独立学院电路教学改革的探索与实践

摘 要：针对独立学院电路课程教学中存在的问题，结合独立学院的人才培养目标，提出了分层教学和翻转课堂有机结合的改革思路，从教学模式、教学内容、教学方法以及成绩评价体系等多方面展开教学改革与实践，使电路教学真正以学生为中心，提高学生的自主学习能力和工程实践能力。

关键词：电路；独立学院；分层教学；翻转课堂；评价体系

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2018）03-0126-04

Abstract： In view of the problems existing in the teaching of circuit course in independent college， an idea of combining stratified teaching and flipped classrooms is put forward according to the goal of training qualified personnel in independent colleges. The reform is taken from teaching modes， teaching contents， teaching methods and evaluation systems， making the circuit teaching student-oriented， and improving students" ability of independent learning and engineering practice.

Keywords： circuit； independent college； teaching in different levels； flipped classroom； evaluation system

一、概述

電路是高等院校电类各专业（电气、电子、通信、电信、自动化等）的第一门专业基础课。课程的理论性、实践性和工程性都很强，对培养学生有关电路的基础知识、基本能力和综合素质具有其他课程不可替代的重要作用。独立学院传统的电路教学主要存在以下三方面的问题：

教学内容上重知识教学，轻能力培养。大部分学生学完课程后只会对理想电路进行求解，缺乏对实际电路的分析能力和电路理论知识的应用能力。一碰到复杂的实际电路问题就无从下手，这和独立学院“高素质应用型人才”的培养目标差距较大。

独立学院学生的学习能力和学习欲望差异明显，传统的“一刀切”教学模式对所有学生采用统一的教学目标、教学方法、教学进度和教学要求不利于因材施教，不能促进每个学生的全面发展。它在一定程度上制约着学生的学习积极性，不利于充分发挥每个学生的特长和发展他们的个性，导致基础好的学生因“吃不饱”而失去兴趣，基础差的学生因“吃不消”而失去信心。

现如今，互联网信息的极大丰富、现代教育技术手段的层出不穷和智能手机的普及对教育教学产生了巨大的冲击，教与学可以不受时间、空间和地点条件的限制。传统的“满堂灌”、“一言堂”授课方式因缺少时代感和趣味性，已无法吸引学生。课堂上出现大批的“低头族”和“昏睡族”，即使有认真听课的学生，但多数也是被动地接收知识。学生的好奇心、兴趣和潜力没有得到激发，无法根据自己的兴趣去思考问题和解决问题[1]，高分低能情况突出。

上述这些问题严重影响了电路课程的教学质量，不利于学生实践能力的提高，更谈不上创新意识的培养。这一切决定了电路课程的教学改革成为不容回避的任务。本人主持的浙江省高等教育教学改革项目“独立学院电类基础课程群多元化教学改革与实践”，针对我院电路课程教学中存在的这些问题，结合独立学院的人才培养目标，对电路课程的教学改革做了一些有意义的探索与实践。

二、电路课程的多元化教学改革思路

通过对电路教学存在的上述这些问题进行分析和研究，逐步形成了以下的教学改革思路。

（一）将电路理论和实践有机结合，突破浅层次的“理解+记忆”学习

改革教学内容，将电路理论和实践相结合，使得电路教学从原来的注重知识传授转变为重视学生的综合素质和应用能力的提升。即注重培养学生研究实际电路的兴趣，构建分析实际电路的思维模式，并学会用已形成的工程意识自主研究今后遇到的各种电路问题[2]。

（二）开展分层教学，实现因材施教

学生水平差异明显，面对及格都困难的学生和想考研、想在专业领域有大造诣的学生，在组织电路课堂教学时如何能做到同时满足？为此我们提出了在电路课程中开展分层教学的改革思路。根据学生的学习基础、学习能力及学习兴趣的不同，将学生分为不同的层次，并开展不同的教学，从而使不同层次学生的个性和才能都得到充分发挥[3]。

（三）采用翻转课堂教学，使教学中心从“教师教”转移到“学生学”，促进深度学习

如何提高课堂的吸引力，加强师生互动交流？如何在电路教学中拓展教学空间，以学生和学习为中心，创建全新的课堂模式，有效打通课内、课外，推动教学中心从“教师教”转移到“学生学”，为学生创造有意义的学习经历？为此我们将翻转课堂引入电路课程教学中，即课前学生自主完成知识的学习，课堂上完成知识的吸收和内化[4]。随着网络的普及和信息技术的飞速发展，将线上-课堂深度融合的翻转课堂引入电路课程的教学是切实可行的。

在确定了电路课程教学改革思路的基础上，我们进行了以下的教学改革与实践。

三、教学内容的更新

为满足“应用型人才”的培养目标，在课堂教学中将电路理论接轨实际应用。在例题的选择上，尽量选择有工程背景的实际电路，而不是理想化的电路模型，并增加电路的应用实例。每讲完一个知识点就介绍它在实际电路中的应用实例。例如：学完电阻的串并联后，介绍它在直流电表、汽车油箱油量检测电路、电吹风机等实际电路中的应用；学完动态电路后，介绍它在冰箱延时保护电路、闪光灯电路、波形发生电路中的应用；学完交流电路后，介绍日光灯电路、收音机电路、按键式电话机电路等等。通过引入大量的实例，帮助学生树立工程的观点，使得电路的学习不仅仅是纸上谈兵。

在课程设置上，改变以往实验课和理论课脱节的现象，将实验和理论课同步安排。即直接在实验室进行相关理论知识的讲授，学生同步进行实验，从而帮助学生更深刻地理解抽象的理论知识以及更好地掌握电路理论的实践应用。

为了更好地满足独立学院的学生需求，结合电路课程教学改革形势和独立学院的具体情况，重新编写了电路教材，该教材为浙江省普通高校“十三五”新形态教材。教材在编写时尤其注重结合工程实践。每一章增设电路应用实例及工程综合设计题目或工程案例。电路新形态教材以纸质教材为核心，将多种类型的数字化教学资源通过二维码技术与文本紧密关联，支持学生通过移动终端随时随地进行学习。通过扫描书上的二维码就可以观看视频、完成在线测试、实时查看测试成绩及参与线上的交流讨论等。该教材不仅有助于培养学生的自主学习能力，同时特别适合开展翻转课堂、混合式教学等新型教学模式。

四、分层教学的设计与实施 为满足不同基础、不同能力及不同发展目标的学生對电路课程的要求，科学地设计并实施学生分层、教学目标分层、教学内容分层、教学方法分层和作业分层，以充分调动不同层次学生学习的主动性，有效地形成“不同起点，分别进步”的局面，体现因材施教的教育原则。分层教学的设计如表1所示。

（一）学生的分层

我们将电路课程的教学分为基础班和提高班两个层次。学生分层的依据主要有以下三个：一是学习基础，重点看上学期高等数学和大学物理的成绩；二是专业方向，不同专业对电路课程的要求也有所不同；三是个人意愿，充分尊重学生自己的选择。

把同一层次的学生安排在同一教学班，这样既便于教师因材施教，又便于学生更好地掌握课程内容。另外，学生的分层不是一次性的，而是根据学生的综合学习情况，实施阶段性的动态调整。为了激发学生的学习兴趣及增强竞争意识，对分层教学班级设置了阶段性的考核，根据考核的成绩进行适当的人员调整。基础班学生可以通过竞争进入提高班，提高班学生也可能被淘汰到基础班。

（二）教学目标的分层

对不同层次的学生设置不同的教学目标。对于基础班学生，要求掌握电路的基本理论知识和基本分析方法，并具备初步的电路实验技能；而对于提高班学生，要求具有较全面的电路理论知识、具备一定的综合分析能力和较强的电路实验技能，以满足进一步深造需求[5]。

（三）教学内容的分层

对基础班学生要达到教学大纲的基本要求，突出电路的基本概念和基本分析方法，力求少而精，避免大而全，删除不常用及复杂的公式推导等内容，满足应用型人才够用即可[5]。而对提高班学生则尽可能做到教学内容的完整性、系统性和科学性，使学生的知识储备基本达到考研的要求。

（四）教学方法的分层

对不同层次的学生采用不同的教学方法。对基础班学生要立足基础，对基础知识要讲细讲透，多举例子，多讲习题；而提高班学生则以学生自主学习为主，教师引导为辅的教学方法，帮助培养学生分析问题和解决问题的能力。

（五）作业的分层

给不同层次的学生布置不同的作业。基础班学生要求完成基础题，帮助学生在课后巩固课堂所学知识，而提高班学生则要求完成综合题，帮助培养学生的综合分析能力和应用能力。这样让各层次的学生都能通过自身的努力完成作业，既提高了基础班学生的自信心，增加其学习的积极性，又加强了提高班学生的训练，真正做到了学有所得，学有所长。

（六）实验的分层

电路课程中含有随堂实验，由于实验采用一人一组，所以实验的分层和理论课的分层采取不同的方法。我们将每个实验项目分成三个不同难度、不同要求的层次，每次实验前要求学生根据自身条件选择实验层次，在实验过程中针对不同层次的学生采用不同的实验指导方法。结合学生所选的实验层次和实际完成情况给予相应的实验成绩。实验的分层设计如表2所示。

表2 电路实验分层教学设计

五、翻转课堂的教学设计与实施

（一）翻转课堂的教学设计

在分层后的班级中开展电路课程线上-课堂深度融合的翻转课堂教学，其教学设计如图1所示。

图1 线上-课堂深度融合的翻转课堂教学设计

（二）翻转课堂的教学资源建设

翻转课堂是对教学资源有较大需求的一种教学方式。本人负责的浙江省首批精品在线开放课程《电路分析基础》为翻转课堂教学提供了完善的教学支撑环境。电路在线课程资源丰富，共有164个微视频，608道测试题，83套在线测试，93个拓展资料等，如图2所示，目前已进行第4轮的开课。此外，我们编写的电路新形态教材也有丰富的数字化学习资源，这些课程资源为翻转课堂的顺利实施提供了充分的保障。

电路在线课程上所有的在线测试都分层设计，分为简单测试和综合测试两个层次，如图3所示。部分知识点还设有自主设计题，以满足不同层次学生的学习需求。对基础班学生要求完成简单测试，对提高班学生则要求完成综合测试及自主设计题。电路在线课程的另一特点是互动性强，如主题讨论区、答疑区、在线测试等栏目都可以实现师生之间、生生之间的直接交流。学生可以在这种开放的网络教学环境下自由地学习和交流。

图3 测试题的分层设计

（三）课堂教学的组织和实施

每次课前（至少提前一周）教师发布学习进度安排和学习任务单，学生进行自主学习，在学习过程中与同学或老师进行线上交流，达到对课程内容的基本理解，并完成课前练习及测试。教师根据学生网上学习情况的反馈设计课堂教学。课堂上通过开展讨论、提问、练习、测试、答疑、总结等多种教学形式的教学活动，将电路理论与实践相接合，并向应用拓展，促进学生深度学习。

结合电路课程的手机移动端学习平台（摩课app）设计移动课堂。学生可通过手机观看视频、完成在线测试和参与讨论等，如图4所示。课堂上教师可以方便地利用手机进行课堂小测、问题抢答和发起讨论等，实现实时互动教学，有效活跃了课堂气氛，调动了学生的学习积极性。手机移动端学习平台方便学生利用碎片时间学习，提高了学习效率。

六、立体化评价体系的构建

为促进学生的自主性学习和过程性学习，将学生自主学习的阶段性成绩纳入期末课程评价系统，构建了线上和线下相融合、过程性评价与终结性评价相结合的立体化课程评价体系，如图5所示。这种评价体系有助于培养学生健康的学习心态，改变学生平时学习不努力，考试之前临时抱佛脚的现象。学生在这种评价体系的指引下，会认识到学习重在过程，而不是只看重结果。

七、具体实施及效果

我们对15级自动化专业的两个班级进行电路课程的教学改革试点。根据学生的学习基础、学习能力和学习兴趣的不同将他们分为两个层次，重新组班后分别编为基础班和提高班，再在分层后的班级中开展基于翻转课堂的混合式教学。考虑到学生的差异，在提高班开展课程90%以上内容的翻转课堂教学，而在基础班则开展课程约50%内容的翻转课堂教学。

教改过程中我们做了多次问卷调查，学生的反馈意见汇总如表3所示。调查结果表明，绝大多数学生肯定了新的教学模式和考核考评机制。

为了检验教改的效果，期末考试基础班和提高班采用同一份试卷，且试卷难度和前几届保持一致。我们将实施教改的自动化15级学生成绩和教改前的自动化14级学生成绩进行对比，结果如图6所示。数据表明，实施教改后优秀率比以往有了明显的提高，不及格率也大幅下降，说明我们的改革取得了一定的效果。

八、结束语

本课题将分层教学和翻转课堂混合式教学有机结合，较好地满足不同基础、不同能力及不同发展目标的学生学习需求。通过“问题引导-自主学习-协作交流-问题解决-应用提高”的流程帮助学生多次内化知识，有效激发学生的学习兴趣，提高学生的自主学习能力，从而提高电路课程的教学效果。

参考文献：

[1]陈卓.电学基础课程“翻转课堂”本土化改革方法研究[J].高教学刊，2016（11）：68-71.

[2]杨健等.“电路”课程教学改革的探索与实践[J].电气电子教学学报，2015，6：36-38.

[3]周光明，彭紅军.尊重差异，因材施教，构建“和谐”教学新模式[J].中国大学教学，2007（6）：69-71.

[4]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012（4）：46-51.

[5]王彬彬，钱建平.独立学院“电路”因材施教的研究与实践[J].江苏教育学院学报（自然科学），2013，6：4-6.

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