新冠疫情防控背景下翻转课堂的双语教学探究——以中外合作办学电路分析课程为例

罗俊琦，朱留存，曲 伟，等

（北部湾大学，广西 钦州 535000）

一、引言

面对全球新冠肺炎疫情的复杂性和不可预测性，如何在常态化疫情防控下探索出有效的教学模式已成为各高校亟待解决的课题。2020年1月，教育部为阻断新冠疫情向校园蔓延，下发通知要求2020年春季学期延期开学，2月份又印发《教育部应对新型冠状病毒感染肺炎疫情工作领导小组办公室关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》（教高厅〔2020〕2号）[1]，要求各高校保障疫情防控期间的教学，实现“停课不停教、停课不停学”。为响应文件精神，各高校充分利用网络教学手段开展线上教学工作[2]。

线上课堂是近年兴起的基于互联网远程教学平台的教学模式，教师和学生之间的授课学习活动通过视频平台、在线白板或即时通信工具进行，具有授课不受时间和空间的限制，传播方便、形式多样的优点。另一方面，由于线上课堂的授课过程是在虚拟课堂进行，不可避免地存在缺乏课堂约束力，教师和学生之间缺乏互动性等缺点[3]。

基于上述认识，提出使用翻转课堂的线上线下混合教学模式作为疫情防控期间学生的授课方式。该模式是2007年起源于美国的一种新的教学模式[4]，是由贝格曼和山森两位化学老师为解决学生缺课问题而采取的补救教学手段，教师录制影片上传至网络平台，让学生上网自学，课堂上则聚焦于与学生的课后互动环节，如习题辅导和实验。最后的考试结果显示，这些学生都取得了不错的成绩。近几年，翻转课堂教学模式也逐渐成为国内高校教学改革的焦点。李磊针对高职学生基础薄弱，课堂注意力不集中等问题，在机械结构设计与装配课程中引入翻转课堂教学模式，结果表明，该模式能显著提高教学效果[5]；肖秀婵等结合信息化技术提出了基于“互联网+”的翻转课堂教学模式，并用于大学化学的课程中，对其他理工课程的翻转课堂教学改革具有一定的参考价值[6]。

电路分析课程理论性和逻辑性强，具有一定学习难度。该课程实行双语教学，其授课群体主要是中外合作办学项目的学生和国际生，他们的高中物理基础普遍较为薄弱，对电路理解能力不足，接触本课程常感到内容枯燥，入门困难。另外，双语教学对他们的外语能力也是一大挑战，注意力稍不集中就容易错失教师讲授的关键知识点，进一步加大了该课程难度。本文探索并应用翻转课堂教学模式来尝试克服传统线上教学的弊端，通过分析学生考试的相关指标，探讨翻转课堂线上线下混合教学模式在疫情等特殊时期的可操作性。

二、电路分析双语课程的特点

电路分析课是电子类专业的首门核心课程，也是模拟电子技术、高频电子技术等后续课程的先导课程，重要性不言而喻。但是，与上述其他课程注重数学推导性不同，电路分析课程内容较为抽象，强调对公式定理的应用性，突出理论性和逻辑性。此外，双语教学的对象主要以中外合作办学项目的学生和国际生为主，生源来源广，学生基础差异性大，部分专业基础较差的学生在课堂上对某些内容理解起来存在困难，学习时提不起兴致，导致课堂沉闷，教学效果难以得到保证，这也是该课程挂科率居高不下的另一个原因。

电路分析课程是我国发展较早的电子类专业课程，在国内外拥有丰富的教材资源。其中不乏许多国内外经典的教材[7][8]。这些教材经过多次修订，在知识结构框架，内容系统性和完善性方面都深受广大教师的认可，综合分析国内外教材，他们之间又存在一定的差异性，具体区别如表1所示。

表1 电路分析课程国内外教材的区别

国内教材在内容框架上主要包括电路的基本概念和基本定律、电阻电路的一般分析方法、电路基本定理及应用、动态电路和正弦稳态电路等电路核心内容。国外教材在内容编排上并不严格限定于“电路”这一概念，还会将傅里叶级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换和运算放大器等信号与系统和模拟电子技术课程的内容作为高级电路分析方法囊括进了后续章节中，知识框架更为齐全。内容难度上，国内教材侧重理论性，在介绍一个新的知识点时，会先给出定义，再通过例题对知识点进行进一步的验证和说明，在例题的选取上复杂度较高；国外教材由于内容框架较广，知识点在总体难度上要低于国内教材，常常结合工程应用实例引入核心知识点，可以在讲解上做到深入浅出，易于被学生接受。教材应用性方面，国内教材习题难度较国外教材要大，但在习题数量上要少于国外教材，国外教材在习题编排多结合工程实际案例，利于提升学生理论联系实际的能力。

另外，该课程的双语教学方式与传统中文教学也存在差异。电路分析课程的中文教学由于电路模型类习题需要画图并展示详细的解题过程，通常以板书为主，多媒体为辅。而双语教学中，案例讲解辅助使用多媒体等教学手段。其中基本概念、国际动态、电路模型等依托国外教材，以英语讲授为主，让学生深刻领会，学会独立思考；习题、国内动态、案例以中文讲授为主，增加多媒体使用，提高效率；电路仿真软件依托英文说明、程序英文界面，以中文为主，多媒体教学，提高效率；课程设计语言使用由学生自行选择中英文，通过教学，让学生掌握核心英语词汇，具备用英文对典型电路进行分析，具备英文软件应用能力和国际交流能力，同时按照双语教学培养方式，培养宽眼界、定量思维能力强的具备国际化视野的学生。

三、现有线上线下教学存在的问题

针对线上教学存在的相关问题，北部湾大学2020年10月对电子信息工程、计算机科学与技术和物联网工程专业的全体学生进行了问卷调查。通过问卷星共推送问卷782份，回收有效问卷744份，问题类型为多项选择题。影响线上教学效果的主要原因如表2所示。从表中可以看出，线上教学对部分在课堂上玩手机甚至在网络“挂机”敷衍了事的自律性差的学生无法做到有效监控；线上课堂受制线上平台原因，教师和学生的直接授课和听课对象由人变为冰冷的机器，在课堂上缺乏互动性，无法活跃课堂气氛。此外，线上授课操作技术和网络问题也是制约授课效率的两大外因。

表2 影响线上教学效果的主要因素统计表

影响线下教学效果的主要因素（见表3）调查结果显示，传统线下课堂容易由于注意力不集中、基础薄弱等因素，使学生出现错过知识点讲解或无法及时理解相关知识点的情况发生，部分主动性差的学生并不打算课后咨询教师，内容“欠账”越来越多。

表3 影响线下教学效果的主要因素统计表

四、翻转课堂教学模式的构建

针对传统线上线下教学的不足之处，提出了翻转课堂线上线下混合教学模式，实现框架如图1所示。该模式构建主要分为如下三个阶段：

图1 翻转课堂线上线下混合教学模式框架图

（一）课前阶段

教师授课准备环节，准备并发布教学材料，提供明确的教学计划和学习任务清单，规划能让学生完成学习及作业的合理时间。对需要讲解的电路图预先绘制，建立电路分析课程QQ群或微信群，及时发布授课时用到的课件和拓展材料，供学生下载预习。学习委员或课代表负责教学资料的共享，督促同学完成资料的下载和预习。学生可根据自身情况，灵活安排时间完成课前自主学习，完成相关习题，检验知识点的掌握程度。若遇到难题，首先在学生群里交流讨论，若学生之间无法解决，则在课上向教师反馈。通过以上课前阶段的工作，可以节约大量在传统课堂中的绘制电路图的时间用于线下课后辅导环节。

（二）线上授课环节（48学时）

此环节的主要任务是通过线上授课平台进行专业课程的教学任务，课堂中发起讨论，课堂末尾发布作业。课题组试用了多款网上授课平台，决定采用腾讯云课堂作为线上授课平台。该平台较突出的优点有倚靠腾讯公司众多的服务器节点，分布在各地区的学生都能顺畅地接入平台；相较其他在线教学平台，腾讯云课堂增加学生举手功能，可以克服线上授课教师和学生互动性不足的现象，营造一个有序、活泼的课堂；该平台含有课程录制功能，方便专业基础的或者外语基础较薄弱的学生反复观看。

（三）线下辅导环节（8学时）

课后，学习委员收集学生提出的疑点难点问题，将需要答疑的题目或知识点做好归类统计并交给教师。根据统计结果，教师在群里发布辅导安排，学生可以按照自身实际情况选择不同的时间批次接受教师的习题答疑。这种做法既分流了各个水平层次的学生，方便学生更有针对性地接受辅导，提高了辅导效率，也减少了教室中学生的上座率，符合疫情防控期间教育部门提出的“分散就座”原则。

五、教学模式效果分析

对同专业的A、B两个平行班实行差异化教学，A班采取翻转课堂线上线下混合教学模式，B班采用单一的线上教学模式，最终的期末考试结果如表4和图2所示。从统计数据可以看出，采用翻转课堂教学模式的A班在平均分优于B班4.6 分，在优良率指标上相比B 班大幅提升了80%。在及格率指标上，采用翻转课堂模式相比线上教学模式两者近乎持平。分数的方差指标上，翻转课堂数值要大于线上教学模式，表明学生成绩差异度增加。

表4 A、B两班考试相关指标

图2 A、B两班考试成绩分布情况图

六、结语

为保证新冠肺炎疫情防控期间电路分析课程的教学效果，引入了翻转课堂教学模式，学生在家中或宿舍观看录播或直播学习课程，并在教室分批次参与教师的课后辅导环节。翻转课堂线上线下混合教学可以有效减轻在线上实行双语教学存在的课堂互动性不足，由注意力或外语因素带来的知识点缺失的影响，并在线下课后辅导环节进一步对保障课程质量形成闭环措施。通过对电子信息工程专业的两个平行班进行差异化教学模式，考试结果表明该模式相较单一线上教学模式，对提升学生平均分、优良率方面有明显优势。我们同时也注意到，该模式在考试结果的方差数值上高于线上教学模式，表明翻转课堂对自学能力强、自律性高的学生成绩提升明显，但是对自学能力薄弱且缺乏进取心的学生无明显提升效果，这可能会加大学生成绩的两极分化。如何让所有层次的学生都能受益于该教学模式这也是该模式下一步需要改进的方向。