“雨課堂”平臺(tái)在模擬與數(shù)字電子技術(shù)課程中的應(yīng)用研究

彭永進(jìn) 王昌軍 趙曉艷 田秀娜 馮健 黃河

[摘 要]隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念已經(jīng)在當(dāng)今世界的各行各業(yè)中逐漸深入人心。作為應(yīng)緊跟時(shí)代發(fā)展潮流、培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求和特點(diǎn)的復(fù)合型人才為主要任務(wù)的高等教育行業(yè)人員，除了要不斷改進(jìn)傳統(tǒng)的教育模式，繼續(xù)深挖傳統(tǒng)教育模式的潛力，更要時(shí)刻注意社會(huì)發(fā)展的新潮流和新動(dòng)態(tài)，及時(shí)、有效地將新技術(shù)和新方法融入自己已有的教學(xué)模式中，達(dá)到取長(zhǎng)補(bǔ)短、有機(jī)融合、不斷提高教學(xué)效果、更好地培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的人才目的。

[關(guān)鍵詞]“雨課堂”;高等教育;模擬與數(shù)字電子技術(shù)

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.06.105

[中圖分類號(hào)]TP312.1-4;G642[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1673-0194（2020）06-0-02

0? ? ?引 言

2016年，清華大學(xué)的在線教育辦公室和學(xué)堂在線合作推出了一種基于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”理念的新型混合式智慧教學(xué)工具——雨課堂。該教學(xué)工具從問世以來以其操作方便快捷、功能齊全等特點(diǎn)受到廣大高校教師和學(xué)生的喜愛。使用者普遍反映該軟件較完美地集合了傳統(tǒng)PPT教學(xué)、流行的微信及其他先進(jìn)的信息技術(shù)，極大地拓展了師生的交流空間，加深了師生互動(dòng)，增強(qiáng)了教師對(duì)課堂和學(xué)生狀態(tài)的掌控，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。本文以“雨課堂“平臺(tái)在模擬與數(shù)字電子技術(shù)課程中的具體應(yīng)用為例，對(duì)該平臺(tái)的運(yùn)用過程及其效果進(jìn)行分析和總結(jié)。

1? ? ?模擬與數(shù)字電子技術(shù)課程特點(diǎn)

模擬與數(shù)字電子技術(shù)是高等醫(yī)學(xué)院校影像技術(shù)專業(yè)學(xué)生的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課。主要內(nèi)容包括半導(dǎo)體器件、基本放大電路、生物醫(yī)學(xué)常用放大電路、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字邏輯電路基礎(chǔ)、組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路等相關(guān)理論和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠?qū)Ω鞣N模擬電子電路做出定性、定量分析，從而判斷這些電路的功能及優(yōu)缺點(diǎn);學(xué)生在掌握數(shù)字電子技術(shù)的基本概念和基本理論的同時(shí)，還要掌握數(shù)字電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法，獨(dú)立分析設(shè)計(jì)出滿足實(shí)際需求的一些模擬電子電路、數(shù)字電子電路，具體包括電路方案論證、理論計(jì)算數(shù)值、電路的定型及元器件選型，還包括正確利用電子儀器進(jìn)行常規(guī)的實(shí)驗(yàn)調(diào)試等。作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，本課程要求學(xué)生系統(tǒng)掌握模擬電子技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)的基本概念、基本原理和基本分析方法，學(xué)會(huì)關(guān)注不斷出現(xiàn)的新器件和新電路，為以后深入學(xué)習(xí)微機(jī)接口與原理、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備安裝與維護(hù)等課程打下扎實(shí)基礎(chǔ)。本課程十分注重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力以及獨(dú)立分析解決問題的能力，為培養(yǎng)學(xué)生醫(yī)學(xué)影像檢查方法及醫(yī)療設(shè)備維修、維護(hù)等方面的基本技能打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

對(duì)于影像技術(shù)專業(yè)的學(xué)生來說，模擬與數(shù)字電子技術(shù)是一門承接大一基礎(chǔ)課程影像應(yīng)用數(shù)學(xué)、醫(yī)用物理學(xué)和高年級(jí)專業(yè)課程微機(jī)接口與原理、醫(yī)學(xué)影像設(shè)備安裝與維護(hù)的一門十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。教師在安排具體的教學(xué)過程中，既要處理好與相關(guān)課程之間的配合、銜接關(guān)系，又要避免重復(fù)，保證本課程結(jié)構(gòu)和體系的科學(xué)性與完整性。

2? ? ?模擬與數(shù)字電子技術(shù)課程傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的主要困難與問題

2.1? ?課程涉及的理論知識(shí)點(diǎn)繁多、知識(shí)面很寬，學(xué)生學(xué)習(xí)難度很大

模擬與數(shù)字電子技術(shù)課程的基礎(chǔ)理論來源于實(shí)際應(yīng)用中各種儀器所必不可少的各種模擬和數(shù)字電路模塊原理。課程學(xué)習(xí)過程要求學(xué)生具備非常扎實(shí)和完備的各種電路基礎(chǔ)知識(shí)，并在此基礎(chǔ)上獲得電路設(shè)計(jì)和故障排查能力，這對(duì)電路相關(guān)知識(shí)的理解和運(yùn)用水平要求非常高。學(xué)生在任何一個(gè)方面有所欠缺都會(huì)造成其在本課程的學(xué)習(xí)過程中遇到極大困難。

2.2? ?課程實(shí)踐性很強(qiáng)，對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力要求很高

懂得各種模擬和數(shù)字電路理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，對(duì)模擬與數(shù)字電子技術(shù)課程的真正掌握與否是要經(jīng)過實(shí)踐來檢驗(yàn)的。因此本課程中的實(shí)驗(yàn)部分就成為學(xué)生理論學(xué)習(xí)成果的重要驗(yàn)證過程。但在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生往往基于教師的指定參考書目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。但由于模擬和數(shù)字電路的復(fù)雜性和靈活性，僅僅依據(jù)書本上的二維圖，學(xué)生很難對(duì)其構(gòu)造及設(shè)計(jì)原理有較深入了解。此外，由于儀器數(shù)目、實(shí)驗(yàn)室空間以及教學(xué)時(shí)間有限等因素的影響，實(shí)驗(yàn)課堂上教師很難向全部同學(xué)介紹清楚每組電路設(shè)計(jì)。這種情況久而久之造成學(xué)生對(duì)電路設(shè)計(jì)原理和思路一知半解，進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)只是按照書上的操作步驟依葫蘆畫瓢，結(jié)果好壞全憑運(yùn)氣，出現(xiàn)故障束手無策，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果，同時(shí)還極大挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

3? ? ?“雨課堂”平臺(tái)在模擬與數(shù)字電子技術(shù)課程中的應(yīng)用

針對(duì)傳統(tǒng)課堂存在的種種問題和弊端，結(jié)合學(xué)生們所處的信息時(shí)代特點(diǎn)，筆者所在高校適時(shí)在模擬和數(shù)字電路的課程教學(xué)過程中引入了新興的智慧型在線教學(xué)工具——“雨課堂”平臺(tái)，通過將“雨課堂”平臺(tái)的線上教學(xué)和傳統(tǒng)線下教學(xué)過程有機(jī)融合，極大地拓展了師生交流的時(shí)間和空間，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣，極大地提高了傳統(tǒng)線上課堂的學(xué)習(xí)效率，取得了很好的教學(xué)效果。

3.1? ?完善雨課堂平臺(tái)的預(yù)習(xí)模塊，切實(shí)有效提高了學(xué)生的預(yù)習(xí)效果

在模擬與數(shù)字電路課程傳統(tǒng)教學(xué)模式中，學(xué)生的預(yù)習(xí)效果一直存有很大問題，嚴(yán)重影響了線下課堂的教學(xué)效果。限于師生交流時(shí)間和空間上的限制，教師也很難對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)效果進(jìn)行檢測(cè)，使部分學(xué)習(xí)主動(dòng)性比較差的學(xué)生產(chǎn)生僥幸和偷懶心理。利用“雨課堂”中的預(yù)習(xí)模塊，教師可以在課前準(zhǔn)備好學(xué)生預(yù)習(xí)所需要的參考資料，上傳一些視頻資料，學(xué)生可以借助微信平臺(tái)登錄學(xué)習(xí)。教師在網(wǎng)上可以設(shè)置一些問題來檢測(cè)學(xué)生的預(yù)習(xí)效果。同時(shí)學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中產(chǎn)生的疑問也可以發(fā)布在留言區(qū)進(jìn)行討論，教師可以適時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)和解答。這樣極大提升了學(xué)生的預(yù)習(xí)效果，有效避免了傳統(tǒng)課堂中想學(xué)的學(xué)不明白、不想學(xué)的偷懶耍滑的現(xiàn)象。尤其在實(shí)驗(yàn)課堂的預(yù)習(xí)模塊中，通過將“雨課堂”技術(shù)與虛擬實(shí)驗(yàn)課程相結(jié)合，學(xué)生在不進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的情況下就已經(jīng)預(yù)先了解了實(shí)驗(yàn)電路儀器的構(gòu)造和操作，學(xué)有余力的同學(xué)還可以預(yù)先在網(wǎng)上對(duì)自己的一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)提前進(jìn)行驗(yàn)證，這些都極大節(jié)省了教師在傳統(tǒng)線下課堂上的原理講解時(shí)間，克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂難以解決的一些困難和弊端，使學(xué)生的有效學(xué)習(xí)和實(shí)踐時(shí)間大大加長(zhǎng)，極大促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果提升。

3.2? ?課堂實(shí)時(shí)互動(dòng)

傳統(tǒng)線下課堂上，教師在講授理論知識(shí)和原理的過程中，難以掌握和了解整個(gè)班級(jí)學(xué)生的接受情況，由于時(shí)間限制，教師僅能通過提問個(gè)別學(xué)生來了解聽課情況。有的學(xué)生甚至?xí)ㄟ^自己的“表演”來迷惑教師。教師很難根據(jù)學(xué)生的聽講情況，對(duì)講課進(jìn)度、內(nèi)容及策略進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整?；诂F(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，各種實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)技術(shù)日臻完善。通過“雨課堂”建立的教師與學(xué)生課上實(shí)時(shí)交流平臺(tái)，學(xué)生對(duì)教師所設(shè)置問題的回答或討論題目的參與程度可以實(shí)時(shí)、完整地反饋給上課教師。因此學(xué)生的聽課效果和理解情況可以一目了然，極大促進(jìn)了教師課堂講授效果提升。同時(shí)，無論在理論還是實(shí)驗(yàn)課堂中，學(xué)生可以將自己聽課過程中產(chǎn)生的疑問發(fā)布在交流評(píng)論區(qū)，同學(xué)們可以就此進(jìn)行討論，教師可以根據(jù)課堂進(jìn)展情況進(jìn)行適當(dāng)講解與指導(dǎo)。同時(shí)，通過“雨課堂”中便捷的在線簽到、在線測(cè)試等模塊，教師可以迅速匯總學(xué)生的出勤情況、測(cè)試成績(jī)等，極大地節(jié)約了以往在傳統(tǒng)課堂中相關(guān)項(xiàng)目上所需花費(fèi)的時(shí)間和精力，提高了課堂的有效時(shí)間。

3.3? ?通過雨課堂在線交流，有效擴(kuò)展傳統(tǒng)線下課堂的時(shí)間和空間

以往的傳統(tǒng)課堂教學(xué)結(jié)束以后，師生間關(guān)于課程內(nèi)容和相關(guān)知識(shí)的交流討論受到了極大限制。通過“雨課堂”的在線交流模塊，學(xué)生可以不受時(shí)間和空間限制，對(duì)自己感興趣或有疑問的部分和同學(xué)以及教師進(jìn)行交流討論。教師可以將一些延展的知識(shí)內(nèi)容或者一些較深較難的問題發(fā)布在雨課堂的交流討論區(qū)，讓學(xué)生有充分時(shí)間進(jìn)行相關(guān)知識(shí)查閱和解答。學(xué)生可以在規(guī)定時(shí)間之前將自己的學(xué)習(xí)和解答情況發(fā)布在討論區(qū)，教師進(jìn)行網(wǎng)上評(píng)閱以后還可以將所有學(xué)生解答和自己評(píng)閱的具體內(nèi)容在線上公開，以供所有同學(xué)學(xué)習(xí)，達(dá)到同學(xué)們相互促進(jìn)、相互學(xué)習(xí)的目的。

4? ? ?結(jié) 語

通過將“雨課堂”技術(shù)有效運(yùn)用于模擬與數(shù)字電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)和理論教學(xué)中，將其與傳統(tǒng)線下教學(xué)方式有效融合，克服了傳統(tǒng)教學(xué)的許多困難和弊端，極大地增強(qiáng)了教師的講授和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。實(shí)踐表明，該技術(shù)值得在更多的課程中推廣應(yīng)用。

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