云教育背景下电路课程翻转课堂教学设计与实践

张宝芳 赵丽

摘  要：《电路》是电类专业的一门重要基础课。本文从传统电路课程教学模式出发，分析了该教学模式的弊端即师生互动不充分、不能充分調动学生学习积极性、重讲授轻仿真实践等，结合现代网络及移动智能终端设备普及的实际情况，提出可利用云教育技术，采用翻转课堂教学模式进行电路课程教学，以克服传统教学模式弊端。教学实践表明，该模式取得了良好的教学效果，可为电类专业基础课改革提供参考。

关键词：翻转课堂  电路课程  教学模式 云教育

中图分类号：G642                            文献标识码：A                  文章编号：1674-098X（2021）01（a）-0213-04

Abstract： Circuit class is an important basic course of all the electrical specialty. Starting from the traditional circuit course teaching mode， this paper analyzes the disadvantages of the traditional teaching mode， that is， the interaction between teachers and students is not sufficient， students' learning enthusiasm cannot be fully mobilized， teaching is emphasized and simulation practice is ignored. Combined with the actual situation of the popularization of modern network and mobile intelligent terminal equipment， it is proposed that the circuit course teaching can be carried out by using cloud education technology and flipped classroom teaching mode， and the disadvantages of traditional teaching mode can be overcomed. The teaching practice shows that the model has achieved good teaching effect， which can provide reference for the reform of basic courses of electrical specialty.

Key Words： Flipped classroom; Circuit course; Teaching model; Cloud education

1  《电路》课程教学存在的若干问题

《电路》课程是电类专业学生必修的一门重要基础课程，包含理论课和实验课两部分。按我院电类专业人才培养计划，该课程是学生进入专业学习的首门专业基础课，以分析电路中的电磁现象、研究电路的基本规律及电路的分析方法为主要内容。为更好实现我校应用型人才培养目标增加学生实践教学环节，对该课程教学课时进行了缩减，故课程教学内容多课时少的矛盾突出。为解决这一矛盾，我们重新调整了课程教学大纲、内容、教学及考核方法等，取得了一定效果[1]。但仍然存在以下问题：（1）传统的课堂教学为主，未能及时地将知识外延到课堂外，导致学生课后自学效率较低。原因在于电路课程内容多，涉及电路分析基本方法理论性强，传统的“满堂灌”课堂教学模式难以调动学生学习积极性，使得学生难以在有限的课堂时间内消化吸收。（2）教学上侧重于讲授，仿真实践偏少。多数学生反映，在学完课程后只是掌握了基本原理，碰到实际电路问题仍然束手无策，缺乏问题分析能力。（3）课堂内外师生间互动不充分。因学时有限课程内容多，教师在课堂教学中多以讲授为主，与学生互动较少，即使学生有问题也很少在课堂上提问;多数教师会将授课PPT课件放在网络教学平台上供学生参考，这导致很多学生上课少做甚至不做笔记，部分学生听课专注度不高;对于学生利用网络平台学习，因时空分离教师也难以对学生的学习行为和进度进行及时有效的监督和管理;学生利用网络平台自主学习时，碰到问题主动与教师或同学进行交流也较少，教师难以获取学生的反馈信息。

近年来，随着技术的发展，网络与各种智能终端设备的普及，云教育飞速发展[2]，使得翻转课堂教学模式逐渐成为教育界的一个热点课题，国内外各学校都在尝试推行该模式。为了解决上述电路课程教学中的问题，我们利用云教育技术采用翻转课堂教学模式对电路课程教学进行改革实践。在这种模式中，既有效保证了教师的主导作用，又使得学生的学习主体地位得以体现，从而提高教学效果。

2  云教育与翻转课堂研究现状

2.1 云教育研究

云教育就是对传统的教学资源和内容运用大数据、人工智能等相关技术进行流程再造，利用大数据进行人工智能分析进行教育评价、反馈、改进的过程，从而不断提高教育教学质量，实现教育最终目标[3-4]。近年来，美国默多克中学利用MobileMe平台提供的各种程序及资源，以帮助学区内的学生获得更好的项目研究技能，全程助力学生开发研究项目[5];日本横滨国际学校六年级的学生利用Google Apps完成所有作业并发表在网页上， 且通过电子文件夹ePortfolio进行交流[5]，是目前较为成功的云教育应用案例。当前，国内各高校也在逐步实践云教育的理念。例如，上海工程技术大学吴刚老师等基于移动云学习平台，融合大数据技术，借助微课、慕课手段，突破传统学校创新创业人才的培养模式，推进移动互联网时代创新创业人才培养模式改革[6];安徽师范大学王长江老师等对云教育背景下大学物理课堂翻转教学进行详细研究，提出了详细的教学框架及教学实施建议[5];江西科技师范大学黄乐辉老师等从理论上分析了基于云教育平台的移动学习基础，探讨了基于该平台的移动学习新模式[7];西南财经大学刘艳利老师详细讨论了利用云教育技术进行课程思政[8]。

2.2 翻转课堂研究

翻转课堂是一种将传统课上教学过程与课下学习活动进行转换的新型教学模式[9]。该理念最早是由美国科罗拉多州的两位高中教师提出的，其基本思路为：传统教学中老师在课堂上讲授的知识点和概念由学生利用课外时间自主学习完成，把课堂变为教师和学生间互动的场所，通过老师指导和同学互助来实现答疑解惑，从而更好地实现教学目标[10]。近年来，翻转课堂得到国内外研究者的重点关注。国外，例如美国富兰克林学院的罗伯特经过多年积累，总结了翻转课堂实施结构模型;“可汗学院”创始人Salman Khan 在洛斯拉图学区进行了为期两年的翻转课堂实验等。国内翻转课堂研究工作略晚于国外，但得到各高校及中小学的重点关注，发展态势迅猛。例如，重庆聚奎中学、深圳南山实验学校等进行翻转课堂教学模式实践;安徽师范大学王长江老师等在罗伯特翻转课堂模型基础上，构建了较为详细的翻转课堂框架[5];我校张其亮老师等将翻转课堂教学模式引入到实验教学中，极大提高了学生的实践动手能力[10];南京邮电大学王增旭老师等将翻转课堂应用于大学物理实验教学，取得了良好的实验教学效果，获得学生的认可[11];吉首大学丁跃斌老师将翻转课堂应用于高年级日语课程，同样获得成功[12]。

3  云教育背景下电路课程翻转课堂教学设计及实践

基于对国内外翻转课堂及云教育技术应用的认识，针对目前我院电路课程教学存在的弊端，整合各種平台如QQ、网络课堂及智能手机电脑等移动智能设备功能，以电路课程为依托，设计了云教育背景下电路课程翻转课程教学框架，并在疫情期间付诸实践，取得良好教学效果。

3.1 电路课程课前教学活动设计

课前教学活动，包含两部分即教师活动和学生活动。

3.1.1 课前教师活动

该部分活动包含开发课程、设计问题和学习分析等环节。首先，教师可与拟开课班级上一学期前置课程的教师进行沟通，以了解该班级学生的整体学习情况，方便在众多优质开放课程资源中寻找适合该班级学生的视频资源作为课程教学内容参考;其次，教师将本课程的知识点制作成PPT课件和录制相应教学视频并上传到学习平台，供学生学习。需要注意的是，录制的每个教学视频内容不宜过多，以1～2个知识点最佳，时间控制在10min左右为宜。内容过多时间过长，学生易产生厌烦感。再者，教师要设计好学习任务清单，让学生清楚具体学习目的、要求、重点及难点等，实现基本知识点理解内化，培养学生自主学习习惯和能力，提高学生观看教学视频效率。接着，设计收集学习反馈信息单。强调学生在观看视频或学习资料后，将所碰到的问题记录下来，并以信息单形式反馈给老师，方便教师在课堂上进行解答。最后，针对知识点设置相应的练习题和思考题。

3.1.2 课前学生活动

翻转课堂是以学生为主，充分发挥学生学习主动性的教学模式，故课前学生活动包含观看教学视频、回答问题等环节。课前学生可通过QQ平台，进行教学视频学习，完成教师设计好的任务清单，回答预设问题并将答案发送给老师。若是学习过程中碰到问题，可通过QQ私聊或群聊进行交流，获得求教，也可留在课堂上由教师进一步解答。在这一过程中，师生互动、同学间互动更加频繁，相较传统教学模式，师生间的思维互动得到了充分体现。

3.2 电路课程课堂上的教学活动设计

课堂上的教学活动是教师和学生共同参与的过程。教师在解答课前学生提出的共性问题后，再进一步回答学生个人或讨论组提出的个性问题。答疑形式可以多样化，如教师单独解答、小组间讨论再由教师逐一点评等。需要注意的是，教师应该在课堂教学上以问题为导向，引导学生积极主动思考;在课堂快结束时，引导学生进行反思，判断自己是否实现了教学目标。

3.3 课后考核评价机制设计

注重考核学生学习过程，让学生成为学习的主动者。从多角度入手，实现过程考核，如学生课下翻转课堂学习时长、课后习题及思考题完成情况;课堂参与讨论及回答问题情况等。

3.4 实践结果分析

结合往年数据（2018-2020），可进一步比较翻转课堂和传统课堂教学模式下的学生成绩好坏。2018—2019年，两届学生的电路课程在教学方法上尝试做了些改变，主要是通过电子邮件或QQ私信给学生发送一些学习资料，2018级学生共87人，期末平均成绩61.2分，2019级共118人平均成绩63.3分;2020年疫情期间，我们基于网易课堂、QQ群，采用翻转课堂教学模式进行教学，该班级学生共132人，平均成绩70.5分。由此可看出，翻转课堂教学模式的使用，确实提高了学生成绩。

4  翻转课堂实践感想

通过翻转课堂实践，确实能很好地提高学生的学习效果。但在实施过程中，仍然碰到了一些问题。下面就碰到的困难及对策作简要分析，供大家参考。首先，高质量的教学视频是翻转课程成功与否的关键。当在众多网络资源中未能找到合适的教学视频时，如何录制高质量的教学视频就是教师亟需解决的问题了。在开课之前，本人通过网络自学了相应视频制作方法，但是效果一般。庆幸的是疫情期间先进教育技术方法及手段得到了学校学院各级领导的重视，举办了多种形式的网络培训班。通过培训，学到了必要的制作新技能并运用到自己的教学中，提高了自制教学视频的质量。其次，如何对学生的自主学习进行有效及时的监控，也是教师要重点关注的事情。翻转课堂教学模式中学生主体地位得以充分体现，但不能避免少部分学生未能进行课前自主学习。此时，可通过调取学习平台后台数据了解学生是否观看视频及回答预设问题、线下课堂提问及课堂小测验进行督促等方式进行及时监控。最后，注意课堂活动设计应以问题为导向，通过问题的解决帮助学生完成相应知识点的理解与掌握。

参考文献

[1] 张宝芳.电路分析课程教学改革浅析—以江苏科技大学苏州理工学院为例[J].求知导刊，2017（22）：124.

[2] 张杨.高校云教育平台教学资源建设问题研究[J].科技创新导报，2017（13）：213-214.

[3] 彭雯秀，李文波，黄丹.基于闭环管理的以学生为中心的云教育理念-西南财经大学天府学院艺术设计学院实践[J].现代商贸工业，2020（16）：48-49.

[4] 翟纯.云教育环境下的个性化教学研究[D].重庆：西南大学，2017.

[5] 王长江，徐玲，刘艳峰.云教育背景下的大学物理翻转课堂：教学框架与实施建议[J].新课程研究，2017（2）：4-6.

[6] 吴刚，于文浩，戴丽兰.基于移动云学习技术的创新创业人才培养模式及应用研究[J].远程教育杂志，2017（4）：30-41.

[7] 黄乐辉，盛艳徽，罗英.基于云教育平台的移动学习模式研究[J].现代信息科技，2019，3（21）：115-116.

[8] 刘艳利.基于云教育背景的建筑工程类专业课程思政研究-以《建筑材料》课程为例[J].绿色科技，2020（9）：253-254.

[9] 张其亮，王爱春.基于“翻转课堂”的新型混合式教学模式研究[J].现代教育技术，2014（24）：27-32.

[10] 张其亮，陈永生.翻转课程在操作系统实验教学中的应用研究[J].实验技术与管理，2014，31（12）：173-176.

[11] 王增旭，李永涛，薛洪涛，等.翻转课堂在大学物理实验教学中的应用研究[J].高等理科教育，2020（1）：1-6.

[12] 丁跃斌.翻转课堂教学模式在“中日比较文学”课程中的应用[J].牡丹江大学学报，2020，29（8）：99-102.