，以帮助学生打好理论基础，抓住重点知识与方法，与此同时，教师可借助测验结果，实时把握学生弱项所在，以便在后续线下环节做到有的放矢。此外，自主学习的开展可以锻炼学生的自主学习能力和学习自律性，推动学生自我发展。

第二环节为线下的课堂学习环节。不同于传统的“满堂灌”的课堂授课形式，本环节依然可以借助智慧树平台——翻转课堂完成，除教师讲授之外，合理设计包括头脑风暴、问题抢答、弹幕等丰富的互动环节，以激发学生学习热情，并进一步实时、准确把握学生对知识的掌握情况和灵活运用能力。教学方式上灵活运用启发式、案例式教学，帮助学生理解理论知识与实际工程实践的联系，培养学生工程观念。如在讲授第二章电阻的等效变换时，通过讲解惠斯通电桥，引申出其平衡电桥测电阻的应用，继而介绍温度传感器的工作原理。课堂结束之前，由教师做出总结，再次明确知识重点和难点，预留课后任务；展开双向互评，教师对学生表现做出整体评价，并通过投票、调查问卷等形式搜集学生对授课过程的评价，以实现以评促教，在反馈中总结与提升。

第三环节为课后训练环节，包含线下完成部分和线上完成部分。针对教材课后习题，教师挑选重点题目留为作业，学生自主完成后，将解题过程拍照上传至学习通云平台，教师随时随地可利用平台进行批改、标注、打分，方便快捷地完成批改过程，把握学生掌握情况。此外，适当安排“生生互评”，唤起学生的主人翁意识，帮助学生站在答题者和批阅人的双重角度，透彻理解解题方法，从而巩固相关知识基础，并激发深层次学习。线上完成部分即基于线上学习平台独立完成单元测试题等，帮助学生深化学习内容。需要指出的是，无论何种形式的课后训练，教师必须实时总结学习弱项，通过微视频、面授等形式完成重点题目的讲解与反馈，实现教学的闭环控制效果。

学习体系构建的同时，还需规划其中涉及的线上线下环节的比例。按照课程内容，课程整体可划分为五大模块，依次为：电阻电路的基本分析方法、动态电路的时域分析方法、交流电路的分析——相量法、复频域分析方法、二端口网络。整体看来，第一模块的内容相对简单，学生也具有一定的知识基础，接受程度较高；第二模块、第五模块难度有所提升，但体量较少，也比较容易掌握；第三模块、第四模块或篇幅长、知识点众多，或需依赖于陌生的数学工具（拉普拉斯变换），导致学生理解困难，学习热情受挫，难以保障持续性的学习效果。进一步地，还需进行模块内部和章节内部的深度细化，从各知识点的重点程度和难易程度出发，进行量化打分，分值较高者（难度较大者）可压缩线上环节占比，拉长线下环节时长；分值较低者（难度较小者）提高线上环节比例，在保证学习效果的前提下，争取时间效益。

（三）全过程多元化考核的设计与实现

课程考核是评价教师教学质量和学生学习效果的重要手段，也是课程教学中的重要一环。终结性考核是我国学校教育长期以来执行的考核方式，无法全面反映教学动态情况，也难以实时反馈教学效果。而近年来兴起的过程化考核则遵循以学生为中心，以成果为导向的基本理念，以“重过程—多元化—考能力”为指导思想，能够获得全过程学习反馈，准确把握教学出现的问题，并充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性，塑造良好学风。2022年，山东省教育厅发布《关于推动课堂教学改革全面提高普通本科高校人才培养质量的通知》（鲁教高字〔2022〕4号），将“改进学业评价方式，推行全过程学业评价”列为山东省普通本科高校推动课堂教学改革的重要试点内容，明确提出打破“一考定成绩”考核方式，以科学合理地测评学生学习效果。

引入混合式教学模式的“电路原理”课程，考核环节覆盖平时表现（课前自我测验、课后作业及测验、课堂互动）、项目课、讨论课、阶段性测验和期末考试五大环节，各环节占比和考核途径如上表中所示。其中，平时表现可借助线上教学平台，及时收集准确数据，从作业完成质量、答题准确率、互动参与次数等方面对学生表现做出量化评价。项目课可基于实用电路分析展开，由学生按照自身知識熟悉程度和兴趣点搜集资料，寻找恰当的分析对象，进行完整的原理性分析，并完成一份项目课报告，以培养学生理论联系实际和分析复杂工程问题的能力，并锻炼学生撰写专业性报告的能力。同时，精心设计讨论性题目并进行持续性改进，如在讲授第四章电路定理时，引导学生思考戴维宁定理与替代定理的不同之处，课下学习与思考，课上讨论得出结论，以培养学生的科学思维意识与能力。阶段性测验分模块进行，以适时发现并解决问题，实现教考融合，推动教学质量的提升。

结语

基于“互联网+”的线上线下混合式教学模式，能够将传统面授学习和新型数字化学习相互融合，借助现代信息化技术实现教师与学生的多重连接，实现知识的多向互动传输，形成教学过程的闭环反馈，强化学习效果，促进学生和教师的协同发展。在前期探索的基础之上，还需持续优化教学资源，改进学习体系，打磨教学方法，以更多地发挥混合式教学的优势和潜力。

参考文献：

［1］陈卉，胡云峰，陈李胜，等.模拟电路基础课程混合式教学设计与实践［J］.高教学刊，2021，167（09）：137140.

［2］周波，刘亚军，许京然.“电路与电子学基础”课程混合式教学与建设研究［J］.教育教学论坛，2021，528（29）：6568.

［3］张正仁，杨娟，殷鹏飞.高校混合式教学促进深度学习的有效路径［J］.教师教育学报，2023，10（02）：98105.

［4］许天伦.本土国际化视角下双师混合式教学管理模式探索——基于Z大学2021—2023年学生国际化专业课程评教［J］.神州学人，2023（3）：1923.

基金项目：本文系“2021年青岛理工大学本科教学改革与研究项目”的研究成果

作者简介：陈霞（1986— ），女，汉族，山东滨州人，研究生，副教授，研究方向：多智能体系统的协调控制。