基础类电路实验翻转课堂教学模式应用研究
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【摘 要】基础类电路实验课程传统教学模式以“教师为中心”，通过知识灌输、实验操作演示、学生模仿完成教学，学生学习积极性不高，教学效果不够理想，针对该问题，采用“翻转课堂”教学模式，在教师课前准备、教学组织、考核评价、监督引导等方面进行了改革。经过一个学年两门实验课程的教学实践，发现新的教学模式对于提升实验教学质量是有效的。
【关键词】基础类电路实验;翻转课堂;教学模式
中图分类号： G642;G482 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）05-0208-002
0 引言
基础类电路实验课程包括电路分析基础实验及模拟电子技术实验，这类实验课程是高校电类相关专业入门的基础实践课，作为工程专业教育教学体系中的重要环节，课程旨在帮助学生加深对理论知识的理解，增强实践动手能力，形成工程思维，提升科学素养。然而遗憾的是，传统教学模式还存在着种种问题，主要有以下几点：
（1）由于课程开设对象为大一、大二学生，他们多数延续了高中学习阶段重理论课轻实验课的学习心理，不预习或者随便敷衍了事的现象很普遍，课后也很少到实验室自主实验，学习动力不足。
（2）学习资源单一，只依靠课本，文字表述比较抽象，不少学生表示学习过程比较枯燥，不利于理解记忆。
（3）课程的知识点分散，内容庞杂，再加上课时偏少，教师在课堂讲授时节奏较快，理解接受能力不强的学生很难跟上。
（4）学生在实验中依赖性太强，不爱动脑，即使遇到一些简单问题也不愿自己分析解决，仍要举手问老师，同一类型的问题教师在实验辅导过程中要多次反复答疑，陷入繁重的重复性劳动中。
1 翻转课堂教学模式
如何提高学生学习积极性，降低教师重复性劳动量，改善教学质量成为当前实验教学改革中亟待解决的问题。根据构建主义，知识的获取过程是学习者在一定的情境下，借助其他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义构建的方式获得的[1]，即学习应该是以“学习者为中心”而不是以“教师为中心”，学生才是学习的主体，教师在教学过程中起到的应该是辅助、引导作用，而不是简单的灌输知识[2]。传统的实验教学模式与这一理念背道而驰，而当前教育研究的的热点——“翻转课堂”的教学思想却与之不谋而合。翻转课堂兴起于美国[3]，它利用互联网技术，将“知识讲授”以视频、学习课件等形式在网上发布，由学生在课前自主完成，课上再通过师生互动，小组协作完成知识的内化，是一种“以学生为中心”教学模式[4]。
“翻转课堂”颠覆了传统课堂的教学模式，对教师的课前准备提出了新的要求，还需要在教学组织、考核评价、监督引导机制等方面做出与之相适应的改革。
1.1 课前准备
除了传统的教案、课件，教师还应完成如下几个工作：
（1）根据每个实验项目制定详尽的自主学习任务清单，帮助学生把握实验重点、难点，引导学生按要求完成课外学习任务。
（2）收集、整理、制作各种实验学习电子文档、链接及教学视频并发布到线上供学生学习，学生可以根据自身能力及需求多次、反复观看。特别需要指出的是，相对于文字类学习资源，视频具有直观、生动、信息量大的优势，特别适合于展示实验过程及现象，但在拍摄实驗视频时应注意把控好内容和时间。视频内容应该涵盖实验原理、操作测量步骤、注意事项等;为了方便学生在课外利用碎片时间自主学习，单个视频时间长度应该尽量控制在5-10分钟左右，一个完整的实验项目可以分成多个教学短视频，每个短视频只需包含一到两个完整知识点即可。
（3）为每个实验项目设计课前预习和课后复习测验题库，用于课前课后线上测验，试题的内容应尽可能覆盖实验的各主要知识点，难度应有一定的区分度，单次测验题量不宜过多，10道题左右即可，可采用系统随机排序、抽题方式考核。
1.2 教学组织
整个教学过程分为课前自学、课堂研讨交流、课后巩固提升三个环节：
（1）在课前自学环节，学生可利用手机、平板电脑等移动客户端观看学习线上推送的教学资源，参照教学视频，用发放的面包板、分立器件电路搭建电路，在实验室开放时间自主完成难度相对简单的验证性实验内容。随后，通过线上预习测验检查自主学习效果。由于没有老师当面指导，实验中遇到的各种问题只能被迫自己思考解决，这有利于降低学生依赖心理，提高学生自主发现问题、分析问题、解决问题的能力。当然，对于较为复杂的问题学生可以通过QQ群与同学或者老师沟通交流解决，而一些相对较难，学生自身难以解决的问题可以带到课堂上与教师讨论解决。
（2）在课堂研讨交流环节，学生将扮演学习的主体角色，他们带着课前自学环节中获取的知识及遇到的问题进入课堂，而教师则要转变自身角色，从知识传递者角色变为观察引导者，课堂讲授时改变填鸭式教学方式，只采用精讲方式回顾知识点，点评分析学生在课前自学环节中出现的共性问题，特别是某些难度较高的问题可通过课堂研讨重点讨论。课堂主体时间用于难度较高的探究性实验内容，引导学生通过改变电路结构、元器件类型参数、输入信号参数深入理解电路工作原理、各种参数指标的本质含义，对比不同测量方法的优劣，探索改善电路性能的途径。
（3）在课后巩固提升环节，学生必须撰写实验报告，完成线上课后测验，检验本次实验知识点掌握程度，随后教师在线上发布各种拓展学习资源，学生可以根据自身能力选择感兴趣的选做实验。
1.3 考核评价
除了传统的课堂评价、实验报告、期终考试外，还应增加形成性评价的权重，将课前预习和课后复习过程中学生的学习表现纳入到评价体系中，对学生整个学习过程进行全方位、多角度的评价，并向学生实时公布，通过发挥考核评价的指挥棒作用，激发学生的内生动力。具体的考核内容及评价方式见表一。
1.4 监督引导机制
要强化对学生课外自主学习的监督引导，以保证课前自主学习阶段的学习质量，否则课堂上的交流研讨效果会大打折扣。教师通过线上系统自动记录的学生学习状况、线上测验评分获取学生学习状态数据，根据数据反映出的学情，及时调整教学策略并利用线上、线下多种渠道将问题反馈给学生，对学生遇到的问题给予指点，对学习不积极的学生发出预警，施加适当的压力，督促其跟上学习进程，避免掉队。
2 新教学模式实践效果分析
我们分别于2017-2018学年下学期和2018-2019学年上学期在电路分析基础实验和模拟电子技术实验两门实验中课程试点了新的教学模式，与普通班相比，试点班学生的学习积极性、实验质量、实践动手及分析解决问题的能力均有显著提高，其中考试也印证了这一点。试点班与普通班的期终考试成绩比对见表二，从表中数据可有看到，试点班的成绩比普通班相比均有较大幅度提升，电路分析基础实验课程成绩提升9.5%，模拟电子技术实验课程成绩提升11.1%。
3 结语
将翻转课堂教学模式引入基础类电路实验教学，丰富了学习资源、师生沟通渠道，照顾了不同层次学生的个性化学习需求，学生在课外自主学习过程中的主观能动性得到极大的加强，并帮助教师从繁重的重复性劳动中解放出来，将宝贵的课堂教学时间更多的用于讨论、研究等高层次的教学活动，大大提升了教学质量。
【参考文献】
[1]何克抗.建构主义─革新传统教学的理论基础（上）[J].电化教育研究，1997（3）：3-9.
[2]刘和海，潘阳.“以学习者为中心”：赋权理论视角下的个性化学习实践逻辑[J].中国电化教育，2018（8）.
[3]刘君晓.基于实证研究的翻转课堂本土化的理性思考[J].安阳师范学院学报，2017（1）：91-96.
[4]卢静，侯彬，王海芳.坚持以学生为本的理念——从翻转课堂得到的启示[J].教育教学论坛，2017（36）：217-218.
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