袁浩浩，周堅和，蔣聯(lián)源，薛春華，劉景賢

（廣西科技大學(xué)計算機科學(xué)與通信工程學(xué)院，廣西柳州 545006）

近年來隨著互聯(lián)網(wǎng)與教育的不斷融合與滲透，基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的雨課堂、混合式課堂等教學(xué)形式應(yīng)運而生，大學(xué)校園里的教學(xué)形態(tài)也發(fā)生了明顯的改變，互聯(lián)網(wǎng)上的MOOC、公開課等資源為教學(xué)改革提供諸多便利的同時也引發(fā)了大家對教學(xué)效果與教學(xué)質(zhì)量的深度思考。自2019年教育部提出“雙萬計劃”以來各高校積極響應(yīng)，其中打造“金課”即為“雙萬計劃”下的一流課程[1，2]，然而MOOC等線上精品資源的應(yīng)用要靠線上線下相結(jié)合來實現(xiàn)。雖然優(yōu)質(zhì)的慕課資源為日常教學(xué)提供了諸多便捷，但是由于不同高校與不同專業(yè)的培養(yǎng)目標不盡相同，生源水平也不盡相同。因此完全照搬互聯(lián)網(wǎng)慕課進行教學(xué)是不科學(xué)的，SPOC的出現(xiàn)不僅促進了MOOC資源的可持續(xù)發(fā)展，也為高校教學(xué)改革提供了一種新的思路。典型的SPOC教學(xué)模式分為三個階段：課前認知、課內(nèi)強化和課后拓展，在認知過程中，學(xué)生登錄在線學(xué)習(xí)平臺，根據(jù)老師的要求或?qū)W習(xí)列表觀看教學(xué)視頻。他們獨立學(xué)習(xí)，根據(jù)材料內(nèi)容完成課后測試。在課堂上，學(xué)生與老師就他們的學(xué)習(xí)問題進行交流和互動、小組討論或展示學(xué)習(xí)成果來吸收所學(xué)知識。在課后的拓展過程中，學(xué)生通過課后學(xué)習(xí)或?qū)嵺`進一步探索知識，將所學(xué)知識運用到實際應(yīng)用中，糾正對核心知識的理解，實現(xiàn)知識的升華，這種模式更加體現(xiàn)“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念。

《電路分析基礎(chǔ)》是我校通信工程、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的一門核心課程，教學(xué)內(nèi)容涉及理論學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練兩部分，過去的教學(xué)采用課內(nèi)講授、課外實踐相結(jié)合的教學(xué)模式，實施過程中存在知識內(nèi)化不到位、學(xué)生參與度不高、知識綜合運用能力整體偏低的問題。為此，我們基于SPOC混合式教學(xué)模式引入成果導(dǎo)向理念，開展了遞進式的“自頂向下”混合式教學(xué)實踐。

一、課程面臨的問題

目前《電路分析基礎(chǔ)》主要面臨如下問題：第一，課堂學(xué)時不足、知識內(nèi)化不到位，近年來通識課比重加大、總學(xué)分壓縮，課程體系結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化，《電路分析基礎(chǔ)》兩年內(nèi)從原來的64學(xué)時壓縮至48學(xué)時；第二，課程教學(xué)目標與面向產(chǎn)業(yè)需求的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標嚴重脫節(jié)；第三，課程之間缺乏銜接無法培養(yǎng)復(fù)雜問題的解決能力，更無法形成持續(xù)的過程化育人狀態(tài)。

二、遞進式“自頂向下”課程建設(shè)

（一）課程專業(yè)地位

《電路分析基礎(chǔ)》是電子信息類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是研究電路網(wǎng)絡(luò)分析和電路網(wǎng)絡(luò)綜合與設(shè)計的基礎(chǔ)工程學(xué)科，是電類各專業(yè)共同的理論基礎(chǔ)。

本課程在課程體系中的地位如圖1所示，它與《模擬電子線路》《數(shù)字電子線路》共同構(gòu)成電子基礎(chǔ)課程群，為后續(xù)課程奠定電路分析與設(shè)計基礎(chǔ)的同時會在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力、團隊協(xié)作能力等方面發(fā)揮不可或缺的作用。

圖1 課程體系

（二）SPOC混合式教學(xué)理念與設(shè)計

遵循遞進式學(xué)習(xí)規(guī)律，以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求和畢業(yè)能力達成目標構(gòu)建課程體系。課程教學(xué)設(shè)計按照達成課程目標的成果導(dǎo)向自頂向下設(shè)計教學(xué)流程，《電路分析基礎(chǔ)》課程設(shè)計正是基于OBE成果導(dǎo)向理念，確定了如表1所示的課程目標。該目標的確定從課程專業(yè)地位入手，在完成課程教學(xué)目標的基礎(chǔ)上做好課程群先后內(nèi)容銜接，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系進而培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決復(fù)雜問題的能力。

表1 課程目標與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系

本課程以電路分析為主，探討電路的基本定理和定律，并討論各種計算方法。課程主要包括：電路的基本概念、電阻電路分析、動態(tài)電路時域分析、正弦穩(wěn)態(tài)電路分析、互感與理想變壓器、電路頻率響應(yīng)和二端口網(wǎng)絡(luò)。其中，電阻電路分析、動態(tài)電路時域分析將是學(xué)習(xí)本課程的重點和難點。課程核心知識脈絡(luò)如圖2所示，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)基爾霍夫定律和歐姆定律是電路分析的兩個理論基石。無論是直流電路、動態(tài)電路還是正弦穩(wěn)態(tài)電路，只要符合集總特性都滿足基爾霍夫定律的應(yīng)用條件，而歐姆定律既可以分析線性電路也可以引入積分或者微分工具來分析非線性電路。在課程之初向?qū)W生介紹課程體系會讓他有個整體了解，隨著課程的深入就會經(jīng)歷一個自頂向下的理解過程；當(dāng)課程結(jié)束后再去思考課程體系，學(xué)生就會根據(jù)所學(xué)模塊重新構(gòu)建自己的知識體系，這樣以學(xué)生為中心的重構(gòu)會幫助其進行有效的知識內(nèi)化。

圖2 課程核心知識脈絡(luò)

（三）教學(xué)方法

SPOC混合式教學(xué)抓住課前“吸收”、課中“內(nèi)化”、課后“拓展”這三個關(guān)鍵的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生課前線上學(xué)習(xí)、討論完成任務(wù)；課中深入思考、小組討論、完成課堂任務(wù)；課后探索實踐、討論分享。教師課前指導(dǎo)并監(jiān)督學(xué)習(xí)；課中通過考核進一步知識串聯(lián)、思路啟迪、點評學(xué)習(xí)成果；課后總結(jié)反思強化學(xué)習(xí)成果，啟發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實際積極參與實踐，流程如圖3所示。本教學(xué)方法的具體操作借助于校園網(wǎng)的在線教育綜合平臺，教師可以發(fā)布視頻、組織討論、批閱作業(yè)等。學(xué)生可以觀看視頻、參與討論、提交作業(yè)，該平臺集上述功能為一體，如果無法使用該平臺也可借助類似中國大學(xué)MOOC+雨課堂的混合平臺實施教學(xué)。線上學(xué)習(xí)所采用的教學(xué)視頻由教學(xué)團隊根據(jù)培養(yǎng)目標和課程內(nèi)容自行錄制，教學(xué)過程中需要根據(jù)實際情況增加相應(yīng)視頻或模塊。

圖3 混合式教學(xué)流程

以基爾霍夫定律為例介紹教學(xué)方法，本著循序漸進的學(xué)習(xí)規(guī)律和“兩性一度”的課程指導(dǎo)思想，我們確立了本節(jié)課的課程目標，包括兩個層次基本目標和高階目標?；灸繕耸牵旱谝?，理解受控源的基本概念，能夠在電路中準確識別四種受控源的類型；第二，理解基爾霍夫定律的基本概念，能夠運用基爾霍夫定律分析電路問題。高階目標是：第一，能夠綜合運用KCL、KVL列寫方程，分析計算包括受控源的電路問題；第二，能夠借助仿真軟件分析和驗證電路問題，能夠根據(jù)電路分析結(jié)果得出結(jié)論指導(dǎo)實際電路設(shè)計。

教學(xué)過程中課前教師發(fā)布學(xué)習(xí)指南或?qū)W習(xí)任務(wù)單，學(xué)生通過線上觀看視頻、小組討論的方式學(xué)習(xí)。課中通過問題導(dǎo)入來把脈學(xué)情，通過保底培養(yǎng)來夯實基礎(chǔ)，實現(xiàn)遞進式知識傳遞。具體做法是通過課堂提問了解學(xué)情，根據(jù)學(xué)情對KCL中的電荷守恒、KVL中的能量守恒以及線性關(guān)系這樣的知識點進行串聯(lián)講解，通過雨課堂測試進一步了解基礎(chǔ)掌握情況；通過提升能力與深入探索和總結(jié)反思與任務(wù)分發(fā)的方式實現(xiàn)遞進式能力培養(yǎng)，具體做法是通過課堂練習(xí)由易到難漸進式引導(dǎo)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析并計算電路參數(shù)，對于較難問題進行小組內(nèi)討論并分享討論結(jié)果。鼓勵學(xué)生借助專業(yè)軟件輔助驗證分析計算結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)樂趣與積極性。課后總結(jié)反思強化學(xué)習(xí)成果，啟發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實際積極參與實踐來實現(xiàn)遞進式能力培養(yǎng)，具體做法是借助課程群實訓(xùn)提升綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決復(fù)雜問題的能力，同時課程群教學(xué)團隊本著相同的理念和各有特色的研究方向形成持續(xù)育人的遞進式過程化人才培養(yǎng)特點，實訓(xùn)過程中適度引入對口學(xué)科競賽題目和企業(yè)實際需求以期達到“以賽促學(xué)”、校企合作協(xié)同育人的遞進式能力培養(yǎng)狀態(tài)。

（四）課程考核與評價

混合式教學(xué)使傳統(tǒng)的知識吸收與知識內(nèi)化通過線上、線下來完成，因此對于學(xué)生的考核也需要與學(xué)習(xí)過程相適應(yīng)。本課程的混合式教學(xué)評價包括兩個部分：線上評價和線下評價。線上評價：主要包括視頻觀看時間、參與討論積極性與發(fā)帖質(zhì)量、課程作業(yè)等。由于線上評價受到學(xué)生自覺性、網(wǎng)絡(luò)局限性等因素影響，因此還需要與線下評價相結(jié)合達到科學(xué)的評價效果。線下評價：包括課堂參與積極性、雨課堂階段性測試等。通過課堂參與方面的考核鼓勵學(xué)生組間打分、團隊協(xié)作以主動思維實現(xiàn)知識內(nèi)化；定期的雨課堂測試作為階段性教學(xué)成果的直接反應(yīng)，幫助師生進一步優(yōu)化教與學(xué)的方式，做到持續(xù)改進。成績評定方式為：綜合成績=線上作業(yè)與測試30%+課堂參與度與實驗20%+期末考試成績50%。

三、課程改革成效

目前，《電路分析基礎(chǔ)》基于SPOC的遞進式“自頂向下”混合式教學(xué)方案已在我校計算機科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、通信工程、物聯(lián)網(wǎng)工程4個專業(yè)的應(yīng)用。開展了3輪次的線上線下混合式教學(xué)，取得了一些優(yōu)秀成果，學(xué)生綜合運用知識的能力和主動性穩(wěn)步提升，從近兩年的大學(xué)生“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽可以看出大一學(xué)生參與申報的比例比以往有顯著提升。

隨著改革的深入，近年來我們的考核方式逐步趨于過程化、綜合性，可以看出在考核難度增大的情況下綜合成績穩(wěn)中提升。

表2 近兩年綜合成績

四、存在問題和對策

課程改革中面臨的主要問題有：第一，線上學(xué)習(xí)受學(xué)生自覺性、網(wǎng)絡(luò)局限性的影響較大，容易出現(xiàn)教而不學(xué)、學(xué)而不思以及盲目隨從，為獲得較高線上評價低水平“灌水”的不良后果。第二，混合式教學(xué)師資投入大，維持穩(wěn)定教學(xué)團隊存在困難，尤其是在混合式教學(xué)課程建設(shè)的前期教師投入工作量很大，有些教師受科研壓力、績效考核壓力的影響難以堅持。針對上述問題，我們經(jīng)過探索和實踐提出以下對策：第一，完善課程輔導(dǎo)制度，適度引入助教協(xié)助任課教師完成學(xué)生日常管理與監(jiān)督、線上答疑、作業(yè)批改、學(xué)情信息匯總分析與反饋等工作，為混合式教學(xué)提供人力保障。第二，加強混合式教學(xué)的研討為師生參與和改進混合式教學(xué)的方法創(chuàng)造環(huán)境，在教學(xué)團隊中積極分享混合式教學(xué)的方法和成功經(jīng)驗，形成積極開展混合式教學(xué)的良好氛圍。通過教學(xué)研討讓大家認識到，從長遠計混合式教學(xué)并不比純粹的線下教學(xué)耗時耗力，反而在教學(xué)過程中能更好地監(jiān)控教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)課堂活力，對提高教學(xué)效果的提升，使學(xué)生綜合素質(zhì)能夠起到明顯的推動作用。第三，為混合式教學(xué)爭取制度保障，一方面建議學(xué)校出臺與混合式教學(xué)投入相匹配的教學(xué)工作量、考核制度調(diào)動教師積極性；另一方面建議學(xué)校深化學(xué)分制改革頒布相關(guān)文件，為線上學(xué)習(xí)與考核的學(xué)分認定提供制度支持。