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摘 要：混合式教学模式是高等院校教学改革的方向和热点之一。文章针对军队院校教学环境条件的特殊性和专业基础课程的普遍性特点，在分析数字电路课程混合式教学现状的基础上，基于智慧教室环境条件，确立了数字电路课程混合式教学改革的总体思路，优化了数字电路课程混合式教学组织实施方式，对智慧教室环境下数字电路课程混合式教学模式进行了初步探索，为电子类课程混合式教学改革提供了借鉴。
关键词：智慧教室；混合式教学；电子类
本文引用格式： 李丹阳， 李宗成， 魏青梅， 等 . 军校数字电路课程混合式教学改革探要 [J]. 教育现代化 ,2021,8(32):84-87.
Research on the Blended Teaching Reform of digital Circuit Course in Military Academy
LI Danyang1，LI Zongcheng2，WEI Qingmei1，WEI Bin1
（1. Basic Department of Air Force Engineering University, Xi'an Shaanxi; 2. College of Information and Communication, University of national Defense Science and Technology, Xi'an Shaanxi）
Abstract: Blended teaching mode is one of the directions and hot spots of teaching reform in colleges and universities. This paper aims at the particularity of teaching environment and the universality of professional basic courses in military colleges, based on the analysis of digital circuit course, based on the environmental conditions of smart classroom, clarified the general idea of the blended teaching reform, optimized the blended teaching organization and implementation mode of digital circuit course, explored the blended teaching mode of digital circuit course in the environment of smart classroom, provides a reference for the blended teaching reform of electronic courses.
Keywords: smart classroom; blended teaching; electronics
一 引言
2018 年 6 月，教育部召开了新时代中国高等学校本科教育工作会议，陈宝生部长提出“各高校要全面梳理各门课程的教学内容，淘汰‘水课’、打造‘金课’，切实提高课程教学质量”[1]。教育部提出在今后两年到三年时间内，实施一流课程建设“双万计划”，打造智慧课堂、智慧实验室、智慧校园，深 化课堂教学革命 [2]，建设五大类型“金课”[3]，其中， 线上线下混合式“金课”就是其中之一，即“线上优质 MOOC+ 线下教师辅导”的课程。基于智慧教室环境的线上线下混合式教学模式正是将网络教学与 传统课堂进行优势联合、短板补强的深度融合，贯彻了新时代教学改革理念，实现了教学设计、实施、评价各环节改革创新，完成了以学生为中心的教学方式的革命。
课程教学改革是新时代军队高等院校建设“双一流”高校的任务之一，基于智慧教室环境下电子类专业基础课程混合式教学改革是军队高等院校课程教学改革重要内容，也是军队高等院校“金课” 建设的难点、焦点。目前，地方高等学校的电子类专业基础课程混合式教学改革如火如荼，但由于军校环境条件的特殊性，智慧教学条件还不完全具备， 导致相关混合式教学的研究与实践较少。
二 数字电路课程教学现状及问题分析
电子类课程主要讲解电路中的基本概念与定律， 常见单元电路的基本工作原理、分析方法以及基本操作技能。电子类课程的教学组织和教学流程设计具有相似性，针对数字电路课程，其混合式教学现状如下。
（一） 数字电路课程教学现状
数字电路是某军队院校电子类本科专业的核心课程，也是一门专业基础课。课程的特点是应用涉及面广，工程实践性强，电路类型多，发展速度快。由于课程专业性较强，学生在学习的过程中容易出现学习兴趣发散，解决问题的思路不开放，工程素养欠缺等问题。并且课程理论与实践联系紧密，内容涉及集成电路功能仿真验证，仪器仪表使用，电路制作与调试等。为此，传统课堂教学已不能满足教学需要，混合式教学模式的出现为教学改革提供了新的思路方法 [4-7]。
（二） 智慧教学环境条件建设情况
某军队院校考虑到军队安全保密要求和高等教育教学应用实际，建设了智慧教室，包括电子黑板、实物展示台、课堂音视频采集系统、电子书包，并实现无线教学网全覆盖。为学生配发的电子书包定制有专属教学应用商店和专属教学桌面，可以强制唤起或锁定应用，避免学生上课时使用与课堂无关应用。学校还对教师和学生的智慧教室和智慧教学工具的使用进行培训，为混合式教学改革和探索奠定了基础。
三 数字电路课程混合式教学改革实践
课题组研究认为数字电路课程混合式教学改革是一个系统工程，按照金课建设理念，对数字电路课程进行了基于智慧教室等条件支撑下全面贯彻新理念的流程再造，使课程教学目标体现能力形成为本，教学实施贯彻以学生为中心，教学组织以问题为主线贯穿，教学评价破除惟考试论的新格局，探索形成数字电路混合式教学新模式。
（一） 混合式教学流程设计
（1）课前预习环节。教师根据教学目标和教学重难点，制作预习 PPT，将数字电路的基本概念， 数字电路设计的步骤与方法，数字电路在生活中的实际应用等基础知识和预习思考题通过智慧教学工具雨课堂推送给学生。预习 PPT 还提供相关慕课视频等辅助学习资料，学生自主安排学习时间进行预习，并完成相应的预习任务。学生可通过在线讨论或发帖留言的方式向同伴和老师求助，教师可随时查看学生的学习进度，辅导答疑，并根据学生反馈的情况调整授课内容。
（2）课堂学习环节。针对课程特点，混合式教学课堂主要采用“创设情境的问题探究式”教学方法，教师获取即时反馈信息，结合课前学生预习情况，课上合理创设与实际应用相关的情境，激发学生的学习兴趣，启发学生思考。针对学生反馈的疑难问题进行讨论和仿真演示，帮助学生掌握教学重点，攻破教学难点。通过线上测试掌握学生的对知识的真实掌握情况，有针对性地进行教学，提高课堂效率。教师可以通过录播系统将课堂实录上传云端平台，供学生课后下载查阅。
（3）课后实践环节。课后布置与课程相关的实践项目，包括电路原理图绘制，电路软件仿真，电路制作与测试等内容，培养学生独立思考和动手操作能力。并根据学生课堂作答情况为学生推送复习建议，学生依据反馈信息明确自己的不足，自主查看学习资料与课堂实录，查漏补缺，巩固强化。
课前、课中、课后教学活动流程设计如图 1 所示。
图 1 教学活动流程设计图
（4）教学评价。混合式教学的评价思想是“以学评教”。评价的主体是学生，在混合式教学模式下学生的学习分为线上学习和线下学习。与传统评价方式相比，混合式教学评价采用形成性评价和总结性评价相结合的方式，利用智慧教学平台在线学习过程中记录的大数据进行教学评价，更关注学生的学习状态和反馈。
（二） 混合式教学组织实施
本文以数字电路课程的“数码管及集成显示译码器”内容为例，采用“创设情境的问题探究式” 教学方法，进行混合式教学组织实施。
（1）课堂学情分析
针对本堂课，学生的有利学情主要有三方面。1）学生前期已经学习了《电路分析基础》《信号与系统》《模拟电子技术》等电类课程，掌握了一定的电路分析方法，并具备一定的实践操作能力。
2）学生学习习惯良好，具有较强的探索欲望和合作学习能力，已经初步具备研讨交流的专业素养。3）课前，通过教师在雨课堂推送的相关预习课件和精选慕课视频，对上课内容有基本了解。相应的，不利学情也主要有三方面。
1）显示译码器的学习属于组合逻辑电路分析设计的一个应用性环节， 学生对组合逻辑电路设计的步骤和方法掌握得不够熟练，致使完成显示译码器设计时会有畏难情绪。
2）学生独立思考和解决实际问题的能力较为欠缺，特别是针对具体电路的故障排查能力较弱。
3）集成显示译码器引脚多，记忆点繁杂，学生在记忆的过程中容易产生混淆。
为此，针对重难点内容，需要在课前认真准备， 要让学生围绕课前布置的自主学习任务，通过对微课、教材、电路图、相关文献等资料的自主学习初步构建显示译码器基本概念，理清设计显示译码器的步骤，并确定疑难点问题，留待课堂研讨交流。
在课堂上通过汇报交流、合作学习、探究研讨等方式，加深对集成显示译码器功能的理解，在交流和思辨的过程中深入理解功能表的阅读方法， 掌握集成显示译码器的应用。
（2）课堂教学创新点
在教学理念上，遵循“以学生为中心，能力形成为导向”的教学理念，打破了以教师为主体的传统课堂教学模式，以学生为中心，教师主导课堂，组织学生合作学习和交流研讨，充分发挥学生的积极性、主动性和创新精神，积极推广互动探讨授课模式， 依托雨课堂平台开展混合式教学， 课外为学员搭建创新实践平台，课内加大了虚拟仿真、实验实物进课堂的比重，目的就是学以致用。
在教学模式上，打破了传统的以班级制为主的课堂讲授形式，创新了以翻转课堂与合作学习相结合的教学模式，在教学过程中吸收了混合式学习、情景化学习等教学模式的优点，探索并实践了基于课前 - 课中 - 课后三个阶段的翻转课堂教学模式，有效促进了对学生有意义的自主学习观的培养，达到知情统一的教学目标。
在教学方法上，综合运用创设情境、应用牵引、问题探究等多种教学方法，以“创设情景的问题探究式教学法”为主对课堂进行组织，突出以学生为中心和问题导向。通过优化学生编组，引入合作与竞争机制，采用组内合作、互相学习的策略提升学习效果；采用组间竞争，互相激励的策略来破解对疑难点理解的困难，加深学习印象。培养学生的团队精神和竞争合作意识，敢于提出自己的见解，勇于放弃或修正自己的错误观点。广泛运用信息化教学手段，在合作学习与互动探究的过程中引导学生深度参与课堂，提高课堂学习效率。
（3）教学过程设计
1）课前教学组织。将学生按照课题小组的形式编成学习小组，每组设课题组长一名，负责组织组内合作学习。上课前一周，通过雨课堂推送精选的相关MOOC 视频，复习与本次课相关的前期知识，并且有针对性地分组布置任务。按照课程计划，各小组完成课前自主学习，汇报小组需要制作汇报 PPT，做好课堂学习汇报和答辩质询准备，其余小组完成自主学习， 做好课堂交流与研讨准备。预习过程中学生可以线上将问题直接发布到讨论区中，与老师和学生进行讨论。
2）课堂教学组织。针对学生课前预习反馈，适当调整教学内容。在课堂环节，我采用“创设情景的问题探究式教学法”。首先创设情境“如何实现数码显示？”引导学员带着任务进入学习情境，使学习直观化和形象化。其次确定任务：“如何将数字电路的 8421BCD 码转换成七段数码管的信号输入呢？” 然后问题探究：“七段数码管内部如何接线？集成显示译码器的附加端子有什么功能？如何实现多位显示？”最终联系装备应用。从而实现应用需求 - 理论分析 - 工程回归的完整闭环结构。在互动设计上， 通过智慧教学工具随机点名、随堂测试、发送弹幕等方式，实现情境引入 - 问题提出 - 探究分析 - 拓展思考，使学生思维紧跟教员思路，达到一种深层次的思维互动。通过口袋实验室搭建电路，把理论运用于实践，培养学生的工匠精神，增强创新意识， 激发学生的担当意识和爱国情怀。在课堂小结阶段， 以口诀式小结凝练知识点，达到画龙点睛的效果。
3）课后教学组织。在课后环节，线上布置进阶性思考题并推送课堂实录，巩固重点知识，查缺补漏。通过发布综合性实践项目开展创新实践，培养学生独立思考和创新、创造的能力。
教学评价。评价对象为 102 名大二学生。本节课以翻转课堂和合作学习的形式完成了既定内容的学习，达到了预期的学习目标。学生通过小组汇报的形式将学习变成知识的传播者，所有学生深度参与课堂，体现了卡尔·罗杰斯提出的人本主义学习理论以及杜威提出的“教育即指导”的探究式课堂理念。在数字电路课程的教学中，基于智慧教学工具采集的数据，对学生的最终成绩进行评价。在实施过程中，教师提前告知学生线上学习成绩量化的计算方法，增加了学生对学习过程的重视，提高了学生的主动性、积极性。实践发现，采用混合式教学评价可以更为真实有效地反映学生掌握知识的情况，保证了评价的客观性。
四 总 结
通过问卷调查，得知 87.36% 的学生非常看好混合式教学的发展，并应该大力提倡和推广。
（1）数字电路课程混合式教学模式对电子类课程教学改革具有借鉴价值。电子类课程的教学组织和教学流程设计具有相似性，数字电路课程混合式教学模式可以借鉴到电路分析，模拟电子技术、电工学等课程改革实践中。
（2）混合式教学组织与实施能有效提升课堂教学效果。通过实践，89.66% 的学生认为混合式教学可以提高课堂效率。77.01% 的学生认为通过混合式教学能更好地巩固和复习知识。混合式教学能在智慧教室条件下可即时获取学生反馈信息，了解学生学习动态，充分调动学生的积极性，使课堂教学更为高效。教师能落实在教学活动中以学生为中心， 引导学生主动思考探究，可以更有效地提高学生的独立思考能力和动手操作能力。
（3）混合式教学组织与实施能极大程度提升学生参与课堂的积极性。86.21% 的学生相对于传统课堂，更喜欢混合式教学的授课方式。74.71% 的学生认为通过线上学习的进度提醒能够更好地管理自己的学习时间，以及监督自己的学习进度。通过智慧教室的课堂跟踪，学生能够积极参与教学互动、及时完成教师布置的教学任务，相较于传统课堂，智慧教室中学生的课堂参与度明显提高。
数字电路混合式教学模式改革探索与实践，极大促进军校课程教学改革，并且对同类电子类课程混合式教学改革提供了思路。将多种多媒体形式运用到教学过程中，利用视觉、听觉的反馈，增强学生对知识的探究兴趣。通过仿真软件和口袋实验室的运用，提高学生从理论向实际转化的能力。使学生思维紧跟教员思路，达到一种深层次的思维互动。通过雨课堂弹幕、随堂测试、投稿等功能，增强课堂互动效果，有助于了解学生对知识的理解、吸收和应用程度，更好地实现课程的过程性评价。
2019 年 12 月 27 日，在全军院校长集训开班式，习近平主席站在时代发展和战略全局高度，鲜明提出了新时代军事教育方针，为开创军队院校教育和人才培养新局面提供了科学指南和根本遵循 [8]。可以预见，军队院校课程教学改革，特别是“金课” 建设，将汇聚磅礴力量，风起云涌，走向深入。
参考文献
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[8]在新起点上推动院校教育与人才培养迈上新台阶 [n]. 解放军报 ,2019-12-17(011).
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