于丹 郭義盼

摘要本文針對“電路”課程進行了學情分析，設計了混合式教學環(huán)節(jié)并開展了混合式教學模式探索。在混合式教學設計中，在線教學環(huán)節(jié)通過慕課實現(xiàn)，課堂授課及課后線下實踐環(huán)節(jié)利用雨課堂進行。最后可以充分利用雨課堂提供的大數(shù)據(jù)，對學生實現(xiàn)過程考核及個性化評價。通過混合式教學，可以提高學生學習的主觀能動性，實現(xiàn)個性化教學和智慧教學。

關鍵詞 電路 混合式教學 學情分析

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.19.032

Study of Blending Teaching Mode of Circuit Theory based on the Learning Situation Analysis

YU Dan， GUO Yipan

（Nanjing University of Aeronautics and Astronautics， College of Astronautics， Nanjing， Jiangsu 210016）

AbstractBased on the learning situation analysis of circuit theory course， this paper designs a blending teaching process and studies the blending teaching mode. In the blending teaching design， MOOC is used for the online teaching process， and "rain classroom" is used for the in-class teaching and after-class practice processes. Furthermore， the big data provided by the rain classroom could be used for process assessment and individual assessment of students. With the blending teaching， the students’ initiative for learning could be improved， and the individualized teaching and intelligence-based teaching could be achieved.

Keywordscircuit theory， blending teaching， learning situation analysis

“電路”作為高等院校電類專業(yè)非常重要的一門專業(yè)基礎課，一方面，將直接影響學生后續(xù)專業(yè)課程，例如“數(shù)字電路”“模擬電子技術”“信號與系統(tǒng)”“自動控制原理”等課程的學習。另一方面，由于我校航天學院新工科專業(yè)“飛行器控制與信息工程”“航空航天工程”的“電路”課程安排在大一下學期，是學生接觸到的第一門專業(yè)類課程，學生在學習電路過程中遇到困難后，容易對后續(xù)的專業(yè)課程失去自信。[1]因此，本文以“電路”課程的學生學情分析[2]為基礎，從課程設計、學生個性化教學等方面展開探討，探索如何充分利用混合式教學提供的大數(shù)據(jù)，提高學生學習的主觀能動性，培養(yǎng)學生的學習能力，提高教學質(zhì)量，實現(xiàn)智慧教學。

1“電路”課程的學情分析

“電路”課程作為航天學院“飛行器控制與信息工程”“航空航天工程”“光電信息科學與工程”等電類相關專業(yè)的重要專業(yè)基礎課，開設在第二學期，學生正處于由高中的學習方式向大學過渡的關鍵時期。

從學習方法的角度來看，一部分學生依舊停留在中學階段的學習方式中，即依賴任課教師對每個知識點詳細講解，并針對考點布置相應的作業(yè)，還未適應大學階段的授課方式，或者未能掌握正確的學習方法，不能夠從被動的接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥墨@取知識。

從學習動機的角度來看，此前學生大部分時間進行的是基礎課程的學習，例如高等數(shù)學、大學物理、線性代數(shù)等課程的學習。由于學生還未能接觸到專業(yè)課程，不能夠切實體會到電路作為專業(yè)基礎課，與其今后的專業(yè)課和科研、科創(chuàng)的相關性，所以在學習過程中，部分學生在上課時希望任課教師能夠?qū)⒅攸c放在對考點、考試題型進行講解，僅停留在接受知識點“是什么”，而不能夠深入思考“為什么”。

從學生的知識能力角度來看，“電路”除了與學生大學階段的微積分、線性代數(shù)、大學物理等課程銜接緊密，同時也與學生中學階段的知識有一定關聯(lián)。不同地域的學生基礎不同，導致“電路”中涉及的先序知識有一部分學生沒有學過。例如，在介紹電路元件時，平均每個班級有1/3的學生中學階段沒有接觸過電容器、電感器；在正弦交流電路分析中使用到的復數(shù)的概念，平均每個班級也有一半的學生沒有學過。此種情況下，如果詳細介紹相應知識點，會使得大部分已經(jīng)學過的同學對課程失去興趣，如果不介紹或者簡單介紹此部分知識點，沒有學過的學生會跟不上。因此，如何平衡對此類知識點的講解，也需要在教學環(huán)節(jié)中重點考慮。

從專業(yè)培養(yǎng)方案的角度來看，目前航天學院的學生在大一、大二階段實行大類培養(yǎng)，需要學習的課程較多，“電路”課程的學時、學分有所下降。但是由于電路課程在學生后續(xù)課程中起到重要作用，需要學生掌握的知識點較多，因此在教學過程中，“電路”課程的課時比較緊張，每節(jié)課授課時的知識點較密集。

針對航天學院“電路”課程學生的學情，本文探討如何合理設計教學環(huán)節(jié)，并且充分利用先進的教學手段，培養(yǎng)學生主動學習、深入思考的能力，有針對性的對學生展開指導，從而提高教學質(zhì)量。

2電路課程混合式教學設計

混合式教學通常包括將網(wǎng)上在線教學與線下課堂教學相結(jié)合，已受到廣泛關注與應用。[3，4]但是，由于每門課程中學生現(xiàn)有的知識結(jié)構(gòu)、生理心理狀況、學習動機都有所不同，因此，在每個教學環(huán)節(jié)，包括教學內(nèi)容、授課方式、考核方式以及所占比例，都應該有針對性進行改進?？紤]到電路課程的特點，我們充分利用MOOC國家精品課程資源以及雨課堂、超星學習通等平臺，進行混合教學初探。混合式教學設計包括的環(huán)節(jié)有學生線上學習、教師課堂講授、線下教學實踐、個性化評價以及考核。下面針對每個教學環(huán)節(jié)展開討論。

2.1利用MOOC視頻開展課前預習和課后復習

由于電路是一門電類專業(yè)較重要的專業(yè)基礎課程，目前線上已經(jīng)建設了大量的國家級精品課程和優(yōu)秀的微課短視頻，因此在本課程的建設中，可以充分的利用這些已有資源。使用MOOC或者微課短視頻的優(yōu)勢在于可以讓學生充分利用碎片化的時間，并且不受空間限制，在幾分鐘內(nèi)就可以完成一個知識點的學習。然而，通過以往的混合式教學發(fā)現(xiàn)，若大量使用線上教學，要求學生對每節(jié)課都進行預習，會造成部分學生為了應付任務，沒有仔細觀看視頻的現(xiàn)象。此種現(xiàn)象會導致課堂兩極分化更加嚴重，預習過的學生會認為課堂講解內(nèi)容重復，沒有預習過的學生會認為課堂講解速度過快，內(nèi)容上沒有連續(xù)性。因此，如何合理的安排線上教學與課堂教學的比例，如何合理設計兩者的銜接，是混合式教學的一個難點。

考慮到目前電路課程的課時安排，絕大部分知識點都會在課堂教學中覆蓋，因此，線上教學主要用于以下幾個方面：（1）對重點、難點以及部分學生未學習過的知識點預習。針對學生中學階段的基礎不同，如果某一個知識點僅有部分學生沒有學習過，可以選擇幾個視頻推薦給學生學習，并在課上對此部分知識點簡單復習。通過這種方式，可以有效減少課上講授重復性內(nèi)容的比例。同時，對于較重要或者難理解的知識點可以給學生布置預習任務，鼓勵學生開展主動學習。（2）使用MOOC視頻進行課后復習。在課后，當學生對某個知識點有疑問的時候，由于時間、空間的限制，可能教師不能夠及時的為學生解答，從而導致問題的積累，影響后續(xù)知識的學習。此時，在線教學視頻可以為學生的復習提供便利。學生可以通過有針對性地觀看自己沒有掌握的知識點，有效地進行復習。（3）加入一些拓展知識，例如電路的一些實際應用的短視頻，增加學生對電路課程理論部分的理解以及興趣。

2.2使用雨課堂、超星學習通等平臺開展混合式教學

雨課堂、超星學習通等平臺，由于其易操作、互動性強的特點，目前也廣泛應用于教學中。[5，6]使用雨課堂開展的教學環(huán)節(jié)及優(yōu)點包括：（1）課堂授課。與傳統(tǒng)授課方式相比，雨課堂除了可以實現(xiàn)簡單的簽到、同步課件等功能外，還可以實現(xiàn)隨機點名、課堂發(fā)布習題、彈幕等多種功能，可以實現(xiàn)師生互動，活躍課堂氣氛，提高學生注意力。同時還可以在課上發(fā)布課堂習題，并且實時統(tǒng)計習題的答題情況，及時掌握學生的學習進度。尤其是當班級學生人數(shù)較多時，通過雨課堂實時統(tǒng)計出全班學生的錯題率以及錯題分布，可以有針對性的對錯題率較高的題進行講解，調(diào)整授課進度。例如，在三相電路授課中布置了一個選擇題，由于三相電路是“電路”授課時的一個難點，通過答題情況發(fā)現(xiàn)，回答正確的學生只占41%，并且錯題集中在選項C，所以可以有針對性地進一步講解。另外，學生也可以通過課堂習題的統(tǒng)計結(jié)果，及時了解自己在班級內(nèi)的水平，對學生的主動學習也會起到促進作用。（2）線下教學實踐環(huán)節(jié)。線下教學實踐環(huán)節(jié)可通過在雨課堂布置課后作業(yè)及師生討論開展。雨課堂可以在線提交作業(yè)，并進行線上批改，優(yōu)點在于可以減少教師的工作量，利用系統(tǒng)自動統(tǒng)計每道題的正確率，以實現(xiàn)有針對性的對作業(yè)進行講解。

2.3利用大數(shù)據(jù)開展個性化教學及過程考核

雨課堂提供的課程數(shù)據(jù)，可以方便的實現(xiàn)對學生的個性化評價，便于增強對學生學習過程的監(jiān)督。（1）在每節(jié)課后，可以通過雨課堂看到本次課程中每位學生表現(xiàn)的綜合數(shù)據(jù)，包括學生的出勤情況、學生在課上答題的得分以及答題時長。教師可通過班級排名，及時發(fā)現(xiàn)本節(jié)課的“預警”學生。（2）通過設置課堂教學、課后作業(yè)、課后討論等環(huán)節(jié)所占的百分比，可以實時得到學習過程考核成績，以及每一個教學單元學生的得分。例如，2020-2021學年電路教學共包括20次課堂教學單元（占總過程考核分數(shù)的40%）以及12個課后作業(yè)單元（占總過程考核分數(shù)的60%），根據(jù)自行定義的考核方案，可以得到整個班級的學生過程性考核成績和排名。圖1為班級中兩位同學的過程性考核成績，滿分均為100分，橫軸表示時間，縱軸表示學生的得分。從圖中可以看出，雖然這兩位同學最終得分相近，但是第一位同學在課程的前半學期得分較多，第二位同學在課程的后半學期得分較多，增長的速度較快。由此可以看出，隨著課程的開展，教學內(nèi)容難度的增加，第一位同學對電路的學習逐漸吃力，應該增加對這位同學的關注，而第二位同學的進步較為明顯。因此，通過關注學生的過程性考核成績，例如在課程開始一定時間后，對出現(xiàn)成績下滑的學生或低于平均分的學生進行“預警”，結(jié)合學生沒有掌握的教學環(huán)節(jié)，給學生推薦相應的MOOC視頻或資料，對學生的學習會起到積極的作用。（3）增加過程性考核所占比例。期末測試是一種較為公平的評價學生是否掌握必要知識點的方式。然而，期末測試所占比重較大會導致學生在課程前半階段對課程較為忽視，在期末考試之前集中突擊復習的現(xiàn)象，所以有必要增加對學生的過程性考核。由于雨課堂可以方便的記錄并統(tǒng)計所有數(shù)據(jù)，相對也較為公平，因此，在今后的電路授課中將會逐漸增加過程性考核所占分數(shù)的比例，從而對學生在日常授課過程中及時掌握所需知識點起到督促作用。

3電路課程混合式教學的教學反思

經(jīng)過兩輪完整授課，就授課過程中發(fā)現(xiàn)的混合式教學優(yōu)點及存在的問題展開討論?；旌鲜浇虒W的優(yōu)點在于：（1）通過合理安排在線學習內(nèi)容，可以有效的解決學生由于地域等原因?qū)е碌碾娐匪柘刃蛑R存在差異的情況。針對每個班級的具體情況，可以調(diào)整相關知識點在線學習以及課上講授的比例，從而優(yōu)化課堂教學，提高教學效率。（2）在線學習可以作為課堂授課的輔助手段，有效的緩解由于學時學分下降所帶來的授課壓力。同時也可以選擇一些與電路相關的實際應用，幫助學生將理論與實踐相結(jié)合，加深對電路的理解，提高學生學習電路的興趣。（3）利用雨課堂等平臺開展課堂教學，既可以增強師生互動，活躍課堂氣氛，也可以幫助教師及時得到學生學習情況的反饋，更加有針對性地調(diào)整教學進度，提高教學質(zhì)量。（4）基于雨課堂等平臺所提供的大數(shù)據(jù)，可以幫助教師適當增加學生過程性考核所占比重，有效減少學生考前突擊的現(xiàn)象，督促學生主動學習，幫助學生掌握正確的學習方法。由于混合式教學仍處于探索階段，在授課過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，例如：（1）由于要根據(jù)班級具體情況，動態(tài)地調(diào)整在線學習、課堂授課的教學內(nèi)容，教師工作量增加。教師還需要經(jīng)常關注學生的過程數(shù)據(jù)，并對不同學習情況的學生開展個性化引導，因此當班級人數(shù)較多時，教師的工作量較大。如何高效率、合理的利用數(shù)據(jù)仍有待進一步探索。（2）個別學生沒有建立正確的學習動機，作業(yè)存在抄襲現(xiàn)象。若單純的增加過程性考核所占比例，會導致學生為了得到高分，作業(yè)抄襲更加嚴重的情況。盡管目前有一些減少學生抄襲的方法，例如學生的作業(yè)從一定數(shù)量的題庫中隨機抽取，使得每位學生的作業(yè)有所不同，但是是否有更有效、更合理的方法仍有待探索。

4結(jié)語

本文以航天學院開設的“電路”課程的學情分析為基礎，設計了線上線下混合式教學環(huán)節(jié)，并對混合式教學進行反思與總結(jié)?；旌鲜浇虒W環(huán)節(jié)包括基于MOOC、微課視頻開展的線上預習、復習；基于雨課堂平臺進行課堂授課、課后教學實踐；以及利用雨課堂提供的大數(shù)據(jù)實現(xiàn)課程的過程性考核?；旌鲜浇虒W最終的目的是希望提高學生學習的主觀能動性，提高教學質(zhì)量，實現(xiàn)對學生的個性化教學。

*通訊作者：于丹

基金項目：南京航空航天大學教師教學能力提升研究課題“基于多學科協(xié)同的混合式教學模式探索”（編號：20JF1501）

參考文獻

[1]孫盾，李天健，鄧高峰，等.“電路原理”線上線下混合式教學初探.電氣電子教學學報，2020（42）.

[2]趙妍.高校教師“學情分析”的探索與實踐——以課程“訪談法”為例.科技經(jīng)濟導刊，2020（28）.

[3]孫霞，劉雪婷.混合式教學模式在電路課程中的探索與實踐.電氣電子教學學報，2019（41）.

[4]成昭，苗延青，劉春葉，等.醫(yī)學類專業(yè)有機化學線上線下混合式教學學情分析及過程性評價.化工時刊，2020（34）.

[5]黃麗蓮，席志紅，項建弘，等.基于“電路基礎”課程混合式教學的探索研究.課程教育研究，2020（8）.

[6]朱純，陳國慶，聶延光，雨課堂：“多維度分層次”教學的實踐與思考.大學物理，2020（39）.