新教育“线上线下混合式”教学模式的探讨
——以《数字电子技术》课程为例
张晓红赵显红曹磊李劲伟
（河南科技大学电气工程学院河南洛阳471003）
摘要：新冠疫情为在线教学的发展提供了新的机遇。本文以《数字电子技术》课程为例，对当前线上、线下
教学模式及存在的问题进行分析，同时，结合本课程在“线上线下混合式”教学中的实际案例，对“线上线下混
合式”教学模式进行探讨。本教学过程设置为模块化结构，便于学生集中学习。建立课前、课堂和课后相结合，网络资源、课堂教学和学生复习验证相配合，“线上线下混合式，理论实践创新相统一”的人才培养模式。
本课程获得较好的学习效果，为后疫情时代“线上+线下”混合教学模式的改革提供借鉴。
关键词：数字电子技术线上线下混合式教学模式实践创新
中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1674-098X(2022)07(a)-0210-04 Discussion on the"Online and Offline Hybrid"Teaching Mode
——Taking Digital Electronic Technology Course as an Example
ZHANG Xiaohong ZHAO Xianhong CAO Lei LI Jinwei
(Electrical Engineering College of Henan University of Science and Technology,Luoyang,Henan Province,
471003China)
Abstract:The COVID-19pandemic has provided new opportunities for the development of online teaching. Taking the course of Digital Electronic Technology as an example,this paper analyzes the current online and offline teaching modes and existing problems.At the same time,combined with the actual cases of the course in the"online and offline hybrid"teaching,the"online and offline hybrid"teaching mode is discussed.The teaching process is set
up as a modular structure,which is convenient for students to concentrate on learning.Establish a talent training model that combines pre-class,in-class and after-class,combines network resources,in-class teaching and student review and verification,and combines online and offline,and combines theoretical and practical innovation.This course has achieved good learning effect,providing reference for the reform of"online+offline"hybrid teaching mode in the post-epidemic era.
Key Words:Digital electronic technology;Online and offline hybrid;Teaching mode;Practice innovation
《数字电子技术》是电气、电子信息类及相关专业在电子技术方面的技术基础课，是实践性很强的课程。本课程探索了新形势下如何结合线上、线下混合课程，改革教学方法，将理论教学和实践动手能力相结合，培养学生的创新意识和创新能力。
2020年3月，由于新冠疫情的影响，国内所有大学不能如期开学［1］，按照教育部的“停课不停学、停课不停教”［2］和“确保‘线上—线下同质’”的要求，各高校充分运用各种信息化手段，将教学形式调整为线上教学。笔者学校的《数字电子技术》课程从2009年开始创建
DOI：10.16660/jki.1674-098X.2201-5640-3500
基金项目：河南省新工科研究与实践项目（项目名称：电气专业创新培养模式探索与实践，项目编号：2020JGLX028）。
作者简介：张晓红（1969—），女，硕士，副教授，研究方向为控制理论与控制工程。
创新教
在线课程，早期属自建网站，现在是利用超星（学习通）平台，使得课程的建设得到进一步的完善和优化。该课程在2020年入选河南省线上、线下混合式一流本科课程，目前课程处于建设及完善过程中。本文首先分析了当前线上、线下教学模式的特点及存在的问题，同时，结合本课程在“线上线下混合式”教学中的实际案例，对教学模式进行了思考和探索，建立起“课前提出问题，学生线上学习；课堂讲授知识，答疑释惑；课下进行复习。同时，进行实验验证，搭接线路，实物测试并实现功能”“线下线上混合式，理论实践创新相统一”的人才培养模式，以期为该类课程的教学模式改革提供借鉴［3］。
1线上、线下教学模式分析
1.1线下教学模式特点
传统线下教学模式面对面授课，及时和学生沟通交流、提问。对于实践性强的课程，现场仿真演示或者搭建简单电路，实现功能，效果比较直观。但同时教学手段过于单一，课堂上以教师讲授为主，理论讲授几乎贯穿整个教学过程的教学模式，学习气氛通常比较沉闷、枯燥，学生没有新鲜感，很难与教师间
交流和互动［4］。另外，师生都不够重视课程的教学过程评价，教师大多以最后的一次考核结果作为最终的成绩，学生学习缺乏主动性。
1.2线上教学模式特点及存在的问题
开展线上教学模式，教学过程由“教”为中心转向“学”为中心，教学形式由单一课堂授课转向借助多种教学资源的学习形式。通过在线课程，更多的师生可以接触到优质的教学资源，聆听全国名校名师的课，接触到前沿的知识体系。学生还可以根据自己的需求、个人喜好等选择不同教师的线上课程，同时，不受时间和地域的限制，可以反复观看，便于知识的理解和巩固。在线学习使得学生对老师的依赖性降低，调动了自我学习的积极性，培养了学生独立思考的能力。同时，在线交流也尤为方便，教师可提供在线答疑，学生集思广益，开阔视野，拓宽知识结构，获得解决问题的方法。
2020年上半年，疫情期间，经过一学期的线上教学，发现其中仍然存在很多问题与不足。首先是教学平台方面。由于3月开学时间比较集中，周一上课时，用户过多，有些平台几乎瘫痪，第一周最为明显，后期，虽然各平台也进行改进，但都仍存在卡顿、延迟和掉线的现象。为了保证能正常授课，任课教师在各平台间频繁切换，给教师教学和学生学习都带来了不少麻烦，严重影响线上课程的教学效果。当然，随着各平台的改进，目前以上缺陷已基本得到解决。疫情突如其来，师生们都没有充足的准备，教师的授课条件会有一些受限，如授课电脑条件、网络条件等。最主要的一点是，《数字电子技术》课程有大量的公式、原理图等，本来在线下课堂上能方便地讲述和推导，而如今仅用
PPT很难达到授课效果。后期，随着在线授课的深入，我们也配上了手写板等教学工具，方便了画图和公式的推导。但是，由于学生没有纸质教材，影响了预习和复习的效果。在网络授课的过程中，教师与学生的互动存在很大困难，隔着屏幕提出问题，只能通过小窗口看到少数的回答，很难真正把握学生对知识的掌握情况，屏幕另一侧的学生是否认真学习、是否有自制力，这些都无法掌握。而且《数字电子技术》是实践性很强的课程，即使我们加入很多仿真实验的内容，但终究达不到实际动手的效果。
2线上、线下混合式教学
2.1扩充线上课程资源
为适应在线学习这种特殊的学习方式，对《数字电子技术》线上资源进行补充，除课程简介、课程大纲、考核方式等基本内容外，还增加了专题讲座、参考资料、实践教学等内容。根据课程内容，将教学过程设置为模块化结构，每一模块围绕一个核心内容或知识点，由教学视频、电子教案、教学PPT等组成，辅之以单元测试，便于学生集中学习、理解知识点内容。每一章节由若干模块组成，给出重点、难点说明、作业练习等。专题讲座收录一些国内名师的会议视频及PPT讲义，给学生提供前沿的知识、理念和教改信息。实践教学方面增加了实验、电子设计大赛等内容［5］。另外，应用一些芯片、器件，分析设计原理图，也录制了简单的视频，方便学生学习。
2.2线上、线下混合式课程教学
混合式的教学模式学习分为课前、课堂和课后，由师生共同完成。课前，教师借助雨课堂等教学工具，向学生发送预习PPT课件，强调预习时注意事项，提出问题，待学生预习后回答。课堂上，教师检测学生预习情况，讲述难点重点，解答学生问题。课后，学生总结学习体验，适当练习测试。
课前和课后的学习利用线上资源完成，包括观看教学视频、线上线下讨论答疑、课后测试、完成作业等。课程学习活动中，教师要充分调动学生学习的积极性和主动性，学生为主体，教师为主导，引导学生合理利用课程资源，利用“课前—课堂—课后”3个环节，有机结合成“线上—线下”教学整体［6］，完成线上和线下学习活动。
3后疫情时代“线上线下混合式”教学设计案例由于疫情期间线上教学出现的问题与不足，在疫
新教育
情结束后，2020年的秋季学期选择“线上线下混合式教学”的教学模式。下面以图1为例，以材物18班作为试点班级，针对课程的特点，进行相应的教学设计。
课前：教师首先进行选题，题目既要结合课程理论知识的教学，又具有一定的趣味性和实践性。恰当的选题可以让不同程度的学生经过努力能完成设计任务，使学生通过综合运用所学知识，开展电路的设计、仿真及安装调试实验，在巩固知识、提高技能等方面有所收获，给学生留下很大的发挥空间，激发学生的学习积极性，学生带着问题来上课，学习兴趣有效提高，听课和讨论积极主动，如利用555定时器设计洗相曝光电路。
布置预习任务，利用555定时器设计洗相曝光电路。问题：洗相曝光电路的原理是什么？555定时器的工作原理是什么？两者的关联是什么？要求：预习555定时器。具体措施：要求学生进入学习通观看相
关的学习视频，并通过雨课堂，向学生发送预习课件，设置相应的题目，测试学生的预习情况。共有31名学生参与学习，其中，全部学生观看了教学视频和预习课件，并完成预习测试，正确率达90%。
课堂：教师线下多媒体教室授课。首先，口头提问：555定时器的工作原理是什么？生活中洗相曝光的特点是什么？进行雨课堂测试：选择题和判断题，限时完成。随后，教师授课，讲述555定时器工作原理，利用555定时器构成单稳态触发器，洗相曝光电路要求每一次曝光的时间是固定不变的。
学生讨论设计方案。将学生分成6组进行讨论。在学生讨论过程中，教师进行简单的指导。各组讨论后，由各组推举的代表汇报本组的讨论方案。教师对各方案进行点评，并确定一套可行的原理方案。
总结点拨。因题目要求曝光时间固定，单稳态触发器的特点是：在给出触发信号后，输出具有固定宽度
的矩形波，此处的固定宽度就可以用作曝光时间。具体电路如图2所示。
按压开关S （后较快松开），L 1灯灭，L 2灯亮，L 2灯亮
的时间即为曝光时间（t W ）：
t W =RC ln
V CC -0
V CC -23
V CC
=RC ln 3=1.1RC 课后：实验验证。可利用Multisim 仿真软件，在电
脑上完成；也可在实验室完成实验接线，验证555定时器的工作原理，并构成单稳态触发器，用示波器观察实验波形。实践创新，用面板进行实物插接线，完成洗相曝光电路的设计。
总结。要求学生完成一篇小论文，叙述工作原理、设计思路，同时，进行举一反三扩展，能否用555定时器实现人体脉搏的检测，并显示测量结果。
模块化教学
4线上、线下混合式教学成效
由于线上课程仅对校内学生开放，从2018年1月
到2021年7月，
参与学生达到2200人。通过对3年间的期末考试成绩情况分析，可以看出，前两年的最终成
绩多以末考试卷为主，虽然学生参与线上课程的学习，但学习情况并不参与过程性评价，因此整体学习效果并不理想。
2020年秋季开始，采用线上、线下混合式教学，最
图1课程教学总体设计模型
图2555定时器构成的洗相曝光电路
创新教
终的成绩评价包括过程性考核和终结性考核两部分。其中，过程性考核占40%，内容包括学生对于教学平台课程的访问情况、视频收看时间、作业完成质量、单元测试成绩、课堂教学活动参与情况等，学习评价贯穿整个学习过程，教师实时收集并分析学习过程中所产生的数据，判断学生掌握课程知识点和技能情况，为评价学生学习提供依据。终结性考核占60%，由期末考试成绩决定。基于这种评价结构，学生注重了平时的学习和积累，期末考试也取得了明显的进步，图3是3年间学生末考的成绩分布情况。
线上、线下混合式的教学模式［7］得到了学生的认可。通过课程网站，使可获得许多课堂中无法获取的知识和信息，方便课程的学习。同时，在线下授课中，多媒体课件中增加了许多工程实例，使课堂内容更丰富，提高了学生学习课程的兴趣。在实践创新环节，以《电子技术课程》设计为基础，加强动手能力和工程实践能力的训练，真正实现理论和实践的结合。
5结语
目前，全球疫情形势依然严峻，国内随时面临疫情风险，抗疫成了近两年的热门话题。疫情防控进入常态化阶段，线上教学必将是今后教学改革的一个重要方向。需要进一步对线上资源进行优化，充分利用线上、线下混合教学优势，为学生提供更适合的学习方式，在学生学习能力提高的同时，改进教师的教学质量，得到更好的教学效果。
参考文献
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图3学生成绩分布情况

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