基于超星学习通的数字电路教学模式

李忠金 冯凯华

摘 要：随着互联网技术的高速发展，网络教学逐步进入大众视野，网络教学如何并入传统教育成为一个可深入研究的话题。基于学习通的教学模式，提供了教师与学生课下交流的机会，实现了课上课下无缝连接的学习模式。教学实验效果显示，与传统模式相比，该模式不仅养成了学生课前预习的习惯，帮助课上更好学习，而且增加了学生与教师之间的沟通方式，帮助教师更好地了解学生遇到的问题。

关键词：数字电路;教学改革;课堂教学

1 概述

数字电路是电子信息专业的基础课。该课程实践性较强，学生不仅需要掌握其基本理论知识，还要求熟练掌握数字电路的接线、设计等一些实际操作与应用[1]。由于需要实际操作，那么将理论结合与实践的能力就十分重要。超星学习通可以让学生提前通过视频学习认识实验器材并掌握基础操作，这些简单的知识没有必要在课上系统地进行一一讲解，完全可以通过课下让学生自主学习，这大大节省了上课時间。进而在上课时更多讲解一些实验中学生出现的问题，帮助学生解决遇到的问题，培养学生自主学习技巧，让学生能够自己找出问题并自主解决。针对我院培养应用型人才，加强我院学生自主学习的能力至关重要。

超级学习通是一款针对学习教育开发的APP[2]。此APP面向手机、平板等移动终端，学生可以通过超星学习通APP在线浏览教学资源、自助完成图书馆书籍借阅、课程信息、学习专业知识、完成作业、签到、小组讨论等[3]。有利于提升学生的学习积极性，加强教师与学生的沟通，方便教师统计到场情况、布置作业等[4]。对于教师，可以在超星学习通布置作业，在课上让学生随堂测验，做一些基础的题目，上交后让学生匿名交换批改，取均值作为成绩，不仅让学生知道了问题的答案，在课堂上就明白自己的错误，便于及时改正，也极大地节省了教师批改作业的时间。让学生课后可以布置一些具有设计性、创新性的题目，让学生多去思考，多去与教师沟通，及时向老师反映自己的想法与不明白的部分。通过超星学习通布置作业，可以让平时分部分更加有依据、更加透明，让学生清楚地知道自己具体的哪一部分有不足。超星学习通构建了一座教师与学生交流讨论的桥梁，极大地促进了学生的学习积极性以及教师的教学热情。这种双赢局面是我们教师和学生都想要得到的结果。

2 传统数字电路教学分析

（1）数字电路在众多高校中依旧采用传统的教育方式，以理论为主，实践为辅，且实验主要用来验证理论，脱离实际[5]。使得学生的知识面过于狭窄，只懂得书中所提到的方法理论，缺乏自主分析能力，没有自己解决遇到的实际问题的能力。因此，我们课堂教育应该改变思路，遵循时代的发展，将一些现实中遇到的简单问题尝试交给学生来处理[6]，改变课堂中理论与实验的比重，鼓励学生去创新，培养理论联系实际的综合高素质人才。

（2）目前我校数字电路实验以小规模电路与中规模集成芯片电路实验为主，一些较为复杂的大规模实验内容无法开设，学生缺少接触这些综合性数电实验的机会。这极大地抑制了学生的动手能力，以及对挑战高难度电路的欲望，并且在学生做实验的过程中发现，部分实验器材出现老化、接口松动导致接触不良等现象，这些问题大大影响了学生的实验操作，这样的实验现状是需要立马改变的。及时地采集设备应该是学校要保证的，这对于激发学生创新能力有很大帮助，让学生的实践操作与社会先进技术接轨是学校应该去争取的。

（3）数字电路实验的内容：门电路、译码器、编码器、触发器、计数器等都是课堂教学的验证。这些验证性实验虽然可以加深学生对理论知识的认识，但是学生在实验过程中，结论已经先入为主地出现在脑中[7]，这扼杀了学生的求知欲望，即便实验中出现数据偏差，也出现学生按照理论知识来修改实验数据来完成课堂任务的这种情况。新时代的实验课应该激发学生的求知欲，调动学生的学习积极性，培养学生的动手能力、分析能力，为日后进入社会打好扎实的基础，培养出对社会有用的科技型人才，而不是只会记结论、做题的大学生。

（4）数字电路实验课实验项目的内容总是一成不变，甚至每届学生做出来的实验参数都是完全相同的。这会导致学生若做出了与书上相近的数据值，就不会过多地去思考。这在别的学科中或许没有什么问题，但是这在电路学习中是十分致命的。在电路实验中完全有可能出现多个错误，但最后结果与理论值接近的所谓“正确”的情况。所以让学生用不同的初始数据去完成实验，将电路实验的每个模块的输出数值都与理论计算值相近才是正确的。更多地让学生去计算理论值、搞懂电路的原理这才是我们开设数字电路这门课的初衷。

（5）数字电路是电子信息专业的基础课，学习路线是：数学基础（逻辑运算、一定的复数基础）→小规模电路（门电路等）→中规模集成芯片电路（编码器、译码器、计数器等）→大规模集成电路[8]。现阶段我们的课堂教学重心主要集中在小规模电路以及中规模的集成电路上。对于大规模的集成电路基本没有涉及。这对于培养学生的创新能力是极为不利的。学校应该更加重视这一块的教学，采购更多设备，让学生去创新、去设计更高难度的电路。挖掘出优秀学生的潜力，在学科竞赛中，展现优秀学生的风采，带给学校更多荣誉，也更好地带动其他学生的学习积极性，产生积极向上的学习风气，这对学校和学生而言都是极好的。

3 教改意见

（1）课题组应该更多地去优化教学计划大纲，推行先进的教学理念，增加讨论、互动、分析研究的教学方法。在课堂中，结合理论与先进的实例，引导学生，让学生学会去多多思考，鼓励学生多动手操作，培养学生合作分析、解决问题的能力。借助网络教学平台，将课程的大纲、教案、教学视频、教学PPT、相关电路知识资料、芯片引脚图等相关教学资源发布出来，学生可以结合自身情况，随时学习，提前预习，课后查漏补缺，有问题就及时答疑。这样可以让学生做到课上课下同步学习，培养学生预习→上课→提问→复习的正确学习习惯。

（2）充分利用学习通或者我校的泛雅平台，为学生提供课程的教学资源、参考文献、实验教学视频等，鼓励学生去提前预习，并为学生课后总结提供基础。解决数电实验课课堂过多时间讲解实验器材、简单实验步骤导致上课时间不足的问题。放置一些基础知识的网课方便学生查漏补缺。在课前就提前观看相关的器材讲解视频，可以让学生在实验过程中更容易上手，节省出来的时间可以让学生自主调试，排除错误。或者可以在每节课末尾加入一些附加内容，让学生去创新，设计一些课堂之外的模块，作为加分项激励学生去思考创造。

（3）有限的课堂时间难以使所有学生掌握所有知识，也无法及时判别学生的学习情况，为了能更好地了解学生的学习情况，可以通过学习通发布作业，在建好的题库中选题发布，争取在课上让学生完成题目，在课堂上让学生匿名交换批改，三人批改取平均分。对于教师可以知道自己上的课是否让大多数学生听懂，及时调整上课内容答疑解惑，对于学生可以知道自身是否学会了课堂内容，若没有听懂可以及时向老师提出疑问。课下也可以发布一些作业，教师可以通过学生提交的正确率来调节上课内容，对于做错的题在后面的课堂上及时为学生答疑。随堂作业和课下作业成绩可以作为平时分的依据，使学生明白在此课程中哪一部分有所不足便于及时改正，也使得平时分更加透明，避免了给平时分不公正的情况出现。

（4）数字电路的仿真软件Multisim对于学习数字电路是非常有帮助的，在学生上实验课之前先让学生用仿真软件Multisim实现一遍再去做实验是事半功倍的。这时候就可以使用学习通或者我校的泛雅平台提前发布作业，让学生用仿真软件Multisim实现电路，并用录屏软件记录电路实现过程。通过布置作业这种方式督促学生提前学习，在课前就理解大致原理，其作业的分数也可以作为结课时平时分的依据，方便教师给学生统计平时分。

（5）数字电路是一门较为模块化的学科，一个集成电路可以封装成多个模块，每个模块都是独立的。流水线型的小组学习模式就非常适合这种模块化的教学。一个大型集成电路由多个模块形成，直接让学生去学习，这是难以下手的。流水线型的小组学习模式就是让学生组队，人数与大型集成电路的模块数相同，假设有n个模块，学生也是n人，第一次1号学生学习1号模块，2号学生学习2号模块以此类推直至n号学生学习n号模块，第二次n号学生学习1号模块，1号学生学习2号模块以此类推，每个学生每次尝试不同的模块直至学完所有模块。这样做的好处是让每个学生清楚地认识每个单独的模块的原理，以及此模块在整个大型集成电路的作用。使得学生更加融会贯通，遇到不懂的地方可以先请教做过此模块的同组的同学，小组出现的问题可以先通过小组内部进行消化吸收，对于同小组的没有做过此模块成员有预警作用使得他们在后续学习此模块中不会再犯此类错误，对于做过此模块的成员相当于复习了一遍此模块，使得认识更加深入。这种流水线型的小组学习模式，大大地减少了老师答疑的工作量，节省了上课时间，便于老师在课上讲解更多拓展知识。这种不断预警、不断深入、不断拓展的学习模式使得学生对于数字电路这种偏向实践的科目会有更深刻的认识，反复回顾保证了学习的质量，新学的模块又保证了学生的学习热情。

（6）超星学习通上可以放置一些拓展内容，数字电路的课堂只能教授电路的基本知识，而电路设计这些拓展内容只能让学生自主去探索学习。网上的相关教程、博客多数是网友自己分享的，不能保证其质量以及正确性。而通过超星学习通，学校可以自己分享相关教程，保证了资料的权威性，节省了学生筛选资料的时间。增添这些知识可以帮助那些学有余力的同学提升自己，帮助他们在学科竞赛中更好地展现出自己的能力，从而学生间形成了积极学习的风气，有助于唤起更多学生的学习热情。这对于学校来说，可以增添学校荣誉，提高知名度。

（7）通过传统教育加上超星学习通的混合模式，加深了学生对课程了解的深度，结合先进的知识，增添了学生自我学习的意识，鼓励学生自主学习、深入学习。使得学生平时分成绩更加透明，并且有所依据，统计所有学生平时作业成绩、签到情况，计算出每个学生的平时分成绩，让学生随时看到自己的平时分状况，督促自己努力学习。这种透明让学生更加安心，避免了学生冤枉老师压低平时分的情况出现。实践证明，基于超星学习通的线上线下混合的教学模式，相比传统教育模式，对学生的教学效果有明显的积极影响。

结语

超星学习通是现代信息技术专为师生设计的线上教育平台，具有丰富的功能来满足当今师生所需，筑起了学生与老师沟通的桥梁。通过线上学习，激发了学生自主学习的意识，唤醒了学生的求知欲，实现了教学创新，基于超星学习通创建的课堂教学模式给予了学生与教师深度交流的机会，以及学生小组讨论的便捷机会。这种灵活的交互式教学模式是对传统教育的创新，进一步提高了教学质量。在现在的数字电路教学中还是以传统教育为主，超星学习通只能算是一个辅助工具，超星学习通上的教学视频只能起到辅助的效果，最核心的东西还是得依靠课堂传授给学生，不能过度依赖超星学习通，本末倒置。在信息化迅速发展的当下，线上线下相结合的教学模式是大势所趋，应当顺应时代的发展，借助网上教学平台的力量，帮助学生更好地掌握知识，让学生获得更优质的教学资源，以及培养学生自主学习的优秀习惯。

参考文献：

[1]程明，王静.基于雨课堂的数字电路课程智慧教学探索与研究[J].科技风，2021（27）：112-114.

[2]常丽君，曹洪斌，徐占杰.基于超星学习通的翻转课堂教学模式研究——以“交通工程学”课程为例[J].教育教学论坛，2021（35）：149-152.

[3]张丽君.基于超星学习通的英语阅读移动教学模式应用研究[J].信息技术与信息化，2016（12）：91-93+96.

[4]石露.基于超星学习通的混合式教学模式的探究——以高等数学课程为例[J].科技风，2021（17）：21-22.

[5]保慧琴，邹昕.基于CDIO教学理念的数字电路课程教学模式改革[J].教育现代化，2020，7（10）：49-50.

[6]郭文良，和学新.翻转课堂：背景、理念与特征[J].教育理论与实践，2015，35（11）：3-6.

[7]邓涛，朱明强.在线教学模式下数字电子技术仿真实验案例设计[J].教育教学论坛，2021（06）：169-172.

[8]邹虹，周围，王华东.基于工程教育认证的数字电路课程教改探索与实践[J].教育教学论坛，2019（02）：147-148.

作者简介：李忠金（1986— ），男，汉族，江苏句容人，博士，讲师，研究方向：分布式计算;冯凯华（1997— ），男，漢族，浙江杭州人，硕士，研究方向：计算机视觉。