基于云課堂的混合式教學在高職VHDL課程中應用

王瀟賢+王穎+金瑋+方芳

摘 要：利用云課堂等平臺進行混合式教學模式的改革，已成為當前國內高職院校的主流。筆者所在學院開設的《可編程邏輯器件與VHDL語言設計》課程，在教改過程中，更新傳統教學手段，通過云課堂將教師的講授與學生的學習有機結合，較好地實現了知識的傳遞和吸收，有效提高學生學習的積極性和自主學習的能力，提升了教學質量，教學效果良好。

關鍵詞：云課堂；混合式教學；VHDL課程

隨著信息技術的飛速發展和移動互聯網的日益普及，信息化浪潮已推進到社會的各個領域。教育界迎來了前所未有的挑戰，各類學校各種教學模式不斷涌現。探索一種順應信息化時代背景下，我院電子信息工程技術專業的《可編程邏輯器件與VHDL語言設計》課堂教學模式，是當前教學的迫切要求。筆者在教學實踐過程中，嘗試應用“智慧職教云”課堂平臺與傳統課堂相結合的混合式教學模式，取得了良好的教學效果。

一、云課堂

“云課堂”是基于云計算技術的一種高效、便捷、實時互動的遠程教學課堂形式。教師通過利用網絡在線視頻和互動直播等技術，實現學生在線學習、過關測驗、疑問解答等教學任務，是一種突破時空限制的全方位互動性學習模式。

筆者所講授的《可編程邏輯器件與VHDL語言設計》課程，使用的是“智慧職教云”的平臺。該平臺分為基于電腦客戶端“智慧職教云”平臺和手機客戶端“云課堂”平臺兩個部分。在移動網絡環境下，利用移動智能設備開展課內課外即時反饋、互動教學的云服務。以教師在云端創建的班級和課程為前提，為學生提供移動設備上的課程課件、活動、作業、公告、社區服務。

該平臺主要包括課件、成員、公告、互動、作業、社區、設置7個模塊。課件模塊包括上傳的各種學習素材（教案、課件、視頻等）；成員模塊可以讓教師了解班級每個學生學習課程資源的進度和所獲取的成績；公告模塊可以及時發布課程信息；互動模塊包括簽到、討論、頭腦風暴、提問、測驗5個環節；作業模塊可以布置作業，讓學生在網上完成；社區模塊主要進行教師答疑、課堂交流，綜合討論；設置模塊包括課程邀請碼、課程描述、編輯課程。

學生使用手機平臺進行操作，免費，不受時間、地點限制；教師可通過電腦客戶端上傳課件，批改作業，也可通過手機客戶端在課堂上應用“投屏助手”講課。因此，在師生中得到廣泛應用。

二、混合式教學

《國家高校教師教育技術能力指南》中指出：“加強高校教師對信息技術工具支持下的教學變革和創新人才培養的認識，加強教師有效應用教育技術的意識”。體現了信息技術對高校教學的重要性。作為高校教師要順應形勢，積極面對互聯網、云計算、大數據等現代信息技術帶來的機遇，及時更新教學觀念，改變教師為教學活動主體的傳統教學模式，創造“教師為主導-學生為主體”的教學模式。

在全球華人計算機教育應用第七屆大會上，何克抗教授首次提出了“混合式教學”的概念。混合式教學（Blended Learning），即面對面的課堂學習（Face to Face）和在線學習（e-learning）兩種方式的結合，是線上與線下的混合教學，整合了傳統教學的優勢和信息化教學的優勢，既發揮出教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用，又要充分展現學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創造性，實現教學效果最優化。

線上線下混合式教學，要求教師利用移動化教學平臺（例如：“智慧職教”云課堂平臺）推送教學課件、操作視頻等學習資源，課前學生自主學習線上資源，課上教師針對性點撥、升華教學內容，這種教學模式已是當前信息化教學應用的主流。

三、我校VHDL課程傳統教學模式分析

目前，主要針對電子信息工程技術專業開設《可編程邏輯器件與VHDL語言設計》課程，總共56課時，理論42課時，實驗14課時。理論課，仍采用傳統的教師講授的方式開展；實驗課，在教師的指導下學生實踐操作的方式開展。

理論部分主要講述EDA的概述（包括EDA技術的主要內容、EDA技術的設計流程、VHDL等硬件描述語言、軟件開發工具、可編程邏輯器件、數字系統的基本組成、數字系統的設計方法與步驟）、基本邏輯電路的VHDL描述（門電路的VHDL描述、數據選擇器的VHDL描述、譯碼器的VHDL描述、編碼器的VHDL描述、D觸發器的VHDL描述、計數器的VHDL描述、移位寄存器的VHDL描述、加法器的VHDL描述）、數字電路的VHDL設計進級（三態門與雙向電路的設計、分頻器的設計、狀態機的設計）。每節通過對一種典型邏輯器件電路的VHDL描述，重點引出1-2個VHDL語言現象和語法規則，并加以針對性的學習。實驗部分，14課時，分7次課，每次2課時。實驗項目：軟件開發工具的操作、七人表決器、格雷碼變換電路、英文字符顯示電路、基本觸發器、74LS160計數器功能實現、步長可變的加減計數器。

以上的教學內容均采用傳統課堂教學模式。以教師為主，在講臺上講授；學生為輔，作為聽眾，被動接受教學內容，教學形式單一，學生容易倦怠。這種教學方式，已經大大降低了學生的學習積極性，限制了學生積極思考，無法培養學生的自學能力和創新能力。教學效果不理想。

四、云課堂在VHDL課程中的應用

（一）創建課程

課程開設前，教師在電腦端上創建《可編程邏輯器件與VHDL語言設計》課程，云平臺會自動生成班級邀請碼。學生在下載了云課堂APP 后，根據邀請碼，加入相應的云課堂班級。每個班級都可以組建一個相應的云課堂。

教師在云課堂中開設相關的課程活動，如發布公告，上傳課程相關資源，組織隨堂簽到、測驗、進行頭腦風暴、在線答疑或討論等，學生可根據要求進入云課堂自主學習，并根據教師的公告完成相關課程任務。

（二）教學設計和實施

移動互聯時代，借助“智慧職教云”課堂，師生的角色也發生了轉變。教師不只是通過課堂單純的教授知識，學生一味地被動接受，而是貫穿于課前、課上與課后，充分調動學生學習的積極性，實現“教學做”的一體化。endprint

課前，教師在云課堂平臺上發布公告（預習通知）、上傳課程相關資源。學生在收到平臺推送的消息提醒后，進入班級云課堂查看、在線學習資源。由于每項學習資源都設有相應的分值，學生為了獲得更高的分值，會積極主動地完成相關任務。在學習過程中，遇到的問題，也可發至答疑討論區，教師、學生可以在線對問題進行探討，為課堂教學節約時間。

課上，教師與學生進行面對面的教學活動。通過頭腦風暴，發動學生積極參與思考。每次課結束前，組織隨堂測驗，學生可即時得到測驗成績，檢驗當堂課的學習效果。

課后，教師可根據上傳相關學習資源（如：課件、視頻、動畫、文檔等）供學生課后自主學習。教師可發起答疑討論，及時解決學生對新學知識的疑問。學生也可在云課堂上完成在線作業。學生的每一次云課內課外活動的參與，均可獲得相應的分值，這樣可以增加學生學習的趣味性和自主性。教師可根據學生的分值以及系統自動生成的“成績詳情”了解學生的學習情況。學生也可以通過“成績詳情”了解自己的學習情況，制定新的學習計劃。學生在課后自主學習、討論的過程中不斷反思，促進提高。

（三）教學評價與考核

《可編程邏輯器件與VHDL語言設計》課程，學生成績一般由平時成績（占30%）、實驗成績（占30%）和理論考試成績（占40%）相加得到的。平時成績+實驗成績占比較大。 在采用云課堂教學前，該課程的平時成績主要包括課堂表現、考勤、作業等方面定性評定，教師的主觀性較強，且在班級多、學生多的情況下，很難做到公正、客觀的評價。混合式教學模式后，利用云課堂可導出匯總數據，學生一個學期內的考勤、任務、互動、表現、測驗、作業、考試多個維度的學習評價，老師都能直觀把握，對學生一個學期學習效果評價更為客觀、全面。

通過平時教學對云課堂各項功能使用的側重，可以重新對學生學習課件、簽到、課堂表現、測驗、討論答疑、頭腦風暴等幾個項目調整權重比例，根據加權比例可自動生成學生的平時成績和百分制得分。通過這樣的過程性多維度的評價，較好地反映學生的學習情況。學生通過多維度的評價，了解自己短板的地方，知道努力的方向。學生也非常認可這樣的評價與考核方式。

可見，課程考核方式的好壞，直接影響著學生對某一課程的學習效果。

五、總結

混合式教學是當前高職院校信息化教學的主流，借助“智慧職教云”課堂的支持，構建《可編程邏輯器件與VHDL語言設計》課程的混合式教學，彌補了傳統課堂教學的不足，有效提高學生學習的積極性和自主學習的能力，提升了教學效果和教學質量。

混合式教學實踐的過程中，仍存在一些問題需要解決。如：需要制作上傳大量課程的教學資源，供學生線上自主選擇學習；少部分學生的自主學習性較差，如何充分發揮教師的引導作用；課堂上，教師如何避免學生使用手機做與教學活動無關的事情等等。這些問題，我們將在今后的教學實踐過程中，不斷的改善和優化，從而使混合式教學模式更加有效。

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