基于翻转课堂的《模拟电子技术》教学改革与实践

丁 嘉

（宁波大红鹰学院，浙江 宁波 315175）

基于翻转课堂的《模拟电子技术》教学改革与实践

丁 嘉

（宁波大红鹰学院，浙江 宁波 315175）

在很多工科专业中，《模拟电子技术》是具有代表性的电子技术类课程之一。由于各种原因，传统教学模式下该课程的教学效果并不理想。作者将翻转课堂模式引入《模拟电子技术》课堂教学，对教学内容进行分析；并按翻转课堂要求采用项目教学、协作教学、探究教学等教学方法对课前、课中、课后三大教学环节进行了重新规划和整理，并对课后习作、课程考核提出了改进建议。通过教学实践证明，该改革对提高学生电路分析、设计等模电应用能力、提高课程满意度有一定效果。

模拟电子技术；翻转课堂；建构主义；应用能力培养

一、概述

《中国制造2025》报告指出：新一代信息技术与制造技术融合，将给世界范围内的制造业带来深刻变革；基于信息物理系统的智能工厂将成为未来制造的主要形式。电子技术是信息化和智能化的技术基础，这对以《模拟电子技术》为代表的高校电子类课程提出了新的教学要求。

《模拟电子技术》（以下简称“模电”）是大多数工科类本科专业的专业基础课之一。其教学效果直接关系到学生后续专业课程学习，也影响其系统思维、工程应用、改进创新等能力养成。从目前情况来看，各校模电课程都被认为是比较困难的课程，其主要问题包括：第一，传统课程教学设计理念与现代企业工程设计能力培养常用方法有一定差距，学习效率较低、效果较差，缺乏有针对性的工程化训练。第二，传统课程部分内容远落后于技术发展，新技术、新方法、新器件在教学中的体现极少，与现代工程实践脱节比较严重。第三，模电课程教学方法较单一，互联网、移动终端等新型技术手段使用不多，很多理论概念抽象不易理解，学生易失去学习兴趣等。

在多年的社会调研和学科竞赛培训经验的基础上，我们考虑以电气工程及其自动化本科学生为教学对象，以翻转课程、建构主义等教学理论为基础，围绕应用型人才培养要求对课程教学内容进行梳理和整合，综合使用仿真、制作、讨论、探究等教学方法，大幅增加项目训练和工程应用案例仿真、分析，努力提高课程教学质量。

二、理论基础

翻转课堂（Flipped Classroom）就是一种用于改善传统教学的新型教学手法。它通过设计合理的教学环节，要求学生在课前进行必要预习，对教学内容有大致了解。在课堂上教师通过引导和仲裁的方式开展讨论式、探究式教学活动，使得学生搞懂预习中没有完全理解的内容并将各部分知识融会贯通起来，最后通过课内外练习巩固知识［1］。

在翻转课堂教学模式下，教师可依托建构主义理论和项目式、探究式教学法进行教学。

建构主义理论认为知识是一种动态增加的过程。有效的学习过程需要通过已有的认知结构对新信息进行加工而建成的。教师充当了知识建构的引导者和帮助者，并对学习过程加以引导.使之朝着有利于意义建构的方向发展。

探究式教学，又称发现法、研究法。其要求在教师的指导下，以学生为主体，让学生自觉地、主动地探索，掌握认识和解决问题的方法和步骤，研究客观事物的属性，发现事物发展的起因和事物内部的联系，从中找出规律，形成自己的概念［3］。

三、教学模式

（一）教学内容选取

通过常年教学总结，模电并不是所有内容都适合翻转。一般说来，抽象及逻辑连续性较强的理论内容不适合翻转，比如半导体器件物理、三极管的小信号模型和分析等等，而应用性较强、需要反复练习的能力训练内容比较适合翻转，比如分立半导体器件应用、运算放大器应用电路、直流电源电路等等。因此我们将适合翻转的内容归纳如表1所示。

对于诸如后者这样不适合翻转的内容，依然采用理论教学形式；而对于前者，我们对课程教学内容、过程、方法、要求都按翻转课堂进行了重新设计，大量引入项目化、探究式教学法改善教学。

表1 模电翻转课堂教学内容的选定

表2 改革前后数据对比

（二）翻转课堂教学设计

要上好翻转课程，必须从课前、课中、课后三个环节来对课程组织和教学过程进行精心设计。

1.课前预习。课前需向学生布置预习内容和作业，要求学生在预习中完成特定工作。具体内容可以是阅读一段专著内容、看一段视频、做一个电路、进行一次仿真或者以上内容的混合形式，预习时间控制在15-30分钟内（电路制作和仿真可适当放宽），完成工作后学生在思考的同时需回答一些预习题。预习题需要包含下次课程的核心概念或知识点，并在此基础上有适当拓展。教师可以利用网络教学平台对学生提交作业情况进行监控，了解学生学习进度。

2.课堂教学。在课堂中，教师围绕事先确定的教学内容设计一个工程应用情境，如同讲故事一般吸引学生注意，随后有意识地将学生引导到本次课程的教学重点上来，而这一重点内容与学生预习内容紧密关联。在讲授过程中，有预习基础的学生很容易与教师形成良性互动，增进对课程教学内容的理解。必要时教师还可根据教学内容安排分组活动以体现学生的学习成果。教学时教师还需要注意控制课堂节奏，核心内容集中讲解，时间控制在10-15分钟以便在学生注意力最集中时讲解，提高教学效果；在紧张过后需要安排一些现实应用性内容，采用探究式教学方式拓展学生的专业视野，培养对课程的兴趣。

3.课后作业。传统课堂以布置计算分析题为主。在新模式下，课堂作业形式从传统的习题（分析计算题）变为多种形式的混合题，包括电路分析、仿真验证、方案设计、视频观看（写后记）、资料搜集、实物制作、电路测试等等，部分作业允许学生以电子文档形式完成。题目不宜多，但涉及深度和广度可以适当提高。同时在资料搜集和设计题中，教师安排一些讨论课对部分作业进行现场交流，鼓励有兴趣有激情的学生脱颖而出。

（三）理论教学设计

在翻转的同时，模电课程还有不少内容是以理论教学形式完成，对于这部分课程也可以进行一定的改革。本次改革主要采用理论、仿真、实验结合的形式，首先对理论内容进行分析，将部分与时代脱节明显的内容作简化处理，然后把部分理论课程安排到实验室中进行，边讲解边实践，同时直观的动手实践加深学生对理论概念的掌握。借助慕课平台，把一部分核心知识点讲课拍成3-5分钟的微视频放到网络上，便于那些上课时没有听懂的学生反复收看。同时开展微信学习，为学生推荐若干个优秀的微信公众号，要求学生经常查看，部分课程也可以针对微信推送内容作深入讲解，这种理论结合实际、深入浅出的教学方法深受学生欢迎。

（四）课外教学

现在学生的课外活动较多，学习时间比较破碎，很有必要在学习中将微信公众号与课程教学结合起来，或自建或依托业内知名微信公众号，向学生传达来自工程设计和产业一线的信息。学生可以根据自己情况合理分配时间，实现学习效率的最优化。学校、分院和教研室也可以适当组织一些学科竞赛或者科技制作活动，以便于学生能将学到的知识及时运用和表现出来，提高学生对课程的兴趣。

四、课程考核

通过社会调研和学生调研，传统教学中单一的闭卷笔试方案很难体现学生在模电学习过程中的综合表现，尤其是对实际电路的分析、调试能力评价效果较差。因此有必要对传统单一的闭卷笔试方式进行适当调整，减少其考试时间，以基础概念为主，分析为辅设置笔试考题；另外增加基于仿真环境下的设计能力考试（开卷或半开卷形式），以现场设计、调试、测量形式体现学生在模电技术方面的应用水平，两者比例以5：5为宜。

五、效果对比

通过两年3轮次的教学实践，我们认为这种混合了项目制作、仿真设计、翻转课堂的教学方式取得了良好效果（如表2所示）。

六、结束语

从教学实践结果可知，采用翻转课堂之后，学生课外学习时间有所增加，课内教学效果和教学满意度均得到提升，部分学生的求知欲和探索欲在一定程度上也被激发出来，这样的改革总的来说还是比较成功的。但在翻转课堂实施过程中还暴露出几个问题，比如班级成绩分布有拉大的趋势，即中上层次学生成绩更高，而落后的学生成绩更差；教师教学准备压力较重，特别是视频录制和制作压力较大；学生的应用能力有明显提升，但其理论知识基础没有明显改善等。这些问题需要在未来的教学中加以重视和改进。

［1］于歆杰.以学生为中心的教与学——利用慕课资源实施翻转课堂的实践［M］.北京：高等教育出版社，2015：5-7.

［2］周群，贾绍芝，夏建刚.电子技术基础课程柔性化教学模式探讨［J］.电气电子教学学报，2005（1）.

［3］胡立.建构主义理论下的数字化大学英语教学研究：以抛锚式教学模式为例［J］.湖北经济学院学报（人文社会科学版），2015（1）.

In many engineering majors，"analog electronic technology"is one of the representative electronic technology courses.However，due to many reasons，the teaching effect of this course is not ideal.So the author introduces the teaching mode of flipped classroom into the class teaching of this course and makes analysis of the teaching content.According to the requirements of the flipped classroom，the author replans three teaching links of preclass preparation，in-class teaching and after class guidance by the methods of project teaching，cooperative teaching，inquiry teaching and provides suggestions to improve the homework and course assessment.Through the teaching practice，it is proved that this reform has certain effect on improving students' ability to analyze and design the circuit and their satisfaction degree to the course.

analog electronic technology；flipped classroom；constructivism；application ability cultivation

G642

A

2096-000X（2016）20-0149-02

丁嘉（1981，02-），男，汉族，浙江宁波人，硕士，讲师，实验中心副主任，研究方向：信号检测与处理技术。