《电路分析基础》“翻转+合作”教学法教学成效之实验研究

广东邮电职业技术学院 何 丹

一、前言

《电路分析基础》课程是通信技术、通信系统运行管理、电子信息工程技术等专业的一门基础课程。就目前已有的教学经验来看，《电路分析基础》课程内容存在知识点难、术语专业化、理论性强、对数学要求较高等特点，学习起点要求相对较高，对于学习方式还有待过渡的大一新生而言，学习过程中容易产生学习气馁、学生主动学习欲望不够强烈、课堂参与度不高、知识点掌握不够扎实等现象；就课程评价方式而言，通常采用以理论成绩为导向的教学评价方式，教学评价方式单一，评价体系单薄，不够多元化，存在学生成绩考量体系不够全面的特点；就教学方式而言，针对学生特点，通常采用以老师讲授为主、学生被动接受为辅的传统教学法进行教学，有助于充分发挥教师的主导性以及提高教师对课堂管理的整体掌控能力，但由于学生始终处于被动学习状态，故学生主动学习积极性不高，创新思维受限，创新意识也不够丰富，学习的知识点易掌握也易忘记，老师不得不重复强调，重复讲，花费时间较长，讲授内容也较少；采用合作教学法进行教学时，通常采用小组讨论形式进行知识点学习，这种教学方式能在一定程度调动学生的学习积极性和课堂参与度，但在分组标准以及组员考核标准等方面，很难真正量化到实处；采用慕课与视频微教学相结合的教学方式进行教学，有助于充分利用学生课前时间进行知识点自学，课上建立以学生自由发挥为中心的教学地位，课后采用推荐进阶教学视频等方式进行差异化学习，但翻转课堂对学生的学习自律性和意志力都有很高的要求，对于一些自律能力较差的学生，不能实现较好的教学效果以及差异化教学。

为此，为进一步建立以“学生”为中心的教学地位，落实理论与实际相结合的工程教育理念，明确《电路分析基础》课程在横向上与其他学科课程的联系、纵向上与后续课程的关联，我们提出一种“翻转+合作”融合教学法合理规划教学内容，对《电路分析基础》课程在教学方法、教学内容、教学评价等方面进行改革优化，从而达到改善学生学习主动性、提高学生对电路知识的认知实践能力、培养“工程教育理念”人才的目的。

二、本文主要研究问题

针对上述现象，为更好地提高学生对学习的参与度、对课程的满意度以及对知识的掌握能力，本文提出一种“翻转+合作”的教学方法对《电路分析基础》课程进行实验教学，并在以下几个方面探讨采用上述方法教学后，其教学成效相较传统教学法而言是否有差异：

1.在“翻转+合作”教学模式下，实验组学生个人知识掌握程度较控制组是否有差异？

2.在“翻转+合作”教学模式下，实验组学生个人学习参与度较控制组是否有差异？

3.在“翻转+合作”教学模式下，实验组学生个人对本课程满意度较控制组是否有差异？

三、本研究的主要设计

本研究的主要设计是以广东邮电职业技术学院通信系统运行与管理专业173班和174班的学生，共95人为实验对象。研究将通管173班（49人）作为控制组，通管174班（46人）为实验组，在控制组采用传统教学方法，在实验组“翻转+合作”教学方法，针对电路基本概念、电路基本定理、电路基本分析方法、正弦交流电等章节内容，研究“翻转+合作”教学法在提高学生对电路的认知实践能力、学生学习参与度、学生对课程满意度等方面，相较于传统教学法而言，教学成效是具有差异性的。

四、主要研究方法

1.研究参与者：广东邮电职业技术学院通信系统运行管理专业173班、174班学生。

2.研究设计：本次研究时长是整个《电路分析基础》课程的教学周数，即研究贯穿整个学期的《电路分析基础》教学。研究每个单元内容的教学时间为4学时（周学时为4），共计180分钟。根据研究安排，分5个阶段进行：

1）第一阶段：在第6周～第8周教学期间（12课时），对实验组和控制组均以传统讲授法进行行电路基本概念知识的教授与学习。该阶段学习旨在帮助学生过渡学习方式，熟悉专业学习环境，使其具备一定的电路知识基础。

2）第二阶段：在第9周教学期间，在实验组采用“翻转+合作”教学法教学进行教学，在控制组依然采用传统教授法进行教学。具体教学设计请见教学设计小节内容。通过对比实验组和控制组的测试结果，分析学生在该阶段的学习参与度、学习满意度和知识掌握度情况。

3）第三阶段：在第10周～第12周期间（12课时），在实验组和控制组，均采用传统教学法进行教学。通过对比实验组和控制组的测试结果，进一步分析学生在该阶段的学习参与度、学习满意度和知识掌握度情况。

4）第四阶段：在第13周（4学时）期间，重复第二阶段教学过程。

5）第五阶段：在第14～19周（24学时）期间，重复第三阶段教学过程。分析测试结果，得出研究结论。

研究设计如表1所示。

表1 研究设计表

3.教学设计

1）控制组采用传统讲授教学法的教学设计

控制组采用传统的老师讲授为主的教学方式，课前布置预习任务，课上和课后加以少量的课堂练习和讨论。

2）实验组采用“翻转+合作”教学法的教学设计

实验组的教学设计分为“课前、课中和课后”三个阶段。具体如下：

a）课前，首先通过问卷调查和题目解答等方式对前一阶段的学习情况进行测试，了解学生前一阶段的学习参与度、学习满意度和知识掌握度情况，其次根据该测试结果对学生实行“学生自由组合+老师相调配”的方式分组，使得每组学生学习情况相对均衡，每8人一组，共6组，以小组为单位进行课堂翻转，各小组组长带领组员提前观看老师预先录制好的视频或MOOC视频，并指导团队成员进行知识点自学、记录分析提前学习过程中遇到的问题，实现翻转课堂。各小组成员分组角色如表2所示；

表2 实验组团队分组角色与职责表

b）课中，首先进行Test1测试（即“前测”），了解学生课前观看视频的学习情况，并将该测试成绩纳入期末总评成绩，以确保学生课前自学的有效性，其次，根据课前学习的知识点指定6个题目，由每个小组抽1题进行组内讨论，且组内推荐1人来向大家解答该题目，由其他各组成员举手表决该题目讲解是否清晰有效，若有效则小组加分，无效则不加分，最后由老师对本节知识点进行总结答疑。课内安排进度表如表3所示。

表3 课内安排进度表

c）课后，通过问卷调查和课后作业等方式对本周学习情况进行Test2测试（即“即时后测”），对比实验组和控制组的测试结果，分析学生该阶段的学习参与度、学习满意度和知识掌握度情况。同时指导学生通过作业方式完成知识的梳理和总结，教师通过社交媒体软件、网络平台等方式与学生进行课后交流，促进教学改革。

4.数据收集方法

本研究的数据主要来源于在实验组与控制组，对两个教学单元知识点采用不同教学法后，进行的教学实施前测、实施后的随堂即测和其他教学数据指标设计以及数据收集，共2部分。

1）关于教学内容测验的数据指标设计：在对两个班级实施不同教学法教学之前，主要从知识掌握度、课程参与度以及课程满意度等方面进行测评指标设计。具体如表4所示。

表4 教学内容测验指标设计

2）关于教学实施的前测与即时后测数据指标设计：前测指标主要用于对学生自主学习行为的监测与自主学习知识的有效考量；“即时后测”指标主要用于考量学生课上的学习效果。具体如表5所示。

表5 前测/即时后测指标设计

3）其他教学数据

除了上述指标数据外，本研究还进行了学生课堂发言记录情况、课后作业完成情况、教师教学手记、实验报告成绩、期中考试、期末考试等方面的数据收集。

五、研究成果

（一）研究成果1：经历“翻转+合作”教学法的學生，其成绩是不同于传统讲述教学法的學生。表6给出了实验组和对照组在学科知识达成上独立样本T检验的结果。由表6可知，对于期中成绩，实验组小于控制组；期末成绩，实验组大于控制组，说明翻转合作学习法能提升学生成绩，但是未达到统计意义上显著。

表6 学科知识达成度独立样本T检验

（二）研究成果2：经历“翻转+合作”教学法的學生，其课程满意度是不同于传统讲述教学法的學生。表7给出了实验组和对照组在课程满意度上独立样本T检验的结果。由表7可知，对于上述题目的课程满意度调查，实验组均大于控制组，且达到统计意义上显著，说明“翻转+合作”教学法在这些方面能提高学生对课程满意度。

表7 课程满意度独立样本T检验

表8 课程参与度独立样本T检验

（三）研究成果3：经历“翻转+合作”教学法的學生，其课程参与度是不同于传统讲述教学法的學生。表8给出了实验组和对照组在课程参与度上独立样本T检验的结果。由表8可知，对于课程参与度调查，实验组均值大于控制组，说明翻转+合作”教学法能提高学生课堂参与积极性，但未达到统计意义上显著。

六、讨论

本文对《电路分析基础》课程教学提出了一种“翻转+合作”的教学模式，通过实证研究检验了该教学方法在提高学生知识实践能力、课程参与度、课程满意度等方面的有效性。基于该模式的《电路分析基础》课程实践教学在课前阶段体现了“翻转课堂、分组合作”理念，通过塑造学习者核心角色以及多元化团队角色，使课堂“多点讨论、多点知识驻留”的增效生成、协作思维的提升以及多维度传递知识的复杂性成为可能。当这种模式实施为常态化教学时，课前提前学习的学习效果就会被放大，这将进一步提升学生的自主深度学习能力，这种能力在“利用认知策略执行控制、调整与检验”等方案指导工程实践，实现学习者在教学目标达成、信息素养方面的提升，降低学习认知负荷，具有十分重要的意义。但在利用上述教学模式对《电路分析基础》课程进行改革时，也存在着课前翻转及分组量化指标不够细致、课程内容知识点前后衔接不够紧密、教学信息化手段少、教学硬件支持不够导致动手机会较少等困点。今后本课题将基于前期研究成果，在引入微视频教学、电子产品DIY、项目化教学内容重构知识体系、信息化教学手段等方面开展进一步研究。