任 玲， 岑紅蕾， 張 寧

(石河子大學 機械電氣工程學院， 新疆 石河子 832000)

“電子技術(shù)”課程翻轉(zhuǎn)課堂教學設計研究

任 玲， 岑紅蕾， 張 寧

(石河子大學 機械電氣工程學院， 新疆 石河子 832000)

本文針對“電子技術(shù)”課程注重培養(yǎng)邏輯思維和創(chuàng)新能力的特點，引入翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式。分析了該課程教學采用翻轉(zhuǎn)課堂的可行性，給出了一次課翻轉(zhuǎn)課堂教學設計的具體方案以及分析了實踐效果。討論了翻轉(zhuǎn)課堂教學設計對教師提出的客觀要求，總結(jié)了翻轉(zhuǎn)課堂教學設計的關鍵因素。

翻轉(zhuǎn)課堂，教學設計，電子技術(shù)

翻轉(zhuǎn)課堂，是將傳統(tǒng)的課堂教學結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)過來，讓學生在課前完成知識的學習，在課堂上完成知識的吸收與掌握的一種新型教學模式[1]。翻轉(zhuǎn)課堂的教學活動更重視學生在教學中的作用，教師在教學過程中僅起引導作用，課堂教學活動摒棄了傳統(tǒng)的“教師講課、學生聽課”模式，使師生角色發(fā)生了改變。翻轉(zhuǎn)課堂使課堂內(nèi)容安排和時間分配發(fā)生了改變，可以有效地避免傳統(tǒng)教學中學習內(nèi)容和時間的強制性、思維過程的依賴性，充分考慮學生學習能力的差異性，從課堂教學活動中激發(fā)學生的主動性，提升學生的學習能力[2]。

1 “電子技術(shù)”翻轉(zhuǎn)課堂的可行性

“電子技術(shù)”包含“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”兩大部分。該課程是電氣、電子信息類和部分非電專業(yè)本科生在電子技術(shù)方面入門性質(zhì)的專業(yè)基礎必修課，具有自身的體系結(jié)構(gòu)和很強的實踐性[3]。我?！半娮蛹夹g(shù)”課程依托校精品課程建設項目和校首批研討課程改革專項項目，進行了教學改革并取得了一定的成效。在改革過程中，我校自主開發(fā)了網(wǎng)絡課件，建成了網(wǎng)絡平臺，豐富了網(wǎng)絡資源。目前該課程教學大多數(shù)內(nèi)容采用的是“教師講授為主+研討課輔助”的模式[4]，在提高學習興趣、激發(fā)主動性和合作精神養(yǎng)成等方面取得了一些成績，在一定程度上改善教師教學講授單一、平面化的問題，初步實現(xiàn)了教育技術(shù)和傳統(tǒng)教學的結(jié)合。這為開展翻轉(zhuǎn)課堂教學奠定了堅實的基礎。

然而，這種技術(shù)和教學的結(jié)合往往限制在課堂之內(nèi)，未能有效結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)手段來支持和幫助學生開展個性化教學。翻轉(zhuǎn)課堂教學正是為解決此問題而提出來的[5]。

我們采用傳統(tǒng)課堂和翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的教學模式。在傳統(tǒng)課堂教學中，教師講清理論內(nèi)容，然后給出相關案例作為知識應用實例和知識拓展。教師借助在線平臺的網(wǎng)絡資源，給學生提供視頻資料、PPT資料和仿真資料，學生通過網(wǎng)絡資源的學習，一方面充實了理論知識，另一方面自主進行知識發(fā)現(xiàn)和知識應用。學生可以通過教師提供的設計案例和步驟，自己在課下完成電路的設計，并利用仿真軟件進行電路仿真。課堂上教師可以根據(jù)學生完成的電路作品進行個別的指導和答疑，解決學生在電路設計中遇到的具體問題，實現(xiàn)差別化指導。

翻轉(zhuǎn)課堂的模式對傳統(tǒng)課堂教學起到了很好的補充作用，給學生提供了自行嘗試的平臺，有導學，有案例，有實物，有任務，有討論[6]。通過翻轉(zhuǎn)課堂的模式激發(fā)學生獨立思考的能力，將理論應用到實踐的能力，自主設計和創(chuàng)新的能力，這對學生自信心建立、興趣養(yǎng)成等都會起到積極的作用。

2 翻轉(zhuǎn)課堂教學設計

我們認為翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式在“電子技術(shù)”課程的教學過程中可以進行嘗試和探索。我們需要先對課程內(nèi)容進行有效的梳理，整合出適宜采用翻轉(zhuǎn)模式教學的章節(jié)或知識點。再針對具體的知識點，考慮學生的基礎、興趣、積極性、心理和自學能力等因素，有針對性地選擇合適的教學策略，進行細致入微的教學設計，包含課前的微課設計，課中的教學組織過程設計和課后的評價模式設計[6]。然后在教學過程中進行實踐，通過對實踐效果分析，總結(jié)實踐經(jīng)驗，積累教學資源以及優(yōu)化教學設計。

2.1 教學設計實例

本節(jié)以二極管的單向?qū)щ娦詢?nèi)容為例進行翻轉(zhuǎn)課堂教學設計，教學設計包含課前、課中和課下三個關鍵環(huán)節(jié)。其結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 二極管單向?qū)щ娦苑D(zhuǎn)課堂教學設計

(1)課前，教師需要針對本次授課內(nèi)容設計相對應的微視頻，需要提前確定微視頻的教學目標，即通過微視頻的觀看要求學生學習了解什么，認知哪些基本概念并提出課程的要點。例如我們對二極管單向?qū)щ娦缘慕虒W內(nèi)容進行分析，確定微視頻的教學目標是從感性上認識二極管，認知其單向?qū)щ娦缘母拍?，觀察單向?qū)щ娦缘奶攸c。確定了此目標后，我們將微視頻教學設計為三部分內(nèi)容：①二極管外形圖片；②二極管單向?qū)щ娦远x；③單向?qū)щ娦缘膶嶒炦^程。同時提出思考問題：二極管的工作狀態(tài)如何判斷？對于理想二極管導通和截止的具體含義是什么？通過這兩個思考問題引導學生，啟發(fā)學生通過自主學習的方式盡快進入本知識點的學習要點。

(2)課中，我們進行三個環(huán)節(jié)的教學內(nèi)容：①學習體會分享。各學習組小結(jié)學習此知識點得到的體會，并回答微視頻中的兩個主要問題；②個別指導和全班點評。通過各學習組對兩個思考問題的回答，去發(fā)現(xiàn)學生未能很好掌握的問題，有針對性地將問題講清說透。同時將普遍性問題在全班點評，糾正學生在理解該問題時的不足，并給出一般的解決問題的步驟和方法；③給出討論題，電路如圖2所示。討論一：當ui=5 V，E=2 V時，二極管的工作狀態(tài)及輸出電壓值。討論二：當ui=-5 V時，E=2 V時，二極管的狀態(tài)及輸出電壓值。通過具體例題的討論，明確一般的分析方法，并提升學生的分析問題能力。

圖2 二極管討論題

(3)課后給出思考題。通過此部分內(nèi)容進行知識的訓練和能力的拓展。思考題一(如圖3)為課上討論題的變形，只要學生理解了單向?qū)щ娦缘暮x，模仿課上討論題便可得到此題的結(jié)論。思考題二為能力拓展題，我們通過給出思考問題，引導學生循序漸進的進行此類問題的思考：①將上題中輸入的直流信號變成交流信號，這時需要考慮的是前面哪幾種情況的組合；②二極管何時導通，何時截止；③導通、截止后電路的等效模型如何；④輸出電壓波形如何得出。通過四個提示問題，學生便可進一步深入理解此知識點的應用。

圖3 二極管思考題

2.2 實踐效果

我們將此部分內(nèi)容在電氣工程及其自動化專業(yè)13級(2)班30名學生中進行了教學實踐。我們先設計了本次課的課前學習任務單，明確了本次課程的教學目標即為理解二極管的特性，掌握應用二極管的特性分析問題的一般方法。

課前，我們將學生按照宿舍六個人分成一組，通過微視頻觀看，形成本組的學習體會，理解了哪些知識點，還有什么困惑。同時回答教師在微視頻中提出的兩個問題。學生借此，對二極管的單向?qū)щ娦杂辛烁行哉J識，然而這種認識往往停留在表面，沒有完全理解它的內(nèi)涵。

課上，我們將每組的學習體會進行全班分享，各組學生得出的結(jié)論基本都是二極管加正向電壓時可以導通，加反相電壓時截止。為了明確導通和截止的具體含義，教師給出二極管，直流電源，電阻構(gòu)成的串聯(lián)回路圖，讓各組討論圖中二極管的工作狀態(tài)，并計算回路中電流和各部分電壓。各組通過展開討論，給出結(jié)論。然后，教師總結(jié)二極管問題的一般解題思路，即先判斷二極管狀態(tài)，再將二極管導通時等效成導線，而截止時等效成開路，最后分析純電路問題。我們給出圖2的討論題，以小組討論的模式應用解題方法進行分析，各組給出分析思路和結(jié)論。

從學生理解效果來看，通過小組討論的模式理解二極管單向?qū)щ娦缘闹R點，優(yōu)于傳統(tǒng)的教學模式。在課后思考問題的提交和分析中，學生對前三個思考問題都有較準確的回答；對課后題的測試中，我們也發(fā)現(xiàn)對二極管的一般解題步驟應用準確率達到九成；但在輸入正弦信號時的波形分析上，各小組存在較大的差異。此現(xiàn)象說明，在小組討論過程中，學生雖然進行過比較充分的交流，至少在小組中形成了較為統(tǒng)一的認知。但存在的主要問題集中在不能把正弦信號分段考慮，導通后的等效模型不會應用(特別是考慮管壓降的情況下)，導通或截止后輸出電壓的分析有誤。

針對以上問題，教師進行了個別化教學，通過對易錯問題小結(jié)的方式，又制作成易錯點微視頻，幫助學生理清思路，同時充實教學資源，優(yōu)化下一輪教學設計。

從實踐效果來看，當代大學生對網(wǎng)絡資源的接納程度較高，通過翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式學生的積極性普遍得到提高，愿意和同學分享自己的看法，只是在交流過程中不能合理的把握研討方向。如果交流足夠深入，往往能產(chǎn)生新的想法，并從中受益。教師也有必要考慮如何引導討論的深度和廣度，根據(jù)學生的具體情況進行教學設計的優(yōu)化和教學資源的更新。

3 翻轉(zhuǎn)課堂教學設計的關鍵因素

(1)翻轉(zhuǎn)課堂教學中，教學設計是重中之重。我們在教學設計時首要要考慮翻轉(zhuǎn)課堂的可操作性，在操作流程上既要符合知識的認知規(guī)律和學生的認知能力，又要便于教師進行教學指導和能力培養(yǎng)。為了更好地激發(fā)學生的參與性與積極性，教師需精心準備教學素材及相關視頻。視頻內(nèi)容不同，引導的方式和目的就有所不同，視頻的內(nèi)容要與備好的探索性問題與任務有邏輯聯(lián)系。學生通過小組合作、探索研究重現(xiàn)知識點，同時引出重點難點。教師參與探討，盡量掌握每一組學生的學習情況，適度引導，提高研討效率。

(2)網(wǎng)絡資源的收集和整合是翻轉(zhuǎn)課堂提高的必要條件。翻轉(zhuǎn)課堂的教學過程都應從點滴積累開始，積累知識點，積累微視頻，積累課堂組織模式，積累課后評價模式，而不能一蹴而就?？梢詫⒕W(wǎng)絡平臺上的相關資源進行整理，如將大學一類課程平臺，網(wǎng)絡課程平臺以及網(wǎng)絡課件的資源進行整合，提供給學生學習的資源不是數(shù)量越多越好，而是要與本次課程的是教學設計密切相關才好。

(3)翻轉(zhuǎn)課堂不能生搬硬套，這對教師的教學設計提出了很高的要求，必須建立在教師對課程和學生都非常熟悉的基礎上。教師必須在課前進行大量的準備和資料的收集、整理、設計、上傳等基礎工作，只有教學設計充分了，才有有效的翻轉(zhuǎn)課堂。

(4)翻轉(zhuǎn)課堂的主體是學生，教師可以講，但更多的時間應該留給學生來討論實踐和思考分享。在課中對于要求學生自學的基礎內(nèi)容，教師沒有必要充分講述，可以采用略講帶過的方式做提示，而對于在課上討論中發(fā)現(xiàn)的問題才是教師應著意解決的。教師應該在恰當?shù)臅r機啟發(fā)學生，讓學生在實踐和討論中進一步掌握知識、創(chuàng)造知識。真正實現(xiàn)課前自學，課中協(xié)作深化，課后鞏固拓展。

4 結(jié)語

我們并不主張所有的教學內(nèi)容都進行翻轉(zhuǎn)，一些知識還是需要講授。以“電子技術(shù)”課程為例，該課程有理論有應用，我們認為理論部分主要以課堂講授為主，應用部分可以采用翻轉(zhuǎn)課堂。比如“組合邏輯電路設計”章節(jié)，可以采用微視頻先給學生感性認識如何進行邏輯電路設計，然后通過具體的電路實例進行設計步驟的歸納和總結(jié)，此部分知識點可以采用微視頻加課堂討論的模式進行。究竟哪些知識點更適合翻轉(zhuǎn)課堂，還需要進行深入的研究和實踐。

我們認為翻轉(zhuǎn)課堂的設計應該因知識點而異、因教學對象而異，沒有固定的模式，這就需要我們一線教師深入下去進行探索和實踐，在教學上真正投入，實現(xiàn)課程教學新的突破。

[1] 李海龍等.基于任務的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式設計與應用[J].北京:現(xiàn)代教育技術(shù)2013,23(9):46-49

[2] 王小彥.基于翻轉(zhuǎn)課堂的個性化教學模式探究[J].北京:中國教育信息化.2014,06:12-14

[3] 教育部高等學校電子電氣基礎課程教學指導分委員會.電子電氣基礎課程教學基本要求[M].北京：高等教育出版社，2010.09

[4] 任玲等.研究型教學在電子課程設計中個的實踐[J]. 南京:電氣電子教學學報2015,37(2):116-118

[5] 張玲霞等.MOOC時代“”電路分析“”教學改革[J].南京:電氣電子教學學報2015,37(2):19-21

[6] 董興法等.網(wǎng)絡資源引領電子信息類課程翻轉(zhuǎn)課堂研究[J].南京：電氣電子教學學報2015,37(2):8-10

Research of Flipped Class Teaching Design on Electronic Technology Course

REN Ling， CEN Hong-lei，ZHANG Ning

(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,ShiheziUniversity，Shihezi832000,China)

In this paper, the idea of flipped class teaching model is presented according to the characteristic of Electronic Technology course, which pay attention to logical thinking and innovation ability.First,we analyze the feasibility of flipped class,and then give a concrete scheme of flipped class teaching design of the course，and analyze practice effect. Then we discusse the request of the teacher who conduct flipped class teaching design. Last,we summarize the key element of flipped class teaching design.

flipped class; course design; electronic technology

2016-04-09;

2016-05- 27 基金項目:石河子大學混合式教學課程建設項目(BL2016008)，石河子大學骨干教師項目(3152JDXY01008)，石河子大學教育教學改革項目(YTK-2013-02)

任 玲(1978-),女,碩士,副教授,主要從事電子技術(shù)的教學與研究，E-mail：rl_mac@shzu.edu.cn

G642.4

A

1008-0686(2017)00-0066-04