基于微課的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

1、    基于微課的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究    王云霞 柴志軍 楊自恒 劉明亮摘 要：在工程教育認(rèn)證背景下，總結(jié)了微課在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用方式和具體內(nèi)容，對(duì)比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)取得的良好效果。實(shí)踐表明，引入微課能夠有效提高教學(xué)效果。關(guān)鍵詞：工程教育認(rèn)證 微課 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)工程教育認(rèn)證的核心要求是培養(yǎng)高質(zhì)量工程技術(shù)人才，實(shí)驗(yàn)作為初步的工程實(shí)踐，有著舉足輕重的作用1。我校在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中采用了目前國(guó)際較為先進(jìn)的微課作為新的教學(xué)方式。微課（micro lecture）指微小的課，具有時(shí)間短、節(jié)奏快、內(nèi)容精煉等特點(diǎn)，可以在少量時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或者某項(xiàng)技能

2、的學(xué)習(xí)2。微課迅速發(fā)展應(yīng)用到了許多教學(xué)活動(dòng)中，目前已經(jīng)舉辦了多屆“全國(guó)高校微課教學(xué)比賽”，激發(fā)了廣大教師的開(kāi)發(fā)熱情。為了提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)儀器的操作能力，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效，我們進(jìn)行了數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)這門實(shí)驗(yàn)課的微課教學(xué)改革。一、開(kāi)展微課教學(xué)的必要性我們教授的學(xué)生是剛剛開(kāi)始進(jìn)行專業(yè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不熟悉，這為教學(xué)工作開(kāi)展帶來(lái)了不利影響，有的同學(xué)經(jīng)過(guò)多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后對(duì)復(fù)雜儀器依然不清楚操作流程和調(diào)節(jié)方法，說(shuō)明我們的教學(xué)過(guò)程中不能讓學(xué)生扎實(shí)掌握儀器設(shè)備的操作方法和實(shí)驗(yàn)技能。因此尋求一種高效性教學(xué)模式顯得尤為重要，微課作為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一種必然產(chǎn)物也成為一項(xiàng)絕佳選擇。二、微課在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用微課的內(nèi)

3、容設(shè)計(jì)是基于課程教學(xué)中的難點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，微課可以高效地進(jìn)行知識(shí)輸送，在操作性課程中具有很大優(yōu)勢(shì)。微課的基本特征是簡(jiǎn)潔化和可視化，創(chuàng)新教學(xué)過(guò)程的新模式，提高數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。主要包括以下幾個(gè)方面：1.強(qiáng)化基礎(chǔ)，提升課前預(yù)習(xí)作用在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，預(yù)習(xí)僅僅是完成實(shí)驗(yàn)理論的預(yù)習(xí)，有的同學(xué)預(yù)習(xí)只是簡(jiǎn)單敷衍，不能落到實(shí)處。我們?cè)陬A(yù)習(xí)環(huán)節(jié)一般要求學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容的預(yù)習(xí)，錄制少量微視頻進(jìn)行課前提示。學(xué)生根據(jù)提示進(jìn)行預(yù)習(xí)，課內(nèi)教師將不再花費(fèi)大量時(shí)間講授實(shí)驗(yàn)理論，只需針對(duì)實(shí)驗(yàn)講解重點(diǎn)注意的內(nèi)容即可，有效提高教學(xué)效率，增加課堂容量。2.創(chuàng)新課程形式，準(zhǔn)確定位課程難點(diǎn)對(duì)于數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)這門課程，學(xué)生在完成過(guò)程

4、中遇到的最多問(wèn)題就是故障排除能力，這也是實(shí)驗(yàn)課程的主要目的之一。主要包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容：（1）實(shí)驗(yàn)儀器的規(guī)范操作為了提高教學(xué)效果，可以將每種實(shí)驗(yàn)儀器的使用錄制成視頻，以微課的形式提供給學(xué)生，學(xué)生可以多次觀看，避免學(xué)生不好意思請(qǐng)教老師而導(dǎo)致的教學(xué)效果不佳的情況。這部分內(nèi)容主要包括：a.示波器的操作規(guī)范;b.函數(shù)發(fā)生器的使用方法;c.數(shù)字萬(wàn)用表的使用方法;d.直流穩(wěn)壓電源的調(diào)節(jié)方法等。（2）實(shí)驗(yàn)方法與常見(jiàn)故障實(shí)驗(yàn)基本技能是基礎(chǔ)性內(nèi)容，需要學(xué)生正確掌握，可以按照難易程度制作短視頻：a.芯片的認(rèn)識(shí);b.輸入電平與輸出電平測(cè)量;c.故障排除方法等。（3）破壞性實(shí)驗(yàn)展示選取實(shí)驗(yàn)過(guò)程中容易發(fā)生的錯(cuò)誤操作錄制成

5、視頻，增強(qiáng)感官效果，具體包括：a芯片電源反接;b電容耐壓值不足和極性錯(cuò)誤;c電源短路事故;d安全用電等。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中這部分內(nèi)容由于其危害性，一般不能在課堂中反復(fù)展現(xiàn)，對(duì)學(xué)生警示效果不足4?？梢栽谥v解中插入這部分內(nèi)容的短視頻，增加體驗(yàn)感，對(duì)危險(xiǎn)操作加強(qiáng)認(rèn)識(shí)。3.提升學(xué)習(xí)高度，發(fā)揮微課在課后內(nèi)容的作用由于課堂上課時(shí)間的壓縮，不能滿足學(xué)生對(duì)所有內(nèi)容的需求，因此錄制更為高水平的展示視頻可以幫助學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)操作能力，提升專業(yè)學(xué)習(xí)興趣。我們錄制了視頻展示在實(shí)驗(yàn)室公眾號(hào)中，供學(xué)生學(xué)習(xí)，形式多樣：文字、圖片、視頻、漫畫等，適應(yīng)新的教學(xué)條件。4.注重實(shí)效，提高視頻質(zhì)量由于數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目眾多，并非所有實(shí)

6、驗(yàn)都要大量應(yīng)用微課，在教學(xué)過(guò)程中也要注意視頻的應(yīng)用數(shù)量，針對(duì)不同項(xiàng)目有的可能5個(gè)以上微課視頻，有的可能只有1-2個(gè)，避免出現(xiàn)“微課恐懼癥”。微課作為一種輔助教學(xué)手段，無(wú)法取代學(xué)生的實(shí)際操作，因此要把握微課適用條件，提高學(xué)習(xí)效果。三、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)應(yīng)用微課后的影響研究通過(guò)與以前的實(shí)驗(yàn)效果對(duì)比，在如下幾個(gè)方面體現(xiàn)出微課的影響。1.教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度提高微課視頻的應(yīng)用使學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解較以往有明顯提高，主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)完成率和優(yōu)秀率。在以往實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的完成率基本在85-90%，引入微課后項(xiàng)目完成率達(dá)到97%;課程的優(yōu)秀率由25%提高到41%。2.元件損耗降低，設(shè)備損壞減少由于觀看破壞性實(shí)驗(yàn)視頻，使學(xué)生心理產(chǎn)生

7、敬畏之心，能夠按照操作規(guī)程完成實(shí)驗(yàn)，原來(lái)的器件損耗率每節(jié)課在10%-15%，引入微課作為輔助教學(xué)手段后，器件損耗率下降到5%左右。由于可以反復(fù)觀看儀器操作微視頻，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的損壞率也由原來(lái)每學(xué)期的5-10%左右降到2-3%，對(duì)設(shè)備的養(yǎng)護(hù)起到良好作用。3.提升學(xué)習(xí)興趣，增加學(xué)習(xí)動(dòng)力由于實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行順利，使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、信心都有較大提升，學(xué)生由怕實(shí)驗(yàn)操作，變成喜歡實(shí)驗(yàn)、愛(ài)做實(shí)驗(yàn)。4.提升教師工作教學(xué)效果微課的作用不僅體現(xiàn)在學(xué)生的“學(xué)”，也對(duì)教師的“教”起到了重要影響。高效的學(xué)習(xí)與高效的教是相互聯(lián)系的，在教學(xué)過(guò)程中微課的內(nèi)容是在課程進(jìn)行過(guò)程中進(jìn)行調(diào)整的。教師可根據(jù)實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題在微課中有針對(duì)性的解決，大大提高了實(shí)驗(yàn)課堂教師的工作效率，解決了課上指導(dǎo)老師不足的問(wèn)題。結(jié)語(yǔ)經(jīng)過(guò)一年的實(shí)踐，微課作為一種新的教學(xué)要素在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中起到了良好的作用，提高了教學(xué)效果。在工程教育認(rèn)證背景下，實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)關(guān)系到工程實(shí)踐基本能力，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中要將畢業(yè)要求融入課程內(nèi)容，保證我們的畢業(yè)生在未來(lái)職業(yè)發(fā)展中能夠走得好走得穩(wěn)。數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的授課方式改革，堅(jiān)持以培養(yǎng)高質(zhì)量的工程師為目標(biāo)導(dǎo)向，使學(xué)生由課堂參與者成為課堂主體，取得了很好的效