基于慕课的电路原理实验课程教学改革研究

    方向前　刘萍　柴旭朝

    

    

    

    摘 ?要 以中国大学MOOC平台为依托，探讨基于慕课的电路原理实验课程教学方式改革。学生充分利用网上的慕课资源，实现实验课前线上预习和设计、线下在实验室进行实践验证、课后线上进行讨论和答疑的全新的实验教学模式，拓展实验课的时间和空间，提高学生的创新意识和实验能力。

    关键词 慕课;电路原理;中国大学MOOC;实验室;实验教学;教学改革

    中图分类号：G642.0 ? ?文献标识码：B

    文章编号：1671-489X（2020）06-0115-03

    Research on Teaching Reform of Experimental Course of Circuit

    Principle based on MOOC//FANG Xiangqian， LIU Ping， CHAI Xuzhao

    Abstract Based on the platform of Chinese University MOOC， this

    paper discusses the reform of teaching mode of experimental course based on MOOC. Students make full use of online resources of MOOC， realize experiment preparation and design on the front， prac-

    tice verification offline in laboratory， discussions and answering ques-

    tions online after class. This new experimental teaching mode expands

    the time and space of experiment， improves the innovation conscious-

    ness and experimental ability of students.

    Key words MOOC; circuit principle; Chinese University MOOC; laboratory; experimental teaching; teaching reform

    1 引言

    当今社会，信息科技的发展日新月异，利用最新的信息技术成果为高等教育服务，是每一个教育工作者不断追求的目标。《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》也明确指出：“教育信息化的发展要以教育理念创新为先导，以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础，以学习方式和教育模式创新为核心。”慕课译自MOOC（Massive Open Online Courses），是当前非常流行的教学模式之一，以学习方式和教学模式的创新为理念，充分利用教育资源与信息技术，通过对知识传授和知识内化顺序的不同安排，进而改变了传统的教学模式，并对课堂时间及内容的安排进行重新规划，实现对传统教育模式的革新[1]。

    电路原理是研究电磁领域的客观规律及其应用的科学技术，是推动社会生产和科学技术发展的坚强动力，也是高等院校为各类工科电类专业开设的一门专业基础课。该课程既有电路基本定理、分析方法等理论知识，同时实践性特征又很明显[2]。根据学校培养高素质、创新型优秀人才的培养目标，对于实践环节，采用慕课的形式进行教学探索是一种有益的尝试，对于培养学生的科技创新意识、主动学习能力和动手能力发挥着至关重要的作用。

    2 基于慕课的电路原理实验教学优势

    打破了时间和空间的限制 ?传统的实验教学模式，学生在进入实验室之前，只能通过实验指导书对实验内容有一个大概的了解，进入实验室以后才算实验课的开始。而基于慕课的电路原理实验课程的教学方式，打破了原有课程模式时间和空间的限制[3]，使学生在进入实验室之前通过网络上的慕课教学资源，就可以对实验内容和实验设备实现全面了解，有充足的时间对实验目的和方法进行消化吸收，对实验过程中可能出现的现象进行预测和分析，大大提高实验的效率和质量。

    实现对学生的差别化培养，提高自主学习能力及创新意识 ?能力一般的学生，可以按照慕课视频中设计好的内容进行实验的准备和实际操作;而对于学有余力的学生，可以结合相关理论知识，自行设计实验内容和步骤，并对实验中可能出现的现象进行分析预测。到实验室以后，对其设计的方案进行验证，遇到问题，教师帮助其分析原因、改进方案，实验后及时作出总结。通过这些环节，可以充分调动学生学习的主观能动性，培养创新意识和能力。

    实现教师角色的转换，增加师生互动 ?在传统的实验教学模式下，教师主要是传授知识，检查学生是否完成实验内容，更多是起到监督的作用。在基于慕课的实验教学模式下，教师要事先针对每个实验项目提出实验目的、预习思考题等，引导学生将理论和实践相结合，通过网络对学生进行在线答疑;要對学生设计的实验思路和步骤进行审查，提出改善方法;在网上提前对学生提出的实验方案进行分析，帮助其进行实验方案的优化。在实验过程中，教师要随时监控学生的实验现象，和学生一起讨论实验中遇到的问题。在实验结束后，学生要及时对实验进行总结分析，撰写心得体会提交到网上;教师可以及时了解学生的实验效果，学生对实验结果有疑问，可以随时在网上向教师寻求帮助。这样，在整个实验的前期、中期、后期，教师和学生均实现良好的、及时的互动，教师更多的是担当引导者的角色，能够充分调动学生学习的主观能动性，使实验效率大大提高。

    实现实验手段的多样化 ?教师将实验仿真软件上传到电路原理实验课程的慕课平台上，学生可以首先将自己设计的电路用仿真软件进行验证，便于及时发现问题，从而对设计思路和实验电路进行优化。同时，改变原来单一的实验室操作模式，提高了实验效率，也降低了实验事故的发生率。

    3 基于慕课的电路实验教学改革实施过程

    中原工学院电路原理课程作为省级慕课课程，已成功实现在教学平台“中国大学MOOC”网站运行两年，取得良好的效果。结合理论教学，共开设八个实验项目。以实验八“负阻抗变换器及其应用”为例，实施过程分为三个步骤。

    线上自学 ?学生在上实验课之前，到“中国大学MOOC”网站的“在线开放课程”栏目找到中原工学院的电路原理课程，观看所做实验的教学录像（图1）和对应的教学PPT（图2），下载仿真软件，进行实验内容的预习和设计（圖3）;结合仿真结果，在规定的时间内完成预习报告，有问题及时在网上的讨论区向教师进行在线答疑（图4）[4]。

    实验室的差别化培养 ?实验课上，教师只对实验中的重点和难点进行讲解，要求完成基本的操作内容。学有余力的学生可以根据实验目的，自行设计实验内容和步骤，通过仿真和实际操作进行验证，实现对知识层次和综合应用能力的提高，为后续参加电子竞赛等实践性活动打下良好的设计和创新基础。

    总结与提高 ?实验课结束后，学生要及时对实验数据和现象进行分析处理，有疑问随时在慕课平台上与教师进行讨论;如果需要进一步设计方案进行实验验证，可以在线预约。学生须在规定时间内在线提交实验报告和心得体会，便于教师随时了解学生的学习动态，调整实验方案，以达到最佳的实验效果。学生须在规定时间内上交纸质的实验报告。

    4 改革效果

    经过两年多的电路原理实验课程改革，打破了原来单一的实验室教学模式，拓展了实验课的时间和空间，使学生对电路原理实验课的兴趣显著提高。通过课前的预习和模拟，使实验室内的实验效率大大提高，增强了学生的动手能力和创新意识。在2017年“全国大学生电子设计竞赛”中，中原工学院学生取得荣获全国一等奖两项，二、三等奖八项的好成绩，充分说明学生具有很强的创新和实践能力，为今后参加工作和继续深造打下良好的工程基础。

    5 结语

    互联网为教育信息化和优质教育资源共享提供了可能，使得慕课的教学模式得以实现。随着线上学习、线下实践的实验教学模式的深入开展，必将为大学培养创新型工程技术人才打下坚实的基础。

    参考文献

    [1]李婉萍，高家宝，黄建清，等.基于“慕课”电路翻转课堂教学改革初探[J].当代教育实践与教学研究，2017（8）：18，23.

    [2]邱关源，罗先觉.电路[M].5版.北京：高等教育出版社，2014.

    [3]郑瑶.基于“互联网+”的电路实验教学新方式[J].教育现代化，2017（3）：282-283.

    [4]刘彦飞，代永红，张荣.EDA软件在电路实验教学中的应用[J].长江大学学报：自然科学版，2011（7）：131-133.