电路及磁路课程混合式教学模式改革的研究与实践

路桂明，徐胜

2017年9月18日，《教育部关于进一步推进职业教育信息化发展的指导意见》指出，要全面落实推进职业教育信息化发展的重点任务，用信息技术改造传统教学，推进网络学习空间的建设与应用，加强教与学全过程的数据采集和效果分析[1]。爱课程网站的MOOC课程、资源共享课、在线课程、学校私有云的SPOC课程、智慧职教、蓝墨云班课和雨课堂等，都为传统教学的改良提供了场所，并推进教育信息化的进程。

SPOC（Small Private Online Course小规模限制性在线课程）这个概念是由加州大学伯克利分校的阿曼德·福克斯教授最早提出和使用的[2]。Small是指为便于组织教学和学生管理，选课学生人数一般在几十人到几百人，Private是指对选课学生提出课程要求，符合要求者才能学习SPOC课程[3]。

基于SPOC的翻转课堂是网络学习平台下的一种将网络教学资源和传统课程教学相混合的教学模式。翻转课堂利用网络资源的共享性和实时性，在课程网站中构建教学环境，上传课程所需的教学资源，如课件、知识点视频、微课、习题、实验内容和作业等，重新设计课前、课中和课后内容，翻转学生上课听、下课做作业的学习模式，翻转教师上课讲知识点、下课批作业的教学模式，转变师生角色。学生在课前完成知识点的学习和课前任务要求，教师课前收集相关问题，课上集中讲解，并和学生共同讨论，实现知识的内化和吸收。课后学生完成课后任务和测验，教师进行课程评价和答疑。在国外，教育工作者对不同年级、不同学科和不同课程类型的翻转课堂，已经有了比较深入的研究，并取得了较好的教学效果。在国内，对于翻转课堂的研究更多地集中在理念性、探索性、策略性的文章，真正将课程做的适合不同层次、不同学科的学生，还正在探索中[4]。

本文以工科电类专业的《电路及磁路》课程为例，研究基于SPOC和翻转课程的混合式教学模式，通过精心设计教学内容，采用合适的教学方法，不仅培养学生的电学分析思路，还着重培养学生的动手实践能力。

一 电路及磁路课程教学现状分析

电学是物理学的一个分支,学习之前需要有一定的物理学基础和数学基础。高职高专招生时大多数不分文理科，并且学生的来源具有多样性，有提前录取班、注册班、3+3中职升高职班、单招班,有时还有社会招生班。提前录取班的学生具有一定的物理基础，但学习耐力不够，学习习惯有待加强。注册班和中职升高职班，学生的物理基础较薄弱，单招班的同学动手能力较强，学生在中专阶段着重培养了动手操作能力，具有一定的电工分析基础，同样学习习惯有待加强，理论知识理解深度不够。普通高考招过来的学生，学习习惯较好，理科生具有一定的物理基础，文科生的基础较薄弱。社会招生班的学生层次和能力也是差异很大。如何让不同层次的同学学会电路及磁路课程，培养良好的学习习惯，掌握恰当的学习方法，爱上学习，成为了一个具有挑战的课题。

二 传统课堂和教学模式的改革

传统的面对面课堂教学以教师的讲授为主，学生习惯以最简约的“接受”方式进行学习。面对直流电路、交流电路、过渡过程与故障分析难免很快会失去学习兴趣。在传统的电路及磁路教学模式中，教师负责讲，学生负责听，教师负责问，学生按照讲过的内容回答，逐渐形成不用主动提问、不用主动思考的思维定式。《师说》曰：师者，所以传道授业解惑也。师者在高职高专的教学活动中，大多数时候由于教学知识点、重点和难 点多，主要以老师“传道授业”为主，留给学生思考的时间较少，学生多数时候既不复习也不预习的被动学习，导致老师解的“惑”少之又少。当遇到晦涩难懂的知识和定义时，老师常常只是依靠PPT或板书进行解释，学生会感到抽象，很难消化和理解。课后只能自己看书，看资料加以理解，逐渐学生学习兴趣下降，甚至很多学生有放弃的打算。可见，传统的教学模式和方法显现出的一些弊端限制了学生的主观能动性，因此我们提出以学生为中心，让学生自定计划，进行个性化学习的方式。

三 SPOC和翻转课程的混合式教学设计

学生自定步调进行个性化学习的教学模式，与按照教师要求进行学习引导相结合。电路及磁路课程在爱课程网站上建立SPOC学习平台，采用以微课或微视频为主要载体的“翻转课堂”教学模式，如图1所示。

整个过程分成教学任务设计和学生任务设计，以项目一直流照明电路的分析为例如表1所示，教学任务设计中，首先要进行情景任务设计，课前的1～2个星期教师将任务书、学习资料和视频发布在课程网站上，同学们领取任务清单，按照任务清单采用查资料、讨论和自我学习的方法来完成任务内容，不懂的知识点、感兴趣的问题与本任务相关的头脑风暴问题等等反馈在课程网站上，教师收集课前学生的学习情况，提炼出在课上 要讲的主要知识点和主要内容，并与学生一起讨论出现的问题和原因。在课程结束后，学生需要在一个星期内完成网站测试题和实践操作任务。通过课程教学实践发现，不同层次的学生遇到问题的难易程度、感兴趣的话题和反馈的问题差异性都较大。如Multisim电路仿真软件的使用，普照班和单招班的学生学起来较快、应变能力强，中职升高职班会操作的学生较少。课程任务测试结果也反应出，普照班的学生知识掌握扎实、理解深刻，习题求解过程完整、结果正确，学生的整体完成度较高，但在充电LED手电筒电路设计上，不如单招班学生动手强。中职升高职班的学生在电路基础知识理解上有待提高，需要教师在课堂上重点讲解基本概念和基本定理，提高学生的学习积极性。

图1 以微课或微视频为主要载体的SPOC 学习平台下翻转课堂教学设计

表1 翻转课堂的实践案例

电路及磁路课程采用“虚拟仿真+实验台操作实验+具体项目设计”三者相结合的方式。虚拟实验解决了学生在课后自我学习时，“进不去、看不见、动不了、不知对不对”的难题，在Multisim电路仿真平台上，学生根据自己的理解更改电路参数，验证结论是否正确，从而找出电路参数变化的规律。在实践操作平台中，充分验证理论的正确性，并发现理论与实际的差距，找出误差原因并能进行故障分析。学生在课后，可以利用学校提供的“学生工作室”，完成设计项目，提高学习的主动性。

四 结语

在爱课程网站的SPOC平台下，将SPOC和翻转课程的混合式教学模式用于电路及磁路课程，实现了教师“教”与学生“学”的有效翻转，整个“翻转”和“混合”实现了教师引导学生自主学习，课堂上教师根据学生反馈和学习平台的测试结果设计自主教学内容，实现了教学效果的最优化，提高了学生在电学方面的逻辑分析能力和动手操作能力。