基于翻轉(zhuǎn)課堂的數(shù)字邏輯線上教學(xué)

劉華艷

（湘南學(xué)院軟件與通信工程學(xué)院，郴州423000）

0 引言

2020 年新型冠狀病毒由武漢向全國各地蔓延，數(shù)萬人染疾，人人惶恐。為有效控制疫情，國家呼吁大家宅在家中，別亂出門；為了確保廣大師生的生命安全和身體健康，教育部不得不延遲開學(xué)，提出了“停課不停學(xué)”的號(hào)召。

為了響應(yīng)教育部“停課不停學(xué)”的號(hào)召，各校積極推進(jìn)線上教學(xué)工作，湘南學(xué)院從2 月17 日起正式開始線上教學(xué)。教師們積極參與，不斷地探索，有的老師采用了網(wǎng)絡(luò)直播的教學(xué)方式，實(shí)施之后遇到了一些困難：第一，網(wǎng)絡(luò)擁堵，時(shí)?？D，給師生帶來極大的不良體驗(yàn)；第二，直播教學(xué)需要各科老師協(xié)定好上課時(shí)間，由于每個(gè)教師可能任教多個(gè)班級(jí)，授課時(shí)間幾乎很難調(diào)動(dòng)，只能按課表來完成，教學(xué)時(shí)間固定、時(shí)長固定，對(duì)學(xué)生而言，長期對(duì)著電腦或手機(jī)學(xué)習(xí)，給視力帶來極大的損害。因此，網(wǎng)絡(luò)直播方式并非一種良好的線上教學(xué)方式。

那么，在全國性各類學(xué)生大規(guī)模采用線上教學(xué)的情況下，大學(xué)的線上教學(xué)究竟應(yīng)該采取何種形式進(jìn)行，才能破解上述問題呢？筆者以數(shù)字邏輯課程為例，給大家簡單介紹一種基于翻轉(zhuǎn)課堂的數(shù)字邏輯線上教學(xué)。

1 翻轉(zhuǎn)課堂的現(xiàn)狀及適用性

1.1 翻轉(zhuǎn)課堂的現(xiàn)狀

翻轉(zhuǎn)課堂最早是由美國林地公園中學(xué)的喬納森和亞倫兩位化學(xué)老師提出并實(shí)踐的。翻轉(zhuǎn)課堂將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)由教師轉(zhuǎn)移到學(xué)生，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、相互討論，教師傾聽學(xué)生的見解，對(duì)其中不當(dāng)之處進(jìn)行指正。我國從2013 年開始系統(tǒng)研究翻轉(zhuǎn)課堂，直到2016 年正式流行起來，形成了一次爆發(fā)性增長，此后在2017 年達(dá)到峰點(diǎn)后開始回落[1]。

1.2 線上翻轉(zhuǎn)課堂的適用性

受疫情影響，學(xué)校延遲開學(xué)，學(xué)生在沒有教材的情況下，能否進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂呢？答案是肯定的。首先，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下，網(wǎng)絡(luò)資源十分豐富，與課程相關(guān)的電子書版本眾多，與課程有關(guān)的微課視頻也可以找到不少，此外愛課程、超星泛雅等線上教學(xué)平臺(tái)的推廣與使用，QQ 和微信等交友軟件的使用都為線上翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施提供了良好基礎(chǔ)。

與中小學(xué)生相比，大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和理解能力，以及使用各種信息技術(shù)工具和軟件的能力都要強(qiáng)，因此，以翻轉(zhuǎn)課堂模式開展線上教學(xué)更適用于大學(xué)生。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，滿足學(xué)生個(gè)性化、多樣化的發(fā)展需要，也是大學(xué)人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)。

2 數(shù)字邏輯翻轉(zhuǎn)課堂線上教學(xué)實(shí)施過程

2.1 前期準(zhǔn)備

在進(jìn)行線上教學(xué)前，教師需要選定一個(gè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，在選定的平臺(tái)上，根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)建設(shè)自己的課程。為了響應(yīng)國家“停課不停學(xué)”的號(hào)召，目前很多網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)都免費(fèi)開放，其中愛課程、超星泛雅是湘南學(xué)院教師選用最多的兩個(gè)平臺(tái)。這兩個(gè)平臺(tái)不僅資源豐富、功能齊全、操作簡單，而且都有對(duì)應(yīng)的App（中國大學(xué)MOOC 和學(xué)習(xí)通），學(xué)生在智能手機(jī)上下載安裝這兩款A(yù)pp 即可進(jìn)行學(xué)習(xí)。

建設(shè)課程的第一步是做好課程導(dǎo)入。課程導(dǎo)入以上傳文檔為主，例如課程的基本信息、教學(xué)周歷表、課程的教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)大綱、考核大綱、教師為學(xué)生挑選的電子教材、電子課件等，其目的是讓學(xué)生在上課之前對(duì)本課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容框架、學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)成果及其評(píng)價(jià)有一個(gè)較全面的了解，幫助學(xué)生按自己的需求和能力來做出最適合自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃，順利進(jìn)入日后的自主學(xué)習(xí)。

課程建設(shè)的第二步是教學(xué)設(shè)計(jì)。教學(xué)設(shè)計(jì)要遵循“目標(biāo)-活動(dòng)-評(píng)價(jià)”一致性原則，即根據(jù)課程教學(xué)大綱的基本要求和學(xué)情進(jìn)一步細(xì)化各模塊（或章）的具體學(xué)習(xí)目標(biāo)，然后根據(jù)目標(biāo)要求設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)內(nèi)容及相應(yīng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，以學(xué)習(xí)活動(dòng)形成的成果檢測(cè)評(píng)價(jià)目標(biāo)達(dá)成度。同時(shí)，遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，并充分考慮線上教學(xué)的特點(diǎn)，即按照微課要求梳理知識(shí)點(diǎn)，以便選用或制作教學(xué)視頻。

例如數(shù)字邏輯課程第四章的重點(diǎn)知識(shí)——組合邏輯電路設(shè)計(jì)，教學(xué)目標(biāo)是要求學(xué)生掌握組合邏輯電路的設(shè)計(jì)步驟，能正確地設(shè)計(jì)出需要的組合邏輯電路。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，可將本節(jié)內(nèi)容劃分為4 個(gè)知識(shí)點(diǎn)：組合邏輯電路設(shè)計(jì)的一般步驟；多輸出組合邏輯電路的設(shè)計(jì)；包含無關(guān)條件的組合邏輯電路設(shè)計(jì)；無反變量提供的組合邏輯電路設(shè)計(jì)。每個(gè)知識(shí)點(diǎn)用一至兩個(gè)具體例子來說明。這種“化整為零”的方法將一節(jié)的內(nèi)容按從易到難的方式層層遞進(jìn)地劃分為若干個(gè)知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都有自己的側(cè)重點(diǎn)及相應(yīng)的學(xué)習(xí)成果，讓學(xué)生在每次學(xué)習(xí)中都有恍然大悟的感覺，獲得極大的成就感和自信心。

知識(shí)點(diǎn)劃分完畢后，接著就需要針對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)尋找或錄制相應(yīng)的小視頻。受疫情影響，教師只能在家辦公，設(shè)備簡單，錄制效果比不上以前在學(xué)?；蛘覍I(yè)公司錄制的效果，因此大家可盡量搜索并采用他人原有的小視頻。在中國大學(xué)MOOC 和學(xué)習(xí)通上有許多教學(xué)視頻，若有符合自身需要的，可直接借用他人視頻；若沒有符合要求的，則只能自己錄制相關(guān)小視頻，每個(gè)視頻講解一個(gè)完整的知識(shí)點(diǎn)，時(shí)長控制在15-20分鐘內(nèi)以滿足學(xué)生碎片化學(xué)習(xí)時(shí)間。錄制工具可采用EV 錄屏，操作簡單，錄制效果也能滿足要求。

2.2 課中組織與指導(dǎo)

為便于組織教學(xué)，教師要把自己的課程教學(xué)設(shè)計(jì)，按教學(xué)計(jì)劃和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況制定學(xué)習(xí)任務(wù)單，在每周的固定時(shí)間，發(fā)布本周的學(xué)習(xí)任務(wù)，以便學(xué)生能及時(shí)接收學(xué)習(xí)任務(wù)，并在規(guī)定時(shí)間（如接收任務(wù)起三天或五天）內(nèi)完成。學(xué)習(xí)任務(wù)的布置應(yīng)盡量體現(xiàn)重、難點(diǎn)，作業(yè)布置要體現(xiàn)層次性及不同層次的學(xué)習(xí)成果，既不給基礎(chǔ)薄弱學(xué)生造成負(fù)擔(dān)又能讓成績優(yōu)秀的學(xué)生“吃得飽”，如組合邏輯電路設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)任務(wù)單見表1。

學(xué)生是翻轉(zhuǎn)課堂的執(zhí)行者，是真正的“主角”[2]。學(xué)生在接到學(xué)習(xí)任務(wù)后，可登錄平臺(tái)觀看相應(yīng)的視頻或課件。為了避免網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況，學(xué)生可根據(jù)自身的情況制定好相應(yīng)的學(xué)習(xí)計(jì)劃，錯(cuò)峰學(xué)習(xí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成學(xué)習(xí)、參與相關(guān)討論并提交作業(yè)即可。

線上翻轉(zhuǎn)課堂要想取得良好的教學(xué)效果，就必須充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生愿意學(xué)、喜歡學(xué)、主動(dòng)學(xué)，因此，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)指導(dǎo)過程中都應(yīng)想方設(shè)法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如在數(shù)字邏輯線上教學(xué)過程中，教師在作業(yè)布置上體現(xiàn)層次性，學(xué)生根據(jù)自身能力來選擇完成，不給基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生造成沉重的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，讓學(xué)生保持對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣；對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生，教師鼓勵(lì)他們?cè)谠O(shè)計(jì)出電路圖后，使用仿真軟件如Multisim 等來實(shí)現(xiàn)電路。數(shù)字邏輯本來就屬于一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，受疫情影響，學(xué)生不能到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，體會(huì)不到實(shí)驗(yàn)成功的樂趣，這時(shí)采用仿真軟件來實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生來說是一種提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)自信心的好辦法。只要學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生了興趣，那么學(xué)習(xí)效果自然會(huì)越來越好。

表1 組合邏輯電路設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)單

線上翻轉(zhuǎn)課堂師生間的互動(dòng)是一個(gè)較為艱難的過程。只有少數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到問題會(huì)主動(dòng)與教師交流討論，但大多數(shù)學(xué)生因?yàn)樾邼仍虿辉敢庵鲃?dòng)與教師交流，有的學(xué)生會(huì)出現(xiàn)自認(rèn)為全懂了，實(shí)際上一知半解的情況，這種情況下學(xué)生也不會(huì)主動(dòng)尋求教師的幫助。缺少師生互動(dòng)，教師就比較難以掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。因此教師要特別注意在教學(xué)平臺(tái)討論區(qū)針對(duì)一些重要概念發(fā)布相關(guān)討論，如本次組合邏輯電路設(shè)計(jì)課，可發(fā)布關(guān)于無關(guān)項(xiàng)的討論，讓學(xué)生自己來說什么是無關(guān)項(xiàng)，在電路設(shè)計(jì)時(shí)什么時(shí)候會(huì)有無關(guān)項(xiàng)。當(dāng)然教師也可以與學(xué)生約定一個(gè)時(shí)間，直接進(jìn)行線上交流討論，通過討論加強(qiáng)師生交流互動(dòng)，既可以及時(shí)幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，又能夠增進(jìn)師生感情。

2.3 課后學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)

線上教學(xué)的評(píng)價(jià)，采用學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向的“形成性評(píng)價(jià)”方法，評(píng)價(jià)內(nèi)容由學(xué)習(xí)任務(wù)完成情況和學(xué)習(xí)成果兩部分構(gòu)成，評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)在教學(xué)平臺(tái)發(fā)布，以激勵(lì)學(xué)生線上學(xué)習(xí)。

教師在發(fā)布任務(wù)單的同時(shí)將視頻、課件等以任務(wù)點(diǎn)的形式發(fā)布下去，任務(wù)完成情況就可以由教學(xué)平臺(tái)自行統(tǒng)計(jì)，教師登錄平臺(tái)后可直接看到學(xué)生是否完成相關(guān)學(xué)習(xí)。

為了避免學(xué)生的某些投機(jī)取巧的行為，教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評(píng)價(jià)側(cè)重在作業(yè)完成情況上。通過批閱作業(yè)，教師可以看到每個(gè)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用情況，有針對(duì)性地進(jìn)行單個(gè)答疑。對(duì)學(xué)生遇到的一些共性問題，則可對(duì)這些問題再次進(jìn)行線上指導(dǎo)，或?qū)⒃摬糠种R(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，再次發(fā)布到教學(xué)平臺(tái)上供學(xué)生消化、鞏固。成績?cè)u(píng)定分為不及格、及格、中等、良好、優(yōu)秀五個(gè)等級(jí)，根據(jù)學(xué)生提交的學(xué)習(xí)成果數(shù)量和質(zhì)量評(píng)定相應(yīng)的等級(jí)。對(duì)改進(jìn)電路有創(chuàng)新思維的優(yōu)秀成果，要及時(shí)地點(diǎn)評(píng)肯定，并發(fā)布到教學(xué)平臺(tái)上，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3 結(jié)語

線上教學(xué)實(shí)施一個(gè)月以來，從與學(xué)生的交流情況來看，大部分學(xué)生已經(jīng)逐步適應(yīng)了翻轉(zhuǎn)課堂這種教學(xué)方式，自學(xué)能力得到了提高。從學(xué)生的學(xué)習(xí)成果看，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握及運(yùn)用與以往線下教師教學(xué)的情況類似，以本次任務(wù)的學(xué)習(xí)為例，多數(shù)學(xué)生都掌握了組合邏輯電路設(shè)計(jì)的基本步驟，能正確設(shè)計(jì)出符合要求的邏輯電路，但是在電路優(yōu)化上存在著一些問題。少數(shù)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生學(xué)習(xí)起來較為吃力，由于該部分學(xué)生缺乏自信，不敢與老師交流，也很少與同學(xué)交流討論，所以學(xué)習(xí)進(jìn)步緩慢。在日后的教學(xué)中，必須注重學(xué)生的分組[3]，在課前調(diào)研的基礎(chǔ)上選好小組長，優(yōu)化組員搭配，通過互幫互助的模式，讓學(xué)生共同進(jìn)步。

總之，采用翻轉(zhuǎn)課堂模式進(jìn)行大學(xué)線上教學(xué)，既可以避免網(wǎng)絡(luò)擁堵卡頓，又可以滿足學(xué)生個(gè)性化、多樣化的學(xué)習(xí)需要，還能有效地培養(yǎng)學(xué)生的自我規(guī)劃能力和自學(xué)能力，形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，讓學(xué)生受益終生。