高秋紅

[摘 要]“數字電子技術”課程的內容相對簡單,但在以傳統授課方式的授課中遇到了“高分低能”的尷尬問題。根據該課程的內容和特點,形成了一種“線上”與“線下”結合,“理論”與“實踐”相結合的、項目驅動的線上線下混合教學模式,實踐證明,該教學模式提升了學生實際電路的設計能力和學習的自主性。
[關鍵詞] 項目驅動;線上線下混合教學模式;數字電子技術
一、研究的背景和必要性
(一)國內外同類課程信息化與教學相結合情況與研究動態
混合式學習(Blended Learning)最早出現在企業培訓領域,主要包括面對面教學和網上學習兩個部分,2013年之后進入快速發展的階段,很多高校相繼引進該學習方式進行教學模式的改革,比如江蘇開放大學[1]、四川大學電子信息學院[2]及同濟大學浙江學院[3]等高校都先后嘗試了“數字電子技術”課程的混合式教學改革。通過對上述高校的研究成果進行調研后整理出以下共同特點:
1.“數字電子技術”課程的混合式教改都采用了“線上—線下”相結合的方式進行,即網上學習和面授學習相結合的方式。實踐證明,該方式能較好地調動學生的積極性和主動性。
2.“數字電子技術”課程的混合式教改很多都與翻轉課堂的課堂組織方式相結合,這樣能夠更好地增加課堂的互動性,鍛煉學生的自我學習能力。
(二)開展線上線下混合教學模式的必要性
基于我校學生及00后學生的特點,學生基礎知識面較窄,基礎薄弱,對于新知識的學習和掌握能力較弱,但喜好應用電子產品,對網絡平臺應用熟練,且對于色彩豐富、畫面感十足的視頻、動畫等表現形式更易于接受[4],因而適于開展線上線下混合教學模式。以前,“數字電子技術”這門課程以傳統的面對面講授為主的主要教學模式,學生們的理解情況還是比較不錯的,但由于是被動地接受知識,因而學生的學習積極性不高,互動不夠,學習效果不是很理想,而且獨立分析問題、解決問題的能力得不到鍛煉。因此,該門課程更急需應用混合式教學模式,以提高學生的學習積極性和綜合能力。
二、項目驅動的線上線下混合教學模式在“數字電子技術”課程中的具體實踐
(一)總體設計思路
“數字電子技術”課程采用“線上”與“線下”相結合的方式進行授課,線上部分充分利用學校網絡教學平臺,全程協助學生完成課前的預習、課上的控制、課后的復習與作業的提交、問題的反饋等多途徑的學習和交流。授課內容以“理論”與“實踐”相結合的項目驅動式方式來進行,讓學生通過“做中學”的樂學方式真正體會每一個知識點的用途。全學期線下部分的“7+1”作業(7個小項目和1個大項目),是一個完整有趣的實際項目,比如“數字寶寶的誕生”“搶答器”“智能交通燈”等,目的是重點考察學生的實際設計和制作能力。
(二)具體執行——以“初生之犢——數字寶寶的誕生”單元電路設計為例
“數字電子技術”課程的單元設計,總體上是按照知識結構劃分成三個大模塊:組合邏輯電路、時序邏輯電路和其他電路。每個大模塊的所有知識點都分布在各個項目中具體展開,具體內容以項目串入相關知識點的方式來進行,比如以“初生之犢——數字寶寶的誕生”為例,這個項目的相關知識點有編碼器、譯碼器、譯碼器的應用和顯示譯碼。每個項目模塊下的板塊分為:導學圖——自學任務單——自學PPT——課前測試——授課PPT——項目制作視頻——課后作業——總結反饋。整個教學設計的展開按照“兩上兩下”的過程進行,即“線上預習——線下授課——線上提交作業——線下總結”。具體過程見圖1所示。
1.“線上預習”。學生上課前按照導學圖的索引和有問題導向的自學任務單以及相關知識點的PPT完成課程的預習,預習的效果可以用課前小測來自我檢驗。
2.“線下授課”。學生經過預習后,課上帶著問題來聽課,課上不是重復講授預習的知識點,而是以項目驅動的方式展開,比如“初生之犢——數字寶寶的誕生”單元電路設計,課上先給出設計的具體要求,幫助學生將大任務拆解成小任務,引導學生自己思考,利用預習的相關知識點解決問題,當堂能夠完成該項目的設計。在項目設計過程中加深了知識點的理解和實際落地,課上也會穿插點名、提問、隨堂測驗等方式控制課堂。
3.“線上提交作業”。課后會根據學生的實際能力布置相近或進階項目的設計,學生可以自行上網觀看課上項目的制作視頻和課件,借鑒學習,完成課后作業,并在網上提交PROTEUS仿真作業,有疑問可隨時利用學校網絡教學平臺或微信答疑。
4.“線下總結”。學生提交網上作業后,教師會一對一給出詳盡的批改意見和建議,指出問題所在,督促再次提交。下次課上再由老師根據作業問題進行總結,并在網上公布優秀作業,以供大家學習借鑒。
(三)取得的效果
1.學生實際電路設計能力明顯提高。比較往屆未實施混合教學模式的學生和本屆實施混合教學模式的學生所做的電路設計,可以看出設計能力有了明顯提高。例如,以往學生只能在老師的帶領下完成基本的組合時序電路的設計,比如60秒定時器的設計。本屆學生則80%可獨立完成比較復雜的電路設計,比如智能交通燈的設計,具體包括時基電路、定時器電路、控制器和譯碼顯示電路部分的設計。
2.學生的學習自主性有所提高。線上線下混合教學模式的使用,督促學生去主動使用學校網絡教學平臺來學習,較好地培養了學生的自學習慣。
與以往相比,這是一個從無到有的過程。在實施改革的學期中共有15周的教學周,學生平均進入課程51次,在線時長247分鐘,平均每周進入3.4次,在線16分鐘。隨堂作業提交效果最好,8次測驗平均值達到7次提交。課后提交作業(含反復提交的)的,平均值已達到8次,最高次數達到30次。
三、結語
實踐證明,項目驅動的線上線下混合教學模式在“數字電子技術”課程的應用過程中,明顯地提高了學生的實際電路設計能力和學習主動性。今后可繼續推廣和深入研究,尤其是那些得到學生比較推崇的教學環節,比如課前點名,有助于推動學生到課的積極性;課前/隨堂測試,能及時檢查自己預習的效果或當堂所學的內容;還有點擊率比較高的課后作業的視頻指導,可對學生實際設計電路起到有效指導作用。
盡管項目驅動的線上線下混合教學模式取得了一些效果,但在實施中也發現了一些問題,比如學習能力較差或主動性不夠的學生,在學習過程中會遇到比以前的課程教學模式更大的困難等。
參考文獻
[1]陳希.基于翻轉課堂的混合式教學模式應用——以數字電子技術及應用課程為例[J].中國教育技術裝備,2017(12):129-131.
[2]李健,李智,彭韻陶.數字電子技術的混合式教學[J].教育教學論壇,2018(4):175-176.
[3]佚名.基于雨課堂數據采集與分析的過程性評價方法的研究與應用——以“數字電子技術”課程為例[J].工業和信息化教育,2019(6):29-32.
[4]趙航,劉銀輝.“數字電子技術”課程改革方向探索—網絡課程建設的意義[J].北方文學旬刊,2014(8):197-197.