張婧婧　古麗米拉·克孜爾別克　徐靜

摘 要：文章以提高課程教學(xué)的吸引力為目標(biāo)，展開數(shù)字電路深度教學(xué)模式的探討。通過數(shù)字交通燈的案例剖析，詳述如何重構(gòu)MOOC平臺深層次、互補性的課程教學(xué)模式；在實踐化教學(xué)理念和精細化教學(xué)管理的基礎(chǔ)上，展示學(xué)習(xí)者如何進行各類線上、線下的學(xué)習(xí)交流活動；借助翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)互動，強化課程管理及學(xué)生的參與度，逐步優(yōu)化《數(shù)字電路》課程的教學(xué)體系，探索課程教學(xué)相長的良性發(fā)展機制，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電路；MOOC平臺；翻轉(zhuǎn)課堂；項目式教學(xué)

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)志碼：B 文章編號：1673-8454（2018）20-0048-03

應(yīng)高校課程建設(shè)改革的需求，在網(wǎng)絡(luò)平臺的支撐下，各種新興教學(xué)模式快速發(fā)展。運用MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂、雨課堂、微課為代表的新教學(xué)形式，配合項目驅(qū)動、案例教學(xué)等多種方法，混合式教學(xué)已在不同課程教學(xué)改革之中嘗試并逐步優(yōu)化。鑒于課程門類的多樣性及影響課程教學(xué)質(zhì)量因素的復(fù)雜性，構(gòu)建與之相適應(yīng)的教學(xué)模式是目前高校課程教學(xué)改革的研究熱點。

一、引入“后MOOC”教學(xué)模式

《數(shù)字電路》作為工科類專業(yè)基礎(chǔ)課程，如何優(yōu)化課程教學(xué)形式，鞏固課程教學(xué)已呈現(xiàn)的稀釋或弱化[1]的專業(yè)權(quán)威，除了不斷提高專業(yè)技能外，還需要我們探索更具吸引力的教學(xué)模式[2]。

“后MOOC”時代的在線教育模式屬于MOOC的新型探索與創(chuàng)新，除包含免費、公開、在線的繼承基因外，還不同程度地呈現(xiàn)出私人訂制、深度學(xué)習(xí)、個性化廣播等特點[3]。將其與《數(shù)字電路》的課程教學(xué)有機結(jié)合，旨在探索該課程的一種深度教學(xué)模式，為學(xué)習(xí)者提供更為專業(yè)和豐富的學(xué)習(xí)體驗。

二、重構(gòu)課程教學(xué)體系

為了踐行MOOC的本土化策略[4][5]，我院開展了多門課程的MOOC本土化教學(xué)試點，借助MOOC平臺展開《數(shù)字電路》課程的深度教學(xué)改革即是其中試點之一。

作為課程的交互式資源，《數(shù)字電路》課程視頻被分解為若干個8-20分鐘的知識點進行講授，加之試題線上測試、作業(yè)在線評價等模式，該課程的教學(xué)體系已自成一體。然而對數(shù)字電路的初學(xué)者而言，很難通過片段化信息領(lǐng)悟到電路設(shè)計的實質(zhì)及電路模塊間潛在的關(guān)聯(lián)[6]，以致首輪學(xué)習(xí)后，初學(xué)者對各類數(shù)字電路的綜合設(shè)計原理仍然一知半解，實驗環(huán)節(jié)也就無從入手。

根據(jù)目前《數(shù)字電路》課程教學(xué)中呈現(xiàn)的問題表征，我們進行了“半MOOC”的教學(xué)設(shè)計[7]，即將MOOC的項目式教學(xué)內(nèi)容與綜合設(shè)計性實驗結(jié)合；將MOOC中實踐的交互分析、試題的解析答疑與翻轉(zhuǎn)課堂授課結(jié)合，重建深層次、互補性的課程教學(xué)模式，持續(xù)提升《數(shù)字電路》課程的教學(xué)質(zhì)量。下面，筆者將以數(shù)字交通燈的設(shè)計為例，詳細闡述MOOC平臺下《數(shù)字電路》課程的深度教學(xué)實踐與探索。

三、分解細化教學(xué)形式

1.項目式教學(xué)與綜合、設(shè)計性實驗的結(jié)合

《數(shù)字電路》是一門實踐性較強的課程，與課堂理論授課相比，多數(shù)學(xué)生傾向于從實踐后的反思中理解、建立數(shù)字電路的邏輯與關(guān)聯(lián)。在MOOC平臺中，對依靠碎片化信息獲得知識的學(xué)習(xí)者而言，必須著重加強其對知識定位感的訓(xùn)練，使其建立起廣泛的關(guān)聯(lián)來彌補整體化的缺失[8]。因此，MOOC平臺下我們將項目式教學(xué)與綜合設(shè)計性實驗結(jié)合，二者既互為補充又相互促進。以交通燈電路設(shè)計為例，教學(xué)視頻始于電路模塊的分解，同時剖析模塊間的邏輯關(guān)聯(lián)，如圖1所示，可將此電路劃分為定時控制、顯示控制、狀態(tài)控制、狀態(tài)轉(zhuǎn)換四個功能模塊。配套的實驗環(huán)節(jié)則通過四個模塊的階段性測試反思各部分電路功能存在的缺失，進而補充電路連接構(gòu)建完整系統(tǒng)，以達到理論深度和實踐能力同步增長的教學(xué)效果。

此外，基于MOOC平臺的項目式教學(xué)中，項目剖析時可呈現(xiàn)如圖1所示的自上而下的電路分解形式，便于引導(dǎo)學(xué)生進行知識梳理和階段性測試，同時通過電路設(shè)計還可以加強學(xué)習(xí)者對知識定位感的訓(xùn)練。

2.實踐中的交互、在線測試的答疑與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合

MOOC作為在線教育發(fā)展的產(chǎn)物，交互在其教學(xué)過程中至關(guān)重要。當(dāng)課程中有相同訴求的固定成員間可以開展多種交互時，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性更高[9]。而初學(xué)者對數(shù)字電路進行實驗分析時，MOOC中使用的多種類型交互方式卻收效甚微，因為在初學(xué)者的交互行為中，分享答案遠比交流思路出現(xiàn)得多。因此，將實踐環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的各類問題以翻轉(zhuǎn)課堂的形式解決是較為科學(xué)且易于操作的方式。同樣，當(dāng)MOOC課程中的在線測試取代傳統(tǒng)的課程習(xí)題后，為學(xué)習(xí)者答疑解惑、整理思路的過程也依賴于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)形式。不僅如此，翻轉(zhuǎn)課堂在一定程度上還能夠有效避免學(xué)習(xí)者對網(wǎng)絡(luò)資源的過度依賴，恢復(fù)教師的專業(yè)權(quán)威。

以交通燈的設(shè)計為例，我們已將該項目的視頻解析、實驗內(nèi)容、設(shè)計說明、評分標(biāo)準(zhǔn)公布于MOOC平臺中。學(xué)習(xí)者通過跟蹤課程內(nèi)容，展開該項目“組合+時序”電路的綜合設(shè)計，其實驗過程中難免會遇見諸如：交通變換的四個狀態(tài)如何自動切換、南北東西定時標(biāo)準(zhǔn)不一致如何實現(xiàn)、狀態(tài)燈和時鐘顯示同步切換如何控制、組合電路的入口與時序電路出口如何銜接等問題，而以問題為導(dǎo)向的交互方式在翻轉(zhuǎn)課堂的討論中展開最為合適。MOOC中習(xí)題的在線測試情況亦是如此，對于大范圍做錯的測試題目，需要在翻轉(zhuǎn)課堂的解析或討論中加以糾正才能保障學(xué)習(xí)者的積極性。

MOOC的教學(xué)設(shè)計通常依靠形象有趣的內(nèi)容來吸引學(xué)習(xí)者的注意力，同時支持學(xué)習(xí)者反復(fù)觀看課程視頻。然而在以視頻教學(xué)和學(xué)生觀摩為主的授課形式中，學(xué)習(xí)者往往會因無法參與互動而日久產(chǎn)生學(xué)習(xí)倦怠[10]，因此為每個教學(xué)項目定制一定比例的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容，是加強課程管理、師生互動和提高學(xué)生參與度的有效途徑。

四、強化MOOC的實踐教學(xué)理念

除了引入“半MOOC”的教學(xué)模式外，強化實踐教學(xué)也是《數(shù)字電路》課程深度改革的重要理念?；凇绊椖框?qū)動+MOOC教學(xué)+翻轉(zhuǎn)課堂+仿真設(shè)計”的混合教學(xué)模式中[11]，我們?yōu)閷W(xué)習(xí)者呈現(xiàn)的教學(xué)形式、課程資源、考核評價方式等都與實踐理念密切相關(guān)。如MOOC平臺的資源下載中必備Proteus、Multisim仿真軟件；錄制和演示的短視頻均以實驗設(shè)計流程為主線；翻轉(zhuǎn)課堂的問題探討主要針對綜合實踐的項目展開；各章節(jié)的在線測試題目也不同程度地涉及實驗的相關(guān)內(nèi)容；課程的結(jié)束更是以學(xué)生展示一個完整的創(chuàng)新作品為標(biāo)志，在此過程中，學(xué)以致用在師生間已形成共識。

就交通燈電路的設(shè)計而言，學(xué)習(xí)者既需要完備的時序電路理論，更需要嚴(yán)密的數(shù)字邏輯推理及各類集成芯片、門電路的使用技巧。該電路教學(xué)設(shè)計中覆蓋的知識點包括：四進制計數(shù)器的自動計數(shù)，二-四譯碼器的交替譯碼，5進制、20進制、25進制的循環(huán)顯示，東西、南北6路信號燈（紅、黃、綠燈）的組合邏輯控制等，成功解決上述問題都需要在實驗環(huán)境下反復(fù)測試與推理。

五、課程的精細化管理

作為服務(wù)于大學(xué)生的在線視頻課程，MOOC平臺歡迎各專業(yè)學(xué)生、教學(xué)管理者、同行教師、教學(xué)督導(dǎo)及部分?jǐn)?shù)字電路愛好者的隨機訪問。為利于學(xué)習(xí)者對課程的跟進，教學(xué)團隊需要對課程資源進行精細化管理。《數(shù)字電路》課程團隊每周都會定期發(fā)布視頻、試題、實驗、綜合項目的內(nèi)容，指定明確的作業(yè)提交時間，并及時給予評價與反饋。而學(xué)習(xí)者也可以實時查詢課程的階段性成績，如圖2所示，以便加強其自我管理和自我評價。

由此，基于《數(shù)字電路》的深度教學(xué)模式已形成閉環(huán)。就教學(xué)團隊而言，首先需要進行教學(xué)的前端設(shè)計[12]，即完成課程模塊的分解、項目的設(shè)計、知識點的梳理、教學(xué)內(nèi)容的拼接；其次需要發(fā)布教學(xué)資源（視頻、實驗內(nèi)容、項目說明等），安排學(xué)習(xí)的進度和設(shè)置時間節(jié)點；再次需要進行翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)組織，指導(dǎo)學(xué)生的實習(xí)實踐；最后對提交的課程報告定期評價、過程驗收等。對學(xué)習(xí)者而言，其線上、線下學(xué)習(xí)活動[13]如圖3所示，以每周的實踐項目為主線，各類學(xué)習(xí)活動有序銜接、依次展開。

六、結(jié)論

目前，基于MOOC平臺的《數(shù)字電路》課程體系與教學(xué)理念已趨于完善，在以項目驅(qū)動為主線，以視頻、測試題、實驗指導(dǎo)、項目說明為主要教學(xué)資料，以翻轉(zhuǎn)課堂為輔助形式，以綜合設(shè)計能力為教學(xué)目標(biāo)的深度教學(xué)模式中，課程團隊仍然面臨很多的考驗。我們將在項目的優(yōu)化、案例庫的完備、視頻授課的技巧、翻轉(zhuǎn)課堂的知識深度等方面持續(xù)推進，以探索《數(shù)字電路》課程教學(xué)相長的長效發(fā)展機制。

參考文獻：

[1]王路.稀釋、延伸與保護：后MOOC時代教師知識權(quán)威的變化向度[J].當(dāng)代教育科學(xué)，2018（2）：48-52.

[2]陳龍，郄小美，馬學(xué)條.數(shù)字電子技術(shù)綜合性虛擬仿真實驗教學(xué)改革[J].實驗室研究與探索，2017，36（5）：110-113.

[3]楊竹筠.“后MOOC”時期在線教育三問[J].科技與出版，2015（5）：4-6.

[4]譚昕.淺析MOOC本土化視野下的用戶體驗提升策略[J].學(xué)理論，2016（2）：231-232+239.

[5]門路，王祖源，何博.MOOC本土化的可行性和關(guān)注點——基于MOOC平臺的大學(xué)物理課程混合式教學(xué)實踐[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2015，25（1）：53-59.

[6]彭靜雯，許祥云.“碎片化學(xué)習(xí)”問題修復(fù)：基于MOOC學(xué)習(xí)支持的反思[J].江蘇高教，2017（5）：42-46.

[7]秦洪英，蔡宗吟.以模塊考核為導(dǎo)向的半MOOC形式《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》教學(xué)改革[J].信息與電腦（理論版），2015（3）：122-123.

[8]周玲.多維視角下MOOC學(xué)習(xí)分析發(fā)展機制與分析框架建構(gòu)[J].電化教育研究，2017，38（4）：41-46.

[9]曹傳東，趙華新.MOOC課程討論區(qū)的社會性交互個案研究[J].中國遠程教育，2016（3）：39-44.

[10]馬秀麟，毛荷，岳超群等.從實證分析的視角看MOOC的利與弊[J].中國教育信息化，2014（22）：3-6.

[11]楊麗，何紅霞.MOOC環(huán)境下的混合式教學(xué)研究——以“數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用”為例[J].電化教育研究，2017，38（11）：115-120.

[12]杜世純，傅澤田.基于MOOC的混合式學(xué)習(xí)及其實證研究[J].中國電化教育，2016（12）：129-133+145.

[13]楊樂.基于MOOC的自主個性化學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計策略研究[J].實驗技術(shù)與管理，2016，33（4）：169-171.

（編輯：李曉萍）