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摘 要：电路实验是高校电类专业的一门重要的专业基础实验课程，它不仅可以巩固学生对电路理论课的理解， 还可以培养学生基本的实验素养、学习对各类仪器仪表以及相关的电路仿真软件的使用、提高学生发现问题并解决问题的能力。但与此同时，如何将以学生为课程主体、更好地培养学生的实践能力、最大可能发挥电路实验课程的作用，是重要的教学问题。本文提出了一种基于 POE（Predict-Observe-Explain）策略的教学模式，阐述了其在电路实验教学中的具体实施方式，通过考核了解学生对实验的掌握程度，教学效果有明显改善。
关键词：电路实验；POE 策略；实施方式；考核
本文引用格式：赵飞，王丹丹 . 基于POE 策略的电路实验教学模式的实践探索[J]. 教育现代化,2021,8(41):176-179.
Practical Exploration of Circuit Experiment Education based on the POE StrategyZHaO Fei, Wang Dandan(Harbin Institute of Technology (Shenzhen), Shenzhen guangdong)
Abstract: Circuit experiment is an important professional basic experimental course for the majors such as electrical engineering and so on. it can not only consolidate students’ understanding of circuit theory, but also cultivate students’ basic experimental literacy, learn the use of various instruments and related circuit simulation software, and improve students’ abilityto find and solve problems. However, how to take students as the main body of the course, better cultivate students’ practical ability and maximize the role of circuit experiment course is a difficult education problem. in this paper, an education mode based on the POE (Predict-Observe-Explain) strategy is proposed, and its specific implementation in circuit experiment teaching is expounded. Through the examination, it is found that students have a good grasp of the experiment, and the teaching effect is significantly improved.
Keywords: circuit experiment; POE strategy; specific implementation; examination
一 电路实验课程性质与特点
电路实验是高校电类专业一门重要的专业基础实验课程，是电路课程（电路理论课和电路实验课） 的重要组成部分，与电路理论课相辅相成，以理论促进实验，以实验巩固理论 [1-3]。电路实验课主要是以实验的手段对理论知识进行验证，要求学生掌握基本的仪器仪表的使用方法，规范实验步骤，使学生能够将所学知识用于解决本领域复杂的工程问题，能够通过设计方案、完成实验并分析数据，最终得到有效的结论并给出合理的解释。
正因为电路实验课程的工程实践性强 [4-5]，采用传统的教学模式和考核方法存在以下不足：（1）电路实验以电路理论为基础，学生对电路理论的掌握程度不同，采用传统的教学模式，使一些学生无法直接上手实验，极大地制约了对电路实验课程的学习；（2）实验过程的主体是学生，在实验过程中，学生会遇到各种问题，教师给学生解决问题的过程中，忽视了学生为主体这一重要特点， 降低了学生自主解决问题的积极性；（3）教师很难做到对学生学习全过程的定量评价，一定程度上忽视了学生学习的过程；（4）忽略培养学生根据实验现象和实验数据，做出合理解释和得出结论的能力。
二 POE 教学策略及其优势
POE（Predict-Observe-Explain） 策 略 是 由gunstone 和 White 提出 [6-9]，主要分为三大步骤，即预测、观察、解释。在预测阶段，要求学生了解他们所要面对的问题，并且根据自己的认知做出合理的预测。在这个过程中，教师可以了解每个学生的原有认知概念；在观察阶段，教师首先应确保每个学生完成了预测，接着进行观察活动，每个学生记录自己的实验现象，每个学生可能观察到的现象与他人不同，教师要记录可确保学生不会因别人不一样的答案而改变自己的想法；在解释阶段，学生需对预测与观察到的不一样的现象进行合理解释，在这一阶段，教师扮演引导者的角色，鼓励学生进行思考。POE 教学策略适合探究性实验教学，学生能在这一过程中，进行独立思考，对知识进行很好的掌握，使学生能真正理解实验的意义。
三 基于 POE 策略的电路实验课程的实施
根据 POE 策略的三个步骤，在电路实验课程的实施中，也将其划分为三步，即课前准备，课中教学以及课后思考，其中课前准备主要完成预测，课中教学主要完成观察，课后思考完成解释。
（一） 课前准备
每次上课之前，教师会把本节课的实验指导书发送学生，实验指导书内容为实验目的、实验预习要求、所需实验仪器与器件、实验步骤、实验步骤、实验注意事项、实验思考、故障分析与检查排除、实验报告要求等。学生需要明确实验目的和意义，并完成实验预习要求的内容，实验预习要求的内容，一般会包括实验原理、实验过程中的理论计算数据，各种仪器仪表的使用方法以及注意事项。课前，教师会检查每个学生的实验预习报告，了解每个学生对本次实验所需知识的掌握程度，并根据预习报告的完成度给出相应的分数，从而完成 POE 策略的预测阶段。
（二） 课中教学
在预习实验报告检查完后，即预测阶段完成后， 进入到课中教学，教师会用十分钟左右的时间通过PPT再对本次实验进行简介，指出实验的重点与难点， 并强调注意事项，接着学生以个人为单位进行实验， 学生根据实验指导书上的电路图进行元器件的连线， 如图 1 所示。
图 1（a）为实验指导书上的电路原理图，图 1（b）为插线板上所连电路。电路连完之后， 根据实验指导书上的要求，测量所需数据，测量工具包括万用表、示波器等，这需要学生能够提前了解这些测量工具的使用方法。实验过程中，学生可能会遇到各种各样的问题，例如示波器显示的波形不正确、测量数据与理论计算值明显不符，这时教师要做的不是亲自帮助学生找出问题所在，而是向学生介绍出现这种情况可能的原因，比如电路接线错误、测量仪器使用错误、未校准之类的，引导学生自己去排查。
学生做完实验指导书要求的内容后， 并认为实验结果完全正确，可将实验结果给教师检查，确定无误后，教师会根据实验的完成情况进行打分，如下课学生实验仍未完成，学生可自行约时间再来完成实验，并将实验结果交由教师检查，确保每个学生都完成实验，即 POE 策略的预测阶段。
（三） 课后思考
课后学生依据实验指导书的要求完成实验报告，实验报告包括该实验的步骤、过程以及处理后的实验数据，实验结果分析以及实验结论，实验的感想、意见和建议以及该实验的思考题。要求将实验的步骤、过程写一遍的原因是有助于学生结合自己在实验中的操作进一步掌握该实验流程，起到复习作用；实验数据的处理是实验结束后的必要环节，合理论课所学知识对实验结果进行分析并得出实验结论，以实验验证理论，对电路知识有进一步的掌握； 每次实验结束后，学生都会有自己的感想，例如实验的重点难点、注意事项、自己的不足等，有助于学生进行反思，从而完全掌握该实验；由于学生认知能力有限， 思考题的设置将有助于学生进行更深层次的思考，是对学生思维的延伸。学生完成实验报告上交，教师根据实验报告对每个学生的掌握程度进行评估，即实验报告是对学生知识掌握程度的一个反馈。
（四） 探究型实验
在实验内容的安排上，会增加一个与之前实验不一样的环节，即探究型实验，实验内容不再在实验指导书上写明，要求学生根据自己所学的自行拟定实验题目，通过查阅资料、设计性能优异的实验方案、把实施方案转变为实际电路、组织实验、撰写报告、实验总结等过程，获取新的知识和经验， 使得实践能力、电路设计和电路实现能力得到系统的提高和锻炼。
该实验环节的提出，是基于 POE 教学策略的思想，因为需要学生自主决定实验内容，学生需在课前进行大量准备，进行充分思考。该阶段完全能观察到学生的原始认知，只有电路理论知识扎实的学生，课前经过认真思考，才能拟定出较为妥善的题目，并将此前电路实验所学技能充分应用，设计出合适的实验步骤，每一环节都必须准确无误；课上， 学生依据自己设计的实验方案去实施，按照所设计的实验电路进行测试过程中，由于经验不足或考虑不全面，可能会出现各种实际问题，因此诊断与排除故障、使电路能正常工作，是自主设计型实验的重要环节；课后的流程与其他实验的课后流程一样， 因此不再复述。
自主设计型实验旨在使学生逐步养成良好的研究习惯，通过实验培养学生的研究型思维和综合运用所学基础知识解决实际问题的能力。
四 课程考核及教学效果
（一） 课程考核
随着课程教学改革的深入以及实验课程的特殊性，课程考核愈发受到重视，不再为考试论，期末考核在总成绩中所占比例逐渐降低。其次由于 POE 策略关注的是教学全过程，因此平时成绩显得愈发重要。
平时成绩的给定依据的是实验预习报告、实验完成质量、实验报告。这三个环节缺一不可，每一环节又是下一环节的基础，例如预习不充分，不提前掌握实验的原理以及实验步骤，必然影响实验的完成质量，实验完成质量不高，数据偏差过大，则不能根据实验数据做出正确的分析，得到正确的实验结论，从而影响实验报告的质量。
考核目的是检测学生对电路实验操作的掌握情况，教师会依据课程所设置的实验，重新设置几个新的实验，源于平时实验却又不同，学生会根据抽签选择所需完成的实验，学生操作过程中，每一环节均有教师进行打分，如是否遵循安全操作流程， 用完仪器仪表是否关闭等，已达到全面督促学生形成良好实验习惯和牢固掌握设计实验方法。
（二） 教学效果
新教学方式下教学效果的及时反馈是改进教学方式重要环节，针对基于 POE 教学策略的电路实验课程的实施，制定了如图 2 所示的调查问卷.
调查结果如表 1 所示。
从表 1 可以看出，基于 POE 策略的电路实验课程的教学模式是比较成功的，大多数学生均感到实验目的明确，内容充实，课上提供的实验指导书等材料齐备清晰，自己的实践能力和创新思维均得到了提升，实验考核能衡量出实际学习效果。为了直观显示学生对电路实验的掌握水平，图3 统计了某电类专业全部学生某学期电路实验的成绩分布。从图 3 可以看出，电路实验成绩在 80 分以上的学生有 64 个人，占比 92.75，其中 90 分以上的比例更是达到了 39%，成绩在 80 分以下的学生有 5 个人，主要原因是学习态度不端正，理论掌握不扎实，加之预习过于敷衍，因此导致无法牢固的掌握实验，因此监督环节是今后教学模式改进的重点。
五 总 结
针对工程实践性较强的课程，传统的教学模式很难满足教学的需求，新的教学模式势在必行。在此大背景下，基于 POE 策略实验课程教学模式应运而生，通过对此教学模式的实施，学生掌握知识的能力得到了显著增强，实验积极性、主动解决问题的能力也显著增强，具备了电类学生基本的实验素养， 为学生后续专业课程的学习以及从事工程技术工作奠定了良好的基础，同时对实验类课程建设和教学改革具有借鉴意义。
参考文献
[1]李星蓉 , 余萍 , 韩东升，等 . 通信电子电路实验考试系统设计与应用 [J]. 实验技术与管理 , 2020, 37(7):19-21,35.
[2]罗小娟, 吴雪. 电路实验中“实验先于理论”教学改革与探索 [J]. 实验技术与管理 , 2018, 35(3):216-218.
[3]李婉萍，高家宝，黄建清，等 . 电路实验教学改革和实践 [J]. 教育现代化，2016,6(28):54-56.
[4]王翠霞 , 徐志宇 , 侯艳芳，等 . 经典电路实验翻转课堂教学模式的设计 [J]. 电气电子教学学报 , 2020, 42(2):10-12,142.
[5]刘东梅 , 原桂彬 , 王晓媛，等 . 以学生为中心的电路实验内涵建设与实践 [J]. 实验室科学 , 2020, 23(2):161-163.
[6]梁彦庆 . 实施 POE 教学策略，培养地理实践力素养 [J]. 地理教育 ,2020(12):1.
[7]毛玲 . POE 策略运用于初中生物实验教学的实践研究 [D]. 广州大学 ,2020.
[8]付丽霞 .“POE”教学策略在高中生物学实验教学中的实践研究 [D]. 四川师范大学 ,2019.
[9]朱彤 . 基于 POE 教学策略的高中生物学科学史教学实践研究[D]. 扬州大学 ,2019.
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