《数字电子技术》课程中应用混合式教学的实践与研究

廖宇峰

（1.武汉科技大学，湖北 武汉 430081；2.信息科学与工程学院，湖北 武汉 430081；3.人工智能学院，湖北 武汉 430081）

0 引言

作为电气、电子信息类和部分非电气类专业本科生在电子技术方面的专业基础课，《数字电子技术》课程是一门实践性、工程性、应用性很强的课程。随着国家信息产业的飞速发展，《数字电子技术》课程的作用愈发的重要，通过数字电子技术的教学，夯实学生的知识基础和科学素养，为国家培养相关产业技术人才奠定基础。

然而，传统的面对面单向传输式现场学习模式已经不能满足生长于数字时代的学生的需求，“互联网+”浪潮下，线上+线下的混合式教学逐渐进入人们的视野。 与传统课堂教学相比，混合式教学具有很强的复杂性、不确定性与非线性特点，对软硬件环境都有更高的要求。结合传统课堂现场学习与网络在线学习优势的混合式教学将成为未来学校教学组织的主要方式[1-2]。

1 混合式教学的目标

混合式教学的最终目的是要有效地提升绝大部分学生学习的深度。它强调教师的主导作用与学生的主体作用相结合，对教师的教学提出了新的要求。 结合《数字电子技术》课程的特点和具体要求，具体应从以下方面重点提升学生的学习能力。

1.1 优化资源，重在能力培养

教师需要厘清《数字电子技术》课程在培养学生能力中的具体要求， 建设或选择优质网络教学资源，从能力培养的角度构建知识传授的框架和途径，加强实践环节教学，让学生能主动参与学习，充分利用线上线下两个教学场景，反复训练从而得到提高[3]。

1.2 促进交互，重在提高素质

教师的参与对有效交互非常重要。对学生提出的问题要及时反馈，还要在不同的学习阶段提供不同的交互策略，将在线交互与课堂交流结合起来[4]。在此过程中，教师要充分满足学生个性需求，促进学生完成深度学习电子线路设计的过程。重点关注学生科学素质的提高，对学生进行发展性评价。

2 混合式教学的实践

结合授课对象的具体情况和本校已有的软硬件资源，本课程教学采用线上线下、课上课下相结合的混合式教学。 教师对教学内容精心梳理，对教学形式合理设计，制作和充分利用网络优质资源，主导和把控整个课堂教学环节。 通过近几年的教学实践，积累了一些教学经验。

2.1 建设适合本校特点的优质SPOC

网络平台上已有很多成熟、 经典的MOOC 或SPOC 课程可供选择， 但并非完全契合实际的教学条件和风格， 仍然需要结合本校的特点和软硬件条件，制作适合本专业的优质网络课程。要对现有课堂教学内容进行细化分解并适当压缩，选取核心的知识点进行资料的收集和视频的录制。分解和选取知识点的过程中要保留核心和特色的知识点，去掉细枝末节的内容；要保持知识点的前后连贯，又要彼此间相互独立成节，便于学生选取；要选取共性的知识点，也要选取体现专业特点的内容。依照此种方式制作的数字电子技术SPOC 课程即将正式上线，为深入推进我校数字电子技术混合式教学的优化和改革奠定了基础。

2.2 通过线上资源掌握基本知识点

对于基础知识的学习，如数字电路的概念、逻辑代数和卡诺图化简、逻辑门内部结构等较为成熟和经典的内容，完全可以通过线上课程自主学习。 学生利用网络平台进行线上选课和观看课程SPOC 视频，自学掌握相关知识点，教师只须对部分学生的疑问做出及时的解答即可。在课堂教学时间越来越少的大趋势下，这样做节约了相当多的课时以进行课堂讨论和案例研究。 近几年的教学实践表明，网上学习基础知识并不影响学生对整个课程核心知识和技能的掌握。

2.3 线下课堂进行重点知识讨论和案例研究

课堂讨论是整个教学模式的中心环节，对数字电路中的重点知识，组织线下课堂讨论，引入“任务驱动教学”，以任务为牵引、教师为主导、学生为主体。教师通过展示相关案例， 分析其中的技术要点和功能，引导学生主动学习与总结； 再布置相关的设计任务，逐步指引学生熟悉电子电路的设计思想、 方法和流程。例如，在学习计数器的应用时，课堂上可以组织专题讨论，让学生相互介绍计数器的各种应用场景。 熟练掌握计数器的基本使用方法之后，教师及时布置一个综合性较强的设计任务——倒计时抢答器，让学生尝试自行分解任务， 了解倒计时抢答器与减法计数器、JK 触发器、优先编码器、显示译码器之间的联系。 安排学生利用课后时间， 分小组进行单元电路设计，提出完整的设计方案。 再在线下课堂上进行展示，通过学生互评和教师点评的方式对任务成果进行总结。

2.4 制定灵活多样的评价方式

混合式教学需要多种考核方式相结合，才能对学生的学习成效进行客观评价。评价内容包括线上学习评价、线上互动评价、线下学习评价和学习结果评价等，探索合理的细节评价机制和权重比例分配，更注重线上线下学习和互动等形成性过程的评价，适当减少结果考核等总结性评价，重点考察学生的综合能力和每位学生在整个学习过程中的进步程度，为学生在知识与技能、过程与方法以及情感态度与价值观的三维目标的实现提供事实性判断依据，更加全面地促进学生的发展[5]。

3 混合式教学总结与反思

近几年对《数字电子技术》课程进行混合式教学的实践结果证明，这种新型的教学方法改变了传统的教学模式，丰富了教学手段，创新了考核机制，提高了学生的综合素质。 通过充分整合和利用线上资源，打破了原有教学的时空限制，学生可以随时学，教师也可以随时进行帮扶指导，教学中遇到的问题能够及时发现并得到解决。同时节约了大量的课堂时间用来进行任务驱动教学，在越来越有限的课堂时间里充分调动学生的学习积极性和参与度， 体现了“学中做”和“做中学”的教学理念。在不断的讨论和实训的强化过程中，学生之间的沟通能力、协作意识也得到了很大的提高。

当然，实践过程中也发现了一些值得思考和解决的问题。 首先，混合式教学需要教师和学生投入比传统教学多数倍的精力，这对教师的教学热情和业务能力、 学生的学习态度和基本技能都提出了更高的要求。其次，混合式教学需要一定的硬件条件支持，如实验场地、经费等，也需要学校的政策支持，例如鼓励教师创新、允许更灵活的评价方式等。此外，每个学生的专业水平不尽相同，线下的案例教学难以覆盖到全体学生， 部分学习困难的学生往往会有一定的挫败感，需要教师在心理上进行合适的引导，并在评价方法上进行一定改变，避免“一刀切”。

4 结束语

在《数字电子技术》课程中开展混合式教学实践研究，将学生塑造为整个教学环节的主体，课前通过网课自学基本知识，课上讨论、交流与互评，课后扩展任务训练，大大提高了学生的数字电路设计的综合能力。整个教学过程中既发挥了教师引导、启发、监控教学的主导作用，使教学对教学过程及规律进行了深刻研究与反思，又充分调动了学生的主动性、积极性和创造性，有效地提高了教学效果，值得不断的探索与推进。