《數字電子技術》課程中應用混合式教學的實踐與研究

廖宇峰

（1.武漢科技大學，湖北 武漢 430081；2.信息科學與工程學院，湖北 武漢 430081；3.人工智能學院，湖北 武漢 430081）

0 引言

作為電氣、電子信息類和部分非電氣類專業本科生在電子技術方面的專業基礎課，《數字電子技術》課程是一門實踐性、工程性、應用性很強的課程。隨著國家信息產業的飛速發展，《數字電子技術》課程的作用愈發的重要，通過數字電子技術的教學，夯實學生的知識基礎和科學素養，為國家培養相關產業技術人才奠定基礎。

然而，傳統的面對面單向傳輸式現場學習模式已經不能滿足生長于數字時代的學生的需求，“互聯網+”浪潮下，線上+線下的混合式教學逐漸進入人們的視野。 與傳統課堂教學相比，混合式教學具有很強的復雜性、不確定性與非線性特點，對軟硬件環境都有更高的要求。結合傳統課堂現場學習與網絡在線學習優勢的混合式教學將成為未來學校教學組織的主要方式[1-2]。

1 混合式教學的目標

混合式教學的最終目的是要有效地提升絕大部分學生學習的深度。它強調教師的主導作用與學生的主體作用相結合，對教師的教學提出了新的要求。 結合《數字電子技術》課程的特點和具體要求，具體應從以下方面重點提升學生的學習能力。

1.1 優化資源，重在能力培養

教師需要厘清《數字電子技術》課程在培養學生能力中的具體要求， 建設或選擇優質網絡教學資源，從能力培養的角度構建知識傳授的框架和途徑，加強實踐環節教學，讓學生能主動參與學習，充分利用線上線下兩個教學場景，反復訓練從而得到提高[3]。

1.2 促進交互，重在提高素質

教師的參與對有效交互非常重要。對學生提出的問題要及時反饋，還要在不同的學習階段提供不同的交互策略，將在線交互與課堂交流結合起來[4]。在此過程中，教師要充分滿足學生個性需求，促進學生完成深度學習電子線路設計的過程。重點關注學生科學素質的提高，對學生進行發展性評價。

2 混合式教學的實踐

結合授課對象的具體情況和本校已有的軟硬件資源，本課程教學采用線上線下、課上課下相結合的混合式教學。 教師對教學內容精心梳理，對教學形式合理設計，制作和充分利用網絡優質資源，主導和把控整個課堂教學環節。 通過近幾年的教學實踐，積累了一些教學經驗。

2.1 建設適合本校特點的優質SPOC

網絡平臺上已有很多成熟、 經典的MOOC 或SPOC 課程可供選擇， 但并非完全契合實際的教學條件和風格， 仍然需要結合本校的特點和軟硬件條件，制作適合本專業的優質網絡課程。要對現有課堂教學內容進行細化分解并適當壓縮，選取核心的知識點進行資料的收集和視頻的錄制。分解和選取知識點的過程中要保留核心和特色的知識點，去掉細枝末節的內容；要保持知識點的前后連貫，又要彼此間相互獨立成節，便于學生選取；要選取共性的知識點，也要選取體現專業特點的內容。依照此種方式制作的數字電子技術SPOC 課程即將正式上線，為深入推進我校數字電子技術混合式教學的優化和改革奠定了基礎。

2.2 通過線上資源掌握基本知識點

對于基礎知識的學習，如數字電路的概念、邏輯代數和卡諾圖化簡、邏輯門內部結構等較為成熟和經典的內容，完全可以通過線上課程自主學習。 學生利用網絡平臺進行線上選課和觀看課程SPOC 視頻，自學掌握相關知識點，教師只須對部分學生的疑問做出及時的解答即可。在課堂教學時間越來越少的大趨勢下，這樣做節約了相當多的課時以進行課堂討論和案例研究。 近幾年的教學實踐表明，網上學習基礎知識并不影響學生對整個課程核心知識和技能的掌握。

2.3 線下課堂進行重點知識討論和案例研究

課堂討論是整個教學模式的中心環節，對數字電路中的重點知識，組織線下課堂討論，引入“任務驅動教學”，以任務為牽引、教師為主導、學生為主體。教師通過展示相關案例， 分析其中的技術要點和功能，引導學生主動學習與總結； 再布置相關的設計任務，逐步指引學生熟悉電子電路的設計思想、 方法和流程。例如，在學習計數器的應用時，課堂上可以組織專題討論，讓學生相互介紹計數器的各種應用場景。 熟練掌握計數器的基本使用方法之后，教師及時布置一個綜合性較強的設計任務——倒計時搶答器，讓學生嘗試自行分解任務， 了解倒計時搶答器與減法計數器、JK 觸發器、優先編碼器、顯示譯碼器之間的聯系。 安排學生利用課后時間， 分小組進行單元電路設計，提出完整的設計方案。 再在線下課堂上進行展示，通過學生互評和教師點評的方式對任務成果進行總結。

2.4 制定靈活多樣的評價方式

混合式教學需要多種考核方式相結合，才能對學生的學習成效進行客觀評價。評價內容包括線上學習評價、線上互動評價、線下學習評價和學習結果評價等，探索合理的細節評價機制和權重比例分配，更注重線上線下學習和互動等形成性過程的評價，適當減少結果考核等總結性評價，重點考察學生的綜合能力和每位學生在整個學習過程中的進步程度，為學生在知識與技能、過程與方法以及情感態度與價值觀的三維目標的實現提供事實性判斷依據，更加全面地促進學生的發展[5]。

3 混合式教學總結與反思

近幾年對《數字電子技術》課程進行混合式教學的實踐結果證明，這種新型的教學方法改變了傳統的教學模式，豐富了教學手段，創新了考核機制，提高了學生的綜合素質。 通過充分整合和利用線上資源，打破了原有教學的時空限制，學生可以隨時學，教師也可以隨時進行幫扶指導，教學中遇到的問題能夠及時發現并得到解決。同時節約了大量的課堂時間用來進行任務驅動教學，在越來越有限的課堂時間里充分調動學生的學習積極性和參與度， 體現了“學中做”和“做中學”的教學理念。在不斷的討論和實訓的強化過程中，學生之間的溝通能力、協作意識也得到了很大的提高。

當然，實踐過程中也發現了一些值得思考和解決的問題。 首先，混合式教學需要教師和學生投入比傳統教學多數倍的精力，這對教師的教學熱情和業務能力、 學生的學習態度和基本技能都提出了更高的要求。其次，混合式教學需要一定的硬件條件支持，如實驗場地、經費等，也需要學校的政策支持，例如鼓勵教師創新、允許更靈活的評價方式等。此外，每個學生的專業水平不盡相同，線下的案例教學難以覆蓋到全體學生， 部分學習困難的學生往往會有一定的挫敗感，需要教師在心理上進行合適的引導，并在評價方法上進行一定改變，避免“一刀切”。

4 結束語

在《數字電子技術》課程中開展混合式教學實踐研究，將學生塑造為整個教學環節的主體，課前通過網課自學基本知識，課上討論、交流與互評，課后擴展任務訓練，大大提高了學生的數字電路設計的綜合能力。整個教學過程中既發揮了教師引導、啟發、監控教學的主導作用，使教學對教學過程及規律進行了深刻研究與反思，又充分調動了學生的主動性、積極性和創造性，有效地提高了教學效果，值得不斷的探索與推進。