基于翻转课堂的数字逻辑线上教学

刘华艳

（湘南学院软件与通信工程学院，郴州423000）

0 引言

2020 年新型冠状病毒由武汉向全国各地蔓延，数万人染疾，人人惶恐。为有效控制疫情，国家呼吁大家宅在家中，别乱出门；为了确保广大师生的生命安全和身体健康，教育部不得不延迟开学，提出了“停课不停学”的号召。

为了响应教育部“停课不停学”的号召，各校积极推进线上教学工作，湘南学院从2 月17 日起正式开始线上教学。教师们积极参与，不断地探索，有的老师采用了网络直播的教学方式，实施之后遇到了一些困难：第一，网络拥堵，时常卡顿，给师生带来极大的不良体验；第二，直播教学需要各科老师协定好上课时间，由于每个教师可能任教多个班级，授课时间几乎很难调动，只能按课表来完成，教学时间固定、时长固定，对学生而言，长期对着电脑或手机学习，给视力带来极大的损害。因此，网络直播方式并非一种良好的线上教学方式。

那么，在全国性各类学生大规模采用线上教学的情况下，大学的线上教学究竟应该采取何种形式进行，才能破解上述问题呢？笔者以数字逻辑课程为例，给大家简单介绍一种基于翻转课堂的数字逻辑线上教学。

1 翻转课堂的现状及适用性

1.1 翻转课堂的现状

翻转课堂最早是由美国林地公园中学的乔纳森和亚伦两位化学老师提出并实践的。翻转课堂将学习的主动权由教师转移到学生，学生主动学习、相互讨论，教师倾听学生的见解，对其中不当之处进行指正。我国从2013 年开始系统研究翻转课堂，直到2016 年正式流行起来，形成了一次爆发性增长，此后在2017 年达到峰点后开始回落[1]。

1.2 线上翻转课堂的适用性

受疫情影响，学校延迟开学，学生在没有教材的情况下，能否进行翻转课堂呢？答案是肯定的。首先，在“互联网+”时代下，网络资源十分丰富，与课程相关的电子书版本众多，与课程有关的微课视频也可以找到不少，此外爱课程、超星泛雅等线上教学平台的推广与使用，QQ 和微信等交友软件的使用都为线上翻转课堂的实施提供了良好基础。

与中小学生相比，大学生的学习能力和理解能力，以及使用各种信息技术工具和软件的能力都要强，因此，以翻转课堂模式开展线上教学更适用于大学生。同时，培养学生的自主学习能力，满足学生个性化、多样化的发展需要，也是大学人才培养的重要目标。

2 数字逻辑翻转课堂线上教学实施过程

2.1 前期准备

在进行线上教学前，教师需要选定一个网络教学平台，在选定的平台上，根据课程教学目标建设自己的课程。为了响应国家“停课不停学”的号召，目前很多网络教学平台都免费开放，其中爱课程、超星泛雅是湘南学院教师选用最多的两个平台。这两个平台不仅资源丰富、功能齐全、操作简单，而且都有对应的App（中国大学MOOC 和学习通），学生在智能手机上下载安装这两款App 即可进行学习。

建设课程的第一步是做好课程导入。课程导入以上传文档为主，例如课程的基本信息、教学周历表、课程的教学大纲、实验大纲、考核大纲、教师为学生挑选的电子教材、电子课件等，其目的是让学生在上课之前对本课程的学习目标、学习内容框架、学习进度、学习成果及其评价有一个较全面的了解，帮助学生按自己的需求和能力来做出最适合自己的学习计划，顺利进入日后的自主学习。

课程建设的第二步是教学设计。教学设计要遵循“目标-活动-评价”一致性原则，即根据课程教学大纲的基本要求和学情进一步细化各模块（或章）的具体学习目标，然后根据目标要求设计学习内容及相应的学习活动，以学习活动形成的成果检测评价目标达成度。同时，遵循学生的认知规律，并充分考虑线上教学的特点，即按照微课要求梳理知识点，以便选用或制作教学视频。

例如数字逻辑课程第四章的重点知识——组合逻辑电路设计，教学目标是要求学生掌握组合逻辑电路的设计步骤，能正确地设计出需要的组合逻辑电路。为了实现这个目标，可将本节内容划分为4 个知识点：组合逻辑电路设计的一般步骤；多输出组合逻辑电路的设计；包含无关条件的组合逻辑电路设计；无反变量提供的组合逻辑电路设计。每个知识点用一至两个具体例子来说明。这种“化整为零”的方法将一节的内容按从易到难的方式层层递进地划分为若干个知识点，每个知识点都有自己的侧重点及相应的学习成果，让学生在每次学习中都有恍然大悟的感觉，获得极大的成就感和自信心。

知识点划分完毕后，接着就需要针对每个知识点寻找或录制相应的小视频。受疫情影响，教师只能在家办公，设备简单，录制效果比不上以前在学校或找专业公司录制的效果，因此大家可尽量搜索并采用他人原有的小视频。在中国大学MOOC 和学习通上有许多教学视频，若有符合自身需要的，可直接借用他人视频；若没有符合要求的，则只能自己录制相关小视频，每个视频讲解一个完整的知识点，时长控制在15-20分钟内以满足学生碎片化学习时间。录制工具可采用EV 录屏，操作简单，录制效果也能满足要求。

2.2 课中组织与指导

为便于组织教学，教师要把自己的课程教学设计，按教学计划和学生的学习情况制定学习任务单，在每周的固定时间，发布本周的学习任务，以便学生能及时接收学习任务，并在规定时间（如接收任务起三天或五天）内完成。学习任务的布置应尽量体现重、难点，作业布置要体现层次性及不同层次的学习成果，既不给基础薄弱学生造成负担又能让成绩优秀的学生“吃得饱”，如组合逻辑电路设计的学习任务单见表1。

学生是翻转课堂的执行者，是真正的“主角”[2]。学生在接到学习任务后，可登录平台观看相应的视频或课件。为了避免网络拥塞的情况，学生可根据自身的情况制定好相应的学习计划，错峰学习，在规定时间内完成学习、参与相关讨论并提交作业即可。

线上翻转课堂要想取得良好的教学效果，就必须充分发挥学生的主观能动性，让学生愿意学、喜欢学、主动学，因此，教师在教学设计和教学指导过程中都应想方设法提高学生的学习兴趣。例如在数字逻辑线上教学过程中，教师在作业布置上体现层次性，学生根据自身能力来选择完成，不给基础薄弱的学生造成沉重的学习负担，让学生保持对课程的学习兴趣；对学有余力的学生，教师鼓励他们在设计出电路图后，使用仿真软件如Multisim 等来实现电路。数字逻辑本来就属于一门实践性很强的专业基础课，受疫情影响，学生不能到学校实验室进行实验，体会不到实验成功的乐趣，这时采用仿真软件来实验，对学有余力的学生来说是一种提高学生学习兴趣、增强学生学习自信心的好办法。只要学生对学习产生了兴趣，那么学习效果自然会越来越好。

表1 组合逻辑电路设计学习任务单

线上翻转课堂师生间的互动是一个较为艰难的过程。只有少数学生在学习过程中遇到问题会主动与教师交流讨论，但大多数学生因为羞涩等原因不愿意主动与教师交流，有的学生会出现自认为全懂了，实际上一知半解的情况，这种情况下学生也不会主动寻求教师的帮助。缺少师生互动，教师就比较难以掌握学生的学习情况。因此教师要特别注意在教学平台讨论区针对一些重要概念发布相关讨论，如本次组合逻辑电路设计课，可发布关于无关项的讨论，让学生自己来说什么是无关项，在电路设计时什么时候会有无关项。当然教师也可以与学生约定一个时间，直接进行线上交流讨论，通过讨论加强师生交流互动，既可以及时帮助学生发现问题、解决问题，又能够增进师生感情。

2.3 课后学习成果评价

线上教学的评价，采用学习成果导向的“形成性评价”方法，评价内容由学习任务完成情况和学习成果两部分构成，评价结果及时在教学平台发布，以激励学生线上学习。

教师在发布任务单的同时将视频、课件等以任务点的形式发布下去，任务完成情况就可以由教学平台自行统计，教师登录平台后可直接看到学生是否完成相关学习。

为了避免学生的某些投机取巧的行为，教师对学生学习成果的评价侧重在作业完成情况上。通过批阅作业，教师可以看到每个学生对知识的理解和运用情况，有针对性地进行单个答疑。对学生遇到的一些共性问题，则可对这些问题再次进行线上指导，或将该部分知识点进行归纳总结，再次发布到教学平台上供学生消化、巩固。成绩评定分为不及格、及格、中等、良好、优秀五个等级，根据学生提交的学习成果数量和质量评定相应的等级。对改进电路有创新思维的优秀成果，要及时地点评肯定，并发布到教学平台上，有意识地培养学生的创新能力。

3 结语

线上教学实施一个月以来，从与学生的交流情况来看，大部分学生已经逐步适应了翻转课堂这种教学方式，自学能力得到了提高。从学生的学习成果看，学生对知识的掌握及运用与以往线下教师教学的情况类似，以本次任务的学习为例，多数学生都掌握了组合逻辑电路设计的基本步骤，能正确设计出符合要求的逻辑电路，但是在电路优化上存在着一些问题。少数基础薄弱的学生学习起来较为吃力，由于该部分学生缺乏自信，不敢与老师交流，也很少与同学交流讨论，所以学习进步缓慢。在日后的教学中，必须注重学生的分组[3]，在课前调研的基础上选好小组长，优化组员搭配，通过互帮互助的模式，让学生共同进步。

总之，采用翻转课堂模式进行大学线上教学，既可以避免网络拥堵卡顿，又可以满足学生个性化、多样化的学习需要，还能有效地培养学生的自我规划能力和自学能力，形成良好的学习习惯，让学生受益终生。