摘" 要" 在混合式教學(xué)模式被廣泛應(yīng)用于電氣類(lèi)學(xué)科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的背景下,在數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中創(chuàng)設(shè)智慧教學(xué)資源,在課前課后環(huán)節(jié)引入智慧教學(xué)平臺(tái),在課中結(jié)合“實(shí)例導(dǎo)向+互動(dòng)”,初步構(gòu)建混合式教學(xué)模式實(shí)施方案。經(jīng)課堂教學(xué)實(shí)踐驗(yàn)證,該模式能夠彌補(bǔ)原有教學(xué)模式的不足,提高師生互動(dòng)效率,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
關(guān)鍵詞" 混合式教學(xué);智慧課堂;智慧教學(xué)資源;數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)
中圖分類(lèi)號(hào):G642.4" "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-489X(2022)08-0101-03
0" 引言
隨著信息技術(shù)與課堂教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)的深度融合,在后疫情時(shí)期,高等教育階段的諸多課程相繼開(kāi)展混合式教學(xué)模式改革。作為一門(mén)理論和實(shí)踐相互依托、緊密結(jié)合的課程,為有效彌補(bǔ)現(xiàn)有課堂教學(xué)中存在的問(wèn)題,數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)有必要引入混合式教學(xué)模式。本文以促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)為原則,在符合本專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案和課程性質(zhì)的前提下,根據(jù)應(yīng)用型民辦本科普通高等學(xué)校學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),結(jié)合國(guó)內(nèi)多位學(xué)者的研究成果,對(duì)如何在數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中構(gòu)建混合式教學(xué)進(jìn)行研究與探索。
1" 混合式教學(xué)理念的國(guó)內(nèi)研究述評(píng)
混合式教學(xué)是研究的熱點(diǎn)之一,國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出很多混合式教學(xué)研究和教學(xué)改革的成果,旨在探究構(gòu)建方法和實(shí)施方案,明確混合式教學(xué)的意義和目的,闡明混合式教學(xué)的內(nèi)涵與特征,展現(xiàn)混合式教學(xué)的獨(dú)特軟硬件優(yōu)勢(shì)。例如:劉冠群等[1]提出問(wèn)題導(dǎo)向和交互式的教學(xué)模式,通過(guò)在課前設(shè)置問(wèn)題進(jìn)行情景引領(lǐng),在課中利用師生與智慧教室系統(tǒng)之間的互動(dòng)來(lái)解決問(wèn)題,在課后利用智慧教室進(jìn)行知識(shí)的探討;褚麗娜等[2]認(rèn)為,智慧課堂是教師將信息技術(shù)融于課堂教學(xué)中,促進(jìn)學(xué)生智慧成長(zhǎng)的新型課堂,能夠?yàn)閷W(xué)生構(gòu)建情境化、智能化、互動(dòng)化的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境,推動(dòng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題,進(jìn)而創(chuàng)造性地解決問(wèn)題;黃文登等[3]認(rèn)為,智慧課堂具有五大核心特征,即教學(xué)評(píng)價(jià)反饋即時(shí)化、學(xué)生學(xué)習(xí)方式個(gè)性化、智慧課堂教學(xué)形式多樣化、教學(xué)資源推送智慧化、課堂教學(xué)環(huán)境智能化;韓娜等[4]指出,智慧課堂是在教育技術(shù)支持下,以培養(yǎng)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展為目的的智能、高效的課堂,使學(xué)生在輕松、愉快的環(huán)境下進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí),使學(xué)生在學(xué)校的各個(gè)時(shí)間段都能體驗(yàn)智能應(yīng)用。
2" 學(xué)情及教學(xué)現(xiàn)狀
2.1" 授課對(duì)象特點(diǎn)
商丘學(xué)院機(jī)械與電氣信息學(xué)院的學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,學(xué)習(xí)主動(dòng)性相對(duì)較弱,沒(méi)有課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)的習(xí)慣,課后經(jīng)常被新媒介吸引,刷視頻、玩游戲、發(fā)語(yǔ)音、看直播等。學(xué)生認(rèn)為印刷產(chǎn)品和書(shū)本等紙質(zhì)媒介傳播的信息太枯燥、太抽象、太單一,缺少感官體驗(yàn)。更多學(xué)生認(rèn)為自身已經(jīng)習(xí)慣爆炸式的信息呈現(xiàn)方式,基于手機(jī)、平板、筆記本的網(wǎng)絡(luò)視頻和網(wǎng)絡(luò)直播等互聯(lián)網(wǎng)媒介,能提供海量的信息。學(xué)生認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)等線上媒介能以直觀的形式帶來(lái)沉浸式的感官體驗(yàn),能幫助自己增強(qiáng)處理信息的能力,并能提高獲得知識(shí)、思考知識(shí)、定義知識(shí)的能力。
2.2" 課程特點(diǎn)及面臨的問(wèn)題
2.2.1" 課時(shí)安排較緊,班級(jí)學(xué)生人數(shù)多" 本學(xué)期安排48學(xué)時(shí),課堂上知識(shí)信息傳遞方式是“一對(duì)多”,導(dǎo)致教師按進(jìn)度授課難以兼顧每名學(xué)生。因此,整體授課目標(biāo)、教學(xué)效率等指標(biāo)無(wú)法衡量學(xué)生個(gè)性化的知識(shí)獲得效率。
2.2.2" 知識(shí)體系具有很強(qiáng)的前后銜接性" 學(xué)生注意力不集中或因故缺課時(shí),會(huì)錯(cuò)過(guò)本節(jié)課堂上的講解,失去課后學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,難以理解下節(jié)課知識(shí)點(diǎn)。
2.2.3" 實(shí)踐性強(qiáng)" 實(shí)例分析和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)多,需要學(xué)生花費(fèi)功夫解決問(wèn)題并不斷練習(xí),直至能獨(dú)立完成實(shí)例分析和設(shè)計(jì)。
2.3" 解決問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)和思路
2.3.1" 解決問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)" 課程新教學(xué)模式探索的出發(fā)點(diǎn)是增加學(xué)生在課前、課中、課后的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
2.3.2" 解決問(wèn)題的思路
1)建設(shè)智慧教學(xué)資源,幫助學(xué)生課前、課后主動(dòng)學(xué)習(xí)。
2)線上班級(jí)建設(shè)。利用智能手機(jī)軟件建立班級(jí)課前、課后的線上學(xué)習(xí)模塊,提高師生互動(dòng)效率。
3)“實(shí)例導(dǎo)向+互動(dòng)”的授課方式。在組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路、脈沖波形的變換與產(chǎn)生等重點(diǎn)章節(jié),“實(shí)例導(dǎo)向+互動(dòng)”的授課方式能幫助學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)例分析和設(shè)計(jì)。
3" 教學(xué)資源建設(shè)
智慧教學(xué)資源建設(shè)的重點(diǎn)是:根據(jù)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)清單或例題習(xí)題清單,設(shè)計(jì)制作線下視頻。原有教學(xué)資源建設(shè)主要有書(shū)寫(xiě)教案、整理制作教學(xué)課件、整理制作答案解析。兩種教學(xué)資源建設(shè)對(duì)比如表1所示。線下視頻包括以下幾種。
3.1" 預(yù)習(xí)素材微視頻
根據(jù)章節(jié)內(nèi)容,提前制作預(yù)習(xí)微視頻。從學(xué)科發(fā)展史、前沿科技、集成電路芯片產(chǎn)業(yè)、科技熱點(diǎn)、思政熱點(diǎn)等有關(guān)視頻資料中,搜集知識(shí)點(diǎn)素材、問(wèn)題素材、思維方法素材,剪輯制作或自行錄制視頻資源,作為預(yù)習(xí)視頻,用于課前激發(fā)學(xué)生好奇心,引導(dǎo)學(xué)生思考。
3.2" 高校優(yōu)秀教學(xué)視頻
在相關(guān)網(wǎng)站上搜集重點(diǎn)院校同版教材的教學(xué)視頻,經(jīng)剪輯制作后提前推送給學(xué)生,供學(xué)生課下學(xué)習(xí)參考。視頻一般按課程需要或知識(shí)點(diǎn)剪輯成十分鐘以?xún)?nèi)。
3.3" 習(xí)題微視頻
提前錄制課后習(xí)題的講解微視頻,在視頻講解中側(cè)重習(xí)題的思路講解。學(xué)生根據(jù)個(gè)人學(xué)習(xí)需要,自主選擇觀看。
3.4" 配套數(shù)字化資源
整理搜集教材同步配備的動(dòng)畫(huà)、微課等資源。
4" 線上班級(jí)建設(shè)
線上班級(jí)設(shè)置完成后,將教學(xué)資源上傳到學(xué)習(xí)平臺(tái),將學(xué)生添加進(jìn)班級(jí)里。課前查看督促學(xué)生線上預(yù)習(xí)情況。根據(jù)統(tǒng)計(jì),補(bǔ)充完善相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,增刪教學(xué)設(shè)計(jì),修改智慧教學(xué)資源(課件、圖片、文本和視頻等)。線上班級(jí)建設(shè)的初步設(shè)計(jì)如表2所示。
5" 具體實(shí)施方案舉例
在完成智慧教學(xué)資源建設(shè)和線上班級(jí)建設(shè)后,采用“實(shí)例導(dǎo)向+互動(dòng)”的授課方式。以“組合邏輯電路設(shè)計(jì)”教學(xué)為例,闡述具體實(shí)施方案。
5.1" 課前環(huán)節(jié)
5.1.1" 任務(wù)發(fā)布" 上傳預(yù)習(xí)案例,如用“與非”門(mén)設(shè)計(jì)一個(gè)四人表決電路,要求學(xué)生根據(jù)自己的預(yù)習(xí)情況(列真值表、書(shū)寫(xiě)邏輯表達(dá)式、畫(huà)邏輯電路圖等)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。發(fā)布本節(jié)課程需要用到的芯片,分別是CC4081(四2輸入與門(mén))、CC4071(四2輸入或門(mén))、74LS00(四2輸入與非門(mén))、74LS20(雙4輸入與非門(mén))。課前,教師向?qū)W生發(fā)布實(shí)例任務(wù),并且提供解決該問(wèn)題的有關(guān)線索,例如:需要搜集哪一類(lèi)資料?從何處獲取有關(guān)的信息資料?等等。
5.1.2" 課前分組" 將每3~5名學(xué)生分為一個(gè)小組,通知學(xué)生在“電子發(fā)燒友”等網(wǎng)站查找芯片手冊(cè)等資料。
5.1.3 資源發(fā)布" 教師在課前發(fā)布高校優(yōu)秀教學(xué)資源,本節(jié)選取華中科技大學(xué)精品共享課“4.2組合邏輯電路設(shè)計(jì)”兩節(jié)視頻。教師提前搜集設(shè)計(jì)本節(jié)課程中組合邏輯電路的設(shè)計(jì)實(shí)物、焊接圖片、視頻資源等作為預(yù)習(xí)素材,在課前發(fā)布預(yù)習(xí)素材微視頻。教師通過(guò)手機(jī)平臺(tái)數(shù)據(jù)了解學(xué)生觀看預(yù)習(xí)視頻和做任務(wù)的具體情況,及時(shí)提醒、督促?zèng)]有觀看視頻的學(xué)生。
5.2" 課中環(huán)節(jié)
5.2.1" 例題展示 四人表決電路的設(shè)計(jì)是本次課的重點(diǎn)例題。通過(guò)展示課程設(shè)計(jì)實(shí)物,引入實(shí)例任務(wù)。講解實(shí)物設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及的芯片,基于芯片手冊(cè)適當(dāng)講解所涉及的CC4081(四2輸入與門(mén))、CC4071(四2輸入或門(mén))、74LS00(四2輸入與非門(mén))、74LS20(雙4輸入與非門(mén))。在課堂教學(xué)中,引導(dǎo)各小組思考實(shí)物的線路是如何設(shè)計(jì)出來(lái)的。通過(guò)分組討論和不斷交流,尋找解決辦法,總結(jié)出理論知識(shí)。
5.2.2" 詳細(xì)講解 詳細(xì)解答課前發(fā)布的任務(wù),圍繞實(shí)例,引入知識(shí)點(diǎn)。講解小規(guī)模集成電路和中規(guī)模集成電路組成的組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法。學(xué)生在接到實(shí)例任務(wù)時(shí),首先要確定實(shí)際問(wèn)題的邏輯功能、輸入輸出變量數(shù)及表示符號(hào),并且確定輸入變量和輸出變量,給變量賦值。其中任何一個(gè)變量均有0和1兩個(gè)狀態(tài),完全由學(xué)生確定這兩個(gè)狀態(tài)的具體含義。然后列出真值表,學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)的邏輯要求及變量的賦值列出真值表,進(jìn)而由真值表寫(xiě)出邏輯表達(dá)式。最后簡(jiǎn)化和變換邏輯表達(dá)式、畫(huà)出邏輯圖。
5.2.3" 例題探討" 課上發(fā)布新實(shí)例,讓學(xué)生以組為單位在適當(dāng)時(shí)間內(nèi)思考如何解決。通過(guò)創(chuàng)設(shè)新的任務(wù)案例,檢驗(yàn)學(xué)生的知識(shí)理解、掌握、遷移及運(yùn)用能力。通過(guò)引入小組討論競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,有效促進(jìn)學(xué)生交流與協(xié)作,激發(fā)學(xué)生參與課堂教學(xué)活動(dòng)的熱情。
5.3" 課后環(huán)節(jié)
5.3.1" 課后習(xí)題" 課后作業(yè)的完成需要各小組的每個(gè)成員互相監(jiān)督與幫助。課后作業(yè)是對(duì)課堂教學(xué)有益必要的補(bǔ)充,能及時(shí)彌補(bǔ)學(xué)生存在的知識(shí)漏洞。
5.3.2" 解題資源" 提前錄制并發(fā)布習(xí)題的解題思路微視頻,每個(gè)視頻兩三分鐘為宜,幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)參考。
5.3.3" 線上互動(dòng)" 學(xué)生觀看解題微視頻后,在教學(xué)平臺(tái)或論壇上發(fā)布感想與疑問(wèn),在線互動(dòng)交流。教師通過(guò)手機(jī)教學(xué)平臺(tái)的統(tǒng)計(jì),得到學(xué)生觀看課后習(xí)題微視頻時(shí)的彈幕和觀看記錄,獲得學(xué)生的疑難點(diǎn)分布數(shù)據(jù),總結(jié)學(xué)生容易出錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)及其解題思維方式。
5.3.4" 課后評(píng)價(jià) 利用手機(jī)平臺(tái)中的投票功能,讓學(xué)生對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行評(píng)測(cè)。例如:教師是否師德優(yōu)良、教書(shū)育人;課前是否依托教材、高于教材;課上是否介紹本學(xué)科前沿知識(shí)和發(fā)展動(dòng)向;課上是否理論聯(lián)系實(shí)際、舉例恰當(dāng)、有啟發(fā)性;課堂授課是否內(nèi)容熟練、表達(dá)準(zhǔn)確、重點(diǎn)突出、難點(diǎn)講解清楚;課堂授課是否內(nèi)容組織嚴(yán)謹(jǐn),能使用現(xiàn)代化教學(xué)手段;課堂授課是否啟發(fā)引導(dǎo)得當(dāng),能培養(yǎng)學(xué)生的思考與自學(xué)能力;課堂授課是否口齒清晰、普通話純正、語(yǔ)言流暢準(zhǔn)確;課上是否學(xué)生精力集中、課堂秩序井然;是否完成教學(xué)計(jì)劃效果良好;課后是否備課認(rèn)真、批改作業(yè)認(rèn)真;等等。根據(jù)學(xué)生對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià),教師可以深入反思,繼續(xù)改進(jìn)教學(xué)策略。
6" 結(jié)束語(yǔ)
在數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)混合式教學(xué)探究中完成智慧教學(xué)資源、線上班級(jí)、“實(shí)例導(dǎo)向+互動(dòng)”教學(xué)模式建設(shè),為學(xué)生帶來(lái)更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。同時(shí),該探究實(shí)踐中存在線上活動(dòng)模塊有待更新、教師工作量大等問(wèn)題。因此,在各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)踐過(guò)程中需要團(tuán)隊(duì)成員共同探討改進(jìn)措施,不斷將修正方案反饋到線上線下教學(xué)實(shí)踐中,以增強(qiáng)教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
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*項(xiàng)目來(lái)源:商丘學(xué)院2020年教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于智慧課堂教學(xué)師生互動(dòng)的教學(xué)改革研究與實(shí)踐”(2019XJZZLX03)。
作者:劉昶、朱菁,商丘學(xué)院機(jī)械與電氣信息學(xué)院,助教,研究方向?yàn)殡姎庾詣?dòng)化技術(shù)(476000);楊紅強(qiáng),湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院軌道交通電務(wù)技術(shù)學(xué)院,助教,研究方向?yàn)槌鞘熊壍劳ㄐ判盘?hào)技術(shù)(412001)。