混合创新教学模式下的模拟电子技术课程研究

王蕾，伦志新，葛超，宋晓英

（1.唐山学院，河北唐山 063000；2.华北理工大学，河北唐山 063000）

2018年，教育部印发《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》，提出高校要针对各门课程进行改革，打造具有高阶性、创新性和挑战度（简称“两性一度”）的“金课”。旨在推进现代化信息化技术与教育教学深度融合创新，加强以“学生为中心”的教学理念，切实提高课程教学质量，培养高素质创新人才。

模拟电子技术是电子信息类专业的一门专业基础课[1]。该课程的特点是基础概念繁杂、电路模型较多，理论与实践结合紧密，具有较强的工程应用性[2]。现阶段，我院在教学中仍然采用教师授课为主的传统单一教学模式；考核体系过度依赖结果考核。这种教学安排过于注重基础知识传授，忽略现代化教学手段的引入，不利于对学生学习过程的考查和创新思维的培养。

鉴于此，本教研组通过深入分析“金课”“两性一度”的标准与内涵[3]，并且结合教学实际情况，对模拟电子技术课程的教学模式进行全面升级改造，将翻转课堂与线上自主学习、线下面授有机结合，解决教学过程中存在的主要问题。

翻转课堂是颠覆传统教学中知识学习与知识内化两个阶段的一种教学方法[4-5]。线上式和线上线下混合式“金课”是“金课”的五大类型之一。基于翻转课堂的线上线下混合式教学鼓励学生利用具有丰富教学资源的网络平台，通过重新分配知识传授与知识内化过程的时间和空间要素，相对独立地完成知识的学习与框架的构建；教师在线下通过多种教学手段引导、启发学生完成知识的内化、发散与实践[5-7]。

1 翻转课堂与线上线下混合式教学模式组织形式

1.1 教学目标及内容

我校电子信息工程专业的模拟电子技术课程以“强基础、重实践、推应用”为指导，结合专业学生培养方案安排56 个学时的教学任务。教学内容是“金课”高阶性表现的重要方面[8-9]。将模拟电子技术课程的九个章节内容划分为三个模块，即基础知识模块、典型电路模块和实践创新模块。基础知识模块教学目的是扩大内容的广度、深度，夯实学生理论逻辑基础；典型电路模块覆盖了电子器件特性、功率放大电路和直流稳压电源设计等；实践创新模块融合了控制、通信、计算机领域的相关成果，增加了研究性、创新性内容。

1.2 教学设计

为打造模拟电子技术“金课”，以“学而思，思而行，行而成”为原则，利用信息化手段，通过翻转课堂紧密联系线上、线下教学和课内、课外教学，实现“传统教学模式”向“自主学习模式”的转变[10-12]。依照混合式教学的设计思路，教学模式分为课前线上学生自主学习、课中师生面对面互动和课后创新总结三个部分。这三个部分的时间分配比例约为2:3:5。混合式教学模式对教师而言，加强了信息化教学的能力，拓展了培养学生将多学科专业知识融合的能力；对学生而言，发挥了学习的主观能动性，提高了创新思维、创新意识以及解决复杂问题的能力。教研组设计的基于翻转课堂的线上线下混合式教学模式如图1所示。

图1 翻转课堂与线上线下混合教学模式

1.3 评价与考核

本门课程的评价与考核是展示“金课”创新性的另一个重要方面，既强调学习过程也重视学习效果[13]。模拟电子技术课程的翻转课堂与线上线下混合式教学提高了过程评价比例，过程评价占50%，结果评价占50%，主要涉及对学生工程实践能力、团队协作能力、理论知识应用能力以及创新训练能力等方面的评价。评价体系采用过程评价与结果评价相结合、线上评价与线下评价相结合、教师评价与学生评价相结合的方式，目的是对学生学习过程进行全方位、多元化的评价。课程考核成绩包括三部分，分别为平时成绩、实践成绩、结果成绩，分别占总成绩的40%、20%和40%。

2 混合式教学实践

教研组选取2020 级电子信息工程专业80 名学生作为测试样本，以同年级人数相近、前期基础课程平均成绩接近的自动化专业学生作为对照样本，在2021-2022 第一学期同时开设模拟电子技术课程，设定相等学时，分别采用混合式教学和传统教学，对前者进行课程教学改革试点工作。

本文以模拟电子技术课程第六章第一节“基本运算放大电路”为例进行混合式“金课”教学实践。第一，教师指导学生进入超星泛雅网络平台组建学习班级，要求学生熟练掌握超星学习通APP 的功能，这是开展混合式教学实践的前提。第二，指导学生进行线上学习，建立基本运算放大电路知识点的思维导图。第三，在线下教学过程中综合运用PBL 教学法、讨论互动法和实践教学法等多种方法，帮助学生对基本放大电路知识模块建立闭环正反馈式模型的认知过程。

2.1 课前自主学习

首先，教师在超星泛雅网络平台发布本节学习任务：（1）掌握基本运算放大电路类型；（2）理解反相、同相放大电路、混合运算放大电路工作原理；（3）掌握元件参数选择过程。其次，教师安排本节课讨论话题：（1）对地平衡电阻是否有存在的必要性；（2）不同类型输入电阻的推导过程是否一致；（3）常用集成运放的类型及供电范围。最后，教师发布简单运算放大电路仿真设计任务，要求学生利用Multisim 虚拟仿真软件验证信号放大电路原理的正确性，培养学生探索精神和自主学习能力。

2.2 课中讲授互动

首先，教师根据学生课前学习进展及状态及时调整教学任务，对基本放大电路和混合运算电路组成原理、元件参数测试及多级混合放大电路的知识点进行总结归纳；采用由电路输出结果倒推分析过程的倒序方法展开讲解电路的组成、作用和功能，并鼓励学生展示反比例、同相比例典型电路仿真作品，抛出设计过程中遇到的疑问。其次，利用超星学习通APP 开展计时测试环节，以选择题、判断题形式考查学生对放大电路、加减混合运算电路课程内容的理解程度。最后，通过组织小组讨论，快速发现学生的疏漏知识点，并进行集中讲授。学生通过线下作品展示、小组讨论环节对本节课相关知识进一步内化吸收，提高逻辑判断能力、综合分析能力。

2.3 课后创新实践

课后创新实践的主要目的是使学生扎实掌握基础理论知识、探索电子技术前沿知识，是课堂理论知识的补充和实践，也是培养学生实践动手能力和团队协作能力的有效途径[14]。首先，教师在线上平台解答学生课后疑难问题、发布拓展文献阅读任务、批改作业等。其次，引导学生以兴趣小组为单位开发共射放大电路、共集放大电路与共基放大电路的多级组合形式的电路，并验证原理的正确性。最后，教师根据测验、学生实践创新作品及参加比赛获奖等级给出平时成绩。例如，课后学生利用虚拟仿真软件设计了两级放大的3D仿真效果图，同时实现了与IN ELVIS Ⅱ设备软硬件协同仿真调试。学生已根据此创意成功申请了以《宽频大功率放大电路设计》为题目的大学生创新创业项目，由此学生对知识达到“学-思-行-成”闭环反馈式。

3 教学效果

教研组经过一个学期的混合式改革实践，获得了良好的教学效果。首先，通过超星泛雅网络平台实现了对测试组成绩的数字化管理。从测试样本组与对照样本组在各项教学活动中的数据可以看出，测试组在出勤率、课前章节预习率、仿真作品提交率、作业完成率、资料下载率等各个方面的表现均优于对照组。其次，从期末理论测试结果对比来看，测试样本组平均成绩为76.5 分，高于对照样本组67 分的成绩，不及格率仅为5%，远低于对照样本组的不及格率。测试样本组学生在学期内参与学科竞赛的人数达到56人，占总人数的80%，远高于对照样本组35%的比例。其中，取得了国家级竞赛二等奖2 项、省级竞赛一等奖3 项、省级竞赛二等奖5 项、省级三等奖3 项的优秀成绩。

4 结语

在现代信息技术的支持下，借助超星泛雅平台完备的功能，构建基于翻转课堂的线上线下混合式教学模式，有效解决了传统教学中的诸多问题，是教学改革与创新的尝试。基于翻转课堂的线上线下混合式的“金课”教学改革从教学目标和内容、教学模式设计、评价和考核体系三方面展开，体现了教学的高阶性、创新性和挑战度的深度融合。教学实践证明以学生为主体的模式改革对模拟电子技术课程有显著成效，切实提高了教育教学质量，有效培养了适应地方发展的创新型人才，可以为其他专业课程改革提供参考。