基于翻轉課堂的數字邏輯線上教學

劉華艷

（湘南學院軟件與通信工程學院，郴州423000）

0 引言

2020 年新型冠狀病毒由武漢向全國各地蔓延，數萬人染疾，人人惶恐。為有效控制疫情，國家呼吁大家宅在家中，別亂出門；為了確保廣大師生的生命安全和身體健康，教育部不得不延遲開學，提出了“停課不停學”的號召。

為了響應教育部“停課不停學”的號召，各校積極推進線上教學工作，湘南學院從2 月17 日起正式開始線上教學。教師們積極參與，不斷地探索，有的老師采用了網絡直播的教學方式，實施之后遇到了一些困難：第一，網絡擁堵，時?？D，給師生帶來極大的不良體驗；第二，直播教學需要各科老師協定好上課時間，由于每個教師可能任教多個班級，授課時間幾乎很難調動，只能按課表來完成，教學時間固定、時長固定，對學生而言，長期對著電腦或手機學習，給視力帶來極大的損害。因此，網絡直播方式并非一種良好的線上教學方式。

那么，在全國性各類學生大規模采用線上教學的情況下，大學的線上教學究竟應該采取何種形式進行，才能破解上述問題呢？筆者以數字邏輯課程為例，給大家簡單介紹一種基于翻轉課堂的數字邏輯線上教學。

1 翻轉課堂的現狀及適用性

1.1 翻轉課堂的現狀

翻轉課堂最早是由美國林地公園中學的喬納森和亞倫兩位化學老師提出并實踐的。翻轉課堂將學習的主動權由教師轉移到學生，學生主動學習、相互討論，教師傾聽學生的見解，對其中不當之處進行指正。我國從2013 年開始系統研究翻轉課堂，直到2016 年正式流行起來，形成了一次爆發性增長，此后在2017 年達到峰點后開始回落[1]。

1.2 線上翻轉課堂的適用性

受疫情影響，學校延遲開學，學生在沒有教材的情況下，能否進行翻轉課堂呢？答案是肯定的。首先，在“互聯網+”時代下，網絡資源十分豐富，與課程相關的電子書版本眾多，與課程有關的微課視頻也可以找到不少，此外愛課程、超星泛雅等線上教學平臺的推廣與使用，QQ 和微信等交友軟件的使用都為線上翻轉課堂的實施提供了良好基礎。

與中小學生相比，大學生的學習能力和理解能力，以及使用各種信息技術工具和軟件的能力都要強，因此，以翻轉課堂模式開展線上教學更適用于大學生。同時，培養學生的自主學習能力，滿足學生個性化、多樣化的發展需要，也是大學人才培養的重要目標。

2 數字邏輯翻轉課堂線上教學實施過程

2.1 前期準備

在進行線上教學前，教師需要選定一個網絡教學平臺，在選定的平臺上，根據課程教學目標建設自己的課程。為了響應國家“停課不停學”的號召，目前很多網絡教學平臺都免費開放，其中愛課程、超星泛雅是湘南學院教師選用最多的兩個平臺。這兩個平臺不僅資源豐富、功能齊全、操作簡單，而且都有對應的App（中國大學MOOC 和學習通），學生在智能手機上下載安裝這兩款App 即可進行學習。

建設課程的第一步是做好課程導入。課程導入以上傳文檔為主，例如課程的基本信息、教學周歷表、課程的教學大綱、實驗大綱、考核大綱、教師為學生挑選的電子教材、電子課件等，其目的是讓學生在上課之前對本課程的學習目標、學習內容框架、學習進度、學習成果及其評價有一個較全面的了解，幫助學生按自己的需求和能力來做出最適合自己的學習計劃，順利進入日后的自主學習。

課程建設的第二步是教學設計。教學設計要遵循“目標-活動-評價”一致性原則，即根據課程教學大綱的基本要求和學情進一步細化各模塊（或章）的具體學習目標，然后根據目標要求設計學習內容及相應的學習活動，以學習活動形成的成果檢測評價目標達成度。同時，遵循學生的認知規律，并充分考慮線上教學的特點，即按照微課要求梳理知識點，以便選用或制作教學視頻。

例如數字邏輯課程第四章的重點知識——組合邏輯電路設計，教學目標是要求學生掌握組合邏輯電路的設計步驟，能正確地設計出需要的組合邏輯電路。為了實現這個目標，可將本節內容劃分為4 個知識點：組合邏輯電路設計的一般步驟；多輸出組合邏輯電路的設計；包含無關條件的組合邏輯電路設計；無反變量提供的組合邏輯電路設計。每個知識點用一至兩個具體例子來說明。這種“化整為零”的方法將一節的內容按從易到難的方式層層遞進地劃分為若干個知識點，每個知識點都有自己的側重點及相應的學習成果，讓學生在每次學習中都有恍然大悟的感覺，獲得極大的成就感和自信心。

知識點劃分完畢后，接著就需要針對每個知識點尋找或錄制相應的小視頻。受疫情影響，教師只能在家辦公，設備簡單，錄制效果比不上以前在學校或找專業公司錄制的效果，因此大家可盡量搜索并采用他人原有的小視頻。在中國大學MOOC 和學習通上有許多教學視頻，若有符合自身需要的，可直接借用他人視頻；若沒有符合要求的，則只能自己錄制相關小視頻，每個視頻講解一個完整的知識點，時長控制在15-20分鐘內以滿足學生碎片化學習時間。錄制工具可采用EV 錄屏，操作簡單，錄制效果也能滿足要求。

2.2 課中組織與指導

為便于組織教學，教師要把自己的課程教學設計，按教學計劃和學生的學習情況制定學習任務單，在每周的固定時間，發布本周的學習任務，以便學生能及時接收學習任務，并在規定時間（如接收任務起三天或五天）內完成。學習任務的布置應盡量體現重、難點，作業布置要體現層次性及不同層次的學習成果，既不給基礎薄弱學生造成負擔又能讓成績優秀的學生“吃得飽”，如組合邏輯電路設計的學習任務單見表1。

學生是翻轉課堂的執行者，是真正的“主角”[2]。學生在接到學習任務后，可登錄平臺觀看相應的視頻或課件。為了避免網絡擁塞的情況，學生可根據自身的情況制定好相應的學習計劃，錯峰學習，在規定時間內完成學習、參與相關討論并提交作業即可。

線上翻轉課堂要想取得良好的教學效果，就必須充分發揮學生的主觀能動性，讓學生愿意學、喜歡學、主動學，因此，教師在教學設計和教學指導過程中都應想方設法提高學生的學習興趣。例如在數字邏輯線上教學過程中，教師在作業布置上體現層次性，學生根據自身能力來選擇完成，不給基礎薄弱的學生造成沉重的學習負擔，讓學生保持對課程的學習興趣；對學有余力的學生，教師鼓勵他們在設計出電路圖后，使用仿真軟件如Multisim 等來實現電路。數字邏輯本來就屬于一門實踐性很強的專業基礎課，受疫情影響，學生不能到學校實驗室進行實驗，體會不到實驗成功的樂趣，這時采用仿真軟件來實驗，對學有余力的學生來說是一種提高學生學習興趣、增強學生學習自信心的好辦法。只要學生對學習產生了興趣，那么學習效果自然會越來越好。

表1 組合邏輯電路設計學習任務單

線上翻轉課堂師生間的互動是一個較為艱難的過程。只有少數學生在學習過程中遇到問題會主動與教師交流討論，但大多數學生因為羞澀等原因不愿意主動與教師交流，有的學生會出現自認為全懂了，實際上一知半解的情況，這種情況下學生也不會主動尋求教師的幫助。缺少師生互動，教師就比較難以掌握學生的學習情況。因此教師要特別注意在教學平臺討論區針對一些重要概念發布相關討論，如本次組合邏輯電路設計課，可發布關于無關項的討論，讓學生自己來說什么是無關項，在電路設計時什么時候會有無關項。當然教師也可以與學生約定一個時間，直接進行線上交流討論，通過討論加強師生交流互動，既可以及時幫助學生發現問題、解決問題，又能夠增進師生感情。

2.3 課后學習成果評價

線上教學的評價，采用學習成果導向的“形成性評價”方法，評價內容由學習任務完成情況和學習成果兩部分構成，評價結果及時在教學平臺發布，以激勵學生線上學習。

教師在發布任務單的同時將視頻、課件等以任務點的形式發布下去，任務完成情況就可以由教學平臺自行統計，教師登錄平臺后可直接看到學生是否完成相關學習。

為了避免學生的某些投機取巧的行為，教師對學生學習成果的評價側重在作業完成情況上。通過批閱作業，教師可以看到每個學生對知識的理解和運用情況，有針對性地進行單個答疑。對學生遇到的一些共性問題，則可對這些問題再次進行線上指導，或將該部分知識點進行歸納總結，再次發布到教學平臺上供學生消化、鞏固。成績評定分為不及格、及格、中等、良好、優秀五個等級，根據學生提交的學習成果數量和質量評定相應的等級。對改進電路有創新思維的優秀成果，要及時地點評肯定，并發布到教學平臺上，有意識地培養學生的創新能力。

3 結語

線上教學實施一個月以來，從與學生的交流情況來看，大部分學生已經逐步適應了翻轉課堂這種教學方式，自學能力得到了提高。從學生的學習成果看，學生對知識的掌握及運用與以往線下教師教學的情況類似，以本次任務的學習為例，多數學生都掌握了組合邏輯電路設計的基本步驟，能正確設計出符合要求的邏輯電路，但是在電路優化上存在著一些問題。少數基礎薄弱的學生學習起來較為吃力，由于該部分學生缺乏自信，不敢與老師交流，也很少與同學交流討論，所以學習進步緩慢。在日后的教學中，必須注重學生的分組[3]，在課前調研的基礎上選好小組長，優化組員搭配，通過互幫互助的模式，讓學生共同進步。

總之，采用翻轉課堂模式進行大學線上教學，既可以避免網絡擁堵卡頓，又可以滿足學生個性化、多樣化的學習需要，還能有效地培養學生的自我規劃能力和自學能力，形成良好的學習習慣，讓學生受益終生。