基于翻轉(zhuǎn)課堂的微電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革與實(shí)踐

　　摘 要：針對(duì)微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，探索了基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂在專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的應(yīng)用，闡述了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的基本特點(diǎn)、教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)、教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)和考核方法，列舉了專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程中翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用實(shí)例。該教學(xué)模式對(duì)實(shí)驗(yàn)課堂進(jìn)行了空間和時(shí)間上的延伸，將傳統(tǒng)課堂上的“先教后學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;先學(xué)后教”，學(xué)生心態(tài)從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;我要學(xué)”，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提供了新思路。

　　婁永樂(lè); 馮曉麗; 康海燕， 高教學(xué)刊 發(fā)表時(shí)間：2021-08-08 期刊

　　關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂;微課;實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)改革

　　集成電路是我國(guó)進(jìn)口金額最大的物品，75%以上的集成電路依賴進(jìn)口，高端集成電路幾乎 100%依賴進(jìn)口。隨著中美貿(mào)易摩擦的不斷升級(jí)，集成電路再一次被推向貿(mào)易戰(zhàn)爭(zhēng)的風(fēng)口，2019 年第一季度集成電路進(jìn)口金額為 646.45 億美金，是我國(guó)逆差最大的行業(yè)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于石油、鐵礦石等。《中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書(2017- 2018)》顯示，截至 2017 年底，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有人才存量約為 40 萬(wàn)人，人才缺口達(dá) 32 萬(wàn)人，李克強(qiáng)總理在 2018 年的政府工作報(bào)告中指出：加快制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)，推動(dòng)集成電路、第五代移動(dòng)通信等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)是針對(duì)微電子科學(xué)與工程專業(yè)和集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)本科生的一門必修專業(yè)課程，是學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化和科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的重要基礎(chǔ)，也是提高學(xué)生專業(yè)技能和接軌集成電路產(chǎn)業(yè)的必要環(huán)節(jié)。

　　隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，教學(xué)模式從傳統(tǒng)的板書授課轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗝襟w授課，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC 等依托互聯(lián)網(wǎng)為傳播媒介的教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生[1-4]。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式是教師通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，在課前向?qū)W生推送知識(shí)點(diǎn)的講解等信息[5-7]，學(xué)生自主規(guī)劃學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)節(jié)奏，在課前完成自主學(xué)習(xí)，教學(xué)活動(dòng)主體由教師變?yōu)榱藢W(xué)生，教師不再占用大量的課堂時(shí)間講授知識(shí)點(diǎn)，而是引導(dǎo)和協(xié)助學(xué)生完成課前的資料查找和課堂上的討論，增強(qiáng)學(xué)生的課堂參與度。學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間從課堂上擴(kuò)展到了課堂外，學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)方法更加靈活和主動(dòng)。

　　為了不斷提高集成電路人才的培養(yǎng)質(zhì)量，高校教師需要不斷改進(jìn)和提升微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和授課方法，強(qiáng)化理論、實(shí)踐、產(chǎn)業(yè)人才需求相結(jié)合的教學(xué)模式，提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐能力[8]。

　　一、專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題

　　在傳統(tǒng)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師在課堂上先集中講解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生思考和操作，有些較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)需要教師提前設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)操作步驟，學(xué)生按照步驟一步步地完成實(shí)驗(yàn)。在此教學(xué)過(guò)程中，不管是板書還是多媒體授課，其教學(xué)活動(dòng)的主體均為教師，教學(xué)模式均為教師課堂授課，學(xué)生被動(dòng)接受。這種教學(xué)模式下，課堂上每個(gè)學(xué)生接受的信息總量和授課時(shí)間是相同的，但每個(gè)學(xué)生對(duì)信息的吸收和內(nèi)化所需時(shí)間不同，教師與學(xué)生的互動(dòng)也比較片面，無(wú)法在課堂上了解到所有學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，這就容易造成學(xué)生學(xué)習(xí)效果的差異性。

　　除此之外，在實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間和實(shí)驗(yàn)課時(shí)的限制下，學(xué)生需要在有限的課堂時(shí)間中完成額定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)原理講解占用較多時(shí)間的情況下，留給學(xué)生深入思考和動(dòng)手操作的時(shí)間非常緊張，學(xué)生無(wú)法充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性;受實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的限制，學(xué)生在課后很難再針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行溫故和探討，遺忘速度非常快。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，實(shí)驗(yàn)教師與學(xué)生的交流只能依靠課堂互動(dòng)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并且很難避免實(shí)驗(yàn)報(bào)告的抄襲現(xiàn)象，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教師無(wú)法對(duì)學(xué)生進(jìn)行公正有效的評(píng)價(jià)。

　　二、微課和翻轉(zhuǎn)課堂的特點(diǎn)

　　微課是以視頻為載體，以知識(shí)點(diǎn)的講解為主要內(nèi)容的教學(xué)活動(dòng)，其特點(diǎn)是“短、小、精、悍”。短是指微課視頻的時(shí)長(zhǎng)要短，學(xué)習(xí)者對(duì)視頻課程的參與度拐點(diǎn)是 9 分鐘左右，時(shí)長(zhǎng)超過(guò) 12 分鐘時(shí)，學(xué)習(xí)者的參與度明顯降低;小是課程選題要小，視頻課程要有較強(qiáng)的針對(duì)性和明確的主題;精是微課的核心，一方面內(nèi)容設(shè)計(jì)要精良，除了圍繞知識(shí)點(diǎn)展開講解，還可以提出一些與知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的問(wèn)題，從而引起學(xué)習(xí)者的思考和探究，另一方面是微課制作要精良，教師發(fā)音清晰并配以字幕，圖像比例適中，保證學(xué)習(xí)者能看清課件中的細(xì)節(jié);悍是學(xué)習(xí)效果勁悍，學(xué)習(xí)者通過(guò)觀看微課視頻，能夠快速有效地理解和掌握知識(shí)點(diǎn)。

　　翻轉(zhuǎn)課堂是教師錄制微課視頻，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)推送給學(xué)生，學(xué)生在課前完成微課視頻的觀看和思考，教師在課堂上組織和引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行交流和討論，并針對(duì)學(xué)生的掌握情況進(jìn)行補(bǔ)充講解，學(xué)生在課后完成一些拓展性的應(yīng)用實(shí)踐或小組作業(yè)，教師可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)給予一定的指導(dǎo)。可以看出，翻轉(zhuǎn)課堂借助微課和網(wǎng)絡(luò)，從傳統(tǒng)的以教為中心的教學(xué)轉(zhuǎn)變成為以學(xué)為中心的教學(xué)。

　　三、專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的改革思路

　　教育學(xué)家約翰·杜威曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“如果我們用昨天的方式教今天的學(xué)生，等于扼殺了學(xué)生的明天。”隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，構(gòu)成教學(xué)活動(dòng)的元素、主體以及需求都在發(fā)生改變，因此教師的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)方法也要與時(shí)俱進(jìn)、順應(yīng)時(shí)代的變遷，專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程也需要改革并實(shí)施新的教學(xué)模式[9-11]。

　　(一)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

　　教學(xué)過(guò)程通常分為三個(gè)階段，分別是課前、課堂和課后。對(duì)于以教為中心的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，課前階段通常是學(xué)習(xí)者對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)的過(guò)程，在缺乏教師指導(dǎo)的情況下，學(xué)生既抓不住重點(diǎn)，又缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)和思考的動(dòng)力，因此許多學(xué)生敷衍了事或不預(yù)習(xí)直接上課;課堂階段教師集中講解實(shí)驗(yàn)原理和儀器使用方法，受實(shí)驗(yàn)課時(shí)限制，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂上無(wú)法進(jìn)行深入思考和探索，只能機(jī)械模仿;課后階段學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出成績(jī)，該次實(shí)驗(yàn)即為完成，學(xué)生無(wú)法溫習(xí)，教師亦無(wú)法給出反饋。針對(duì)上述短板，實(shí)驗(yàn)課程改革的首要目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化、自主化的學(xué)習(xí)，促使學(xué)生有效學(xué)習(xí)行為的產(chǎn)生[12]。

　　1. 課前布置任務(wù)

　　課前任務(wù)包含微課學(xué)習(xí)和課前測(cè)驗(yàn)兩部分，要求學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)課堂前完成。微課是教師針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容錄制的教學(xué)視頻，基于前文所述的“短、小、精、悍”等特點(diǎn)，微課視頻需控制在十分鐘以內(nèi)，每個(gè)微課視頻是一個(gè)或幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)的串聯(lián)。對(duì)實(shí)驗(yàn)類的微課而言，一個(gè)完整的微課程應(yīng)包含以下幾部分內(nèi)容：(1)實(shí)驗(yàn)背景和實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹Ｏ驅(qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)背景可以加深學(xué)生對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的了解，避免學(xué)生只懂理論不懂應(yīng)用;向?qū)W生說(shuō)明實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢詭椭鷮W(xué)生更好地把握此次實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，讓學(xué)生帶著思索和探究展開學(xué)習(xí)。(2)實(shí)驗(yàn)原理。實(shí)驗(yàn)原理包含理論課堂上講過(guò)的專業(yè)理論知識(shí)和學(xué)生未曾接觸過(guò)的實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)。以四探針?lè)y(cè)量樣品電阻率和摻雜濃度實(shí)驗(yàn)為例，學(xué)生在物理課程中學(xué)習(xí)過(guò)電阻率的概念和計(jì)算方法，在半導(dǎo)體工藝課程中學(xué)習(xí)過(guò)摻雜濃度的概念和計(jì)算方法，但是四探針測(cè)量電阻率的原理和方法并沒有哪門課程講過(guò)，摻雜濃度與電阻率和摻雜類型的關(guān)系學(xué)生也沒有深入思考過(guò)，這些都需要在實(shí)驗(yàn)原理部分進(jìn)行詳細(xì)的講解。(3)實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法。向?qū)W生講解實(shí)驗(yàn)儀器的構(gòu)造和原理可以幫助學(xué)生加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解，仍以四探針?lè)y(cè)量樣品的電阻率和摻雜濃度實(shí)驗(yàn)為例，通過(guò)解釋四根探針的排列位置和間距，可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步理解電阻率的推導(dǎo)過(guò)程以及四探針?lè)ǖ脑怼Ｍ瑫r(shí)需要向?qū)W生說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)、難點(diǎn)以及儀器操作過(guò)程中需要特別注意的地方，但盡量避免全程演示，以免削弱學(xué)生主動(dòng)思考的積極性。(4)實(shí)驗(yàn)拓展。實(shí)驗(yàn)拓展的目的是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)通過(guò)查找文獻(xiàn)進(jìn)一步探索該實(shí)驗(yàn)。例如，在學(xué)生觀看完四探針?lè)ǖ奈⒄n視頻后，教師可以給學(xué)生留下兩個(gè)課前思考題：什么是薄層電阻?如何利用電阻率計(jì)算樣品的薄層電阻?

　　微課視頻在制作的過(guò)程中，可以添加動(dòng)畫效果幫助學(xué)生理解一些較為晦澀的概念和原理，也可以生動(dòng)展示出與專業(yè)內(nèi)容相關(guān)的工藝步驟，加深學(xué)生對(duì)專業(yè)課程的認(rèn)知能力。如圖 1 所示，在錄制干涉顯微鏡測(cè)量二氧化硅薄膜厚度實(shí)驗(yàn)時(shí)，在微課中插入楔形臺(tái)階形狀的二氧化硅薄膜工藝制備流程視頻，相較于枯燥的文字知識(shí)，學(xué)生對(duì)真實(shí)的工藝流程視頻會(huì)更加感興趣。

　　在微課視頻制作完成后，教師可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)向?qū)W習(xí)者推送微課和課前測(cè)驗(yàn)。基于微課學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)較短的特點(diǎn)，學(xué)習(xí)者可以利用碎片化時(shí)間隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)較難的知識(shí)點(diǎn)可以重復(fù)觀看。課前測(cè)驗(yàn)是教師查漏補(bǔ)缺、檢查學(xué)生知識(shí)盲區(qū)和薄弱點(diǎn)的一種手段，不作為本次實(shí)驗(yàn)的評(píng)分依據(jù)，因此課前測(cè)驗(yàn)可以是匿名的，以便獲得學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握的真實(shí)數(shù)據(jù)。

　　2. 課堂實(shí)踐操作

　　課堂實(shí)踐操作是專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的核心，包含課前測(cè)驗(yàn)點(diǎn)評(píng)和儀器操作兩部分。課前測(cè)驗(yàn)點(diǎn)評(píng)階段，教師根據(jù)測(cè)驗(yàn)結(jié)果對(duì)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的盲區(qū)進(jìn)行講解，部分同學(xué)存在疑惑或錯(cuò)誤的地方可以組織大家進(jìn)行討論，把師生互動(dòng)轉(zhuǎn)換為生生互動(dòng)，在討論過(guò)程中教師起到把握方向的作用，如果發(fā)現(xiàn)有概念性的錯(cuò)誤，需及時(shí)糾正。相較于傳統(tǒng)課堂上的教師提問(wèn)學(xué)生舉手回答而言，生生互動(dòng)可以讓學(xué)生更加輕松、更加容易暢所欲言，尤其是對(duì)于性格內(nèi)向的學(xué)生來(lái)說(shuō)，這種方法更加容易全身心參與進(jìn)課堂討論中。

　　儀器操作部分開始前教師可以將實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)難點(diǎn)或容易發(fā)生錯(cuò)誤的步驟作為思考題布置給學(xué)生，讓學(xué)生帶著問(wèn)題在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理過(guò)程中尋找答案。以干涉顯微鏡測(cè)量二氧化硅薄膜厚度實(shí)驗(yàn)的課堂為例，在儀 器操作前通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)向?qū)W生推送本次實(shí)驗(yàn)的思考題：(1)臺(tái)階處的干涉條紋為什么會(huì)發(fā)生彎曲?(2)如何消除空轉(zhuǎn)誤差?(3)為什么讀坐標(biāo)時(shí)要使用綠光?(4)為什么十個(gè)彎曲度各不相等?學(xué)生在實(shí)驗(yàn)完成后提交答案，教師根據(jù)答題結(jié)果可掌握此次實(shí)驗(yàn)課程的薄弱環(huán)節(jié)，再次組織學(xué)生進(jìn)行討論、操作或集中講解，以保證學(xué)生在本節(jié)課程結(jié)束前徹底掌握實(shí)驗(yàn)原理和儀器操作。儀器操作部分結(jié)束后的問(wèn)題收集和點(diǎn)評(píng)是將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課后實(shí)驗(yàn)報(bào)告的思考題放在了課堂上，解決了課后實(shí)驗(yàn)教師見不到學(xué)生，無(wú)法針對(duì)共性問(wèn)題給學(xué)生反饋的弊端。

　　3. 課后鞏固與提升

　　課后鞏固與提升包含兩個(gè)部分，分別為實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫和對(duì)實(shí)驗(yàn)的探索與提升。實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫部分要求所有學(xué)生獨(dú)立完成，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中對(duì)課堂上采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和誤差分析，實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交后教師可針對(duì)共性問(wèn)題給學(xué)生推送講解文件和本次實(shí)驗(yàn)的總結(jié)。實(shí)驗(yàn)探索與提升部分為附加項(xiàng)，鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生對(duì)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行復(fù)盤分析，找出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可改進(jìn)的步驟，與實(shí)驗(yàn)教師預(yù)約時(shí)間后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)專業(yè)知識(shí)扎實(shí)且動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生，可獨(dú)立設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)或科研實(shí)驗(yàn)并申請(qǐng)儀器使用權(quán)限，申請(qǐng)成功后在專任教師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)或參加競(jìng)賽。這兩部分彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂課后無(wú)反饋的短板，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后不僅可以收到作業(yè)點(diǎn)評(píng)，還能獲得進(jìn)一步探索的條件和機(jī)會(huì)。

　　4. 考核方法

　　傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課堂中，實(shí)驗(yàn)課程的考核成績(jī)分為課堂成績(jī)和課下成績(jī)，課堂成績(jī)是教師根據(jù)學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)進(jìn)行的主觀評(píng)價(jià)，占總成績(jī)的 40%，課下成績(jī)?yōu)閷W(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書面成績(jī)和期末實(shí)驗(yàn)?zāi)芰y(cè)試，占總成績(jī)的 60%。翻轉(zhuǎn)課堂模式下的實(shí)驗(yàn)課程考核包含形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)。形成性評(píng)價(jià)包含課堂討論、操作技能、思考題反饋三部分，所占權(quán)重分別為 15%、30%、15%;總結(jié)性評(píng)價(jià)包含實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末實(shí)驗(yàn)?zāi)芰y(cè)試兩部分，所占權(quán)重分別為 15%和 25%。相較傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂而言，翻轉(zhuǎn)課堂的成績(jī)?cè)u(píng)定方法更加注重學(xué)習(xí)過(guò)程，弱化了書面成績(jī)，考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也更為嚴(yán)謹(jǐn)、客觀和全面。

　　(二)教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)

　　微課是翻轉(zhuǎn)課堂的基礎(chǔ)，客戶端是翻轉(zhuǎn)課堂的載體。目前已有不少公司針對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂開發(fā)出專用客戶端，但都存在較為繁瑣的注冊(cè)、客戶端打卡、廣告推送或收費(fèi)等問(wèn)題。相較而言，使用微信平臺(tái)既不用在手機(jī)上額外安裝 APP，也不用每次都要打開特定的 APP 進(jìn)行學(xué)習(xí)，避免冗余的注冊(cè)、登錄等操作降低學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿;教師和學(xué)生可以通過(guò)公眾號(hào)、微信群和朋友圈等多種途徑進(jìn)行消息推送和互動(dòng)。根據(jù)騰訊公布的數(shù)據(jù)， 2019 年第一季度微信的月活躍用戶數(shù)量達(dá) 11.12 億，在此基礎(chǔ)上，作者開課前對(duì)本專業(yè)大三的學(xué)生進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示本次授課對(duì)象擁有智能手機(jī)和使用微信的比例均為 100%。信息技術(shù)和教學(xué)融合是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)不良問(wèn)題，為了提高教授者和學(xué)習(xí)者對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用和接受能力，運(yùn)用微信平臺(tái)開展翻轉(zhuǎn)課堂是一個(gè)非常有力的解決途徑[13-15]。

　　仍以干涉顯微鏡測(cè)量二氧化硅薄膜厚度實(shí)驗(yàn)為例，在課前通過(guò)微信公眾號(hào)向授課對(duì)象推送本次實(shí)驗(yàn)的微課視頻，并利用微信的問(wèn)卷星小程序向?qū)W生推送匿名問(wèn)卷，該程序可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)答題結(jié)果，哪道題錯(cuò)誤率較高一目了然。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出第一題和第六題的錯(cuò)誤率較高，如圖 2 所示，分別有 30%和 32.5%的學(xué)生答錯(cuò)，那么可以就此題在課堂上組織學(xué)生展開討論，共同得出正確結(jié)論。

　　四、實(shí)踐效果和思考

　　(一)實(shí)踐效果

　　我校微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的 6 位教師共同承擔(dān)相關(guān)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程。受儀器設(shè)備數(shù)量限制，實(shí)驗(yàn)室采用小組授課模式，每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組人數(shù)上限為 8 人，每學(xué)期實(shí)驗(yàn)課程人時(shí)數(shù)約 16000 左右。這種授課模式下，教師需耗費(fèi)大量時(shí)間和精力重復(fù)講述實(shí)驗(yàn)原理和儀器使用方法，高強(qiáng)度的工作和重復(fù)勞動(dòng)導(dǎo)致授課效果大打折扣。翻轉(zhuǎn)課堂的授課模式完美地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂中的短板，課前的微課學(xué)習(xí)不再受時(shí)間地點(diǎn)和授課人數(shù)的限制，不僅可以實(shí)現(xiàn)資源共享，還可以將實(shí)驗(yàn)教師從重復(fù)勞動(dòng)中脫離出來(lái)，同時(shí)節(jié)約了課堂上的講解時(shí)間，有效增加了學(xué)生的課堂實(shí)操時(shí)間。

　　為全面了解學(xué)生對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的接受程度，本次課程結(jié)束后對(duì)學(xué)生進(jìn)行了跟蹤調(diào)研，調(diào)研結(jié)果顯示學(xué)生對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的接受程度極高，反饋評(píng)價(jià)也都非常積極，反饋結(jié)果歸納如下：(1)微課視頻時(shí)間短，可以利用碎片化時(shí)間學(xué)習(xí)，反而覺得輕松有趣;(2)傳統(tǒng)課堂上通常沒有時(shí)間獨(dú)立思考和查找資料，微課視頻可以暫停，有充足的時(shí)間進(jìn)行思考;(3)微課效率更高，不用聽教師針對(duì)基礎(chǔ)差的同學(xué)反復(fù)講解，浪費(fèi)學(xué)習(xí)時(shí)間;(4)課前匿名問(wèn)卷可以放心回答，不怕出現(xiàn)錯(cuò)誤;(5)傳統(tǒng)課堂聽不懂的地方不好意思舉手問(wèn)，翻轉(zhuǎn)課堂可以在匿名問(wèn)卷中留言，也可以和同學(xué)討論;(6)課前問(wèn)卷可以自檢學(xué)習(xí)成果，查漏補(bǔ)缺;(7)用課堂討論代替教師提問(wèn)，課堂參與度更高;(8)課后的實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以得到反饋和講解，還可以利用微課進(jìn)行復(fù)習(xí)和糾錯(cuò)。

　　(二)待解決問(wèn)題

　　受校園網(wǎng)流量限制，學(xué)生有時(shí)候需要自費(fèi)購(gòu)買流量觀看微課視頻，因此教師應(yīng)該解決兩點(diǎn)問(wèn)題：一是保證視頻小而精，既能充分利用學(xué)生的碎片時(shí)間，又能為學(xué)生節(jié)省流量;二是實(shí)驗(yàn)室提供免費(fèi)無(wú)線網(wǎng)，歡迎學(xué)生課上或者課下來(lái)實(shí)驗(yàn)室上網(wǎng)觀看微課視頻或查閱資料，既為學(xué)生節(jié)約了流量，又能吸引學(xué)生經(jīng)常來(lái)實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)和探索，對(duì)提升學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力都有積極作用。

　　五、結(jié)束語(yǔ)

　　本文針對(duì)微電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程存在的問(wèn)題，提出基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式并進(jìn)行了實(shí)踐探究，結(jié)果顯示該模式存在以下優(yōu)點(diǎn)：(1)將以教師為中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，學(xué)生心態(tài)從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;我要學(xué)”;(2)將信息技術(shù)與教學(xué)相融合，增強(qiáng)師生互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的學(xué)習(xí)目標(biāo)和教學(xué)效果;(3)改變考核方式，弱化結(jié)果強(qiáng)化過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂順應(yīng)了信息化時(shí)代學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)方式，是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的升級(jí)和轉(zhuǎn)型，如何在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)、反思和發(fā)展，還需教育研究者進(jìn)行更加深入的研究和探索。