“數(shù)字邏輯”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建與研究

趙國(guó)增 郭恒川

(洛陽(yáng)理工學(xué)院計(jì)算機(jī)與信息工程系 河南 洛陽(yáng) 471023)

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教育在高等教育現(xiàn)代化建設(shè)中正發(fā)揮著越來越重要的作用。基于開放式的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)，是傳統(tǒng)教育教學(xué)的有益補(bǔ)充，它可以從根本上改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，為學(xué)生提供一個(gè)具有交互性、共享性、實(shí)時(shí)性、綜合性的學(xué)習(xí)環(huán)境。本文以介紹了計(jì)算機(jī)專業(yè)的“數(shù)字邏輯”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建，該平臺(tái)整合了課程的教育教學(xué)資源，體現(xiàn)教學(xué)中學(xué)生的主體地位、有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，提高教學(xué)質(zhì)量[1]。

1 “數(shù)字邏輯”教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的必要性

“數(shù)字邏輯”是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。該課程也是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，創(chuàng)新思維，提高設(shè)計(jì)能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是為學(xué)生今后從事計(jì)算機(jī)硬件相關(guān)工作打基礎(chǔ)的課程。目前，計(jì)算機(jī)專業(yè)的大多數(shù)學(xué)生對(duì)硬件類課程的實(shí)用性不明確，流傳著“硬件難學(xué)”、“學(xué)了沒用”之類的觀點(diǎn)，促使了計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生“重軟輕硬”傾向的形成[2]。“數(shù)字邏輯”則是計(jì)算機(jī)硬件類課程的基礎(chǔ)。這些課程雖然特點(diǎn)不同、各有側(cè)重，但在教與學(xué)中卻存在一些共同的問題，影響了課程的教學(xué)效果。

（1）教學(xué)通常以課堂講解為主。學(xué)生很難把抽象知識(shí)和實(shí)踐結(jié)合應(yīng)用，學(xué)生感到抽象、枯燥，理解困難。

（2）實(shí)驗(yàn)條件受限。實(shí)驗(yàn)箱、接線板實(shí)驗(yàn)設(shè)備廣泛地在高校使用，實(shí)驗(yàn)手段單一。課程實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，并且課程中的實(shí)驗(yàn)難以發(fā)揮應(yīng)有的作用，并且這些實(shí)驗(yàn)對(duì)硬件設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件有較高要求。

（3）現(xiàn)有教材的內(nèi)容多與其它課程孤立，很少注重和其它課程的聯(lián)系和延伸，學(xué)生未能駕馭整個(gè)知識(shí)體系；如計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生很難將其與計(jì)算機(jī)其他課程聯(lián)系起來。

（4）教材內(nèi)容滯后于科學(xué)技術(shù)發(fā)展，與現(xiàn)代新技術(shù)、新方法的聯(lián)系不足，和實(shí)際工作嚴(yán)重脫節(jié)，學(xué)生沒有強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)熱情。

以上種種問題，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，課程建設(shè)停滯不前。故此，如何在有限的時(shí)間內(nèi)高質(zhì)量的完成課程的教學(xué)，在教書手段、方法和實(shí)踐上都面臨新的挑戰(zhàn)。

2 “數(shù)字邏輯”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的研究

結(jié)合“數(shù)字邏輯”課程的特點(diǎn)，該教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)應(yīng)充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段和媒體形式，突破傳統(tǒng)教學(xué)方式的時(shí)空限制，通過平臺(tái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享，自主學(xué)習(xí)[3]。該平臺(tái)應(yīng)包括以下內(nèi)容：

（1）將課程教育信息資源進(jìn)行整合。提供與“數(shù)字邏輯”課程相關(guān)的電子資料，如電子教案、多媒體課件、教學(xué)參考資料、最新研究成果等內(nèi)容。通過此平臺(tái)學(xué)生可以自主預(yù)復(fù)習(xí)，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的課外延伸，打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式中時(shí)間、空間等條件的限制，極大限度地實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的共享，使學(xué)習(xí)過程變得更加方便靈活。

（2）將仿真實(shí)驗(yàn)課件及仿真軟件應(yīng)用到教學(xué)平臺(tái)，解決學(xué)生實(shí)踐操作能力差的問題，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生“動(dòng)手”參與的積極性，真正體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體作用和實(shí)驗(yàn)過程中的主體地位。仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境建立，打破了傳統(tǒng)的封閉式教學(xué)模式，學(xué)生可以自由安排時(shí)間在網(wǎng)上完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有利于提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效益。

（3）交互式學(xué)習(xí)。提供在線交流、BBS、郵件系統(tǒng)等交互方式，將學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的各種問題及時(shí)反饋過來，增強(qiáng)教師與學(xué)生之間廣泛適時(shí)的交流。

（4）教學(xué)和科研結(jié)合。通過科研輔助教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生參與“電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”等軟硬結(jié)合的科研工作，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，明確學(xué)習(xí)目的。培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。

3 “數(shù)字邏輯”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)

本文以Microsoft Visual Studio.NET 2008為平臺(tái)開發(fā)環(huán)境，設(shè)計(jì)了基于B/S模式的多層體系架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。該平臺(tái)主要由教學(xué)資源管理、作業(yè)與測(cè)評(píng)、交流與答疑、新聞公告等模塊組成。功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)功能結(jié)構(gòu)

3.1 教學(xué)資源管理模塊

該模塊有課程內(nèi)容發(fā)布、資源共享、虛擬實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容。

（1）課程內(nèi)容發(fā)布功能提供課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、課程教案、多媒體課件等教學(xué)資源。

（2）資源共享功能提供課程相關(guān)的學(xué)習(xí)資料、視頻教程、相關(guān)技術(shù)文檔等資源。

（3）虛擬實(shí)驗(yàn)功能提供課程相關(guān)的仿真軟件、仿真實(shí)驗(yàn)、學(xué)生的課程設(shè)計(jì)作品等內(nèi)容。

該模塊支持學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，學(xué)生可以觀看相關(guān)課堂教學(xué)視頻和學(xué)習(xí)相關(guān)教學(xué)資料的方式進(jìn)行自學(xué)，達(dá)到提前預(yù)習(xí)課后復(fù)習(xí)的目的。仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按照課程結(jié)構(gòu)的知識(shí)模塊圍繞各個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行，并提供相關(guān)的虛擬軟件平臺(tái)，學(xué)生可以根據(jù)興趣擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到融會(huì)貫通的學(xué)習(xí)效果。

3.2 作業(yè)與測(cè)評(píng)模塊

該模塊為學(xué)生提供作業(yè)布置與提交、在線測(cè)試等功能。

（1）作業(yè)管理主要是為了突破紙質(zhì)作業(yè)的限制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上布置作業(yè)和提交作業(yè)。教師根據(jù)學(xué)生提交的作業(yè)，可以掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并將具有共性的錯(cuò)誤反饋給學(xué)生。

（2）在線測(cè)試功能包括章節(jié)測(cè)試和在線考試兩個(gè)子功能。章節(jié)測(cè)試是學(xué)生學(xué)習(xí)完某個(gè)章節(jié)后可進(jìn)行在線測(cè)試，測(cè)試結(jié)束后系統(tǒng)給出測(cè)驗(yàn)成績(jī)、參考答案以便于學(xué)生進(jìn)行自我檢查，借此了解自己的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)改正學(xué)習(xí)方法，查缺補(bǔ)漏。

在線考試功能即模擬考試。平臺(tái)中最重要的一部分。包括用戶在線考試、動(dòng)態(tài)隨機(jī)出題、自動(dòng)判卷、用戶管理、試卷管理、成績(jī)管理等內(nèi)容。學(xué)生在登陸進(jìn)行在線考試，考試題目由選擇題，判斷題和填空題所組成。在考生點(diǎn)擊開始考試后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)隨機(jī)生成一份考卷，考試系統(tǒng)所生成題目都來自與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。測(cè)試完成后系統(tǒng)將結(jié)果反饋給學(xué)生，以便讓學(xué)生掌握自己的學(xué)習(xí)情況。

3.3 交流與答疑模塊

該模塊是為用戶提供一個(gè)討論交流和答疑的空間，為知識(shí)共享起到重要的輔助和推動(dòng)作用。具體包括課程論壇和在線答疑兩個(gè)功能。

（1）課程論壇為學(xué)生和教師提供討論交流的園地，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中遇到的學(xué)習(xí)問題、學(xué)習(xí)心得、各自的學(xué)習(xí)資料等內(nèi)容都可以在這里進(jìn)行發(fā)布，可以實(shí)現(xiàn)一定的信息共享。

（2）在線答疑功能，學(xué)生可以通過此功能將學(xué)習(xí)過程中遇到的問題和產(chǎn)生的疑問想老師進(jìn)行提問，教師可以對(duì)問題以留言的形式進(jìn)行解答。教師可以將一些具有普遍性的問題發(fā)布到公告中，以便其他同學(xué)參考。

3.4 新聞公告模塊

該模塊顯示課程相關(guān)的新聞公告等內(nèi)容。比如課程相關(guān)的新技術(shù)新知識(shí)、各種競(jìng)賽通知、教師發(fā)布的公告通知等內(nèi)容，學(xué)生普遍關(guān)注的疑難問題等。

4 結(jié)束語

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)是一種新型的教學(xué)模式，正成為高校教學(xué)的重要手段。建立“數(shù)字邏輯”課程的交互式網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，在一定程度上打破傳統(tǒng)課堂授課模式，實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生之間的充分溝通與交互。如何更好的發(fā)揮網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)的輔助教學(xué)作用，建立更加完善的、操作性更強(qiáng)的教學(xué)資源共享系統(tǒng)、學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)還有待我們進(jìn)一步研究。隨著移動(dòng)通信技術(shù)和無線接入技術(shù)的發(fā)展，支持移動(dòng)學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)[4]是網(wǎng)絡(luò)教育發(fā)展的趨勢(shì)。

［1］張慈珍.高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的必要性探析[J].南昌教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，26(7):60-62.

［2］詹瑾瑜，廖建明.數(shù)字邏輯課程教學(xué)方法研究與探討[J].計(jì)算機(jī)教育，2011(2):91-94.

［3］徐光濤，冀新花.高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)輔助課堂教學(xué)的實(shí)證研究[J].寧波大學(xué)學(xué)報(bào)：教育科學(xué)版，2006，28(4):78-80.

［4］姜新春，陳章其.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)支持移動(dòng)學(xué)習(xí)的探討[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2009，19(1):109-112.