线上线下混合式教学在《微波电路EDA》中的应用
​李荣强
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​李荣强,. 线上线下混合式教学在《微波电路EDA》中的应用[J]. 电路系统研究,2021.9. DOI:10.12721/ccn.2021.157085.
摘要: 《微波电路EDA》课程是电子信息科学与技术专业的核心课程,当前在教学中还存在一些问题:理论课教学手段单一,实验课按固定步骤进行,因而教学效果不佳。为了有效解决上述问题,在《微波电路EDA》课程的教学和考核评价中引入线上线下混合式教学法。结果表明,线上线下混合式教学有利于提高本门课程的教学质量和学生的学习效果。
关键词: 混合式教学;线上教学;线下教学;实验教学
DOI:10.12721/ccn.2021.157085
基金资助:本文获以下项目支持:教育部产学合作协同育人项目(202002133011)、成都信息工程大学本科教学工程项目(BKJX2020040)

如果将线上教学与传统的线下教学相结合,则可构成线上线下混合式教学法 [1]。一些高校教师已经将混合式教学法应用在理论教学[2]和实践教学 [3] 中,并取得了较好的教学效果。本文以《微波电路EDA》课程的教学为例,首先介绍了传统教学方法的一些不足,然后将线上线下混合式教学法应用到该门课程中,从理论教学和实践教学两方面进行阐述,并给出了考核与评价学生学习效果的方法。

一、《微波电路EDA》教学现状及存在的问题

《微波电路EDA》课程是成都信息工程大学面向电子信息科学与技术专业的本科生开设的一门专业基础课。课程教学计划共计32学时,其中理论课10学时,实验课22学时。目前采用传统教学方式授课,主要有以下不足:

(一)理论课教学手段单一,教学效果不明显

在理论课的教学中,教师一般采用单向“填鸭式”的灌输教学,教学方法比较单一,教学内容相对枯燥,对学生的感染力与吸引力不强,学生积极性不高,因而教学效果不明显。

(二)实验课学生学习被动,学习效果不明显

传统的实验教学侧重于对所学知识的验证,具有以下特点:教师先简单介绍实验任务和实验要求,然后让学生按照给定的实验指导书上的实验步骤在课堂规定的时间内完成既定的实验内容,课后完成相同的实验报告。这种传统的实验教学模式,容易产生一些弊端:(1)学生学习被动,积极性低,无法培养学生独立解决问题的能力。(2)由于同组同学的实验内容相同,实验报告基本一致,部分同学实验不独立完成。

二、线上线下混合式教学在《微波电路EDA》教学中的应用

(一)理论教学

《微波电路EDA》课程的理论课主要介绍微波电路模型和EDA软件的应用基础。经验表明,学生很难在线下授课时间内完全掌握上述两部分理论知识,因而可以通过线上教学进行补充。

首先,在理论课的线上教学中,教师可以根据教学大纲,准备大量的线上资源,包含文献资料,名人轶事及视频,并为学生指定部分学习内容。由于本门课程面向大三学生,同学们往往有考研,出国留学或找工作等多种毕业去向,教学资源的准备上可以有不同的侧重点。对于学有余力的学生,则可以学习更多的内容。然后,在理论课的线下教学中加入了研讨式教学方法,其方法是针对容易出错或较难的知识点,让学生分组进行讨论,然后再回答。回答错误或不完整的地方可以让其它同学纠正或补充。利用该方法可以有效地增加学生的学习积极性,让学生积极主动地思考理论问题。除此之外,线下课堂还包括重点难点讲解、答疑解惑。

(二)实践教学

根据《微波电路EDA》课程的特点,本门课程的实验分为基础验证型和综合设计型二种类型。

基础验证型实验旨在使学生掌握EDA软件的使用技巧。即通过一些简单的样例,通常有具体的操作步骤,让学生跟着练习,从而了解软件的使用方法。基础验证型实验适合在线上进行。验证性实验放在课前,可以使学生对实验有初步的认识,并了解本次实验的重点和难点;放在课中,可以在遇到问题时方便与老师同学互动;放在课后,有助于进一步巩固知识点。对于线上的验证性实验,教师需提前在网上布置任务,学生可以根据自己的情况,灵活安排实验时间。

综合设计型要求学生利用EDA软件设计相应微波电路,考验EDA软件和微波电路的综合应用能力。综合设计性实验可以让学生分组进行,学生之间对设计任务、设计思路相互交流,有利于培养学生的团队协作精神。综合设计性实验适合线上和线下混合进行。首先,对设计任务、设计思路进行面对面的交流沟通,可以在线下进行。然后,开始具体的设计工作,该项工作可以在线上进行。当遇到较难的实验问题需要交流,在线上无法解决,也可以改在线下。最后,设计完成后,对设计指标进行评估,可在线上进行。此外,对设计的微波元件进行加工测试,需要在线下进行。

因此,实践教学部分采用线上线下混合实验设计,可以有效解决微波电路设计的抽象性和工程实践性这两个教学难点。

三、考核与评价

课程考核是检验学生学习效果,评价学生掌握理论知识和实验技能的重要手段,是线上线下混合式教学的重要环节。本课程的成绩构成为“课堂考勤(5%)+课堂表现(5%)+在线学习(25%)+课后训练(5%)+平时实验成绩(20%)+期末综合设计(40%)”的评价方式。其中,课堂表现成绩主要由小组讨论、回答问题和帮助同学解决问题的表现决定。在线学习成绩由在线学习时间、在线自测成绩和在线学习日志组成。课后训练主要由课后学习日志构成。期末综合设计,主要是教师布置一些与专业相关的设计题,学生自主完成设计并撰写实验报告。实验成绩没有标准答案,只有相对合适的答案。

四、结论

本文探讨了线上线下混合式教学的重要性及意义。首先以《微波电路EDA》课程为例,讨论了它的教学现状及不足。然后从理论教学,实践教学和课外教学几个方面探讨了混合式教学在《微波电路EDA》中的应用。最后讨论了对学生学习效果的考核与评价。研究表明,线上线下混合式教学有着独特的优势,有利于提供丰富的教学资源,使学生灵活掌握学习进度,激发学生学习兴趣,从而提高课程的教学质量和学生的学习效果。

参考文献:

[1] 孔令琴,李翠玲,郑猛,杨亚楠. 混合教学模式在《光电仪器电子学实验》中的运用探索[J].光学技术,2020,46(2):253–256.

[2] 廖益强,范立维,卢泽湘,王雪芳,张慧,陈艳希,陈礼辉. 线上线下混合式教学在《化工原理》课程教学中的应用[J].教育现代化, 2020,13:122–123.

[3] 刘雨薇,李茹. 线上线下混合式教学在“算法设计与分析”课程中的应用研究[J].教育理论与实践, 2020,41(9):62-64.

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