基于云課堂的混合式教學(xué)在高職VHDL課程中應(yīng)用

王瀟賢+王穎+金瑋+方芳

摘 要：利用云課堂等平臺(tái)進(jìn)行混合式教學(xué)模式的改革，已成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)高職院校的主流。筆者所在學(xué)院開(kāi)設(shè)的《可編程邏輯器件與VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)》課程，在教改過(guò)程中，更新傳統(tǒng)教學(xué)手段，通過(guò)云課堂將教師的講授與學(xué)生的學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合，較好地實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的傳遞和吸收，有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主學(xué)習(xí)的能力，提升了教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)效果良好。

關(guān)鍵詞：云課堂；混合式教學(xué)；VHDL課程

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的日益普及，信息化浪潮已推進(jìn)到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。教育界迎來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)，各類(lèi)學(xué)校各種教學(xué)模式不斷涌現(xiàn)。探索一種順應(yīng)信息化時(shí)代背景下，我院電子信息工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)的《可編程邏輯器件與VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)》課堂教學(xué)模式，是當(dāng)前教學(xué)的迫切要求。筆者在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，嘗試應(yīng)用“智慧職教云”課堂平臺(tái)與傳統(tǒng)課堂相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，取得了良好的教學(xué)效果。

一、云課堂

“云課堂”是基于云計(jì)算技術(shù)的一種高效、便捷、實(shí)時(shí)互動(dòng)的遠(yuǎn)程教學(xué)課堂形式。教師通過(guò)利用網(wǎng)絡(luò)在線視頻和互動(dòng)直播等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生在線學(xué)習(xí)、過(guò)關(guān)測(cè)驗(yàn)、疑問(wèn)解答等教學(xué)任務(wù)，是一種突破時(shí)空限制的全方位互動(dòng)性學(xué)習(xí)模式。

筆者所講授的《可編程邏輯器件與VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)》課程，使用的是“智慧職教云”的平臺(tái)。該平臺(tái)分為基于電腦客戶(hù)端“智慧職教云”平臺(tái)和手機(jī)客戶(hù)端“云課堂”平臺(tái)兩個(gè)部分。在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，利用移動(dòng)智能設(shè)備開(kāi)展課內(nèi)課外即時(shí)反饋、互動(dòng)教學(xué)的云服務(wù)。以教師在云端創(chuàng)建的班級(jí)和課程為前提，為學(xué)生提供移動(dòng)設(shè)備上的課程課件、活動(dòng)、作業(yè)、公告、社區(qū)服務(wù)。

該平臺(tái)主要包括課件、成員、公告、互動(dòng)、作業(yè)、社區(qū)、設(shè)置7個(gè)模塊。課件模塊包括上傳的各種學(xué)習(xí)素材（教案、課件、視頻等）；成員模塊可以讓教師了解班級(jí)每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)課程資源的進(jìn)度和所獲取的成績(jī)；公告模塊可以及時(shí)發(fā)布課程信息；互動(dòng)模塊包括簽到、討論、頭腦風(fēng)暴、提問(wèn)、測(cè)驗(yàn)5個(gè)環(huán)節(jié)；作業(yè)模塊可以布置作業(yè)，讓學(xué)生在網(wǎng)上完成；社區(qū)模塊主要進(jìn)行教師答疑、課堂交流，綜合討論；設(shè)置模塊包括課程邀請(qǐng)碼、課程描述、編輯課程。

學(xué)生使用手機(jī)平臺(tái)進(jìn)行操作，免費(fèi)，不受時(shí)間、地點(diǎn)限制；教師可通過(guò)電腦客戶(hù)端上傳課件，批改作業(yè)，也可通過(guò)手機(jī)客戶(hù)端在課堂上應(yīng)用“投屏助手”講課。因此，在師生中得到廣泛應(yīng)用。

二、混合式教學(xué)

《國(guó)家高校教師教育技術(shù)能力指南》中指出：“加強(qiáng)高校教師對(duì)信息技術(shù)工具支持下的教學(xué)變革和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)教師有效應(yīng)用教育技術(shù)的意識(shí)”。體現(xiàn)了信息技術(shù)對(duì)高校教學(xué)的重要性。作為高校教師要順應(yīng)形勢(shì)，積極面對(duì)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)帶來(lái)的機(jī)遇，及時(shí)更新教學(xué)觀念，改變教師為教學(xué)活動(dòng)主體的傳統(tǒng)教學(xué)模式，創(chuàng)造“教師為主導(dǎo)-學(xué)生為主體”的教學(xué)模式。

在全球華人計(jì)算機(jī)教育應(yīng)用第七屆大會(huì)上，何克抗教授首次提出了“混合式教學(xué)”的概念。混合式教學(xué)（Blended Learning），即面對(duì)面的課堂學(xué)習(xí)（Face to Face）和在線學(xué)習(xí)（e-learning）兩種方式的結(jié)合，是線上與線下的混合教學(xué)，整合了傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)和信息化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，既發(fā)揮出教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過(guò)程的主導(dǎo)作用，又要充分展現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過(guò)程主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果最優(yōu)化。

線上線下混合式教學(xué)，要求教師利用移動(dòng)化教學(xué)平臺(tái)（例如：“智慧職教”云課堂平臺(tái)）推送教學(xué)課件、操作視頻等學(xué)習(xí)資源，課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)線上資源，課上教師針對(duì)性點(diǎn)撥、升華教學(xué)內(nèi)容，這種教學(xué)模式已是當(dāng)前信息化教學(xué)應(yīng)用的主流。

三、我校VHDL課程傳統(tǒng)教學(xué)模式分析

目前，主要針對(duì)電子信息工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)《可編程邏輯器件與VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)》課程，總共56課時(shí)，理論42課時(shí)，實(shí)驗(yàn)14課時(shí)。理論課，仍采用傳統(tǒng)的教師講授的方式開(kāi)展；實(shí)驗(yàn)課，在教師的指導(dǎo)下學(xué)生實(shí)踐操作的方式開(kāi)展。

理論部分主要講述EDA的概述（包括EDA技術(shù)的主要內(nèi)容、EDA技術(shù)的設(shè)計(jì)流程、VHDL等硬件描述語(yǔ)言、軟件開(kāi)發(fā)工具、可編程邏輯器件、數(shù)字系統(tǒng)的基本組成、數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與步驟）、基本邏輯電路的VHDL描述（門(mén)電路的VHDL描述、數(shù)據(jù)選擇器的VHDL描述、譯碼器的VHDL描述、編碼器的VHDL描述、D觸發(fā)器的VHDL描述、計(jì)數(shù)器的VHDL描述、移位寄存器的VHDL描述、加法器的VHDL描述）、數(shù)字電路的VHDL設(shè)計(jì)進(jìn)級(jí)（三態(tài)門(mén)與雙向電路的設(shè)計(jì)、分頻器的設(shè)計(jì)、狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)）。每節(jié)通過(guò)對(duì)一種典型邏輯器件電路的VHDL描述，重點(diǎn)引出1-2個(gè)VHDL語(yǔ)言現(xiàn)象和語(yǔ)法規(guī)則，并加以針對(duì)性的學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)部分，14課時(shí)，分7次課，每次2課時(shí)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：軟件開(kāi)發(fā)工具的操作、七人表決器、格雷碼變換電路、英文字符顯示電路、基本觸發(fā)器、74LS160計(jì)數(shù)器功能實(shí)現(xiàn)、步長(zhǎng)可變的加減計(jì)數(shù)器。

以上的教學(xué)內(nèi)容均采用傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式。以教師為主，在講臺(tái)上講授；學(xué)生為輔，作為聽(tīng)眾，被動(dòng)接受教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)形式單一，學(xué)生容易倦怠。這種教學(xué)方式，已經(jīng)大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，限制了學(xué)生積極思考，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。教學(xué)效果不理想。

四、云課堂在VHDL課程中的應(yīng)用

（一）創(chuàng)建課程

課程開(kāi)設(shè)前，教師在電腦端上創(chuàng)建《可編程邏輯器件與VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)》課程，云平臺(tái)會(huì)自動(dòng)生成班級(jí)邀請(qǐng)碼。學(xué)生在下載了云課堂APP 后，根據(jù)邀請(qǐng)碼，加入相應(yīng)的云課堂班級(jí)。每個(gè)班級(jí)都可以組建一個(gè)相應(yīng)的云課堂。

教師在云課堂中開(kāi)設(shè)相關(guān)的課程活動(dòng)，如發(fā)布公告，上傳課程相關(guān)資源，組織隨堂簽到、測(cè)驗(yàn)、進(jìn)行頭腦風(fēng)暴、在線答疑或討論等，學(xué)生可根據(jù)要求進(jìn)入云課堂自主學(xué)習(xí)，并根據(jù)教師的公告完成相關(guān)課程任務(wù)。

（二）教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施

移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代，借助“智慧職教云”課堂，師生的角色也發(fā)生了轉(zhuǎn)變。教師不只是通過(guò)課堂單純的教授知識(shí)，學(xué)生一味地被動(dòng)接受，而是貫穿于課前、課上與課后，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，實(shí)現(xiàn)“教學(xué)做”的一體化。endprint

課前，教師在云課堂平臺(tái)上發(fā)布公告（預(yù)習(xí)通知）、上傳課程相關(guān)資源。學(xué)生在收到平臺(tái)推送的消息提醒后，進(jìn)入班級(jí)云課堂查看、在線學(xué)習(xí)資源。由于每項(xiàng)學(xué)習(xí)資源都設(shè)有相應(yīng)的分值，學(xué)生為了獲得更高的分值，會(huì)積極主動(dòng)地完成相關(guān)任務(wù)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，遇到的問(wèn)題，也可發(fā)至答疑討論區(qū)，教師、學(xué)生可以在線對(duì)問(wèn)題進(jìn)行探討，為課堂教學(xué)節(jié)約時(shí)間。

課上，教師與學(xué)生進(jìn)行面對(duì)面的教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)頭腦風(fēng)暴，發(fā)動(dòng)學(xué)生積極參與思考。每次課結(jié)束前，組織隨堂測(cè)驗(yàn)，學(xué)生可即時(shí)得到測(cè)驗(yàn)成績(jī)，檢驗(yàn)當(dāng)堂課的學(xué)習(xí)效果。

課后，教師可根據(jù)上傳相關(guān)學(xué)習(xí)資源（如：課件、視頻、動(dòng)畫(huà)、文檔等）供學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。教師可發(fā)起答疑討論，及時(shí)解決學(xué)生對(duì)新學(xué)知識(shí)的疑問(wèn)。學(xué)生也可在云課堂上完成在線作業(yè)。學(xué)生的每一次云課內(nèi)課外活動(dòng)的參與，均可獲得相應(yīng)的分值，這樣可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性和自主性。教師可根據(jù)學(xué)生的分值以及系統(tǒng)自動(dòng)生成的“成績(jī)?cè)斍椤绷私鈱W(xué)生的學(xué)習(xí)情況。學(xué)生也可以通過(guò)“成績(jī)?cè)斍椤绷私庾约旱膶W(xué)習(xí)情況，制定新的學(xué)習(xí)計(jì)劃。學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)、討論的過(guò)程中不斷反思，促進(jìn)提高。

（三）教學(xué)評(píng)價(jià)與考核

《可編程邏輯器件與VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)》課程，學(xué)生成績(jī)一般由平時(shí)成績(jī)（占30%）、實(shí)驗(yàn)成績(jī)（占30%）和理論考試成績(jī)（占40%）相加得到的。平時(shí)成績(jī)+實(shí)驗(yàn)成績(jī)占比較大。 在采用云課堂教學(xué)前，該課程的平時(shí)成績(jī)主要包括課堂表現(xiàn)、考勤、作業(yè)等方面定性評(píng)定，教師的主觀性較強(qiáng)，且在班級(jí)多、學(xué)生多的情況下，很難做到公正、客觀的評(píng)價(jià)。混合式教學(xué)模式后，利用云課堂可導(dǎo)出匯總數(shù)據(jù)，學(xué)生一個(gè)學(xué)期內(nèi)的考勤、任務(wù)、互動(dòng)、表現(xiàn)、測(cè)驗(yàn)、作業(yè)、考試多個(gè)維度的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，老師都能直觀把握，對(duì)學(xué)生一個(gè)學(xué)期學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)更為客觀、全面。

通過(guò)平時(shí)教學(xué)對(duì)云課堂各項(xiàng)功能使用的側(cè)重，可以重新對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)課件、簽到、課堂表現(xiàn)、測(cè)驗(yàn)、討論答疑、頭腦風(fēng)暴等幾個(gè)項(xiàng)目調(diào)整權(quán)重比例，根據(jù)加權(quán)比例可自動(dòng)生成學(xué)生的平時(shí)成績(jī)和百分制得分。通過(guò)這樣的過(guò)程性多維度的評(píng)價(jià)，較好地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。學(xué)生通過(guò)多維度的評(píng)價(jià)，了解自己短板的地方，知道努力的方向。學(xué)生也非常認(rèn)可這樣的評(píng)價(jià)與考核方式。

可見(jiàn)，課程考核方式的好壞，直接影響著學(xué)生對(duì)某一課程的學(xué)習(xí)效果。

五、總結(jié)

混合式教學(xué)是當(dāng)前高職院校信息化教學(xué)的主流，借助“智慧職教云”課堂的支持，構(gòu)建《可編程邏輯器件與VHDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)》課程的混合式教學(xué)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的不足，有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主學(xué)習(xí)的能力，提升了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

混合式教學(xué)實(shí)踐的過(guò)程中，仍存在一些問(wèn)題需要解決。如：需要制作上傳大量課程的教學(xué)資源，供學(xué)生線上自主選擇學(xué)習(xí)；少部分學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性較差，如何充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用；課堂上，教師如何避免學(xué)生使用手機(jī)做與教學(xué)活動(dòng)無(wú)關(guān)的事情等等。這些問(wèn)題，我們將在今后的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，不斷的改善和優(yōu)化，從而使混合式教學(xué)模式更加有效。

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