王 榮
鹽城師范學(xué)院 江蘇鹽城 224000
電路分析是電子、電氣等專業(yè)的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程,主要以線性電路為對(duì)象,穩(wěn)態(tài)分析與瞬態(tài)分析并重,著重于電路基本原理的闡述及靈活運(yùn)用電路基本理論分析具體電路的方法。主要任務(wù)是通過(guò)本課程的教學(xué),使學(xué)生理解電路的基本工作原理,系統(tǒng)掌握各種電路的理論及計(jì)算方法。電路分析是模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等電子類專業(yè)課程的基礎(chǔ),在電子、電氣等專業(yè)占據(jù)著很重要的地位。
2015年10月,教育部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部發(fā)布《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見(jiàn)》(教發(fā)〔2015〕7號(hào))提出:緊緊圍繞創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、“中國(guó)制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”“大眾創(chuàng)業(yè)萬(wàn)眾創(chuàng)新”等國(guó)家重大戰(zhàn)略推動(dòng)轉(zhuǎn)型發(fā)展高校把辦學(xué)思路真正轉(zhuǎn)到服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展上來(lái),轉(zhuǎn)到產(chǎn)教融合校企合作上來(lái),轉(zhuǎn)到培養(yǎng)應(yīng)用型、技術(shù)技能型人才上來(lái),轉(zhuǎn)到增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力上來(lái),全面提高學(xué)校服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的能力。
在該背景下,鹽城師范學(xué)院在2016級(jí)、2017級(jí)學(xué)生的培養(yǎng)方案中,有意識(shí)地逐步壓縮理論課的課時(shí),增大實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`課時(shí)比例。在此過(guò)程中,鹽城師范學(xué)院的電路分析課程從最開(kāi)始的80課時(shí)降到64課時(shí),后來(lái)又壓縮到48課時(shí)。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,理論課時(shí)的減少,迫使教師在適當(dāng)減少部分授課內(nèi)容的同時(shí),不可避免地影響了教學(xué)質(zhì)量,學(xué)生對(duì)電路相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度也隨之降低。
因此,在各高校轉(zhuǎn)向培養(yǎng)應(yīng)用型人才的過(guò)程中,迫切需要改進(jìn)各理論課程的教學(xué)方法,盡量要能在較少的授課時(shí)間里還能讓學(xué)生掌握好知識(shí),并把更多的時(shí)間留給學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐。近年來(lái),在微課的發(fā)展過(guò)程中,部分高校建立了許多SPOC課程,因此本文提出把SPOC融入翻轉(zhuǎn)課堂中,對(duì)電路分析進(jìn)行教學(xué)改革。
SPOC(Small Private Online Course小規(guī)模限制性在線課程)的概念是由加州大學(xué)伯克利分校的阿曼德·福克斯教授最早提出和使用的。Small和Private是相對(duì)于MOOC(Massive Open Online Courses)中的Massive和Open而言的。重慶大學(xué)、南京大學(xué)等高校都開(kāi)設(shè)了許多基礎(chǔ)課程的SPOC,鹽城師范學(xué)院也建設(shè)了幾十門(mén)課程的SPOC,電路分析課程就是其中一門(mén)。
翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped Classroom)[1-3]是一種教學(xué)模式,是把傳統(tǒng)教學(xué)模式的教學(xué)結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的一種教學(xué)形態(tài)。基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂在實(shí)施時(shí)可分成以下三步。首先,教師把即將要講授的課程要點(diǎn)SPOC發(fā)布到學(xué)校網(wǎng)上,學(xué)生在上課前通過(guò)學(xué)號(hào)密碼登錄學(xué)校網(wǎng)站進(jìn)行觀看學(xué)習(xí),掌握知識(shí)點(diǎn);其次,在正式授課時(shí),教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)的講授時(shí)間可以進(jìn)行很大的縮短,把課堂上更多的時(shí)間用來(lái)給學(xué)生做各種練習(xí),接受學(xué)生的提問(wèn);最后,在課后,學(xué)生在對(duì)知識(shí)有更深入掌握的前提下進(jìn)行各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`。翻轉(zhuǎn)課堂是教學(xué)視頻和師生面對(duì)面的互動(dòng)以及個(gè)性化的交流相結(jié)合的學(xué)習(xí)活動(dòng),如運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解答疑難問(wèn)題等,使所有的學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí),使所有的學(xué)生都得到個(gè)性化教育,從而達(dá)到更好的教育效果[4,5]。
以電路分析課程中一個(gè)較重要的定理——疊加定理為例,說(shuō)明基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用。
在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,疊加定理授課計(jì)劃時(shí)間為45 min,時(shí)間分配如圖1所示。
圖1 傳統(tǒng)教學(xué)模式下疊加定理授課時(shí)間安排
基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂分成以下三步。
教師把電路分析中的疊加定理SPOC發(fā)布到學(xué)校網(wǎng)上,要求學(xué)生在上課前一周內(nèi)通過(guò)學(xué)號(hào)密碼登錄學(xué)校網(wǎng)站進(jìn)行觀看學(xué)習(xí),SPOC視頻可以重復(fù)多次觀看,學(xué)生可以根據(jù)自己的時(shí)間隨意選取時(shí)間看視頻進(jìn)行學(xué)習(xí),掌握疊加定理的概念,看懂定理的證明過(guò)程。
由于理論授課時(shí)間的壓縮,疊加定理在翻轉(zhuǎn)課堂中授課計(jì)劃時(shí)間為30 min,時(shí)間分配如圖2所示。
圖2 基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂模式下疊加定理授課時(shí)間安排
可以看出,在基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂中,刪去了疊加定理的證明過(guò)程,對(duì)定理的概念說(shuō)明和使用步驟總結(jié)時(shí)間也進(jìn)行了縮短,而把大部分時(shí)間放在對(duì)學(xué)生各種不同應(yīng)用的舉例練習(xí)上面,舉例練習(xí)過(guò)程中學(xué)生可以隨時(shí)提出問(wèn)題,教師隨堂進(jìn)行解答。
電路分析除了理論課外,還有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程,在學(xué)生對(duì)疊加定理理解透徹的基礎(chǔ)上進(jìn)行疊加定理的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生切實(shí)地自己測(cè)出電路在多個(gè)獨(dú)立電源作用下的總響應(yīng)與單個(gè)電源單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的響應(yīng)的聯(lián)系,有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)有更深層次的理解。
基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂采用的是讓學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)的探究性學(xué)習(xí)方式,學(xué)生可以通過(guò)信息技術(shù)及數(shù)字化設(shè)備根據(jù)自己的學(xué)習(xí)步調(diào)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)?!耙詫W(xué)生為中心”的創(chuàng)新教學(xué)方式,翻轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)、教學(xué)方式以及教學(xué)模式;同時(shí),教師由指揮者變成學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、指導(dǎo)者和幫助者,學(xué)生在此過(guò)程中能得到更多的練習(xí),對(duì)知識(shí)的掌握程度也越深。
基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂在電路分析應(yīng)用過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂存在一些不足之處。
在基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過(guò)程中,無(wú)法避免有不認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生。并不是所有學(xué)生都有那么高的主動(dòng)性或興趣去深入體會(huì)SPOC中的知識(shí)點(diǎn),因?yàn)镾POC的學(xué)習(xí)在課堂外,教師對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況較難一一跟蹤到。
翻轉(zhuǎn)課堂體現(xiàn)的是個(gè)性化教學(xué),也就是說(shuō)要教師根據(jù)學(xué)生課前的自學(xué)情況來(lái)進(jìn)行差異化備課,上課過(guò)程也要與學(xué)生互動(dòng),在學(xué)生提問(wèn)題、教師回答過(guò)程中教學(xué),很多內(nèi)容是臨時(shí)生成,是課前準(zhǔn)備不了的,需要教師有很充分的知識(shí)儲(chǔ)備和課堂把控能力,這對(duì)教師的能力要求非常高,完全背離了現(xiàn)在的“重復(fù)”教學(xué)模式。因此,能進(jìn)行傳統(tǒng)模式教學(xué)的教師不一定能掌控住基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。
一般來(lái)講,高校的SPOC是取課程中的20~40個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行制作的,未能覆蓋課程中的每一個(gè)知識(shí)點(diǎn),肯定是有遺漏的,因此對(duì)這部分內(nèi)容的教學(xué),還是要由傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行解決。
近年來(lái),翻轉(zhuǎn)課堂在各高校課程中得到了較多的應(yīng)用。本文提出把SPOC融入翻轉(zhuǎn)課堂中,對(duì)電路分析進(jìn)行教學(xué)改革。在基于SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂中,可以提升學(xué)生獨(dú)立分析與質(zhì)疑能力,對(duì)知識(shí)的掌握程度也有較大的提高。不過(guò)在應(yīng)用過(guò)程中,也發(fā)現(xiàn)了該教學(xué)模式的一些不足之處尚需改進(jìn)。