數字電子技術混合式教學實踐方法探究

摘" 要" 在混合式教學模式被廣泛應用于電氣類學科專業基礎課的背景下，在數字電子技術基礎課程中創設智慧教學資源，在課前課后環節引入智慧教學平臺，在課中結合“實例導向+互動”，初步構建混合式教學模式實施方案。經課堂教學實踐驗證，該模式能夠彌補原有教學模式的不足，提高師生互動效率，增強學生學習主動性。

關鍵詞" 混合式教學；智慧課堂；智慧教學資源；數字電子技術基礎

中圖分類號：G642.4" "文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）08-0101-03

0" 引言

隨著信息技術與課堂教學各個環節的深度融合，在后疫情時期，高等教育階段的諸多課程相繼開展混合式教學模式改革。作為一門理論和實踐相互依托、緊密結合的課程，為有效彌補現有課堂教學中存在的問題，數字電子技術基礎課程教學有必要引入混合式教學模式。本文以促進學生主動學習為原則，在符合本專業人才培養方案和課程性質的前提下，根據應用型民辦本科普通高等學校學生的學習特點，結合國內多位學者的研究成果，對如何在數字電子技術基礎課程中構建混合式教學進行研究與探索。

1" 混合式教學理念的國內研究述評

混合式教學是研究的熱點之一，國內涌現出很多混合式教學研究和教學改革的成果，旨在探究構建方法和實施方案，明確混合式教學的意義和目的，闡明混合式教學的內涵與特征，展現混合式教學的獨特軟硬件優勢。例如：劉冠群等[1]提出問題導向和交互式的教學模式，通過在課前設置問題進行情景引領，在課中利用師生與智慧教室系統之間的互動來解決問題，在課后利用智慧教室進行知識的探討；褚麗娜等[2]認為，智慧課堂是教師將信息技術融于課堂教學中，促進學生智慧成長的新型課堂，能夠為學生構建情境化、智能化、互動化的智慧學習環境，推動學生發現問題、思考問題，進而創造性地解決問題；黃文登等[3]認為，智慧課堂具有五大核心特征，即教學評價反饋即時化、學生學習方式個性化、智慧課堂教學形式多樣化、教學資源推送智慧化、課堂教學環境智能化；韓娜等[4]指出，智慧課堂是在教育技術支持下，以培養學生個性化發展為目的的智能、高效的課堂，使學生在輕松、愉快的環境下進行個性化學習，使學生在學校的各個時間段都能體驗智能應用。

2" 學情及教學現狀

2.1" 授課對象特點

商丘學院機械與電氣信息學院的學生基礎相對薄弱，學習主動性相對較弱，沒有課前預習和課后復習的習慣，課后經常被新媒介吸引，刷視頻、玩游戲、發語音、看直播等。學生認為印刷產品和書本等紙質媒介傳播的信息太枯燥、太抽象、太單一，缺少感官體驗。更多學生認為自身已經習慣爆炸式的信息呈現方式，基于手機、平板、筆記本的網絡視頻和網絡直播等互聯網媒介，能提供海量的信息。學生認為互聯網等線上媒介能以直觀的形式帶來沉浸式的感官體驗，能幫助自己增強處理信息的能力，并能提高獲得知識、思考知識、定義知識的能力。

2.2" 課程特點及面臨的問題

2.2.1" 課時安排較緊，班級學生人數多" 本學期安排48學時，課堂上知識信息傳遞方式是“一對多”，導致教師按進度授課難以兼顧每名學生。因此，整體授課目標、教學效率等指標無法衡量學生個性化的知識獲得效率。

2.2.2" 知識體系具有很強的前后銜接性" 學生注意力不集中或因故缺課時，會錯過本節課堂上的講解，失去課后學習的主動性，難以理解下節課知識點。

2.2.3" 實踐性強" 實例分析和設計環節多，需要學生花費功夫解決問題并不斷練習，直至能獨立完成實例分析和設計。

2.3" 解決問題的出發點和思路

2.3.1" 解決問題的出發點" 課程新教學模式探索的出發點是增加學生在課前、課中、課后的學習主動性。

2.3.2" 解決問題的思路

1）建設智慧教學資源，幫助學生課前、課后主動學習。

2）線上班級建設。利用智能手機軟件建立班級課前、課后的線上學習模塊，提高師生互動效率。

3）“實例導向+互動”的授課方式。在組合邏輯電路、時序邏輯電路、脈沖波形的變換與產生等重點章節，“實例導向+互動”的授課方式能幫助學生獨立完成實例分析和設計。

3" 教學資源建設

智慧教學資源建設的重點是：根據各章節知識點清單或例題習題清單，設計制作線下視頻。原有教學資源建設主要有書寫教案、整理制作教學課件、整理制作答案解析。兩種教學資源建設對比如表1所示。線下視頻包括以下幾種。

3.1" 預習素材微視頻

根據章節內容，提前制作預習微視頻。從學科發展史、前沿科技、集成電路芯片產業、科技熱點、思政熱點等有關視頻資料中，搜集知識點素材、問題素材、思維方法素材，剪輯制作或自行錄制視頻資源，作為預習視頻，用于課前激發學生好奇心，引導學生思考。

3.2" 高校優秀教學視頻

在相關網站上搜集重點院校同版教材的教學視頻，經剪輯制作后提前推送給學生，供學生課下學習參考。視頻一般按課程需要或知識點剪輯成十分鐘以內。

3.3" 習題微視頻

提前錄制課后習題的講解微視頻，在視頻講解中側重習題的思路講解。學生根據個人學習需要，自主選擇觀看。

3.4" 配套數字化資源

整理搜集教材同步配備的動畫、微課等資源。

4" 線上班級建設

線上班級設置完成后，將教學資源上傳到學習平臺，將學生添加進班級里。課前查看督促學生線上預習情況。根據統計，補充完善相關教學內容，增刪教學設計，修改智慧教學資源（課件、圖片、文本和視頻等）。線上班級建設的初步設計如表2所示。

5" 具體實施方案舉例

在完成智慧教學資源建設和線上班級建設后，采用“實例導向+互動”的授課方式。以“組合邏輯電路設計”教學為例，闡述具體實施方案。

5.1" 課前環節

5.1.1" 任務發布" 上傳預習案例，如用“與非”門設計一個四人表決電路，要求學生根據自己的預習情況（列真值表、書寫邏輯表達式、畫邏輯電路圖等）進行初步設計。發布本節課程需要用到的芯片，分別是CC4081（四2輸入與門）、CC4071（四2輸入或門）、74LS00（四2輸入與非門）、74LS20（雙4輸入與非門）。課前，教師向學生發布實例任務，并且提供解決該問題的有關線索，例如：需要搜集哪一類資料？從何處獲取有關的信息資料？等等。

5.1.2" 課前分組" 將每3～5名學生分為一個小組，通知學生在“電子發燒友”等網站查找芯片手冊等資料。

5.1.3 資源發布" 教師在課前發布高校優秀教學資源，本節選取華中科技大學精品共享課“4.2組合邏輯電路設計”兩節視頻。教師提前搜集設計本節課程中組合邏輯電路的設計實物、焊接圖片、視頻資源等作為預習素材，在課前發布預習素材微視頻。教師通過手機平臺數據了解學生觀看預習視頻和做任務的具體情況，及時提醒、督促沒有觀看視頻的學生。

5.2" 課中環節

5.2.1" 例題展示 四人表決電路的設計是本次課的重點例題。通過展示課程設計實物，引入實例任務。講解實物設計過程中涉及的芯片，基于芯片手冊適當講解所涉及的CC4081（四2輸入與門）、CC4071（四2輸入或門）、74LS00（四2輸入與非門）、74LS20（雙4輸入與非門）。在課堂教學中，引導各小組思考實物的線路是如何設計出來的。通過分組討論和不斷交流，尋找解決辦法，總結出理論知識。

5.2.2" 詳細講解 詳細解答課前發布的任務，圍繞實例，引入知識點。講解小規模集成電路和中規模集成電路組成的組合邏輯電路的設計方法。學生在接到實例任務時，首先要確定實際問題的邏輯功能、輸入輸出變量數及表示符號，并且確定輸入變量和輸出變量，給變量賦值。其中任何一個變量均有0和1兩個狀態，完全由學生確定這兩個狀態的具體含義。然后列出真值表，學生根據設計的邏輯要求及變量的賦值列出真值表，進而由真值表寫出邏輯表達式。最后簡化和變換邏輯表達式、畫出邏輯圖。

5.2.3" 例題探討" 課上發布新實例，讓學生以組為單位在適當時間內思考如何解決。通過創設新的任務案例，檢驗學生的知識理解、掌握、遷移及運用能力。通過引入小組討論競爭機制，有效促進學生交流與協作，激發學生參與課堂教學活動的熱情。

5.3" 課后環節

5.3.1" 課后習題" 課后作業的完成需要各小組的每個成員互相監督與幫助。課后作業是對課堂教學有益必要的補充，能及時彌補學生存在的知識漏洞。

5.3.2" 解題資源" 提前錄制并發布習題的解題思路微視頻，每個視頻兩三分鐘為宜，幫助學生自主學習參考。

5.3.3" 線上互動" 學生觀看解題微視頻后，在教學平臺或論壇上發布感想與疑問，在線互動交流。教師通過手機教學平臺的統計，得到學生觀看課后習題微視頻時的彈幕和觀看記錄，獲得學生的疑難點分布數據，總結學生容易出錯的知識點及其解題思維方式。

5.3.4" 課后評價 利用手機平臺中的投票功能，讓學生對教學過程進行評測。例如：教師是否師德優良、教書育人；課前是否依托教材、高于教材；課上是否介紹本學科前沿知識和發展動向；課上是否理論聯系實際、舉例恰當、有啟發性；課堂授課是否內容熟練、表達準確、重點突出、難點講解清楚；課堂授課是否內容組織嚴謹，能使用現代化教學手段；課堂授課是否啟發引導得當，能培養學生的思考與自學能力；課堂授課是否口齒清晰、普通話純正、語言流暢準確；課上是否學生精力集中、課堂秩序井然；是否完成教學計劃效果良好；課后是否備課認真、批改作業認真；等等。根據學生對教學效果的評價，教師可以深入反思，繼續改進教學策略。

6" 結束語

在數字電子技術基礎混合式教學探究中完成智慧教學資源、線上班級、“實例導向+互動”教學模式建設，為學生帶來更好的學習體驗。同時，該探究實踐中存在線上活動模塊有待更新、教師工作量大等問題。因此，在各個環節的實踐過程中需要團隊成員共同探討改進措施，不斷將修正方案反饋到線上線下教學實踐中，以增強教學效果。

參考文獻

[1] 劉冠群，鐘紹輝.基于智慧教室的教學模式設計研究[J].無線互聯科技，2017（17）：84-85.

[2] 褚麗娜.基于智慧課堂的高等數學教學設計研究[J].國際公關，2019（4）：71.

[3] 黃文登，王瑞.基于“智慧課堂”的普通物理學課程教學模式的構建[J].高師理科學刊，2020，40（1）：85-90.

[4] 韓娜，吳華.基于智慧課堂環境的個性化學習[J].西部素質教育，2020，6（5）：126-127.

*項目來源：商丘學院2020年教育教學改革研究項目“基于智慧課堂教學師生互動的教學改革研究與實踐”（2019XJZZLX03）。

作者：劉昶、朱菁，商丘學院機械與電氣信息學院，助教，研究方向為電氣自動化技術（476000）；楊紅強，湖南鐵道職業技術學院軌道交通電務技術學院，助教，研究方向為城市軌道通信信號技術（412001）。