曾菊容

宜賓學(xué)院 四川宜賓 644007

0 引言

近年來，由于高等學(xué)校本科人才培養(yǎng)方案的調(diào)整，專業(yè)課學(xué)分在減少。對應(yīng)課程的教學(xué)學(xué)時也相應(yīng)地減少了，但教學(xué)內(nèi)容不能減少，那么要在有限的教學(xué)學(xué)時內(nèi)保證教學(xué)質(zhì)量，就必須改變教學(xué)方法?，F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上有豐富的教學(xué)資源，老師可以根據(jù)大綱要求向?qū)W生推薦一個教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式都適合的教學(xué)資源，充分利用學(xué)生的空閑時間，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，課堂教學(xué)再與線上學(xué)習(xí)互補(bǔ)，以此來提高教學(xué)效率。

數(shù)字電子技術(shù)是電子信息類專業(yè)的專業(yè)核心課程，重點(diǎn)講述邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、邏輯門電路、組合邏輯電路和時序邏輯電路的分析與設(shè)計、脈沖波形的產(chǎn)生與整形、A/D 和D/A 轉(zhuǎn)換器等內(nèi)容。通過這門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握數(shù)字電子技術(shù)的基本理論、基本知識和基本技能，具有數(shù)字電路分析、設(shè)計與調(diào)試能力，能激發(fā)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新探索的興趣，并融入“思政”元素，陶冶學(xué)生愛國敬業(yè)與科技強(qiáng)國的情操。課程教學(xué)以持續(xù)改進(jìn)和人才培養(yǎng)產(chǎn)出為導(dǎo)向，并為后續(xù)課程學(xué)習(xí)和將來從事工業(yè)控制、電子通信、數(shù)字醫(yī)療、數(shù)據(jù)采集等工作奠定基礎(chǔ)。

并且這門課程理論和實(shí)踐結(jié)合非常緊密，要讓學(xué)生能更好地掌握數(shù)字電子技術(shù)，必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，突破理論教學(xué)時教師賣力講、學(xué)生被動聽，實(shí)踐教學(xué)時老師先演示、學(xué)生再模仿的教學(xué)模式。在教學(xué)改革的探究進(jìn)程中，隨著省級數(shù)字電子技術(shù)精品在線開放課程的建設(shè)，本文從宜賓學(xué)院數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)實(shí)際出發(fā)，探討在該門課程中利用線上+線下混合式教學(xué)模式。

1 線上+線下混合式教學(xué)方法

線上線下混合式教學(xué)方法是通過把線上虛擬課堂教學(xué)和線下實(shí)體課堂教學(xué)兩種教學(xué)形式有機(jī)結(jié)合起來。在課前，學(xué)生可以通過線上虛擬課堂學(xué)習(xí)傳統(tǒng)課堂講授的內(nèi)容，再讓學(xué)生帶著問題走進(jìn)課堂，教師在課堂上組織學(xué)生討論問題，引導(dǎo)學(xué)生分析和設(shè)計工程項(xiàng)目中的典型電路，體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，發(fā)揮其學(xué)習(xí)的主觀能動性。這樣就改造了傳統(tǒng)教學(xué)，改變了傳統(tǒng)教學(xué)過程中存在的學(xué)生學(xué)習(xí)主動性不高、參與度不高的問題。

混合式教學(xué)把傳統(tǒng)教學(xué)的時間和空間都進(jìn)行了擴(kuò)展，傳統(tǒng)教學(xué)是老師在規(guī)定的地點(diǎn)和有限的時間里，面對面地向?qū)W生傳授知識，學(xué)生也必須在相對的時間和空間范圍內(nèi)完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。在線教育平臺的核心價值就是運(yùn)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)科技，拓展了教和學(xué)的時間和空間[1]。學(xué)生可以結(jié)合自身的實(shí)際情況選擇不同的時間和地點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。所以混合式教學(xué)模式使得教和學(xué)不一定都要在同一個時間和同一個地點(diǎn)發(fā)生。

混合式教學(xué)能實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享，對于同一門課程，在開放的在線教育平臺上聚集了不同院校的在線視頻資源，學(xué)生可以選擇適合自己的教學(xué)資源，并且能夠很方便地實(shí)現(xiàn)老師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的相互交流。但是，課堂教學(xué)仍然非常重要，只是教師的職能一定要轉(zhuǎn)變，教師要指引學(xué)生如何利用空閑時間踴躍參與學(xué)習(xí)；啟發(fā)學(xué)生主動思考，學(xué)會提出問題解決問題的方法，對學(xué)生無法理解的問題教師要及時解答。這就改變了傳統(tǒng)教學(xué)中老師的主體地位，體現(xiàn)了“以學(xué)為中心”的教學(xué)理念，提高了學(xué)生合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)的能力，更有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。另外，數(shù)字電子技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，教師要鼓勵學(xué)生多動手操作，用實(shí)踐來驗(yàn)證理論知識。這樣才能更好地挖掘?qū)W生的主動意識和創(chuàng)新意識。

2 基于數(shù)字電子技術(shù)的線上+線下混合式教學(xué)設(shè)計

基于數(shù)字電子技術(shù)的線上+線下混合式教學(xué)的線上資源選擇的是宜賓學(xué)院省級精品在線開放課程建設(shè)成果，即在智慧樹在線教育平臺運(yùn)行的數(shù)字電子技術(shù)課程，由曾菊容、高曾輝等教師主講。該線上資源教學(xué)資料完善，教學(xué)內(nèi)容豐富，還具有隨堂測驗(yàn)、課堂討論、單元測驗(yàn)、課程考核等在線模塊，適合學(xué)生學(xué)習(xí)。

2.1 課堂教學(xué)方面

數(shù)字電子技術(shù)通過整合教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合Multisim 電子仿真軟件，對每個教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)方案設(shè)計，用項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)[2-3]，把基礎(chǔ)理論知識點(diǎn)從前至后分為若干個與實(shí)際生活貼近的典型項(xiàng)目，先給出設(shè)計要求，然后講解設(shè)計中涉及的知識點(diǎn)和相關(guān)集成芯片的使用方法，讓學(xué)生學(xué)會查閱電子元器件手冊，根據(jù)器件手冊上的功能表，能正確使用該芯片。讓學(xué)生帶著任務(wù)學(xué)習(xí)，再分小組討論實(shí)現(xiàn)方案，結(jié)合Multisim 軟件仿真驗(yàn)證設(shè)計方案的正確性[4]。通過各個項(xiàng)目，學(xué)生可以把所學(xué)的知識點(diǎn)關(guān)聯(lián)起來，體會到課本知識轉(zhuǎn)化為專業(yè)技能，體會能用自己所學(xué)解決實(shí)際生活問題的喜悅，學(xué)以致用，更能激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能動性和團(tuán)隊(duì)合作能力。比如在講時序邏輯電路時，給學(xué)生布置一個12 翻1 的小時計數(shù)器的設(shè)計項(xiàng)目，在課堂上先給學(xué)生講解這個項(xiàng)目涉及的關(guān)鍵知識點(diǎn)--小容量計數(shù)器實(shí)現(xiàn)大容量計數(shù)的方法，分別講解串行進(jìn)位法和并行進(jìn)位法的實(shí)現(xiàn)方法，然后再強(qiáng)調(diào)在采用串行進(jìn)位法和并行進(jìn)位法時要注意計數(shù)器輸出的進(jìn)位是低電平有效還是高電平有效，如何保證在低位產(chǎn)生進(jìn)位后的下一個時鐘使高位加一，然后講解如何利用清零端或置數(shù)端使計數(shù)器跳過一些狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)需要的進(jìn)制數(shù)，給學(xué)生講清楚如何尋找清零邏輯或置數(shù)邏輯。在講解了項(xiàng)目設(shè)計中的關(guān)鍵知識點(diǎn)后，就引導(dǎo)學(xué)生選擇計數(shù)器，然后進(jìn)行設(shè)計，畫出電路圖并仿真驗(yàn)證電路的輸出狀態(tài)是否能實(shí)現(xiàn)12 翻1 的小時計數(shù)。

2.2 實(shí)踐教學(xué)方面

在實(shí)踐教學(xué)方面，舍去了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以綜合性和設(shè)計性實(shí)驗(yàn)為主，讓學(xué)生多了解電子技術(shù)發(fā)展的新技術(shù)、新趨勢和新應(yīng)用[5]；多接受與該課程有關(guān)的工程項(xiàng)目實(shí)踐訓(xùn)練，加強(qiáng)學(xué)生動手實(shí)踐能力，激勵學(xué)生的創(chuàng)新思維，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和工程意識。在實(shí)踐教學(xué)中提前至少一周時間布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，把實(shí)驗(yàn)室具有的元器件名稱羅列給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)行邏輯抽象，給出設(shè)計思路，選擇合適的元器件，畫出電路原理圖，先進(jìn)行仿真驗(yàn)證，仿真能達(dá)到設(shè)計要求后再在實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)箱上進(jìn)行連線并測試。在測試過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生排除調(diào)試過程中的問題，讓學(xué)生掌握電路調(diào)試方法，這樣可以讓學(xué)生快速地掌握電子電路設(shè)計的理論、方法和技能。比如該門課程的綜合性設(shè)計實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的簡易交通燈設(shè)計，交通燈的工作每個同學(xué)都很熟悉，要求學(xué)生用數(shù)字電子技術(shù)這門課程講過的中規(guī)模集成器件來實(shí)現(xiàn)。首先引導(dǎo)學(xué)生對該項(xiàng)目進(jìn)行邏輯抽象，該項(xiàng)目不需要輸入信號，只需要三個輸出信號控制紅、黃、綠三個燈的亮滅，只要接通電源，三個燈的狀態(tài)就按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換。然后考慮這個項(xiàng)目涉及知識點(diǎn)，紅燈、綠燈亮的時間需要定時電路實(shí)現(xiàn)，定時電路可以用計數(shù)器來實(shí)現(xiàn)，用到計數(shù)器就需要時鐘，那就需要設(shè)計一個時鐘產(chǎn)生電路，時鐘產(chǎn)生電路再聯(lián)想到用多諧波振蕩器實(shí)現(xiàn)。紅、黃、綠三個燈要實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換就需要一個控制電路，有了這樣的設(shè)計思路，學(xué)生就可以選擇相應(yīng)的器件進(jìn)行設(shè)計，使定時電路和控制電路協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)設(shè)計要求。

2.3 課程思政方面

通過數(shù)字電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握數(shù)字電路設(shè)計的相關(guān)技術(shù)，如果學(xué)生僅僅掌握的是技術(shù)本身，沒有正確的世界觀、人生觀和價值觀，將來就不會尊重行業(yè)規(guī)范，也不會對自身家庭負(fù)責(zé)，更談不上回饋社會，肩負(fù)民族希望，擔(dān)負(fù)歷史使命，甚至還可能會出賣國家利益，給國家和人民造成非常大的損失或危害。所以，教師在教授專業(yè)課的同時，需要對學(xué)生進(jìn)行思想政治教育，讓學(xué)生在學(xué)到專業(yè)技能的同時擁有有理想守信念、懂技術(shù)會創(chuàng)新、敢擔(dān)當(dāng)講奉獻(xiàn)的精神。比如在講到集成電路的發(fā)展史和現(xiàn)狀時，可以針對中美貿(mào)易戰(zhàn)，美國對中國企業(yè)的打壓，華為迎難而上，提高自主研發(fā)能力，面對困難，從而激發(fā)學(xué)生報效祖國的愛國情懷。在分析觸發(fā)器邏輯功能時，觸發(fā)器的次態(tài)與初始狀態(tài)有關(guān)，聯(lián)系到習(xí)近平總書記在十九大報告中指出，在全黨開展“不忘初心、牢記使命”主題教育，用黨的創(chuàng)新理論武裝頭腦，推動全黨更加自覺地為實(shí)現(xiàn)新時代黨的歷史使命不懈奮斗。習(xí)近平總書記在黨的十九大報告中對于青年一代寄予無限期望和使命擔(dān)當(dāng)，以此引導(dǎo)學(xué)生牢記歷史，傳承紅色基因，堅(jiān)定理想信念，增強(qiáng)守初心、擔(dān)使命的思想自覺性和行動自覺性，為實(shí)現(xiàn)中國夢做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

2.4 課程考核評價體系

線上+線下混合式課程的考核評價體系與傳統(tǒng)的考核評價體系不同，學(xué)生的總成績分為線上成績和線下成績兩部分，如圖1所示。線上成績和線下成績又是由過程性的評價和結(jié)果性的評價相結(jié)合形成，相比傳統(tǒng)的期末考試更復(fù)雜。線上成績的過程性評價涉及進(jìn)度分，也就是根據(jù)學(xué)生完成線上學(xué)習(xí)的進(jìn)度情況來給定成績，進(jìn)度分占線上成績的50%；另外就是章測試分，也就是要根據(jù)學(xué)生完成章測試的情況來給定成績，占線上成績的10%；線上部分的結(jié)果性評價是線上的期末考試，也就是根據(jù)學(xué)生在線上完成期末考試的情況來給定成績，占線上成績的40%。線上成績的各項(xiàng)成績都是智慧樹在線教育平臺根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況和答題情況自動給出。線下成績的過程性評價是根據(jù)學(xué)生在課堂上出勤情況、進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計的表現(xiàn)以及積極參與情況，還有實(shí)踐操作完成情況來綜合給定成績，占線下成績的40%，而結(jié)果性評價主要是通過期末考核，占線下成績的60%。線上成績占學(xué)生總成績的30%，線下成績占學(xué)生總成績的70%。

圖1 成績分布圖

3 基于數(shù)字電子技術(shù)的線上+線下混合式教學(xué)實(shí)施

3.1 利用智慧樹在線教育平臺

學(xué)生線上學(xué)習(xí)資源是在智慧樹在線教育平臺上運(yùn)行的，充分利用智慧樹在線教育平臺提供的導(dǎo)學(xué)、督學(xué)和助學(xué)等支持性服務(wù)，教師和學(xué)生都可以安裝智慧樹在線教育平臺的手機(jī)客戶端（知到APP），學(xué)生有空隨時都可以點(diǎn)開APP 學(xué)習(xí)，不受時間和地點(diǎn)限制。教師也可以方便地使用手機(jī)去查看每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，包括觀看視頻的進(jìn)度，完成章測試的情況等等，對于學(xué)習(xí)進(jìn)度低于正常值的學(xué)生，教師可以在平臺上針對學(xué)生發(fā)出督促提醒。學(xué)生在進(jìn)行在線視頻學(xué)習(xí)時，如果遇到有疑難問題，可以在討論區(qū)留下問題，同學(xué)和教師會就此問題展開討論，互相交流，讓問題及時得以解決，提高學(xué)習(xí)效率。

3.2 利用指揮教學(xué)工具雨課堂

課堂教學(xué)時還利用了智慧教學(xué)工具雨課堂。雨課堂具有多重功能，可以更好地幫助老師實(shí)現(xiàn)導(dǎo)學(xué)、督學(xué)和助學(xué)。比如在課前，教師通過雨課堂發(fā)布公告，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，查閱設(shè)計項(xiàng)目中涉及芯片的使用方法、電路設(shè)計思路等。在課中，教師通過雨課堂跟學(xué)生在課堂上互動，可以隨時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的情況，比如學(xué)生可以對任何一個知識點(diǎn)對應(yīng)的PPT 標(biāo)注不懂，教師可以隨時看到并及時進(jìn)行講解。教師還可以通過雨課堂的隨機(jī)點(diǎn)名功能對學(xué)生進(jìn)行提問，這樣可以提高學(xué)生上課時的專注度，也可以活躍課堂氣氛。在課后，教師再通過雨課堂發(fā)布作業(yè)及拓展資料等，學(xué)生隨時都可以通過手機(jī)查看并完成作業(yè)。

3.3 合理分布學(xué)時，小組合作探究教學(xué)模式

基于線上學(xué)習(xí)的效果，對數(shù)字電子技術(shù)課程線上、線下教學(xué)學(xué)時進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整，線上學(xué)習(xí)大約占1/3 的學(xué)時，線下課堂教學(xué)占2/3 的學(xué)時，班上學(xué)生按3-4 人組隊(duì)學(xué)習(xí)，組隊(duì)時學(xué)生先自由組合，然后教師再根據(jù)學(xué)生的性格、學(xué)習(xí)能力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，使每組的實(shí)力相當(dāng)，實(shí)行小組合作探究教學(xué)模式。該課程在進(jìn)行每個教學(xué)任務(wù)時，采用項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)，教師在布置任務(wù)后，每組同學(xué)會就此任務(wù)討論項(xiàng)目設(shè)計方案，繪制出電路原理圖，在課堂上每組選代表匯報他們組的實(shí)現(xiàn)方案，教師進(jìn)行點(diǎn)評，學(xué)生再進(jìn)行修改，最后通過仿真驗(yàn)證方案的可行性。每組學(xué)生在匯報方案的同時，其他組也要給該組學(xué)生評分，教師對每組學(xué)生評分，匯報完后根據(jù)每組學(xué)生的綜合得分進(jìn)行排名，前3 名給予一定獎勵，以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也可以增加學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。

4 基于數(shù)字電子技術(shù)的線上+線下混合式教學(xué)效果

從課堂講課、討論、實(shí)踐、考核等教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)改革，全面提高了教學(xué)效果。形成了集數(shù)字電子技術(shù)理論教學(xué)、仿真實(shí)驗(yàn)、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計、技能培訓(xùn)為一體的課程體系。在課程內(nèi)容體系、教材建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、現(xiàn)代化教學(xué)方法和手段、網(wǎng)絡(luò)課堂建設(shè)、教師教學(xué)水平和學(xué)術(shù)水平等多方面都有了長足進(jìn)展。新的教學(xué)體系使學(xué)生的綜合素質(zhì)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識得到較大的提升。學(xué)生對學(xué)科競賽的參與度明顯提高，比如近5年來，學(xué)校就有將近50%的學(xué)生積極參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽和智能小車比賽，獲獎率33%左右。學(xué)生申報大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽和“互聯(lián)網(wǎng)+”的比例也在逐年增加。

5 結(jié)束語

線上+線下混合式教學(xué)方法是通過把線上虛擬課堂教學(xué)和線下實(shí)體課堂教學(xué)兩種教學(xué)形式有機(jī)結(jié)合起來，不僅可以體現(xiàn)教師的引領(lǐng)和督導(dǎo)作用，而且更能激發(fā)學(xué)生的主觀能動性。該教學(xué)方法在數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)中經(jīng)過兩年的教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生的綜合素質(zhì)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識得到較大提升，學(xué)生對學(xué)科競賽的參與度也明顯提高，但還不夠完善，接下來將繼續(xù)深入探討混合式教學(xué)，以更好地提高教學(xué)效果。