秦丹陽

摘 要：現(xiàn)代通信技術(shù)的迅速發(fā)展離不開信息學(xué)科教學(xué)建設(shè)的不斷完善。文章以電子工程類學(xué)科的“高頻電子線路”理論課程部分內(nèi)容為重點(diǎn)改革目標(biāo)，以翻轉(zhuǎn)課堂作為改革手段，從教師學(xué)生角色互換、課前教學(xué)資源完善、課上教學(xué)手段創(chuàng)新和課后評價(jià)方法調(diào)整等方面進(jìn)行深入研究和分析，較大限度地發(fā)揮了翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢，通過分布式教學(xué)來實(shí)現(xiàn)真正意義上的分層分類施教和異步教學(xué)培養(yǎng)，構(gòu)建了完整的理論教學(xué)體系，從而為提高電子信息類人才培養(yǎng)質(zhì)量與學(xué)科整體教學(xué)科研水平做出一定的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；分布式教學(xué)；高頻電子線路

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）07-0008-02

高等教育是現(xiàn)代文化思想與技術(shù)傳播的重要途徑，承擔(dān)著提高民族素質(zhì)以及國家科技實(shí)力的神圣使命。課堂教學(xué)是教育的關(guān)鍵和核心，其方法與效果直接影響人才培養(yǎng)的質(zhì)量[1-2]。電腦、多媒體以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得信息化進(jìn)程快速推進(jìn)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)與交互覆蓋到全球每一個(gè)角落時(shí)，教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式、教學(xué)過程、教學(xué)角色等都發(fā)生了翻天覆地的變化。《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》明確指出：“教育信息化的發(fā)展要以教育理念創(chuàng)新為先導(dǎo)，以優(yōu)質(zhì)教育資源和信息化學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)為基礎(chǔ)，以學(xué)習(xí)方式和教育模式創(chuàng)新為核心?！盵3]不斷創(chuàng)新的高等教育形態(tài)是民族進(jìn)步的重要保證，也是國家發(fā)展的不竭動力。高等院校創(chuàng)新教學(xué)模式的建立與發(fā)展關(guān)系到人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。隨著國際競爭的不斷加劇以及高等教育從量變到質(zhì)變的轉(zhuǎn)化，教學(xué)效果與效率的提升成為高等教育教學(xué)改革的重要目標(biāo)?！靶畔⒒焙汀爸鲃有浴背蔀楦母锏闹匾腥朦c(diǎn)。前者立足于教學(xué)手段，涉及技術(shù)更迭的快速性、知識傳播的及時(shí)性以及教學(xué)對象的泛在性；后者立足于教學(xué)對象，涉及學(xué)生態(tài)度的主動性、教學(xué)組織的合理性以及教學(xué)材料的多樣性。

一、高頻電子線路傳統(tǒng)教學(xué)法分析

無論是我國的信息與通信類學(xué)科、歐美的Electronic Engineering（電子工程），還是韓國、日本的信息情報(bào)類學(xué)科，“高頻電子線路”都屬于學(xué)生在本科階段需要學(xué)習(xí)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。由于對理論性、工程性和實(shí)踐性要求較高，課程內(nèi)容又涵蓋許多抽象知識和復(fù)雜電路，因此，“學(xué)生難學(xué)、教師難教”使其成為學(xué)生心目中的專業(yè)課“四大天書”之一。為此，國內(nèi)外許多高校不斷嘗試采用新的教育教學(xué)模式，并推出相關(guān)的課程教學(xué)改革，飽受低效率詬病的板書教學(xué)被大量多媒體、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)以及實(shí)踐教學(xué)所取代。然而，分析不難發(fā)現(xiàn)，這類改革基本局限于形式改革而非實(shí)質(zhì)改革。因?yàn)椴徽摵畏N方式，幾乎毫不例外地采用了“起于概念定義—引入原理方法—逐漸計(jì)算推導(dǎo)—得到公式結(jié)論”的傳統(tǒng)范式。綜上所述，“高頻電子線路”傳統(tǒng)教學(xué)方法主要存在以下問題。

（一）課程難度本身降低學(xué)習(xí)信心與興趣

電子信息類專業(yè)課程本身具有一定難度，特別是學(xué)習(xí)“高頻電子線路”理論知識時(shí)，需要具備“電路分析”、“模電”、“數(shù)電”等課程基礎(chǔ)，概念多、公式多、電路多、分析方法多等都導(dǎo)致學(xué)生對專業(yè)缺乏學(xué)習(xí)興趣，甚至出現(xiàn)畏難情緒，最后學(xué)生的學(xué)習(xí)動力不足、自信明顯下降。

（二）學(xué)時(shí)量有限易造成學(xué)習(xí)瓶頸

專業(yè)課教學(xué)學(xué)時(shí)有限使得集中授課效率表面看上去有所提高，但實(shí)則不然，學(xué)生保持高專注度的時(shí)間一般不會太長?！罢n堂片段化”處理在一定程度上提高了課堂效率并延長了飽和時(shí)間，但本質(zhì)上信息量擴(kuò)容效果卻不盡如人意。這種學(xué)時(shí)固定受限而吸收曲線不斷下降的矛盾使得真正的課堂效率非升反降。

（三）授課同卷考核難以實(shí)現(xiàn)知識點(diǎn)全面捕捉

在專業(yè)課學(xué)習(xí)過程中，知識點(diǎn)往往需要置于應(yīng)用實(shí)例中與實(shí)際相結(jié)合才能更直接地獲取。因此，應(yīng)用類問題設(shè)置的本身雖然具有更實(shí)際的意義，但任何知識點(diǎn)的缺失或銜接問題都可能導(dǎo)致考核失敗?？己四康牟⒎窍抻讵M義的分?jǐn)?shù)，而在于知識傳授的本身。不同程度的學(xué)生在理解力和接受力方面存在差異，傳統(tǒng)“同科同授”和“同授同時(shí)”無法滿足分層教學(xué)需要。

二、基于翻轉(zhuǎn)課堂的“高頻電子線路”分布式

教學(xué)模式的實(shí)踐探索

2011年Salman Khan在TED（Technology Entertainment Design）年會上介紹了Khan Academy（可汗學(xué)院）的數(shù)學(xué)教學(xué)視頻授課經(jīng)驗(yàn)后，翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）這種新型的課堂模式便進(jìn)入教育學(xué)家的視線[4]。隨著麻省理工學(xué)院課件開放、耶魯公開課、可汗微課等大量優(yōu)秀教學(xué)資源的涌現(xiàn)，翻轉(zhuǎn)課堂不斷出現(xiàn)在各大高校的各種課堂中。截至2016年年底，全球已有9個(gè)國家的65個(gè)城市系統(tǒng)化開展了翻轉(zhuǎn)課堂的探索和教學(xué)改革。我國高等教育領(lǐng)域，翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐多出現(xiàn)于文史、哲學(xué)以及語言類學(xué)科中，理工科相對較少，這與學(xué)科特點(diǎn)有關(guān)。翻轉(zhuǎn)課堂的形式不是教育的關(guān)鍵，如何利用這種形式提高教學(xué)效果和效率才是需要關(guān)注的內(nèi)容。為此，本研究立足于黑龍江大學(xué)“積極創(chuàng)設(shè)信息化學(xué)習(xí)環(huán)境，努力推進(jìn)學(xué)習(xí)方式和教育模式創(chuàng)新”的基本方針，以電子工程類學(xué)科的“高頻電子線路”理論課程部分內(nèi)容為重點(diǎn)改革目標(biāo)，以翻轉(zhuǎn)課堂作為改革手段，從教師學(xué)生角色互換、課前教學(xué)資源完善、課上教學(xué)手段創(chuàng)新和課后評價(jià)方法調(diào)整等方面進(jìn)行深入研究，較大限度地發(fā)揮了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法的優(yōu)勢，打破同課同考的傳統(tǒng)格局，通過分布式教學(xué)方法來實(shí)現(xiàn)真正意義上的分層分類施教和異步教學(xué)培養(yǎng)，從學(xué)習(xí)機(jī)制、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容以及考評方法等四個(gè)方面入手，構(gòu)建了完整的理論教學(xué)體系。所構(gòu)建的教學(xué)體系采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)容導(dǎo)向和課程導(dǎo)向兩個(gè)正交維度，內(nèi)容導(dǎo)向主要包括以下幾個(gè)方面。

（一）建立主動式學(xué)習(xí)機(jī)制

本研究成果應(yīng)用于高頻電子線路課程，更關(guān)注學(xué)生的中心性和教師的主導(dǎo)性。在整個(gè)教學(xué)過程中，將引導(dǎo)和啟發(fā)置于更高的位置，改變教師的“獨(dú)角戲”，強(qiáng)化學(xué)生主體意識。翻轉(zhuǎn)形式得以保證的重要手段就是啟發(fā)性問題的設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生完成課前環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)。課后，需要指導(dǎo)學(xué)生自行對問題進(jìn)行總結(jié)和回顧，幫助學(xué)生從被動教學(xué)的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃咏虒W(xué)的參與者。

（二）構(gòu)建分布式教學(xué)范式

傳統(tǒng)教學(xué)模式，不論采用何種多媒體手段，都屬于集中同步式教學(xué)，將所有授課對象作為整體，但考慮個(gè)體間理解力的差異以及對知識點(diǎn)消化時(shí)間所需的不同，所構(gòu)建的分布式教學(xué)“化集中為分布”、“化整課為模塊”、“化按量為按需”。此外，建立了個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了一定程度上的差異化教學(xué)，并結(jié)合視頻和多媒體手段，利用相關(guān)軟件制作了更為直觀的教學(xué)視頻。

（三）模塊化課程教學(xué)內(nèi)容

在教學(xué)內(nèi)容模塊化分割中，將課程的部分內(nèi)容以數(shù)字化方式呈現(xiàn)，并鏈接其他外部開放資源，教學(xué)內(nèi)容多以簡短視頻和測驗(yàn)等形式將授課內(nèi)容小單元化，以知識點(diǎn)作為教學(xué)結(jié)構(gòu)主體，以便幫助學(xué)生理解吸收。在模塊化處理方面，兼顧知識點(diǎn)分割與課前環(huán)節(jié)微視頻處理，設(shè)計(jì)接丙類高功放、LC振蕩器、調(diào)幅發(fā)射與接收系統(tǒng)、調(diào)頻發(fā)射與接收系統(tǒng)以及變頻器等5個(gè)大類，每個(gè)大類中設(shè)置3—4個(gè)知識點(diǎn)子模塊，以幫助學(xué)生在課外翻轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。

（四）立體化教學(xué)考評方式

基于翻轉(zhuǎn)課堂的分布式教學(xué)體系在教學(xué)過程上做了巨大的變革，為此，考核方式也隨之從平面化向立體化轉(zhuǎn)變，立體化的考評方式不僅僅對學(xué)生的知識掌握情況進(jìn)行診斷，還需要給出學(xué)習(xí)的指導(dǎo)意見和反饋。立體化考評機(jī)制將從預(yù)習(xí)效果、課上互動、課后反饋等多維立體化層面進(jìn)行評價(jià)，以實(shí)現(xiàn)矯正和激勵(lì)的作用。

“高頻電子線路”翻轉(zhuǎn)課堂將知識的傳授過程和內(nèi)化過程翻轉(zhuǎn)，分布式異步型教學(xué)改革的順利進(jìn)行還得益于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的課程導(dǎo)向維度，主要包括課前、課中和課后的“三段式”學(xué)習(xí)模塊，連接三個(gè)學(xué)習(xí)模塊的重要紐帶是環(huán)境創(chuàng)設(shè)和活動學(xué)習(xí)，具體包括以下幾個(gè)方面。

1.課前學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模塊。首先涉及教學(xué)材料的準(zhǔn)備，包括微視頻、falsh以及仿真圖形和實(shí)際電路，針對不同教學(xué)內(nèi)容的難易程度和學(xué)生理解的差異性制作了初級、中級和高級3個(gè)版本的材料；其次，確定任務(wù)書，學(xué)生需要通過學(xué)校內(nèi)網(wǎng)平臺領(lǐng)取，并完成相應(yīng)的課前練習(xí)和課上所需的問題列表。

2.課中學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模塊?；诜D(zhuǎn)課堂的“高頻電子線路”分布式教學(xué)機(jī)制的典型特點(diǎn)在于最大化開展課前學(xué)習(xí)，并不斷按需延長學(xué)習(xí)時(shí)間提高學(xué)校效率，而關(guān)鍵點(diǎn)在于更好地通過課堂活動設(shè)計(jì)最大化知識傳遞。首先，確定問題，從分布式教學(xué)改革的內(nèi)容中區(qū)分不同難度選擇相應(yīng)問題，指導(dǎo)學(xué)習(xí)分析探索；其次，協(xié)作學(xué)習(xí)，針對學(xué)生感興趣的問題總結(jié)3—4個(gè)討論題，學(xué)生每6—8人分組進(jìn)行討論，相互評價(jià)。每組討論結(jié)果形成電子版上傳。在協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)過程中，教師需隨機(jī)入組，給予指正與解答。

3.課后反饋設(shè)計(jì)模塊。反饋部分包括評價(jià)，但不等同于評價(jià)，需要由教師、組員和本人共同完成。實(shí)踐過程中更加強(qiáng)調(diào)原始數(shù)據(jù)記錄、體會表、互評表以及學(xué)習(xí)日志等全面的總結(jié)，形式上也進(jìn)行一定的突破，包括課前課中、網(wǎng)絡(luò)測試以及主觀考核等更加立體化和全面化的考核機(jī)制。

三、分布式教學(xué)實(shí)施效果分析

本課題主體實(shí)施于黑龍江大學(xué)電子工程學(xué)院通信與信息系統(tǒng)學(xué)科通信工程、電子信息工程與電子信息與技術(shù)等專業(yè)，通過部分內(nèi)容模塊化翻轉(zhuǎn)以及分布式教學(xué)改革，取得良好實(shí)踐效果，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.使學(xué)生能夠按需控制學(xué)習(xí)進(jìn)度，在寢室、自習(xí)室或者圖書館自行學(xué)習(xí)，從而更加輕松高效低壓的吸收并掌握知識，在一定程度上實(shí)現(xiàn)定制學(xué)習(xí)。結(jié)合手持終端與泛在網(wǎng)絡(luò)接入從而有效提高了學(xué)習(xí)效率。

2.分析對比各視頻材料觀看頻度可以更好地掌握

難點(diǎn)所在，從而全面提升課上環(huán)節(jié)的師生間互動和成員間互動，使得在課上社交探索與成果交流過程中的針對性更強(qiáng)，并在一定程度上提升了學(xué)生的主體意識。

3.促進(jìn)了學(xué)生優(yōu)越性心理向自信心的轉(zhuǎn)化。通過分布式教學(xué)體系，學(xué)生按需對進(jìn)度掌控并在一定程度上開始學(xué)會獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并通過社交探索和協(xié)作學(xué)習(xí)建立優(yōu)越性心理，從而促進(jìn)主動學(xué)習(xí)的良性循環(huán)。

4.立體化考評體系從多維度對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)，結(jié)果更客觀并具有更大的指導(dǎo)意義。通過改變終端型全試卷化評價(jià)方式，采用分布式多階段多維考評使得學(xué)生從多次多項(xiàng)課前練習(xí)中獲得預(yù)備知識，有的放矢的課中協(xié)作學(xué)習(xí)再次加深印象，多次多項(xiàng)課后測試不斷鞏固完善知識內(nèi)化。

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