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[摘要]在数字电子技术课程的教学中引入“翻转课堂”教学模式，通过设计微课视频，采用演示法、启发法和讲授法相结合的方式，讲解重要知识点，解决了传统教学模式教学单一、理论枯燥、学时有限的弊端，提高了学生的工程应用能力、沟通能力和团队合作能力，有效改善了教学效果和教学质量。
[关键词]翻转课堂；数字电子技术；微课
[DOI]1013939/jcnkizgsc201703133
1翻转课堂的起源
“翻转课堂”（Flipped Classroom 或Inverted Classroom）起源于美国，是一种混合使用技术和亲自动手活动的教学环境。在翻转课堂中，典型的课堂讲解时间由实验和课内讨论等活动代替，而课堂讲解则以视频等其他媒介形式由学生在课外活动时间完成。[1]这种方式在学生的学习中取得了积极的成效，而“翻转课堂”的理念在北美也被越来越多的学校所接受，并逐渐发展成为教育教学改革的一波新浪潮。特别是在过去的两年间，《华尔街日报》《经济学人》《纽约时报》《华盛顿邮报》等主流媒体都对“翻转课堂”给予热烈的关注和积极的报导。[2]
2数字电子技术课程的教学现状
数字电子技术是电子信息、通信工程、电气工程及其自动化、轨道交通、测控技术等专业的重要基础课程，主要讲述数字电路的结构、工作原理及典型芯片的应用，具有发展快、理论抽象、实践性强等特点。由于开设专业广，涉及学生多，唐山学院相同学时的课程均采用合班授课，并且很多专业都涉及省外生源，基础相对较薄弱。
传统的课堂教学以教师为主，教师围绕知识点进行讲解，由于有限的教学课时和教学任务安排不合理，教师无法兼顾不同层次学生的学习状况，只能在课堂内抓紧时间讲授知识点。采用这种“满堂灌”的教学方式，学生注意力还必须要高度集中，不能开小差，否则根本无法跟上教师的授课节奏。[3]
课下复习时，学生主要是通过写作业和习题去巩固所学知识点，如果对知识点理解错误，又不能及时与任课教师进行沟通，将会使学习过于被动，导致教学目标失衡，教学目的和教学质量都无法保证。
3翻转课堂在数字电子技术课程中的应用研究
数字电子技术作为唐山学院的精品课程和电子信息类的核心课程，课程组一直在探讨和研究课程的建设工作，包括网站的建设、教学资源的共享、及时的信息反馈，结合学生情况和便捷的网络教学资源，在教学过程中引入微课视频，采用翻转课堂教学模式，为学院的教学改革提供了很好的借鉴。
31微课视频的设计
微课以其小教学反映大课堂的特点，解决了传统教学模式的枯燥性。在课程教学的设计中，重要知识点的学习采用翻转课堂教学模式，形成一种“学习知识在课外，内化知识在课堂”的新教学模式。[4]而对于简单的知识点或者只要求了解的知识点采用以课堂讲授法为主的传统教学。
结合数字电子技术课程的性质，视频设计以演示法為辅，启发法和讲授法为主，时间设定在15分钟。视频把设计实物或者示范性的实验展示给学生，以启发学生思维核心，调动学生的学习主动性和积极性，进而对主要知识点作系统讲授，促使他们生动活泼地学习。
32案例分析
案例分析以工程项目为背景，强调知识的扩展和应用。以第10章脉冲波形的产生与整形为例，这一章主要学习555定时器的原理、结构及应用设计。应用部分是重点，制作成3部分微课视频，如表1所示。555定时器电路结构、工作原理是基础，采用讲授法，放在课堂上以板书或者PPT进行讲解。设计施密特触发器时，先采用启发法构建电路，再系统讲授工作原理。设计单稳态触发器和多谐振荡器时，则以仿真形式进行演示，并系统讲授。
如下表所示，在制作知识点3时，首先实例演示秒脉冲电路的应用，再系统讲授用555芯片设计电路的过程，为了实现所见即所得的效果，采用美国NI公司的Multisim软件仿真电路，学生既熟悉了芯片原理，同时又多掌握了一门仿真实践课程。如图1所示，电容C1的端电压、555输出的脉冲信号通过双踪示波器A、B两通道实时显示；图2为实用性强的数据报警器电路，由图1扩展实现多谐振荡器，U3为蜂鸣器，可输出频率为1kHz的报警音。最后留出思考题，以便课上展开讨论和探究。
脉冲波形的产生与整形翻转课堂知识点设置序号知识点备注1555定时器设计施密特触发器启发法、讲授法2555定时器设计单稳态触发器演示法、讲授法3555定时器设计多谐振荡器演示法、讲授法
33课堂内教学的开展
学生利用课余时间学习微课视频，课堂内主要完成疑难问题解答、交流讨论和成果的展示。教师通过引导学生分析、探究问题，进一步得出理性的结论，达到答疑解惑的效果，同时加深了学生对所学理论知识的掌握。交流探讨以小组形式展开，小组讨论中，学生的个人表现、成果展示作为平时成绩的一部分，教师既能动态了解每名同学的学习情况，又给了大家展示自己的机会，同时也解决了一卷定成绩的局限性。成果的展示主要针对课程中的组合逻辑电路和时序逻辑电路的应用，针对学过的芯片构建复杂系统，实现功能的扩展，以仿真图或实物的形式呈现，进一步激发学生的创新思维。
4结论
实践表明，翻转课堂在唐山学院数字电子技术课程中的应用，解决了学校教学现状中存在的问题，完善了课程建设。翻转课堂教学有利于学生自学能力的培养，加强了团队合作能力，让学生作为学习的主动实施者，为后续的课程实习、竞赛等增加了实战经验。为今后的工作奠定了坚实的基础，也为数字电子技术课程的建设增砖添瓦。
参考文献：
[1]Gerald CGannod，Janet EBurge，Michael TUsing the Inverted Classroom to Teach Software Engineering
[2]何朝阳，欧玉芳，曹祁美国大学翻转课堂教学模式的启示[J].高等工程教育研究，2014（2）：148-151
[3]梁晓琳，包本刚，张文昭，等基于翻转课堂的数字电路课堂教学改革探索研究[J].科教文汇，2015（8）：62-63
[4]曹丽君，王海明翻转课堂的特性及其对专业教学改革的启示[J].河北科技师范学院学报，2014，28（1）：75-80
[关键词]翻转课堂；数字电子技术；微课
[DOI]1013939/jcnkizgsc201703133
1翻转课堂的起源
“翻转课堂”（Flipped Classroom 或Inverted Classroom）起源于美国，是一种混合使用技术和亲自动手活动的教学环境。在翻转课堂中，典型的课堂讲解时间由实验和课内讨论等活动代替，而课堂讲解则以视频等其他媒介形式由学生在课外活动时间完成。[1]这种方式在学生的学习中取得了积极的成效，而“翻转课堂”的理念在北美也被越来越多的学校所接受，并逐渐发展成为教育教学改革的一波新浪潮。特别是在过去的两年间，《华尔街日报》《经济学人》《纽约时报》《华盛顿邮报》等主流媒体都对“翻转课堂”给予热烈的关注和积极的报导。[2]
2数字电子技术课程的教学现状
数字电子技术是电子信息、通信工程、电气工程及其自动化、轨道交通、测控技术等专业的重要基础课程，主要讲述数字电路的结构、工作原理及典型芯片的应用，具有发展快、理论抽象、实践性强等特点。由于开设专业广，涉及学生多，唐山学院相同学时的课程均采用合班授课，并且很多专业都涉及省外生源，基础相对较薄弱。
传统的课堂教学以教师为主，教师围绕知识点进行讲解，由于有限的教学课时和教学任务安排不合理，教师无法兼顾不同层次学生的学习状况，只能在课堂内抓紧时间讲授知识点。采用这种“满堂灌”的教学方式，学生注意力还必须要高度集中，不能开小差，否则根本无法跟上教师的授课节奏。[3]
课下复习时，学生主要是通过写作业和习题去巩固所学知识点，如果对知识点理解错误，又不能及时与任课教师进行沟通，将会使学习过于被动，导致教学目标失衡，教学目的和教学质量都无法保证。
3翻转课堂在数字电子技术课程中的应用研究
数字电子技术作为唐山学院的精品课程和电子信息类的核心课程，课程组一直在探讨和研究课程的建设工作，包括网站的建设、教学资源的共享、及时的信息反馈，结合学生情况和便捷的网络教学资源，在教学过程中引入微课视频，采用翻转课堂教学模式，为学院的教学改革提供了很好的借鉴。
31微课视频的设计
微课以其小教学反映大课堂的特点，解决了传统教学模式的枯燥性。在课程教学的设计中，重要知识点的学习采用翻转课堂教学模式，形成一种“学习知识在课外，内化知识在课堂”的新教学模式。[4]而对于简单的知识点或者只要求了解的知识点采用以课堂讲授法为主的传统教学。
结合数字电子技术课程的性质，视频设计以演示法為辅，启发法和讲授法为主，时间设定在15分钟。视频把设计实物或者示范性的实验展示给学生，以启发学生思维核心，调动学生的学习主动性和积极性，进而对主要知识点作系统讲授，促使他们生动活泼地学习。
32案例分析
案例分析以工程项目为背景，强调知识的扩展和应用。以第10章脉冲波形的产生与整形为例，这一章主要学习555定时器的原理、结构及应用设计。应用部分是重点，制作成3部分微课视频，如表1所示。555定时器电路结构、工作原理是基础，采用讲授法，放在课堂上以板书或者PPT进行讲解。设计施密特触发器时，先采用启发法构建电路，再系统讲授工作原理。设计单稳态触发器和多谐振荡器时，则以仿真形式进行演示，并系统讲授。
如下表所示，在制作知识点3时，首先实例演示秒脉冲电路的应用，再系统讲授用555芯片设计电路的过程，为了实现所见即所得的效果，采用美国NI公司的Multisim软件仿真电路，学生既熟悉了芯片原理，同时又多掌握了一门仿真实践课程。如图1所示，电容C1的端电压、555输出的脉冲信号通过双踪示波器A、B两通道实时显示；图2为实用性强的数据报警器电路，由图1扩展实现多谐振荡器，U3为蜂鸣器，可输出频率为1kHz的报警音。最后留出思考题，以便课上展开讨论和探究。
脉冲波形的产生与整形翻转课堂知识点设置序号知识点备注1555定时器设计施密特触发器启发法、讲授法2555定时器设计单稳态触发器演示法、讲授法3555定时器设计多谐振荡器演示法、讲授法
33课堂内教学的开展
学生利用课余时间学习微课视频，课堂内主要完成疑难问题解答、交流讨论和成果的展示。教师通过引导学生分析、探究问题，进一步得出理性的结论，达到答疑解惑的效果，同时加深了学生对所学理论知识的掌握。交流探讨以小组形式展开，小组讨论中，学生的个人表现、成果展示作为平时成绩的一部分，教师既能动态了解每名同学的学习情况，又给了大家展示自己的机会，同时也解决了一卷定成绩的局限性。成果的展示主要针对课程中的组合逻辑电路和时序逻辑电路的应用，针对学过的芯片构建复杂系统，实现功能的扩展，以仿真图或实物的形式呈现，进一步激发学生的创新思维。
4结论
实践表明，翻转课堂在唐山学院数字电子技术课程中的应用，解决了学校教学现状中存在的问题，完善了课程建设。翻转课堂教学有利于学生自学能力的培养，加强了团队合作能力，让学生作为学习的主动实施者，为后续的课程实习、竞赛等增加了实战经验。为今后的工作奠定了坚实的基础，也为数字电子技术课程的建设增砖添瓦。
参考文献：
[1]Gerald CGannod，Janet EBurge，Michael TUsing the Inverted Classroom to Teach Software Engineering
[2]何朝阳，欧玉芳，曹祁美国大学翻转课堂教学模式的启示[J].高等工程教育研究，2014（2）：148-151
[3]梁晓琳，包本刚，张文昭，等基于翻转课堂的数字电路课堂教学改革探索研究[J].科教文汇，2015（8）：62-63
[4]曹丽君，王海明翻转课堂的特性及其对专业教学改革的启示[J].河北科技师范学院学报，2014，28（1）：75-80