“數字邏輯與設計”課程的微課資源建設與應用

陳 丹

(江蘇理工學院 計算機工程學院,江蘇 常州 213001)

微課是提高教學有效性，實現人才全面發展的有效途徑。“數字邏輯與設計”是機械電子、電子信息、計算機等工科專業的基礎課程。加強微課資源建設，充分利用微課資源的模塊化、系統化、精細化特征，提開學生學習興趣，提升課程教學的有效性，為后續專業知識的學習奠定基礎。

1 微課概述

微課是互聯網時代的全新教學手段，通過教學視頻，全面體現教學設計、教學素材和教學反思。單個微課視頻約5～10分鐘，時間短、內容精，能在有限的時間內突出重要知識點，符合學生認知規律。單個微課視頻容量較低，微視頻配套輔助資源不超100 MB，學生可通過智能手機或平板電腦等移動設備，在任何時間、任何地點觀看，實現移動學習和泛在學習。

在“數字邏輯與設計”課程中開展微課資源建設，一般有三大優勢：(1) 提高學生學習興趣。傳統的“數字邏輯與設計”課程教學中，教師灌輸式教學難以激發學生學習興趣，加上課程內容較為枯燥，學生易產生厭煩情緒，而微課資源可降低學習難度，激發學生學習熱情；(2) 提高教學的有效性。在微課視頻支持下，學生課余時間學習“數字邏輯與設計”課程，對知識難點可反復觀看，有助于學習效果的提升；(3) 實現學生的全面發展。學生通過自主學習方式進行微課視頻學習，并在網絡學習平臺與小組成員溝通交流，提升自主學習能力和團結協作能力，促進身心全面發展[1]。

2 微課資源建設

2.1 建設目標

(1) 模塊化。“數字邏輯與設計”課程知識點較多，章節內容雖較為獨立，但各章節知識點聯系密切。教師將課程內容劃分為多個模塊，通過模塊化教學，學生明確章節主要知識點，形成內容完整、模塊豐富的教學資源包。

(2) 系統化。“數字邏輯與設計”的微課資源建設，通過課程章節微視頻制作，將不同知識點聯系在一起，為學生的系統化學習提供幫助，實現系統化教學。

(3) 精細化。微課視頻時間較短，內容少而精，非常適合學生自主學習。精細化的微課視頻可使學生短時間內掌握課程知識點，確保學生始終保持學習熱情。微課資源的精細化特征，使學生聚焦學習重點，提升課程學習效率[2]。

2.2 建設步驟

微課資源建設須貫穿于“數字邏輯與設計”課程全過程，教師根據教學不同階段特征，開展不同的教學工作，實現微課資源的有效建設。高校建立完善的互聯網教學平臺，具備課程學習、在線練習、在線交流及評價反饋等功能，為教師開展微課及翻轉課堂提供保障。

(1) 教學設計階段。教師明確課程教學目標、教學內容及學生學習能力，有針對性地進行微課視頻制作，并將微課視頻上傳到網絡教學平臺，為學生自主學習提供便利。就“數字邏輯與設計”課程而言，教學目標是掌握數字邏輯電路的基本概念、相關理論及設計方法。在總體教學目標支持下，教師針對不同章節，制定相應的教學目標，完成微課設計。在此，選擇“數字邏輯與設計”中五個章節，闡述教學目標及微課資源建設要點，見表1。

微課資源的建設需將課程知識點作為主體，通過簡潔的語言及明確的表達呈現知識點，畫面簡潔大方，不出現與知識點無關的內容，為學生自主學習提供便利。

表1 “數字邏輯與設計”課程微課資源建設要點

(2) 課堂教學階段。教師應采用多樣化教學方法，充分發揮微課資源的重要作用。常見的教學方法有課程講解法、自主探究法、小組學習法、多媒體教學法等。對概念性知識，教師可采用課程講解結合多媒體教學方法；對操作性知識，教師可采用問題引導結合小組學習的教學方法；對培養計算機思維的知識點，教師可采用自主探究法并結合討論交流的教學方法。

(3) 教學評價階段。教師采用多元化評價方法，結合學生課堂表現及現場設計結果，對學生進行全面有效評價。課堂表現主要是學生考勤；現場評價主要是隨機選取課程設計題目，學生在規定時間內完成設計，以此考查學生程序編寫能力、項目分析能力、設計能力及硬件調試能力等，學生顯露出不足點，在未來的學習中不斷彌補完善。

3 微課資源應用

3.1 理論應用

在課堂教學階段，教師采用多樣化教學方法，確保微課資源的有效利用。在微課資源應用背景下，課堂講解法和傳統教學法有所差異，教師需在網絡教學平臺上傳微課視頻，學生通過智能手機、平板電腦等移動設備展開在線自主學習，在教學平臺上開展小組討論，分析自主學習過程中出現的問題，將討論后仍沒解決的問題提交教師。在課堂教學過程中，教師重點解決學生在線學習中存在的問題，拓展學生知識面，提高課堂教學的效率[3]。

3.2 實踐應用

以“數字邏輯與設計”課程的數字邏輯概論章節為例，筆者探討微課資源的應用。教師在教學前，明確數字邏輯概論的教學目標，有針對性地制作三個微課資源，將資源上傳到互聯網平臺。第一個微課資源：基本邏輯運算相關知識點，包括數字技術發展歷程、數字電路與數字信號的概念及特點、數字電路的設計分析及調試等；第二個微課資源：邏輯函數的概念與常用表達方式，包括邏輯函數的概念、邏輯函數的表示方法、真值表、邏輯圖、卡諾圖等；第三個微課資源：數制間轉換，包括數制的表達式、十進制、二進制、八進制、十六進制、二進制和十進制的轉換、二進制和八進制的轉換、二進制和十六進制的轉換。

學生學習中對概念性知識的理解較為深入，問題集中在數制間轉換。教師首先運用多媒體課件向學生展示數制間轉換，然后要求各小組進行討論交流，分別進行數制間轉換練習，對練習過程中存在的問題，及時給予指導與解答，最后在學生練習完成后，向學生介紹二維碼工作原理，使學生認識到二進制在生活中的廣泛應用，激發學生對“數字邏輯與設計”課程的學習興趣，為未來進一步學習奠定良好基礎[4]。

課后評價階段，教師采用多元化評價方式，如師生評價、生生評價、自我評價。師生評價中，教師根據學生表現，以鼓勵和表揚語言為主，增強學生學習“數字邏輯與設計”課程的信心，如“二進制和十進制的轉換不夠熟練，多練習就會有所提升”“概念性知識掌握較為扎實，但數制轉換的準確性有待提升”等；生生評價中，使學生認識到自身在小組學習上的不足，進一步提升學生合作意識；自我評價中，學生審視自己、肯定自己、完善自己，提升課程學習效果，如在數制轉換課程中，學生自我評價的內容可包括“是否積極開展自主學習及小組討論，是否在自主學習中發現問題，數制間轉換練習是否準確等”。

3.3 應用策略

(1) 知識點講授環節。教師教學前提取知識點，運用側重于分析的設計內容代替傳統側重于理論講解的內容，為學生構建較為輕松和自由的學習空間，充分發揮學生的主觀能動性，增強程序設計的創造力和熱情。

(2) 內化吸收環節。在第一次開展翻轉課堂教學時，教師向學生簡單介紹翻轉課堂的基本內涵，增強學生配合度，調動學生積極性。教師要及時了解學生對翻轉課堂的接受程度和反饋意見，進一步提升教學效率。

(3) 討論環節。在組織學生分組討論時，教師可將討論環節分為小組內部討論、班級內部抽查答疑、教師梳理總結等，以此提高學生對新知識的理解程度。小組劃分可按學生學習特點和學習能力進行，讓不同階段的學生都能在翻轉課堂的教學模式中獲取相應知識，解答自身學習中遇到的困惑。

4 結語

微課資源在“數字邏輯與設計”課程中的應用具有顯著優勢，教師在課前明確教學目標，進行微課資源建設，將其上傳到網絡教學平臺，課堂教學中應用多樣化的教學方法，解答學生自主學習過程中出現的問題，通過多元化教學評價，為學生進一步學習提供指導。