基于PocketLabs的混合式教学模式在电子技术课程中的应用探索研究

　　[摘要]研究口袋实验室在电子技术课程改革中的应用模式，通过对课程内容进行重构，选取工程性、实践性强的单元电路，利用口袋实验室进行理论实践一体化的教学改革，有利于课堂教学中开展以学生为主的引导式教学模式，提高学生的学习兴趣和对电路整体功能的认知深度。

　　[关键词]混合式教学模式；口袋实验室；引导式教学

　　[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]1674-9324（2020）41-0248-02[收稿日期]2020-02-04

　　一、引言

　　由于教育教学改革，电子技术课程理论课时和实验课时都在缩短，要想完成该课程的“金课”建设任务，需要对传统的教学内容和教学方法进行改革。已有研究对教学内容和教学方法给出了改革方向和趋势，但没有明确给出实施细则；为此，本论文以模拟电子技术课程为例，给出了一种理论和实践结合紧密的教学改革方法，这种方法以PocketLabs为教学载体，将现有课程内容按“前期实验+理论+后期实验”进行重构，前期实验部分主要是观察器件或典型电路的功能，让学生有直观的认识，同时提出问题，提高学习的兴趣；理论部分主要是针对前面的问题，开展课堂讲授和深入讨论，加强学生对电子技术基础理论的学习和理解；后期实验主要是结合理论知识，进一步提高学生对知识深层次的理解和综合运用能力。

　　二、基于PocketLabs的反转式教学模式

　　目前，国内很多高校开展了基于口袋实验室的实验教学改革，以及部分功能案例，以此来锻炼学生解决复杂问题的能力。其中，哈尔滨工程大学副校长高晚欣指出，口袋实验室有助于学生个性化发展，为学生自主学习和创新提供了很好的平台，为高素质创新实践人才培养提供了条件和空间。

　　上述文献对PocketLabs的应用多数是基于课后的实践教学，提高了学生课后的实践动手能力，但这个应用的前提是学生已经掌握了基本的理论知识和电路结构，是一种课后的知识巩固学习过程。如何提高学生在课前对基本理论和电路结构的认识深度，进而在课堂教学中实现高质量的“教”与“学”，是本文探索的主要内容。针对模拟电子技术课程实践性强的特点，教师利用PocketLabs将传统的“课堂+实验”的教学模式转变为的“实验+教学”的反转式教学模式，教师在课前选取基本内容和典型電路让学生进行在线学习，同时通过PocketLabs设置一些恰当的问题，引导学生进行课前动手尝试和思考，加深其对电路功能的直观认识。这一教学模式，在课前加强了学生对知识的求知欲望，在随后的课堂教学中，更容易实现学生与教师的互动和讨论，体现“以学生为主体，以教师为主导”的教学理念。

　　三、基于PocketLabs的课程内容重构

　　PocketLabs的反转式教学模式涉及课前预设问题、课前预习、课前动手，课堂释疑、解惑、探究、讨论，课后加强实践等环节，为此需要对原有的教学内容进行重新组合和分类，下面给出了不同教学阶段教学模式、教学内容重构以及考核方式的策略。

　　1.PocketLabs的教学实施模式。在现有经典教材的使用上尽量做到保留重要知识点，根据授课对象专业的不同选取或重新设计教学内容和案例，现将整个教学实施过程进行初步划分，如图1所示。

　　首先，根据专业要求和课程目标，把每章节内容细化为一般内容、重要内容、模块集成电路等知识点结构；其次，根据知识点内容的难易程度，结合现代新型教学模式，进行不同形式的课前准备和学习，学生们可结合在线课程、微课、微助教、学习通等多种教学模式进行提前学习。其次，利用PocketLabs的优点，让学生以翻转课堂、分组讨论等形式进行电路信号的观察，引出电路的基本功能，进而分析电路的组成、工作原理等理论知识。最后，通过学生以及师生间的分析、讨论、归纳及总结，提高学生对基本理论的掌握深度，且清晰电路的应用背景。另外，针对教学内容里的集成模块电路，可结合具体设计任务，利用PocketLabs分组进行项目设计和演示验证，让学生熟悉电路设计、调试的工作过程，提高学生的学习效率和课堂质量。图2给出了任务驱动的PocketLabs功能模块分类构想。

　　2.混合式教学模式的考核形式。混合式教学模式由课前、课堂和课后三个教学阶段构成，为了更好地评价学生的学习效果，将传统“考试+实验”的课程评价方式转变为“过程考核+总结性考核”，其中过程考核包含课前的在线学习、预习实验的问题回答、课堂讨论参与度、课后单元电路的设计、调试、答辩等。总结性考核包含两部分，一部分是将单元电路级联成系统，如将基本放大电路（集成放大电路）、滤波电路、功率放大电路、电源电路等基本单元电路级联成一定功能的系统，测试学生对知识综合运用的能力和技巧；一部分是理论闭卷考试，主要测试学生对基础内容的理解和掌握程度。过程性考核和终结性考核相结合满足学生个性化差异的需求，可实现对学生全面能力的考核。

　　四、结论

　　本文基于PocketLabs研究了模拟电子技术课程教学内容的重构形式，重构内容分为基本部分、重要部分、应用部分三大类。其中，基本部分学生可结合在线课程和PocketLabs进行自由学习，重要部分学生结合教师讲授和PocketLabs电路分析进行集中学习，集成应用部分学生主要通过PocketLabs进行课外综合实践练习。这种教学模式更容易体现“以学为主，以教为导”的教学理念，满足学生的个性化差异需求；同时，借助级联系统指标可逐级提高的特点，增加了课程的学习难度，有利于培养学生的创新意识和拼搏精神。