“互联网+”混合式教学设计与实践

［摘 要］ “互联网+”时代的到来引发了教育领域的重大变革与创新，对传统教学产生了强烈冲击。从“电子技术基础”课程传统教学中存在的问题出发，首先阐述了核心目标导向的混合式教学设计，包括核心目标设计、学习体验设计和考核评价设计三个方面，然后以“电子技术基础”课程中的功率放大电路为例，分析教学目标，设计相应的学习活动和教学交互，从课前自主学习、课中交互学习、课后延展学习的教学全周期过程详细介绍了混合式教学的实施。

［关键词］ “互联网+”；混合式教学设计;核心目标；学习体验；考核评价

［基金项目］ 2021年度海军工程大学教学发展基金“‘互联网+’混合式教学在电子技术类课程中的应用”（HY2021026）

［作者简介］ 彭 丹（1991—），女，湖北仙桃人，硕士，海军工程大学电子工程学院讲师，主要从事电路与系统、甚低频通信研究；王红霞（1978—），女，陕西韩城人，博士，海军工程大学电子工程学院副教授，主要从事故障诊断与健康管理研究；吴文全（1972—），男，江西抚州人，硕士，海军工程大学电子工程学院讲师，主要从事电路与系统研究。

［中图分类号］ G642 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）09-0000-04 ［收稿日期］ 2022-11-08

引言

随着移动互联网的高速发展，现代社会迈入了“互联网+”时代。“互联网+”不仅改变了传统行业的发展形态，也引发了教育领域的重大变革与创新。教育部在《关于加快建设高水平本科教育 全面提高人才培养能力的意见》中指出：“推进现代信息技术与教育教学深度融合，……推动形成‘互联网+高等教育’新形态，以现代信息技术推动高等教育质量提升的‘变轨超车’。”［1］

“电子技术基础”作为衔接科学文化课与首次任职课的重要专业背景课，是学生从理论思维模式转向工程实践思维模式的重要节点，具有基础性较强、深度融合EDA（电子设计自动化）技术、与工程实践结合紧密等特点，而传统教学多以知识的单向传递为主，缺少对学生能力思维素质的综合性培养，学生对课程内容的了解仅局限于理论层面。

“互联网+”时代，信息技术的广泛应用使知识的传递和获取更加灵活、便捷和多样化，在线学习资源、智慧化教学工具与线下课堂有机融合所形成的“互联网+”混合式教学模式改变了原有的知识呈现方式、教学组织形式、教学评价管理及教学临场感［2］，为传统教学存在的问题提供了解决方案。

一、混合式教学设计

“互联网+”时代的混合式教学作为一种新的教学模式，具有其特有的规律和方法［3］。国内外不少学者对混合式教学模式进行了研究，提出了不同的混合式教学设计方法，其中冯晓英等人提出的“核心目标导向的混合式学习设计模式”以能力和兴趣发展为价值取向，以“三个转变”为设计原则，为实践者提供了一套完整的、可操作的混合式教学设计的理论支撑和方法指导。“电子技术基础”作为衔接科学文化课与首次任职课的重要专业背景课，在整个人才培养体系中起着承上启下的重要作用，是培养学员综合运用所学知识创造性解决实际问题能力的重要着力点。以能力发展为核心进行“电子技术基础”课程混合式教学设计，与“核心目标导向的混合式学习设计模式”正好契合，主要包括核心目标设计、学习体验设计和考核评价设计三个方面。

（一）核心目标设计

教学目标是开展教学活动的起点与归宿，对达成教学的有效性具有重要意义。在传统的以知识为本的教学活动中，教学目标主要体现在知识层面，容易导致教学目标与教学内容混淆；在以能力发展为核心的教学设计中，要找出知识点、学科内容背后的支撑性方法、思维、能力等，并抽取出最关键的方法或能力，也就是教学的核心目标［4］。“电子技术基础”课程主要是介绍半导体器件及由半导体器件所构成的功能电路，首先，半导体器件是非线性器件，对由半导体器件所构成电子电路的分析应采用工程近似的方法；其次，电子电路广泛应用于工程实践，在工程实践中要基于应用要求选择、设计、制作电路，并对电路存在的问题进行改进，所以“电子技术基础”课程的核心目标是培养学员运用工程思维去分析问题、解决问题的能力及运用创新思维去动手实践的能力。

（二）学习体验设计

“互联网+”时代的混合式教学是“以教为中心”向“以学为中心”的转变，在教学设计中应重点考虑学生的学习体验。学习体验设计是促进学生知识习得、能力发展、思维养成、价值塑造的重要手段，主要包括学习活动设计和教学交互设计［5］。

1.学习活动设计。学习活动是指“为了达到特定的学习目标而开展的师生操作的总和”，是教学的重要过程，也是促进深层次学习发生的关键［6］，学生在学习活动中的参与度越高、投入性越强，学习效果的达成度越好。在混合式教学设计中，为了保障学生的学习活动参与度，应从学习者的角度进行学习活动设计，可以按照布鲁姆认知模型，将学习活动分为记忆理解类、思维开发类和综合实践类。

记忆理解类学习活动以单向的知识传递为主，主要是让学生记忆和理解课程中的基本概念、基本原理。以“电子技术基础”课程为例，器件的基本结构符号和工作原理、电路的概念和结构都属于记忆理解型内容，在混合式教学中可以设计线上视频学习、线上测试等学习活动，以便于学生知识诉求的形成，促进学生自主学习能力的提升。

思维开发类学习活动主要是培养学生的批判性思维、发散性思维、逆向思维及创新思维，设计中应包含学习情境的构建、学习问题的创设。由于学生通常是在解决问题的过程中形成思维模式，所以思维开发类学习活动应以问题的解决为主，其具体实现途径如下：一是将线上学习中的共性问题、难点问题安排在课堂上讨论，鼓励学生发散思维，提出解决问题的思路；二是在课堂教学中结合生活实例或工程实践提出问题，在教学递进的过程中引导学生一步一步解决问题，有助于学生思维逻辑和思维范式的形成；三是对某种已有问题的解决方案提出质疑并要求学生改进，引导学生的批判性思维；四是以没有标准答案的创新型任务为牵引，锻炼学生的创新思维。

综合实践类学习活动主要是培养学生综合运用所学知识解决实际工程问题的能力、合作沟通能力及创新创造能力等高阶能力素养。在“电子技术基础”课程综合实践中，可以通过设置电子DIY、综合项目挑战、电子类竞赛等学习活动达成培养目标。

2.教学交互设计。教学交互是学习活动的调味剂和催化剂，可以激发学生的学习兴趣和学习动力，促进持续性学习与知识体系的构建。教学交互主要可以分为师生交互和生生交互，师生交互可以帮助学生解决学习过程中遇到的问题，具有正向引导和激励作用，并对学生的学习情况形成反馈，促进知识能力的提升，增强学生的学习体验感。生生交互有助于合作式学习、竞争性学习的形成，学习者之间相互影响，不仅有助于知识的增值，而且可以激发更深层次的学习，增强思维的灵活性、深刻性和广阔性。在“互联网+”时代，智慧教学工具带来了更加便捷多样的教学交互，例如在课堂学习中，利用雨课堂的弹幕、投稿、限时练习等功能，有助于师生交互方便、快捷、有效，很好地解决传统教学过程中教学互动浅层化与形式化的问题。

（三）考核评价设计

混合式教学通常采用过程性考核与终结性考核相结合的考核评价方式，从知识、能力、素质不同维度进行考核评价设计。“电子技术基础”课程的考核评价设计如表1所示，从知识获取、沟通表达能力、团队协作能力、动手实践能力等多个角度评价学生的整体素质，覆盖学生课前、课中、课后整个学习周期。在“互联网+”时代，智慧教学工具可以提供诸如限时练习、小组任务、投稿展示等形式多样的过程性考核，且自动收集考核数据，为学员课前、课中、课后全流程的学习提供精细化、可视化、便捷化的考核评价，使考核评价更加科学、客观、高效。

二、混合式教学实践

以“电子技术基础”课程的核心目标为依托，以功率放大电路的讲解为例，开展混合式教学实践。该内容的教学目标是使学生在知识层面学会分析计算乙类互补对称功放电路并掌握消除交越失真的方法，在能力层面具备功放电路的仿真、设计、制作能力，在思维层面具有发现问题的批判性思维及运用已有知识分析和解决问题的思维能力，在素质层面培养学生坚持不懈、不断探索的精神素养。基于以上教学目标，设计相应的学习活动和教学交互，采取适当的考核评价方式，开展混合式教学，混合式教学总体架构如图1所示。

（一）课前自主学习

课前自主学习可以锻炼学生的自主性、自立性和自律性，促进学生自主学习能力的提升。功率放大电路的要求和分类属于记忆理解型内容，可安排学生线上自学完成。课前自主学习以任务驱动和问题引导为主，通过雨课堂发布课前学习课件，包括学习目标、问题引入、学习视频、课前测试和拓展性学习材料。

（二）课中交互学习

课堂学习可以帮助学生构建完整的知识体系，培养学生的高阶素养，因此要按照学习者的认知逻辑设计学习活动，并通过丰富的不同层次的师生互动、生生互动引发学生更深层次的思考，为学生活泼、多元、个性化的表达及竞争性学习提供场所。

1.课前回顾，明确任务。首先，教师对功放的要求和分类进行总结回顾，通过雨课堂的随机选人进行提问，在帮助学生快速回顾课前学习内容的同时，激发学生学习兴趣，活泼课堂氛围。然后，明确本节课的任务要求即设计一个功率放大电路，以任务作为驱动，引导学习过程。

2.发现问题，层层深入。功率放大电路的设计对学生来讲难度较大，教师首先要引导学生思考，设置问题1：在前面已经学习过的三种基本放大电路中，哪种最适合做功放？在课堂学习初期，为了提高学生的学习吸引力和学习专注度，设计小组讨论式学习活动，然后教师进行评价总结，得出结论：共集电极放大电路带负载能力强，最适合做功放，属于甲类功放。

在前面的学习中，学生已经掌握了共集电极放大电路的分析方法。首先，分析失真情况，配合口袋实验室进行实际电路演示，证实了甲类功放非线性失真小，使学生对电路的理解不局限于理论层面，而是切身感受电路的实际功能，达到所学即所见的效果；再继续分析输出功率和效率两个指标，得出甲类功放失真小但是效率低的结论，由分析结果自然引出问题2：如何提高功放效率？

此环节重在锻炼学生运用已有知识分析和解决问题的能力，可以引导学生进行个人思考并发言，由此得到乙类功放电路，同样再用口袋实验室进行乙类功放电路演示，通过实验现象让学生了解乙类功放虽然效率提高但是存在半波失真，由此引出问题3：如何解决效率和失真之间的矛盾？

此问题的答案为本节课的重点内容1，故设置小组讨论并发言汇报的学习活动，让学习者相互交换信息，增强学生的参与度，然后教师进行总结得到乙类互补对称功放电路。乙类互补对称功放为本节课的重点内容，由教师引导分析计算电路，讲授完毕后设置雨课堂限时练习，及时检验学生的学习效果；学生在实时检验自己学习成效的同时，能了解其他同学的学习数据，促进竞争性学习。在分析计算学习过程结束后，同样利用口袋实验室进行乙类互补对称功放电路演示，使学生主动发现问题：乙类互补对称功放虽然解决了半波失真，但它的音效并没有想象中那么理想。实验演示发现问题后，再通过仿真演示分析问题，由此得出交越失真的概念，自然引出问题4：如何消除交越失真？

此问题的答案为本节课的重点内容2，所以设置小组讨论并发言汇报的学习活动，促进学生发散思维和创新思维的养成，然后教师进行点评总结得出甲乙类互补对称功放电路，为本节课最开始提出的任务提供解决方案。

（三）课后延展学习

课后学习可以从知识、能力素质不同维度帮助学生延展和深化所学内容，引发学生的拓展性思考与批判性思考，协助学生完成知识的内化。在知识层面，设置课后作业、思维导图等学习任务使学生巩固和深化所学内容，进行知识的整理内化；在能力素质层面，设置综合实践类学习任务，例如，本节课以设计制作音频放大电路为课后实践任务，单人单组，锻炼学生综合运用所学知识解决实际问题的能力、动手实践能力和创新创造能力。