電子線路課程設計報告

　　本文將電子線路實踐類課程進行改革，設置分層教學的體系架構(gòu)，通過翻轉(zhuǎn)課堂的形式，將知識理論的內(nèi)化放在課前，將課程組織的重點放在實驗和實踐環(huán)節(jié)，強化、加深學生對知識點的理解。下面就是電子線路課程設計報告，歡迎閱讀了解。

　　一、前言

　　電子線路實踐教學是電子信息類工科專業(yè)課中重要的組成部分，是培養(yǎng)學生技術(shù)應用能力和操作動手能力的重要環(huán)節(jié)。為提高學生的實踐創(chuàng)新能力，需要不斷改革教學內(nèi)容，改善教學方法，增加實驗教學時間。與傳統(tǒng)的電子線路實踐教學相比較，開放式的綜合設計實踐教學得到了廣泛認同，在培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)方面取得了顯著的效果。但綜合設計性實踐的授課時間長，課程學時量大，對實驗室場地、實驗室的使用時間、實驗授課人員的需求倍增。翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式是把傳統(tǒng)的學習過程翻轉(zhuǎn)過來，將知識傳授通過信息技術(shù)的輔助在課前完成；實踐的過程，即知識內(nèi)化在教師的指導和同伴的協(xié)助下在課堂上完成。因此，我們將翻轉(zhuǎn)課堂的教學手段運用到開放式課程中，結(jié)合兩者的優(yōu)勢，提出了一種基于翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的電子線路開放式課程設計。

　　二、電子線路實踐課程的開放式教學模式設計

　　首先，對電子線路實踐教學的課程進行分層設計，結(jié)合基礎性驗證實驗、開放性綜合實驗、創(chuàng)新設計三種實踐模式，使得不同難度的內(nèi)容銜接交錯，實現(xiàn)“基礎”、“設計”與“創(chuàng)新”的有機統(tǒng)一。依據(jù)實驗內(nèi)容的難度和課時數(shù)將電子線路實踐的教學內(nèi)容分成三個層次：一是“基礎驗證”，內(nèi)容相對基礎，覆蓋面寬泛，完成難度相對簡單。其教學目標是使學生全面掌握常用器件、常用工具，為后續(xù)課程奠定基礎。二是“設計實踐”，給定設計目標和必要的電子器件，由學生自主設計完成一個內(nèi)容相對綜合、難度適中的設計任務。其教學目標是使學生通過查找資料、比較和驗證，完善設計方案，完成理論報告和實物制作。三是“創(chuàng)新項目”，只提供設計目標、功能指標和性能指標，由學生個人或組隊完成一件實物作品。其教學目標是使學生初步掌握電子產(chǎn)品的設計和開發(fā)。這三種難易程度不同的課程設計，不但可以完成基本的教學目標，還能充分發(fā)揮學生的主觀能動性，讓學有所長的學生得到更大程度的提升。

　　其次，創(chuàng)新電子線路實踐課程的教學模式，建立開放的教學氛圍、開放的教學過程，改革教學考核方式，從而突破實驗場地不足、器件資源不充足等局限，充分發(fā)揮學生的主觀能動性。傳統(tǒng)的電子線路實踐教學，要求實踐的全過程集中在特定實踐、特定地點和特定內(nèi)容上。我們在“基礎驗證”的基礎上提出了“設計實踐”和“創(chuàng)新項目”這兩種教學模式，模糊課內(nèi)與課外的界限，拓展了實踐過程中“教”與“學”的概念和內(nèi)涵。實施新的教學模式的關鍵在于開放的實踐過程，即不再將課程的全過程都集中在特定的時間、特定的地點和特定的內(nèi)容上。

　　三、電子線路開放式課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式

　　翻轉(zhuǎn)課堂的本質(zhì)是一種整合化的主動學習工具，其組織形式包括項目驅(qū)動法、問題解決式學習、案例教學、在線觀看視頻、在線測試等教學元素。參照美國翻轉(zhuǎn)課堂教學先驅(qū)Robert Talbert教授所總結(jié)的翻轉(zhuǎn)課堂的實施模型，我們提出了更適用于電子線路開放式課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式。

　　翻轉(zhuǎn)課堂教學模式在電子線路開放式課程中的應用，包括課前、課內(nèi)和課后三個階段。

　　（一）課前

　　教師根據(jù)教學目標制作教程材料，供學生自學，其形式包括教學視頻、在線測試以及實物模型等。教師借助在線統(tǒng)計工具，評估學生對知識點的認知程度，有針對性地調(diào)整課堂活動。以基礎驗證部分的教學環(huán)節(jié)為例，其教學目標是向?qū)W生介紹常用工具、常用元器件的外形特征和選型。我們將每節(jié)課分解為2～3個知識點，為每個知識點錄制5分鐘左右的視頻，學生觀摩后在線答題，然后進入下一個知識點的學習，由此完成課前的知識傳遞。

　　（二）課內(nèi)

　　知識的傳遞在課前完成，而知識的內(nèi)化則是在教師的指導和同伴的協(xié)助下在課堂上完成。翻轉(zhuǎn)課堂對教師最大的挑戰(zhàn)在于如何使課堂上的學習活動促進學生更深層次的學習，加速知識的內(nèi)化。我們設定的教學目標是讓學生利用所學知識，通過查找資料、比較和驗證，完成理論報告和實物制作。這一階段，通過項目驅(qū)動、學習小組等，組織學生進行互學、互助、互評。由于前期的認知結(jié)構(gòu)、先備知識、學習經(jīng)驗存在差異，學生間的交流與合作更易于查漏補缺。

　�。ㄈ�）課后

　　通過課堂上的互動和討論，學生明確了知識點的疏漏，利用教師提供的學習資源進行鞏固和補救，整理和完善各組的項目成果，由教師進行總結(jié)性評價，從而完成翻轉(zhuǎn)課堂的過程。

　　基于翻轉(zhuǎn)課堂的開放式教學模式，不僅突破了實驗場地不足、課時數(shù)不充足的局限，還能提高教學效率，充分發(fā)揮學生的主觀能動性。不過要普遍應用這種新的教學模式也存在一些難題：教師需要花費更多精力制訂明確可達的學習目標，設計清晰簡練的學習路線，精心組織課堂活動調(diào)動學生的學習積極性；要求教師具備更高要求的職業(yè)技能，加大了教師的工作量，從而增加了教學難度。

　　四、翻轉(zhuǎn)課堂的開放式實踐教學案例

　　下文以“帶記憶調(diào)光臺燈電路制作”這一教學項目為例，介紹翻轉(zhuǎn)課堂在開放式實踐教學中的應用。

　　（一）教學目標

　　實施分層教學，允許學生根據(jù)個人情況選修不同程度的項目，分別設置學習目標如下：①基礎驗證部分。掌握帶記憶調(diào)光臺燈設計原理，熟練掌握焊接技術(shù)，可以通過測試、分析排除故障。②設計實踐部分。掌握用Protel DXP軟件繪制原理圖的技術(shù)，獨立完成帶記憶調(diào)光臺燈設計原理圖繪制，掌握印制電路板制作過程，熟練掌握焊接技術(shù)，通過測試、分析等排除故障。③創(chuàng)新項目部分。根據(jù)項目提供的功能和性能指標，自主設計一種調(diào)光臺燈，自主完成器件選型，繪制原理圖，運用軟件仿真，制作實物，進行焊接、調(diào)試，測試并分析故障原因。   （二）教學設計

　　在以往的教學中，“帶記憶調(diào)光臺燈電路制作”需要8周課時完成，課堂上講授電路原理、繪圖軟件的使用等陳述性知識以及焊接技術(shù)等程序性知識著力頗多，而學生在實際操作中，因個體程度差異較大，教師無法給予及時有效的反饋。這違反了電子線路課程設置的初衷，消耗了學生的求知欲，嚴重影響了實踐教學的效果。而小組中的學習同伴間的協(xié)作、互助和分享，更有易于學生對知識點的掌握；在實踐中的互動與溝通，更容易發(fā)掘?qū)W生在學習上的困難與盲點。

　　因此，我們對“帶記憶調(diào)光臺燈電路制作”這一教學項目進行重新設計，在課前為學生提供學習資源、在線小測試等，完成陳述序知識的學習；通過錄制教學視頻，讓學生自主學習專業(yè)軟件的使用及焊接技術(shù)等程序性知識；課堂時間則允許學生根據(jù)知識點的掌握情況以及個人興趣自由組合，選擇不同難度的教學任務，組成項目小組。通過“學生自評―小組互評―教師驗收”形成最終課程評價，完成知識的查漏補缺，深化學習效果。

　�。ㄈ�）教學評價

　　通常，電子線路的課程考核模式是“報告成績+實物驗收成績”。該考核模式單一，不能體現(xiàn)學生的綜合水平。在實施開放式“翻轉(zhuǎn)課堂”進行分層教學時，為使教學評價適應多元化教學模式，我們?yōu)椴煌�難度的課程設計設置了不同的權(quán)重，當學生選擇不同項目的同時也選擇了課程的難易系數(shù)。同時，根據(jù)作品的功能和性能指標，結(jié)合每個學生對項目組貢獻度的互評指標對教學效果進行評價，彌補了以往平時成績記錄的模糊性，大大激發(fā)了學生對課程的參與程度。

　　（四）成效反饋

　　本課程的學生反饋渠道是匿名的調(diào)查問卷，主要從課程總體評價、教學模式的喜歡程度、課程影響力、學生學習模式等幾個維度進行調(diào)查，有助于后續(xù)課堂教學模式的改進。學生反饋了學習感想并提出了不少建議，如增加本科生助教、調(diào)整實驗室開放時間、制訂小組考評方式等。從統(tǒng)計結(jié)果得到如下反饋。

　　1.課程的總體滿意度達到90%以上。

　　2.分層教學模式（基礎驗證、設計實踐、創(chuàng)新項目等）的滿意度為86.7%～96.7%。

　　3.學習模式、互動形式、學習效果檢查形式的調(diào)查。

　　實踐表明：基礎薄弱或不努力的學生產(chǎn)生了學習困難，而到課率高的學生成績相對較高；自主學習和交流討論能夠提高學習效率；平時成績與期末成績高度相關。

　　五、展望

　　翻轉(zhuǎn)課堂對于實踐教學類課程是一個巨大的挑戰(zhàn)，利用好豐富的教學資源，是開展好翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的基礎。在這樣的環(huán)境下，教師需要不斷更新知識儲備，跟蹤科技發(fā)展的趨勢，把課程資源建設、教學活動設計等作為重點，不斷提升自己的實踐技能和教學水平，進而更好地指導學生的主動學習，這也是翻轉(zhuǎn)課堂的最終目的。

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