崔金榮 黃瓊 劉心 曹維 殷建軍 尹令

[摘 要]為了節(jié)省教育資源，高校中大班教學(xué)越來(lái)越普遍。與小班教學(xué)相比，大班教學(xué)在調(diào)動(dòng)課堂積極性，與學(xué)生互動(dòng)方面存在不足，如何有效地提高大班教學(xué)中的課堂氛圍，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生們的積極性，是文章探討的主要內(nèi)容。針對(duì)數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程的大班教學(xué)實(shí)踐過程，文章結(jié)合該課程的具體內(nèi)容，對(duì)大班教學(xué)的改進(jìn)模式進(jìn)行了探討。

[關(guān)鍵詞]大班教學(xué)實(shí)踐;數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì);大班教學(xué)改革

[基金項(xiàng)目]2017年華南農(nóng)業(yè)大學(xué)校級(jí)質(zhì)量工程建設(shè)項(xiàng)目“精品資源共享課—數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)”（zlgc17024）;2015年華南農(nóng)業(yè)大學(xué)校級(jí)質(zhì)量工程建設(shè)項(xiàng)目“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程群教學(xué)團(tuán)隊(duì)”（JG15042）;2019年華南農(nóng)業(yè)大學(xué)校級(jí)教改項(xiàng)目“基于樂學(xué)思創(chuàng)理念的計(jì)算機(jī)專業(yè)多元化教學(xué)方法研究與實(shí)踐”（JG18065）

[作者簡(jiǎn)介]崔金榮（1984—），女，河南濮陽(yáng)人，博士，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)與信息學(xué)院講師（通信作者），主要從事模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)研究。

[中圖分類號(hào)] G642[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）32-0212-03[收稿日期] 2020-01-16

一、引言

何為大班教學(xué)？以兩個(gè)或三個(gè)自然班為一個(gè)整體同時(shí)上課，人數(shù)達(dá)到70或120人以上的班級(jí)，我們一般稱為大班教學(xué)[1-2]。在高校中，為了節(jié)省教育資源，彌補(bǔ)高校專業(yè)課教師的不足，大班教學(xué)越來(lái)越普遍。與30人—40人左右的小班教學(xué)相比，大班教學(xué)明顯更有難度，不管對(duì)學(xué)生還是老師而言，都存在比較大的困難[3]。如何上好大班教學(xué)的課程，如何充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂積極性，如何提高課堂的效率，是我們面對(duì)的主要問題[4-5]。通過針對(duì)計(jì)算機(jī)類本科生一年級(jí)春季學(xué)期的數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程為例，本文總結(jié)了相應(yīng)的大班教學(xué)的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，給出了一些較為實(shí)用的教學(xué)改革模式。

二、大班教學(xué)的困難及現(xiàn)狀

1.學(xué)生人數(shù)多。與30—40人的小班教學(xué)相比，大班教學(xué)普遍存在著學(xué)生人數(shù)多的現(xiàn)象。高校由于擴(kuò)招造成師生比不足，同時(shí)為了節(jié)省教育資源，一般會(huì)開設(shè)大班教學(xué)。大學(xué)里的階梯教室一般也普遍設(shè)為140—150人左右的大教室。大班教學(xué)普遍是3個(gè)自然班合到一個(gè)班級(jí)進(jìn)行上課，以至于達(dá)到120左右的大班教學(xué)。學(xué)生普遍人數(shù)多，也會(huì)讓教師感覺到教室的擁擠與不適。

2.課堂管理難度大。大班教學(xué)的人數(shù)多，自然會(huì)造成課堂管理難度增大，不管是課堂紀(jì)律，還是課程進(jìn)度，都會(huì)增加難度。學(xué)生人數(shù)多，同時(shí)也會(huì)普遍存在學(xué)生的接受程度存在嚴(yán)重的分層，課堂節(jié)奏和課堂進(jìn)度也較難統(tǒng)一。

3.針對(duì)學(xué)生的關(guān)注度不夠。大班教學(xué)的課堂，學(xué)生一般傾向于坐在教室中后方，離講臺(tái)較遠(yuǎn)，無(wú)法很好地跟上老師的節(jié)奏;容易影響同學(xué)們的課堂參與積極性，很多時(shí)候普遍存在教室里面學(xué)生分區(qū)的情況，尤其是在教室后方的“舒適區(qū)”的學(xué)生容易沉迷于手機(jī)，自由懶散。

4.針對(duì)學(xué)生的課程評(píng)測(cè)難度增大。大班教學(xué)過程中，很難實(shí)時(shí)掌握同學(xué)們的學(xué)習(xí)進(jìn)度和掌握程度，很難得到一個(gè)教學(xué)的反饋。另外同學(xué)們也會(huì)感覺當(dāng)著一百多位同學(xué)的面回答問題，很緊張。造成學(xué)生可能會(huì)覺得承受的風(fēng)險(xiǎn)較大，進(jìn)而導(dǎo)致課堂變得更加沉默，沒有反饋。每次布置課堂作業(yè)或者課下作業(yè)，老師也會(huì)迎來(lái)大量的批改工作和評(píng)分工作，難度加大。另外，還會(huì)造成一學(xué)期下來(lái)，老師不認(rèn)識(shí)學(xué)生，學(xué)生之間也互不認(rèn)識(shí)，群體感沒有得到提升。

5.就數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)來(lái)說[6]，數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程本身屬于基礎(chǔ)專業(yè)課，課程內(nèi)容多，課程難度較大。學(xué)生普遍反映學(xué)起來(lái)比較吃力。一學(xué)期將設(shè)88課時(shí)，分為理論課56學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課32學(xué)時(shí)。因此如何在有效的課堂時(shí)間內(nèi)，讓同學(xué)們充分地掌握課堂內(nèi)容也是關(guān)鍵所在。

三、大班教學(xué)的方向和目標(biāo)

針對(duì)以上我們列出的大班教學(xué)過程中存在的困難與不足，在教學(xué)實(shí)踐中，我們總結(jié)出一些教學(xué)的方向和目標(biāo)策略供參考。

（一）提高學(xué)生互動(dòng)的積極性，幫助同學(xué)們提高群體感

不管是小班教學(xué)過程中多數(shù)使用的“翻轉(zhuǎn)課堂”還是“微課堂”，目的都在于提高學(xué)生互動(dòng)的積極性，幫學(xué)生建立和提高群體感。另外，還可以充分利用教學(xué)中的形式多樣性和技巧性，彌補(bǔ)大班教學(xué)中的不足。

1.多提出問題，讓同學(xué)們引發(fā)思考。多布置任務(wù)，作為練習(xí)的基礎(chǔ)。提出問題，讓學(xué)生分組討論，三人為小組合作，或者先獨(dú)立思考再小組討論完善答案。以數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程為例，講授邏輯代數(shù)基礎(chǔ)時(shí)，可以讓同學(xué)們分組上講臺(tái)書寫真值表、最小項(xiàng)、最大項(xiàng)以及卡諾圖、卡諾圖的最簡(jiǎn)與或式化簡(jiǎn)和最簡(jiǎn)或與式化簡(jiǎn)等。能幫助同學(xué)們加深概念，熟練掌握這門課的基礎(chǔ)知識(shí)。特別是卡諾圖的標(biāo)準(zhǔn)畫法，還有卡諾圖化簡(jiǎn)，很多同學(xué)需要反復(fù)練習(xí)才能熟練掌握。

2.課堂中適當(dāng)?shù)卦黾渝e(cuò)誤案例給同學(xué)們做出展示，有時(shí)候往往你只列出正確的要求和概念，有些同學(xué)還是不太理解。這時(shí)候就要適當(dāng)?shù)卦黾渝e(cuò)誤案例，或者適當(dāng)?shù)亟o出錯(cuò)誤結(jié)果造成的原因分析，多方面的剖析才能讓同學(xué)們掌握得更全面。以數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程為例，較多同學(xué)會(huì)很難熟練掌握邏輯代數(shù)公式化簡(jiǎn)和卡諾圖的化簡(jiǎn)，這時(shí)候就要給同學(xué)們做題的機(jī)會(huì)，遇到錯(cuò)誤的結(jié)果后幫助同學(xué)們分析錯(cuò)誤的原因，這樣能加深同學(xué)們對(duì)正確概念的理解。

3.針對(duì)學(xué)生人數(shù)多的局面，課程進(jìn)度較難把握的困難，一定要有所取舍。保證大部分中間程度的同學(xué)們掌握好重要知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，可以適當(dāng)?shù)卦鎏硪恍╇y度給程度比較好的同學(xué)。做到抓好70%，拔尖20%，不拋棄10%的同學(xué)。同樣以數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程為例，講授卡諾圖化簡(jiǎn)后，大部分同學(xué)能熟練掌握邏輯代數(shù)公式化簡(jiǎn)和卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯代數(shù)表達(dá)式后，較為優(yōu)秀的同學(xué)就可以提醒他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)兩種化簡(jiǎn)方式之間存在的關(guān)聯(lián)，課下激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣，也能較為熟練掌握課堂上的重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)。

（二）技巧性管理課堂

1.每次上課鈴響后，安排班長(zhǎng)或?qū)W委喊起立，這樣能給有些同學(xué)打打精神，形成儀式感。課前就規(guī)定好課堂上禁止做的一些事情，規(guī)范課堂紀(jì)律。

2.教師要多從講臺(tái)上走下來(lái)，多到學(xué)生中去，跟同學(xué)們密切交流，多觀察他們的表情和情緒變化，遇到較難的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，多變換角度多方位去講解，看哪種方式使得同學(xué)們接受較好。此外，還要多引發(fā)同學(xué)們的主動(dòng)思考。

3.最好偶爾站在教室的后面，讓坐在后面的學(xué)生知道他們不能以僥幸心理躲過去。讓坐在后排的同學(xué)們?cè)谀悴贾萌蝿?wù)時(shí)也有激勵(lì)感。課堂練習(xí)時(shí)，最好多走動(dòng)一下，觀察每位同學(xué)的分析和解題過程，會(huì)讓你比較清晰同學(xué)們的接受程度，明確同學(xué)們?cè)谀男┑胤饺菀壮鲥e(cuò)，以便及時(shí)地糾正他們的錯(cuò)誤。

（三）課內(nèi)練習(xí)安排

1.課內(nèi)練習(xí)基于的原則就是讓學(xué)生們互動(dòng)和反思，依托小組練習(xí)讓同學(xué)們之間的交流更多，從而建立他們的群體感。

2.另外，還可以利用好課堂最后的10分鐘，及時(shí)地讓同學(xué)們總結(jié)和反饋這堂課的知識(shí)點(diǎn)和掌握程度。例如讓學(xué)生寫下關(guān)于這堂課知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)，或者提出兩個(gè)與課堂內(nèi)容有關(guān)的問題，或者讓他們提出對(duì)你課堂的建議等。

3.每次講授完一個(gè)章節(jié)的課程之后，一定要多總結(jié)，多復(fù)習(xí)，多板書。讓同學(xué)們進(jìn)行思維擴(kuò)展和邏輯延伸。以數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程為例，講授組合邏輯電路章節(jié)時(shí)，雖然其與時(shí)序邏輯電路相比較為簡(jiǎn)單，但是也一定不能忽視其重要性?？梢詫PT多媒體關(guān)掉，同學(xué)們只需要拿出一張白紙，先回憶本章節(jié)學(xué)習(xí)了哪些內(nèi)容，進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的回憶和梳理。等同學(xué)們討論和梳理完自己的知識(shí)點(diǎn)后，老師再在黑板上寫板書，帶領(lǐng)同學(xué)們一起梳理一遍知識(shí)點(diǎn)，包括組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)兩大塊。組合邏輯電路的分析模塊需要逐級(jí)寫出邏輯表達(dá)式，再進(jìn)行化簡(jiǎn)。組合邏輯電路的設(shè)計(jì)就要在分析的基礎(chǔ)上，列出真值表，寫出表達(dá)式，再進(jìn)行邏輯表達(dá)式化簡(jiǎn)后，畫出邏輯電路。進(jìn)而延伸出常用的中規(guī)模組合邏輯器件及應(yīng)用，包括譯碼器、編碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)據(jù)分配器、數(shù)值比較器等等。另外還可以鼓勵(lì)同學(xué)們將中規(guī)模組合邏輯器件的邏輯符號(hào)畫出來(lái)，這樣每一種器件有多少輸入，多少輸出，多少使能端等等一目了然。

4.數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程，基本按照每個(gè)章節(jié)都安排一次課堂測(cè)驗(yàn)的形式，檢測(cè)同學(xué)們的掌握程度，以便于提高課堂教學(xué)效果。同時(shí)也讓同學(xué)們更好地掌握知識(shí)點(diǎn)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，通過課堂練習(xí)檢測(cè)自己的學(xué)習(xí)程度。

5.課上也可以安排同學(xué)們以班級(jí)為單位進(jìn)行競(jìng)賽的形式，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)也掌握好激勵(lì)機(jī)制，促進(jìn)同學(xué)們的成長(zhǎng)。以數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程為例，講授集成計(jì)數(shù)器時(shí)會(huì)涉及很多的邏輯器件，容易發(fā)生混淆。這時(shí)候就要豐富課堂的形式，讓同學(xué)們積極思考?？梢栽诤诎迳习鍟?，畫出以同步集成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74161、同步集成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160、二進(jìn)制可逆集成計(jì)數(shù)器74169等邏輯器件組成的計(jì)數(shù)器，讓同學(xué)們分析出計(jì)數(shù)器的模值。這里面可能涉及計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)，反饋置0、同步置0、反饋置數(shù)法等等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的綜合。相信這樣的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)可以促進(jìn)大班同學(xué)學(xué)習(xí)的積極性。

（四）課外小組作業(yè)布置

1.爭(zhēng)取做到每次課后都有相應(yīng)的練習(xí)題，以便同學(xué)們及時(shí)地復(fù)習(xí)鞏固所掌握的知識(shí)點(diǎn)，督促他們課后練習(xí)和擴(kuò)展，以便有思考有問題再反饋到老師。

2.利用好多媒體教學(xué)形式，建立課程網(wǎng)站，提供視頻和其他豐富教學(xué)資源，以供同學(xué)們課下自學(xué)。

（五）其他建議和想法

1.需要在第一節(jié)課時(shí)，就把該門課程的評(píng)分規(guī)則給同學(xué)們，例如出勤、作業(yè)、考試等。因?yàn)榇蟀嘟虒W(xué)的同學(xué)們數(shù)量較多，批改作業(yè)安排頻繁難度較大，因此可以多安排小組互助批改。

2.當(dāng)堂交作業(yè)或者練習(xí)題時(shí)，可以讓學(xué)委按照學(xué)號(hào)順序疊加，以便整理和分發(fā)。

3.減少回復(fù)重復(fù)性問題的次數(shù)，鼓勵(lì)學(xué)生以小組形式來(lái)問問題，鼓勵(lì)學(xué)生以郵件形式問問題，便于發(fā)現(xiàn)哪些問題是經(jīng)常被學(xué)生們以為是難點(diǎn)的問題，最后可以總結(jié)出突出重點(diǎn)的問題匯總和答案，發(fā)給同學(xué)們參考。

（六）關(guān)于實(shí)驗(yàn)部分

數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)部分，教師分配32學(xué)時(shí)，因此安排8次實(shí)驗(yàn)課，每次4學(xué)時(shí)，鼓勵(lì)同學(xué)們充分利用好實(shí)驗(yàn)課，將理論課上的知識(shí)點(diǎn)用到實(shí)驗(yàn)課中，多去實(shí)踐摸索多執(zhí)行，然后再去輔助同學(xué)們理解理論課上的知識(shí)。

實(shí)驗(yàn)分8次，前面4次是以實(shí)驗(yàn)箱為主，后面4次實(shí)驗(yàn)課是以軟件為主。

實(shí)驗(yàn)箱的4次實(shí)驗(yàn)分為：

實(shí)驗(yàn)一：熟悉數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)、基本功能和使用方法。安排同學(xué)們用實(shí)驗(yàn)箱搭出常用的與非門、或非門等，介紹常用的芯片以及功能。

實(shí)驗(yàn)二：簡(jiǎn)單組合邏輯電路實(shí)驗(yàn)。安排同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的組合邏輯電路，并且實(shí)驗(yàn)功能，可以多安排幾個(gè)選擇，讓同學(xué)們分組完成。完成后再與其他同學(xué)討論，多交流自己的想法，多對(duì)比，才能有更多收獲。

實(shí)驗(yàn)三：中規(guī)模組合邏輯電路的設(shè)計(jì)?？梢跃毩?xí)74LS283加法器的應(yīng)用及擴(kuò)展。比如如何使用兩個(gè)4位的并行加法器和適當(dāng)?shù)倪壿嬮T電路實(shí)現(xiàn)乘法功能，或者使用2片74283實(shí)現(xiàn)2位十進(jìn)制數(shù)8421碼到二進(jìn)制碼的轉(zhuǎn)換等。

實(shí)驗(yàn)四：中規(guī)模組合邏輯電路的設(shè)計(jì)。可以練習(xí)74LS138譯碼器的應(yīng)用及擴(kuò)展。比如用兩個(gè)3-8線譯碼器74138和適當(dāng)?shù)倪壿嬮T實(shí)現(xiàn)2421碼到8421碼的轉(zhuǎn)換，或者用3-8線譯碼器和其他門電路設(shè)計(jì)一個(gè)全加器等。實(shí)驗(yàn)的過程中可以讓同學(xué)們自己動(dòng)手能力增強(qiáng)，同時(shí)也可以強(qiáng)化同學(xué)們分組解決問題的能力，多交流多溝通。

后面四次實(shí)驗(yàn)將使用軟件設(shè)計(jì)，可以鼓勵(lì)同學(xué)們分組完成，并且使用邏輯器件不限，同學(xué)們可以自由發(fā)揮，充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。

實(shí)驗(yàn)五：熟練掌握各種觸發(fā)器的構(gòu)成和應(yīng)用。理論課上講解了多種觸發(fā)器，包括RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器、D觸發(fā)器和T觸發(fā)器等，相信同學(xué)們比較容易混淆，在實(shí)驗(yàn)課上我們就可以鼓勵(lì)同學(xué)們把書本上的觸發(fā)器變成自己軟件模擬上的真實(shí)邏輯器件，并且驗(yàn)證自己的邏輯電路結(jié)果和功能是否準(zhǔn)確。

實(shí)驗(yàn)六：時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)?？梢栽O(shè)計(jì)一個(gè)按自然態(tài)序變化的有自啟動(dòng)功能的7進(jìn)制同步加法器，或者設(shè)計(jì)一個(gè)模值為固定數(shù)字的可逆計(jì)數(shù)器。

實(shí)驗(yàn)七：時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)?？梢栽O(shè)計(jì)具有典型序列輸出的序列檢測(cè)器或者是任意進(jìn)制的同步加法器。

實(shí)驗(yàn)八：綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?？梢詫⒏嗟耐瑢W(xué)分為一個(gè)小組完成，并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)可以讓同學(xué)們自己選題，并且發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的力量自己去完成最后的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，充分體現(xiàn)他們的創(chuàng)新能力與解決問題的能力。

分組實(shí)驗(yàn)的過程中，要充分利用好小組的資源，提高組員之間的積極相互依賴性，強(qiáng)調(diào)每位同學(xué)的個(gè)人責(zé)任感，增加面對(duì)面交流的時(shí)間，培養(yǎng)并適當(dāng)使用團(tuán)隊(duì)合作技能，定期對(duì)團(tuán)隊(duì)運(yùn)作進(jìn)行自我評(píng)估，鼓勵(lì)每位同學(xué)都能在團(tuán)隊(duì)中得到發(fā)揮和成長(zhǎng)。

四、總結(jié)

雖然有效地教好一個(gè)大班是一項(xiàng)艱巨的工作，但是如果提前做好了必要的安排，課堂上提供大量積極有效的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，而不是單純講課，充分利用好課上和課下工作團(tuán)隊(duì)的力量，也能讓大班授課達(dá)到接近于小班課程的效果。最終教師們獲得的成就感也會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小班授課。

參考文獻(xiàn)

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