模拟电子技术混合式教学的探索与实践

李香宇　胡昊　刘晓娣　张静

［摘 要］针对教育部“停课不停教、停课不停学”的倡议，模拟电子技术课程开展了线上线下混合式教学，以“任务驱动—在线自学—精讲研讨—巩固拓展”四元化教学组织形式促进线上、线下教学效果达到“实质等效”。实践表明，混合式教学使学生的自主学习能力、查找资料能力、深度思考能力、观点独立表达能力等都得到了全面的提升，取得了很好的教学效果。

［关键词］混合式教学；模拟电子技术；线下实验

［中图分类号］ G642 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2022）09-0135-03

一、课程教学现状

（一）地位和特点

模拟电子技术课程是高等教育电子信息类专业一门必修的专业基础课。本门课程的学习可以使学生获得模拟电子技术方面的基础知识、基础理论和基本技能，学生基本的电路分析能力、简单电路系统的故障排除能力、集成电路的应用能力、基于EDA的电路仿真与设计能力、创新精神和工程意识均得到培养，学生的主动学习、自主学习与合作学习能力也得到提升。该课程的教学在人才培养方案中起着承上启下的作用，是切实提高航空类和指挥类人才电子技术工程素养和实践能力的必要环节。

该课程内容有“三多一少”（概念多、符号多、原理多、实践少）的特点，教师难教，学生难学，素有“魔鬼电路”和“模糊电路”之称[1]。该课程兼具挑战性和高阶性特点；专业背景强，要结合工程性、应用性与实战化需求实施教与学；工程实践覆盖面广，实践和工程思维培养贯穿教与学始终。这些都使课程常面临老师不好教、学生不好学的尴尬境地。

（二）问题与机遇

2018年9月，教育部发布了《教育部关于加快建设高水平本科教育 全面提高人才培养能力的意见》（新时代高教40条）[2]，指出要推动教学改革，以学生为中心，积极构建线上线下相结合的混合式教学模式。2020年2月4日，教育部出台《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》[3]，提出“停课不停教、停课不停学”的要求。为顺应当前教育教学改革趋势，适应当前疫情防控形势，2020年2月5日海军航空大学提出“延返不延学、隔离不隔教”的教学倡议，同时对教师进行在线课程培训和技术指导，为在线课程的开设提供技术支撑和政策保障。

另外，随着科技的发展，信息化教学手段被广泛运用于实际教学当中。多媒体技术已不可或缺，“互联网+”广泛融入，MOOC、SPOC、微课等资源日益丰富，线上学习方式多种多样，电子设备、软件平台的辅助学习功能越发强大[4]。如果将移动互联网和电子设备变为学习工具，更好地助力线上学习，可以提高学生的学习兴趣和自主性，将获得更好的教学效果。在这样的背景和机遇下，模拟电子技术课程组开展了线上线下混合式教学。

二、教学资源准备

（一）了解学生学情，制订教学方案

教师只有充分了解学生的基本情况，才能有针对性地制订教学方案。模拟电子技术授课对象为大二学生，学习基础好、求知欲强，前期学习了高等数学、大学物理、电路等先修课程，已经基本具备学习本课程的知识基础；课题组在智慧树、钉钉、学习通、云视讯等平台上开设了线上课程，已经基本具备开设线上课程的网络基础；部分学生已进入电子设计俱乐部，具备开展模拟电子技术学习的基本能力和素质。但部分学生缺乏必要的工程思维系统和工程技术意识，对半导体器件芯片和电子电路缺少感性认识，缺少实际操作经验和基本技能。

针对学生的基本情况，课题组多次开展调研调学、议教议训和预先演练，最终以提高学生的综合能力为目标，选择了线上线下混合式教学模式：线上教学选用学堂在线MOOC模拟电子技术基础（华成英）、腾讯会议、学习通相结合的方式开展，线下教学主要开展研讨交流、基础实验、实践操作等活动。

（二）重构知识体系，整合教学内容

模拟电子技术课程以“为戰教战”为导向，以相关专业人才培养方案为依据，重构模拟电子技术知识体系，整合课程教学内容。课程组针对该课程内容多、理论深、实践性强、应用广而学时少的特点，在对后续专业课程需求和部队岗位要求进行深入调研的基础上，着眼当前需要和未来发展，通过“一删”“二减”“三增”，即删除陈旧内容，减少专业性很强的内容、繁杂的公式推导，增加实践性教学内容、信息化教学内容和军事应用实例，科学处理 “基础性与先进性”“理论性与实践性”的关系，遵循高阶性、创新性、挑战度、实战化的原则，构建以半导体材料、器件和电路为基础，以模拟电路为研究对象，以基本概念、基本理论和基本分析方法为核心内容，以航空电子装备为背景和支撑，理论教学与实践教学有机结合的课程内容体系。

（三）边学边建边调，补充完善资源

为了更好地满足学生的学习需求，在教学过程中，教师要一边充实课程内容，一边调整教学方式，一边建设课程。学生在学习学堂在线的MOOC时，基本能够掌握大部分课程的知识，但知识点之间是独立的、碎片化的、孤立存在的，学生通过MOOC的学习很难将知识体系建立起来。此时，教师就要像用绳串珍珠项链一样，帮助学生建立知识点之间的联系，从而构建课程的知识体系。课题组教师先后录制了648分钟的微课视频，作为MOOC的有效补充，对学生的学习起到了促进作用。

学生仅仅通过“MOOC+视频”来学习还不够，还要不断通过做题来检查知识的掌握程度；教师要课前发布预习题，课后发布作业题，并及时做好作业的批改和讲解。因此，课题组教师补充完善了试题库、试卷库，开发了试题1022道。

三、教学流程设计

课程组教师以“任务驱动—在线自学—精讲研讨—巩固拓展”的四元教学组织形式（见图1）对知识点进行有效衔接，将课内课外、校内校外、网上网下教学资源有效整合，通过师生、生生之间的有效交互，促进线上、线下有效教学，达到线上、线下教学“实质等效”的效果。

（一）任务驱动教学，设置教学目标

课程组教师通过学习通平台发布本学期中每月、每周，甚至每天的学习计划，包括教学目标、教学内容、重难点、教学组织形式、教学安排等，让学生对此有清晰了解。

传统教学目标通常运用“了解、理解、熟悉、掌握”等词语表达，过于笼统、难以衡量，学员面对大量的信息会产生极大的压力，学习积极性受挫。在教学中，可根据布鲁姆教育目标分类法，运用“识别、举例、比较、区别、评论”等词语，从认知领域的六个层面对每节课的教学目标进行合理设定，在课前自主学习时间告知学生，引导学生合理规划学习过程，在自主学习中有的放矢。

（二）学生在线自学，测试预期效果

根据课程教学安排，对照高等教育出版社出版的《模拟电子技术》教材的相应章节，学生通过学堂在线平台的模拟电子技术基础（华成英）MOOC完成课前学习，同时学习教师课前推送的相关教学资源，对基本知识进行认知、理解，还要在学习通平台上完成当堂课内容的课前测试。通过查看学习通平台上学生的完成率、正确率等数据，教师能够掌握学生的学习情况、学习中存在的问题，然后对没完成的学生单独沟通、督促完成，对共性问题进行集体精讲，对个性问题进行单独辅导，从而达到预习课程的效果。

（三）课上精讲研讨，解决疑难问题

教师在课上应根据学生的认知规律，遵循从实际出发、由浅入深、循序渐进的原则，按照“案例—概念—电路—原理—方法”的思路精讲重难点知识，解决课前遇到的疑难问题。教师可通过装备案例引入提高学生学习兴趣，通过动画加强学生对概念的认知，通过Multisim仿真验证加深学生对电路原理的理解，通过电路实物增强学生的感性认识，最后促使学生完全掌握知识点。教师在课上还应对任务点完成得好的学生给予表扬，对完成得不好的学生进行针对性提醒，督促学生按照学习进度学习。另外，可采用探讨互动、弹幕互动、抽奖竞答、头脑风暴等多种教学方式，促使师生、生生有效交互沟通，实现有效的课堂教学。课程教学中采用Multisim电路仿真和实物实作项目如图2所示。

（四）巩固拓展知识，布置多样化作业

教师要在课后布置多样化的作业任务，如线上作业、自主讨论、电路仿真、实物实作等，帮助学生巩固、理解、拓展所学知识。另外，学完每一章后，教师要采用思维导图、课堂笔记展示等方式总结所学内容，帮助学生建立起知识点之间的联系，梳理知识点之间的脉络，最终使知识达到“一里宽一寸深”。

四、教学模式与方法

（一）协作式教学模式

教师围绕学生开展教学活动，学生以小组为单位参与课程学习。将班级成员以3～5人编成一组，小组长发挥模范带头作用，小组内所有成员共同努力、互帮互助，合作达成教学目标。教师在教学中还要融合多种教学模式，比如案例引入、师生互动、生生互动等，探究合作型学习。

（二）虚实结合方法

基于课程的工程实践性特点，教师为学生提供Every Circuit电路模拟器、Multisim软件两种形式进行电路仿真，也可以结合课程内容通过在线实验教学平台开展在线虚拟仿真，培养基于EDA的电路仿真与设计能力。为了让学生深刻地理解理论知识，教师在课下还增加了实物实作项目，培养学生简单电路系统的故障排除能力、集成电路的应用能力，以提升学生的主动学习、自主学习与合作学习能力。

（三）课内外思政教育相结合

教师引入装备案例，让学生进行仿真实验、动手实践操作，培养学生的创新精神和工程意识。同时，结合课程内容、重要事件、节假日等让学生撰写心得体会，比如中国半导体行业的 “爱恨情仇”、放大电路随想、母亲节合影等题材，从而构建“知识+技术+社会”一体化的思政教育理念，增强学生的使命感和荣誉感，使知识技能向情感价值自然迁移。

五、课程考核与改革成效

（一）多元化的过程性考核评价机制

课程组关注线上、线下学习全过程，同时注重课程效果的有效评估，推行课程考核模式改革。基于在线数据开展学员的日常管理，如将到课率、作业完成情况等信息及时反馈到班级，促进学员学习自觉性的养成。基于在线教学平台，清晰把握每节课的测试成绩、整体测试的正确率、每道题目的答案分布，以及学员个性化的学习活动、课程完成情况、章节学习次数、每日测试情况。在线下，将随堂测试、课堂回答问题、交流研讨、实验实作等情况作为学习过程评价的依据，既关注班级整体情况，又聚焦学员个体的发展。

根据课程特点及教育教学改革的新要求，在原有的“笔试80%+平时表现20%（课堂表现、阶段考查成绩、课后作业等）”考核方式的基础上进行改革，将学生的课上仿真实验、硬件验证性实验以及课后开放性创新实验等实操表现纳入考核范畴，构建了一种“笔试60%+实验实践20%+平时表现20%（课前预习、课堂表现、阶段考查成绩、课后作业等）”的考核新方式，形成了多元化的过程性考核评价机制，突出了学生对理论知识的理解与深化的考核，提高了学生的理论应用能力与工程实践能力。

（二）课程评价及改革成效

课程依托学堂在线、学习通等教学平台开展线上线下混合式教学，先后开展问卷调查10余次，充分了解不同阶段学生遇到的问题，并有效解决问题。据平台数据统计，教师共发布任务点159次，学生共访问章节8909次，任务点的完成率达到98%以上。通过结课后的学生问卷调查，了解到学生对课程教学的满意度较高，说明主体教学质量和教学过程全程可控。

改革成效主要体现在以下几点：（1）通过开展自主学习和协作式学习，激发了学生的学习潜力，促进了学生的深度思考能力和团队协作精神；（2）基于课程的工程实践性，通过装备案例引入、学员动手实践和学生对产业动态的现状分析，构建起 “知识+技术+社会”一体化的思政教育理念，激发了学生的爱国热情和努力学习的意识，使模拟电子技术课程与思政课程同向同行；（3）学生综合成绩较往期学生的学习成绩持平，但运用互联网资源分析问题、收集资料和独立表达观点方面的能力强于往期学生，学生的综合能力得到了进一步提升。

六、结语

军校教师结合学校提出的“延返不延学、隔离不隔教”的教学倡议，实施了线上线下混合式教学改革，从改革结果看，學生的综合能力得到了有效提升。但军队院校由于自身的特点，平时限制学生使用互联网，那么如何突破现有的桎梏、更好地利用线上资源就成为教师要探索的难题，因此继续开展线上线下混合式教学还有很长的路要走。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 周晓华，陈祖斌.CDIO理念创新“模拟电子技术”课程教学改革[J].电气电子教学学报，2018（5）：47-51.

[2］ 杨丹，徐彬，闫欣. “新工科”背景下自动化专业 “模拟电子技术”课程思政教学初探[J].工业和信息化教育，2020（5）：53-57.

[3］ 教育部应对新型冠状病毒感染肺炎疫情工作领导小组办公室.关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见（教高厅〔2020〕2号）[EB/OL].（2020-02-05）[2020-10-25].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202002/t202002 05_418138.html.

[4] 赵琦，杨彦卓.基于混合式教学的电子电路课程体系设计与建设[J].教育现代化，2019（9）：169-173.

［责任编辑：钟 岚］