混合式教學在數字電路課程教學中的應用與實踐

黃俊仕 趙進輝 楊小玲

（江西農業大學工學院 江西·南昌 330045）

1 數字電路傳統課堂教學存在的問題及改革的必要性

第一，電子技術更新較快，尤其是集成電路的發展日新月異，而教材內容更新相對緩慢，很多課堂上講的知識拿到實際工程中去應用已嚴重過時，最新的知識、技術不能及時補充進來；第二，理論課時較少，而內容又較多，教師上課為了趕進度不得已采用“滿堂灌”的方式，學生用于消化的時間較少；第三，教學手段單一，傳統課堂多采用以教師為中心的單向輸出模式，學生參與度較低，學習效果差；第四，數字電路是一門實踐性較強的課程，傳統的數字電路實驗所做的實驗基本上是固定的，且所設計的實驗大部分是驗證型的，開放型、綜合型的實驗項目較少，不利于提高學生學以致用的能力。

2 “數字電路”課程混合式教學改革的具體措施

2.1 開發與整合教學資源

根據數字電路教學大綱的要求及能力培養目標，精心建設教學資源，構建知識傳授的框架和途徑。教學資源主要有基礎部分和拓展部分組成。基礎部分主要包綱教學大綱、教案、教學設計、參考資料、課程教學視頻、實驗操作視頻等，這些資源能夠反映課程教學思想、教學內容、教學方法、教學過程的核心資源；拓展部分包括案例庫、專題講座庫、素材資源庫、虛擬仿真實驗、試題庫、在線測試、在線答疑等。整個教學資源要具有系統性、完整性、共享性，方便學生利用碎片化時間線上學習。

2.2 在數字電路教學過程當中融入課程思政元素

一方面努力提高專業教師的綜合素養和思政教育能力，弘揚優秀的師德師風，還要努力提高立德樹人的工作水準，實現以立德樹人為育人目標的工作模式，這樣才能在課堂上自覺地反映黨和國家的政策，弘揚主旋律，傳遞正能量，把“三全育人”要求落實到教書育人全過程。另一方面，在教學內容設計上，找準切入點，以短片、講述等多種形式將斗爭精神、科學精神、工匠精神、人文精神等育人元素融入課堂教學的各個環節，實現課程育人的目的。在數字電路的課堂上既實現了知識的傳授，又突顯了價值引領。

2.3 教學方法、教學手段的多樣化

整個課程教學總體上采用線上線下混合教學模式。教師課前先將相關教學資源上傳至教學平臺，對于一些相對簡單的內容，比如數字電路基礎、門電路等，學生課前在線上完成視頻學習以及相關任務，對知識點進行提煉、消化。老師根據平臺上學生完成數據，充分了解學生對知識點的掌握程度，對掌握不好的知識點進行重點講解，解答學生學習中的困惑，引導學生知識內化。對一些理論性和實踐性較強的內容，可適當引入項目教學法、任務驅動法，學生線上領取工作任務，完成理論學習，線下完成項目的設計與制作，也可采用仿真技術，讓學生嘗試電路設計的多方案性，既可以驗證電路設計正確性，又使實驗結果更直觀，提高了學生的學習興趣，加深了對知識的理解運用。線下課堂教師對學生項目設計方案、可能應用的知識點、實物制作等組織討論和點評，在討論的過程解決完成項目所遇到的困難，對于大部分學生出現的問題進行完納總結。

2.4 制定多元化課程考核方式

課程考核摒棄傳統單一的考核方式，采用線上線下、課內課外混合式立體化考核方式。課程最終成績由平時成績和期末考試成績組成，各占50%。平時成績包括線上預習、簽到、練習、項目完成情況、期末期中綜合測試及課堂表現等多個方面。課堂表現主要是學生在線上線下課堂參與各項活動的總評，貫穿整個課程教學活動，項目完成情況主要由學生互評和教師評價兩部分組成。本考核方式更注重線上線下學習和互動等形成性過程的評價，適當減少結果考核等總結性評價，重點考察學生的綜合能力和每位學生在整個學習過程中的進步程度，為學生在知識與技能、過程與方法以及情感態度與價值觀的三維目標的實現提供事實性判斷依據，更加全面地促進學生的發展。

3 課程改革成效分析

3.1 營造了積極向上的學習氛圍

與傳統的以教師為中心教學模式相比，引入線上線下混合式教學模式，學生的學習環境更寬松，在線上完成必需的理論知識學習后，還可以自主選擇感興趣或是覺得有必要內容來補充。以項目引導、任務驅動的課堂教學方式大大刺激學生的學習欲望，學生要完成項目的設計制作，就必須主動查閱資料、學習理論、提高個人技能，遇到解決不了的困難，就得求助于老師或是同學，無形當中課堂參與度就高了，學習效率也提高了。線下課堂除了老師的答疑解惑，還有項目展示講解、教師點評、項目小組的互評等教學環節，也極大激發了學生的榮譽感和成就感，形成良好競爭的學習氛圍。

3.2 開展課程思政效果顯著

引入線上線下相結合的學習方式后，教師有更多的時間和篇幅來開展課程思政教育。一方面在線上課堂可以將行業最新發展動向、前沿技術、名人事跡、祖國自古以來所取得的偉大成就以視頻或是文字的形式展現，且不受篇幅限制，以潤物細無聲的方式將愛國主義、家國情懷、工匠精神等融入到課程當中，引起學生們的極大共鳴，甚至課后學生會去找相關的資料來看。另一線下課堂教師也能以案例的形式開展課程思政，并組織討論，及時有效了解學生個人觀點及思想動態，一旦發現與主流價值有所偏差，可以適當干預和引導，幫助學生樹立正確的人生觀、價值觀。

3.3 學生的工程實踐能力、創新能力得到了很大的提高

數字電路課程將教學內容分置于8項目，二十余個任務當中。以項目、任務的方式驅動學生自主學習、查閱資料，學生在整個項目的設計制作過程當中，無論是自主學習能力、知識內化能力、實踐操作能力、創新能力都得到了提升，幫助學生達到學以致用的目的，同時也增強了責任心。以江西農業大學19級電子信息工程80余人為例，參加全國電子大賽、江西省電子綜合設計大賽、江西省電子制作大賽、江西省機械創新設計大賽、智能農裝大賽、互聯網+、挑戰杯等各類國家級、省級賽事，獲得一等獎8人次、二等獎12人次、三等獎優勝獎優秀獎等累計20余人次；學生參與到各級大學生創新創業項目人數達到總人數40%左右。

4 教學總結與反思

通過近兩年數字電路教學實踐結果表明，這種新型混合式教學模式改變了傳統教學模式，教學方法教學手段多樣化，考核機制更注重過程考核，學生解決實際問題得到很大提高。混合式教學模式，打破了原有教學的時間地點限制，學生可以根據個人時間安排學習，學習中遇到的問題可通過交流平臺得到同學的幫助和教師的指導。同時教師在線下課堂時間更寬裕，教師在線下課堂時間里充分調動學生的學習積極性和參與度，體現了以學生為主體，教師為主導的教育理念。學生在完成項目過程中，對理論知識不僅僅停留在書面上，更是提高個人實踐操作能力，溝通能力、團隊協作能力、創新意識也得到了很大的提高。

當然，數字電路基于項目驅動的混合教學模式實施過程中也發現了一些缺點和有待解決的問題。首先，基于項目驅動的混合式教學模式在實際應用中，教師需要花費大量的時間精力優化整合教學資源、進行項目設計，所設計的項目既要保證知識點的覆蓋，又要保證項目的可操作性，還要兼顧課程思政，工作量是以往的數倍，甚至更多。這對教師的教學熱情和業務能力都提出了更高的要求；其次，學生要課前也要花數倍于傳統教學模式的時間來進行自主學習、查閱資料來完成項目，這對學生的學習態度和基本技能是個考驗；此外，基于項目驅動的混合式教學模式對于教學硬件設施要求，比如說實訓場地、實驗設備、網絡平臺等，對于一些實訓場地沒條件完成的項目，可適當考慮采用仿真軟件來完成。

5 結語

數字電路是一門既有理論又有實踐操作的專業課程，通過引入基于項目驅動的混合式教學模式，打破“以教師為中心、以教材為中心、以課堂為中心”傳統教學模式和時空限制，學生線上完成理論知識的學習，線下完成課程項目的設計與制作，從而達到全面提升學生溝通能力、實踐操作能力、創新工程實踐能力和解決實際工程問題能力的目的。