混合式教學在數(shù)字電路課程教學中的應用與實踐

黃俊仕 趙進輝 楊小玲

（江西農(nóng)業(yè)大學工學院 江西·南昌 330045）

1 數(shù)字電路傳統(tǒng)課堂教學存在的問題及改革的必要性

第一，電子技術更新較快，尤其是集成電路的發(fā)展日新月異，而教材內(nèi)容更新相對緩慢，很多課堂上講的知識拿到實際工程中去應用已嚴重過時，最新的知識、技術不能及時補充進來；第二，理論課時較少，而內(nèi)容又較多，教師上課為了趕進度不得已采用“滿堂灌”的方式，學生用于消化的時間較少；第三，教學手段單一，傳統(tǒng)課堂多采用以教師為中心的單向輸出模式，學生參與度較低，學習效果差；第四，數(shù)字電路是一門實踐性較強的課程，傳統(tǒng)的數(shù)字電路實驗所做的實驗基本上是固定的，且所設計的實驗大部分是驗證型的，開放型、綜合型的實驗項目較少，不利于提高學生學以致用的能力。

2 “數(shù)字電路”課程混合式教學改革的具體措施

2.1 開發(fā)與整合教學資源

根據(jù)數(shù)字電路教學大綱的要求及能力培養(yǎng)目標，精心建設教學資源，構建知識傳授的框架和途徑。教學資源主要有基礎部分和拓展部分組成。基礎部分主要包綱教學大綱、教案、教學設計、參考資料、課程教學視頻、實驗操作視頻等，這些資源能夠反映課程教學思想、教學內(nèi)容、教學方法、教學過程的核心資源；拓展部分包括案例庫、專題講座庫、素材資源庫、虛擬仿真實驗、試題庫、在線測試、在線答疑等。整個教學資源要具有系統(tǒng)性、完整性、共享性，方便學生利用碎片化時間線上學習。

2.2 在數(shù)字電路教學過程當中融入課程思政元素

一方面努力提高專業(yè)教師的綜合素養(yǎng)和思政教育能力，弘揚優(yōu)秀的師德師風，還要努力提高立德樹人的工作水準，實現(xiàn)以立德樹人為育人目標的工作模式，這樣才能在課堂上自覺地反映黨和國家的政策，弘揚主旋律，傳遞正能量，把“三全育人”要求落實到教書育人全過程。另一方面，在教學內(nèi)容設計上，找準切入點，以短片、講述等多種形式將斗爭精神、科學精神、工匠精神、人文精神等育人元素融入課堂教學的各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)課程育人的目的。在數(shù)字電路的課堂上既實現(xiàn)了知識的傳授，又突顯了價值引領。

2.3 教學方法、教學手段的多樣化

整個課程教學總體上采用線上線下混合教學模式。教師課前先將相關教學資源上傳至教學平臺，對于一些相對簡單的內(nèi)容，比如數(shù)字電路基礎、門電路等，學生課前在線上完成視頻學習以及相關任務，對知識點進行提煉、消化。老師根據(jù)平臺上學生完成數(shù)據(jù)，充分了解學生對知識點的掌握程度，對掌握不好的知識點進行重點講解，解答學生學習中的困惑，引導學生知識內(nèi)化。對一些理論性和實踐性較強的內(nèi)容，可適當引入項目教學法、任務驅(qū)動法，學生線上領取工作任務，完成理論學習，線下完成項目的設計與制作，也可采用仿真技術，讓學生嘗試電路設計的多方案性，既可以驗證電路設計正確性，又使實驗結果更直觀，提高了學生的學習興趣，加深了對知識的理解運用。線下課堂教師對學生項目設計方案、可能應用的知識點、實物制作等組織討論和點評，在討論的過程解決完成項目所遇到的困難，對于大部分學生出現(xiàn)的問題進行完納總結。

2.4 制定多元化課程考核方式

課程考核摒棄傳統(tǒng)單一的考核方式，采用線上線下、課內(nèi)課外混合式立體化考核方式。課程最終成績由平時成績和期末考試成績組成，各占50%。平時成績包括線上預習、簽到、練習、項目完成情況、期末期中綜合測試及課堂表現(xiàn)等多個方面。課堂表現(xiàn)主要是學生在線上線下課堂參與各項活動的總評，貫穿整個課程教學活動，項目完成情況主要由學生互評和教師評價兩部分組成。本考核方式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(tài)度與價值觀的三維目標的實現(xiàn)提供事實性判斷依據(jù)，更加全面地促進學生的發(fā)展。

3 課程改革成效分析

3.1 營造了積極向上的學習氛圍

與傳統(tǒng)的以教師為中心教學模式相比，引入線上線下混合式教學模式，學生的學習環(huán)境更寬松，在線上完成必需的理論知識學習后，還可以自主選擇感興趣或是覺得有必要內(nèi)容來補充。以項目引導、任務驅(qū)動的課堂教學方式大大刺激學生的學習欲望，學生要完成項目的設計制作，就必須主動查閱資料、學習理論、提高個人技能，遇到解決不了的困難，就得求助于老師或是同學，無形當中課堂參與度就高了，學習效率也提高了。線下課堂除了老師的答疑解惑，還有項目展示講解、教師點評、項目小組的互評等教學環(huán)節(jié)，也極大激發(fā)了學生的榮譽感和成就感，形成良好競爭的學習氛圍。

3.2 開展課程思政效果顯著

引入線上線下相結合的學習方式后，教師有更多的時間和篇幅來開展課程思政教育。一方面在線上課堂可以將行業(yè)最新發(fā)展動向、前沿技術、名人事跡、祖國自古以來所取得的偉大成就以視頻或是文字的形式展現(xiàn)，且不受篇幅限制，以潤物細無聲的方式將愛國主義、家國情懷、工匠精神等融入到課程當中，引起學生們的極大共鳴，甚至課后學生會去找相關的資料來看。另一線下課堂教師也能以案例的形式開展課程思政，并組織討論，及時有效了解學生個人觀點及思想動態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)與主流價值有所偏差，可以適當干預和引導，幫助學生樹立正確的人生觀、價值觀。

3.3 學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力得到了很大的提高

數(shù)字電路課程將教學內(nèi)容分置于8項目，二十余個任務當中。以項目、任務的方式驅(qū)動學生自主學習、查閱資料，學生在整個項目的設計制作過程當中，無論是自主學習能力、知識內(nèi)化能力、實踐操作能力、創(chuàng)新能力都得到了提升，幫助學生達到學以致用的目的，同時也增強了責任心。以江西農(nóng)業(yè)大學19級電子信息工程80余人為例，參加全國電子大賽、江西省電子綜合設計大賽、江西省電子制作大賽、江西省機械創(chuàng)新設計大賽、智能農(nóng)裝大賽、互聯(lián)網(wǎng)+、挑戰(zhàn)杯等各類國家級、省級賽事，獲得一等獎8人次、二等獎12人次、三等獎優(yōu)勝獎優(yōu)秀獎等累計20余人次；學生參與到各級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目人數(shù)達到總?cè)藬?shù)40%左右。

4 教學總結與反思

通過近兩年數(shù)字電路教學實踐結果表明，這種新型混合式教學模式改變了傳統(tǒng)教學模式，教學方法教學手段多樣化，考核機制更注重過程考核，學生解決實際問題得到很大提高。混合式教學模式，打破了原有教學的時間地點限制，學生可以根據(jù)個人時間安排學習，學習中遇到的問題可通過交流平臺得到同學的幫助和教師的指導。同時教師在線下課堂時間更寬裕，教師在線下課堂時間里充分調(diào)動學生的學習積極性和參與度，體現(xiàn)了以學生為主體，教師為主導的教育理念。學生在完成項目過程中，對理論知識不僅僅停留在書面上，更是提高個人實踐操作能力，溝通能力、團隊協(xié)作能力、創(chuàng)新意識也得到了很大的提高。

當然，數(shù)字電路基于項目驅(qū)動的混合教學模式實施過程中也發(fā)現(xiàn)了一些缺點和有待解決的問題。首先，基于項目驅(qū)動的混合式教學模式在實際應用中，教師需要花費大量的時間精力優(yōu)化整合教學資源、進行項目設計，所設計的項目既要保證知識點的覆蓋，又要保證項目的可操作性，還要兼顧課程思政，工作量是以往的數(shù)倍，甚至更多。這對教師的教學熱情和業(yè)務能力都提出了更高的要求；其次，學生要課前也要花數(shù)倍于傳統(tǒng)教學模式的時間來進行自主學習、查閱資料來完成項目，這對學生的學習態(tài)度和基本技能是個考驗；此外，基于項目驅(qū)動的混合式教學模式對于教學硬件設施要求，比如說實訓場地、實驗設備、網(wǎng)絡平臺等，對于一些實訓場地沒條件完成的項目，可適當考慮采用仿真軟件來完成。

5 結語

數(shù)字電路是一門既有理論又有實踐操作的專業(yè)課程，通過引入基于項目驅(qū)動的混合式教學模式，打破“以教師為中心、以教材為中心、以課堂為中心”傳統(tǒng)教學模式和時空限制，學生線上完成理論知識的學習，線下完成課程項目的設計與制作，從而達到全面提升學生溝通能力、實踐操作能力、創(chuàng)新工程實踐能力和解決實際工程問題能力的目的。