摘 要：根據(jù)數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程的理論基礎(chǔ)要求高、實(shí)踐動手能力要求強(qiáng)、應(yīng)用性廣、學(xué)時較短的課程特點(diǎn)，對目前主流的三種教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)分析，并引入混合教學(xué)模式的概念;結(jié)合數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)要求，得出在理論上SPOC教學(xué)模式將更適合該門課程的教學(xué)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn);SPOC;教學(xué)模式

引 言

2020年上半年，COVID-19新冠疫情給人們的生活帶來了巨大的影響。為了盡力控制全國疫情蔓延，教育部對各個高校提出了在學(xué)生不返校的前提下積極開展線上教學(xué)，充分利用現(xiàn)有各類在線課程資源，開展在線教學(xué)[1]。我校教師積極響應(yīng)國家教育部要求，積極主動建設(shè)各類課程的線上教學(xué)資源，但實(shí)踐性較強(qiáng)的數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程在開展線上教學(xué)時由于學(xué)生在家無法完成動手實(shí)驗(yàn)操作，所以采取了基于QuartusII仿真平臺的在線仿真教學(xué)平臺;通過具體實(shí)驗(yàn)觀察分析邏輯部件運(yùn)行的基本規(guī)律，加深對基本邏輯部件工作原理和實(shí)際工作狀態(tài)的理解，掌握常用電子儀器的使用方法和常用的邏輯電路的設(shè)計(jì)、連接和測試方法，激發(fā)學(xué)生對數(shù)字邏輯電路的興趣，建立設(shè)計(jì)電路的基本思想[2]。

1、數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)

數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)是我院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門實(shí)踐類課程，在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)體系中占有重要地位。學(xué)生通過數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)可以掌握基本電子測量設(shè)備的使用方法以及掌握基本實(shí)驗(yàn)操作技能，通過對不同實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證、設(shè)計(jì)、分析等過程可以很好的鞏固、提升、加深學(xué)生多課程理論內(nèi)容的理解和掌握，可以為今后參與大型硬件開發(fā)項(xiàng)目打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

綜合數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程的各類特征可歸納為以下四點(diǎn)：第一，對學(xué)生數(shù)字邏輯理論基礎(chǔ)要求較高;第二、是一門實(shí)踐類課程，對學(xué)生的動手能力具有一定的要求;第三，是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)完課程之后可以再生活中找到各種應(yīng)用場景;第四，學(xué)時較短，作為數(shù)字邏輯課程的配套實(shí)驗(yàn)課程，分配的課時較短但卻涵蓋較多的知識要點(diǎn)、技術(shù)難點(diǎn);第五，通常在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成教學(xué)，受儀器設(shè)備限制需要進(jìn)行分組教學(xué)。

2、主流教學(xué)模式的應(yīng)用分析

（1）傳統(tǒng)教學(xué)模式是指我國各級各類學(xué)?，F(xiàn)在普遍采用的講解-接受型的教學(xué)模式[3]。其優(yōu)缺點(diǎn)分析如下

優(yōu)點(diǎn)：傳統(tǒng)教學(xué)通常發(fā)生在教室內(nèi)，教師與學(xué)生可以面對面交流，在教學(xué)過程中可以直接進(jìn)行各種形式的教學(xué)互動，切在教學(xué)過程中教師處于主導(dǎo)地位，對教學(xué)更具引領(lǐng)性;教師在教學(xué)過程中對整個課堂秩序的監(jiān)控、管理、組織更具有直接性;學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到較多的問題可以及時發(fā)現(xiàn)及時解決使教與學(xué)更具針對性;管理監(jiān)督者對教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)督和調(diào)查更加直接有效。

不足：教師過分處于主導(dǎo)地位將會在一定程度上抑制學(xué)生學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性和主動性;傳統(tǒng)教學(xué)模式具有“重教輕學(xué)”的特點(diǎn)，容易致使學(xué)生對教師或教材知識的權(quán)威產(chǎn)生迷信[4];對任課教師的閱歷、知識水平、課程理解、責(zé)任感有著較高的要求。

（2）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是指上課之前學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)授課教師提前準(zhǔn)備好的教學(xué)視頻以及其他材料進(jìn)行學(xué)習(xí)[4]。其優(yōu)缺點(diǎn)分析如下

優(yōu)點(diǎn)：學(xué)習(xí)受時間地點(diǎn)的約束較小;可以反復(fù)觀看;教學(xué)形式新穎可以調(diào)動學(xué)生積極性，從被動學(xué)習(xí)改變到主動學(xué)習(xí);分為小組學(xué)習(xí)講述，有利于增加學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力;是學(xué)生充分接觸主題相關(guān)知識，有利于學(xué)開闊學(xué)生視野;

不足：知識更新時需要重新錄制視頻，準(zhǔn)備材料;需要耗費(fèi)教師大量的課下時間查閱資料、錄制視頻、準(zhǔn)備材料[4];需要學(xué)生組長具備較高的能力領(lǐng)導(dǎo)組員開展學(xué)習(xí);課程內(nèi)容以及質(zhì)量難以保證;對同學(xué)的參與度要求較高;學(xué)生需要觀看3-6個學(xué)習(xí)視頻才能達(dá)到知識內(nèi)化階段中教師的講授速度[4]。

（3）線上教學(xué)模式是指教師利用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)平臺及相關(guān)設(shè)備對學(xué)生進(jìn)行在線教學(xué)，學(xué)生不必與講述教師同處一個地理空間內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的教學(xué)方式。其優(yōu)缺點(diǎn)分析如下：

優(yōu)點(diǎn)：教與學(xué)不受空間時間的限制，只要有互聯(lián)網(wǎng)和相關(guān)設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)教學(xué)與學(xué)習(xí);教學(xué)形式和手段多樣，可以充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)資源的優(yōu)勢輔助教學(xué);對于較難的知識點(diǎn)教師只需講述一遍，學(xué)生即可反復(fù)觀看學(xué)習(xí);可通過彈幕的形式與學(xué)生充分交流。

不足：不利于教師對課堂學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的把控;教學(xué)質(zhì)量難以把控;容易出現(xiàn)教師在努力講，學(xué)生不努力學(xué)的情況;對互聯(lián)網(wǎng)以及電力等相關(guān)資源和設(shè)施設(shè)備要求較高。

3、混合教學(xué)模式探討

結(jié)合數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程的特征以及主流的三種教學(xué)模式的優(yōu)缺點(diǎn)分析可以得出并沒有一種完全切合課程特征的教學(xué)模式，但可以結(jié)合各種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)出一種混合教學(xué)模式來執(zhí)行數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)。

加州大學(xué)的阿德曼·福克斯教授曾提出小規(guī)模專有在線課程（Small Private Online Course，SPOC）的教學(xué)模式并在其學(xué)校進(jìn)行了初步應(yīng)用[6]。SPOC與MOOC課程在很大程度上相似，但SPOC相對于MOOC課程的突出特征在于SPOC更注重小班教學(xué)，其教學(xué)規(guī)模通?？刂圃诙酥畠?nèi)以便高效開展線下教學(xué);其中的Private是更加趨向于課程定制化，會根據(jù)學(xué)生們不同的學(xué)習(xí)背景、基礎(chǔ)知識來對課程進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整[5]。SPOC教學(xué)模式在具備可利用在線資源和時空拓展的特性外，還能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行課程定制，通過線上教學(xué)線下實(shí)體課堂互動教學(xué)的方式進(jìn)行執(zhí)教，所以SPOC教學(xué)模式具備較高的靈活性和高效性。

根據(jù)數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程的傳統(tǒng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)：首先，數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程是數(shù)字邏輯課程的一門驗(yàn)證、鞏固型的實(shí)踐類課程，以實(shí)際工程為背景，和課程理論知識為基礎(chǔ)，更具備輔助拓展課程的特點(diǎn);其次，通常會根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備以及上課人數(shù)對同學(xué)們進(jìn)行分組，通常是20人一組;然后，該門課程具備學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組與小組之間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想交流的特征，對學(xué)生掌握知識的應(yīng)用性、創(chuàng)新性、深度理解更有利;最后，學(xué)生可以通過實(shí)際動手實(shí)踐來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，更加突出課程對學(xué)生獨(dú)立思考問題解決問題能力的培養(yǎng)。根據(jù)以上的傳統(tǒng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)結(jié)合SPOC的特征以及適用教學(xué)場景，可以得出在理論上SPOC教學(xué)模式相較于其他三種教學(xué)模式將更適用于數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)。

4、結(jié)語

通過數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程的課程特點(diǎn)，以及對三種主流教學(xué)模式以及SPOC教學(xué)模式的分析，不難看出SPOC教學(xué)模式使得教學(xué)方式以及內(nèi)容更加靈活多變，教學(xué)效率更高，可以根據(jù)不同理論基礎(chǔ)水平以及課程背景的同學(xué)進(jìn)行更精細(xì)化的教學(xué)，更加適用于數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)要求。在當(dāng)前COVID-19疫情影響下而被迫采取線上仿真的教學(xué)方式中暴露出了諸多問題，通過對SPOC教學(xué)模式的探索，發(fā)現(xiàn)其各方面特征都比較符合數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)，下一步將根據(jù)這學(xué)期暴露出的不同的教與學(xué)的問題結(jié)合新的教學(xué)模式對其進(jìn)行彌補(bǔ)修復(fù)進(jìn)一步提高數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量。

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項(xiàng)目基金：中國民航飛行學(xué)院教研項(xiàng)目（A201833）