“数字电子技术”的微课程设计与思考

童莹 陈瑞 耿苏燕

摘 要： 微课程作为一种新兴的教学模式，已经成为改革传统教学模式的有效途径之一。以“数字电子技术”翻转课堂为例，以提升课堂教学效果为目标，从知识点的构建，教学内容的设计以及学习支持三个方面详细讨论了“数字电子技术”微课程的设计思路；分析总结了微课程设计过程中存在的不足与经验，提出“一个前提，两个中心，三个原则”的设计要素，为需要制作优秀微课程的一线教师提供参考。

关键词： 微课程； 翻转课堂； 数字电子技术； 教学模式

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2018）09-92-04

Abstract： Micro course is a new teaching mode which has become one of the effective ways to reform the traditional teaching mode. In this paper， taking the flipped classroom of digital electronic technology as an example， the design ideas of micro course are discussed from three aspects， i.e. the construction of knowledge points， the design of teaching content and the support to learning for the purpose of improving the classroom teaching effects. Meanwhile， the deficiencies and experiences in the process of designing micro course are analyzed and summarized， and an effective design pattern with three elements is put forward， namely one premise， two centers and three principles， to provide reference for the front-line teachers who need to make micro courses.

Key words： micro course； flipped classroom； digital electronic technology； teaching mode

0 引言

引导新一代大学生利用碎片化时间开展移动学习越来越受到各个高校的广泛关注。“短小精悍”的微课程在此背景下应运而生，它以小视频作为载体，围绕知识点精心设计教学内容，让那些晦涩难懂的书本理论知识变得生动而有趣。微课程符合当代大学生碎片化学习的需求，让学习不再受时间、空间的限制，学习更加自由，而且，微课程可以利用网络拓展资源，帮助学生课前预习和课后内化知识，激发学习兴趣。

“微课程”这个概念，最早是在2008年由美国戴维·彭罗斯（David Penrose）提出的，又被称为“知识脉冲”（Knowledge Burst），它起初的作用是为不能来上课的学生进行补课提供支持[1]。后来，可汗学院成立，世界各地的学生可以在互联网上通过微视频及相关学习资源，在家独立、完整地开展个性化学习，对学校所学知识进行了复习、探索和拓展，取得很好的学习效果，这极大的推动了微课程的发展[2-3]。2010年，微课程也被引入我国，并呈现出多元化的发展趋势。例如，李玉平老师采用PPT设计教学课件，计算机录频的形式制作微视频，针对课堂中出现的“小现象、小问题，小策略”开展教学活动[4]；胡铁生老师采用课堂实录，后期剪辑的形式制作微视频，改变了传统的教育資源模式[5]；查丽斌老师通过制作“模拟电子技术”等课程的微课程，详细讲解了微课程开发的基本步骤以及在制作过程需要注意的关键点[6]。可见，这种以微视频为核心的新型教学模式引起了教育研究者以及一线教师的广泛关注。

“数字电子技术”是自动化、计算机及通信工程等专业的核心课程，涵盖了各种逻辑门电路、集成电路的分析与设计，是一门理论抽象、知识体系复杂、动手实践性强的专业基础课。该课程一方面，由于学时有限，教师不能从容的教授所有知识点，有部分拓展内容只能留给学生课后自学，另一方面，对于初学者，课堂某些知识难点无法全面理解和掌握，只能课后自学，慢慢梳理。传统教学方式并没有为学生自学提供有效支撑，这无疑增加了学生自学的难度。

鉴于此，本文以“数字电子技术”翻转课堂为例，分析讨论如何设计与之匹配的微课程，以期弥补传统教学方式的不足，探索一条教学改革的新路径。并结合设计经验，分析总结出设计一个优秀微课程需要具备的“一个前提，两个中心，三个原则”的基本要素，为后续需要制作微课程的一线教师提供参考。

1 为翻转课堂服务的“数字电子技术”微课程设计模式

针对不同的学生特点，需要采用不同的模式设计微课程。例如，企业培训微课程多采用“案例分析-集体讨论-思想引导”的设计模式，而考试培训微课程多采用“题型精讲-方法传授-考点归纳”三位一体的设计模式。这里，我们针对“数字电子技术”翻转课堂的教学需求，以提升课堂教学效果为目标，从知识点的构建、教学内容的设计和学习支持三个方面详细讲解如何设计与之匹配的微课程，提出一个有效服务于翻转课堂的微课程设计模式。

首先，考虑本文设计的“数字电子技术”微课程是为翻转课堂服务的，因此，我们仅针对课堂教学中的重点、难点和疑点，精心选择知识点。例如，在“绪论”这一章中，“集成电路的简介.MP4”起着课程引入的作用，帮助学生建立集成电路概念；在“逻辑代数基础”这一章中，我们仅仅设计了6个知识点，如图1所示，帮助学生对课堂教学中一些重点、难点进行归纳和总结；而在“集成逻辑门电路”这一章中，我们则设计了完整知识点，供学生课后自学所用。

其次，考虑“数字电子技术”是一门理论与实践并重的专业基础课，针对课程特色，采用合适的教学策略可以更清楚的阐述教学内容。因此，我们采用“问题提出，理论分析和实验仿真”的方式进行教学设计。通过提出问题引入知识点，并对知识点进行理论讲解，最后通过仿真分析促进理论与实践的知识融合。以优先编码器为例，首先介绍生活中常见的编码器实例，由此引导学生思考“什么是编码器，以及编码器分类”；然后引入优先编码器概念，并介绍优先编码器的工作原理及CC74HC148芯片的引脚功能；最后通过Multisim实验仿真，使学生直观感受优先编码器的工作过程，帮助学生进一步加深对优先编码器的理解。具体教学设计如图2所示。

最后，学习支持是为学生提供有针对性的辅助学习资源。众所周知，虽然微视频是微课程的核心资源，但与之匹配的教学素材、练习测试以及教师答疑、互动等也是微课程不可缺少的支撑资源，学生只有在相应的作业、测验和讨论支持下，才能取得与传统长时间授课相同的学习效果。为了配套“数字电子技术”翻转课堂教学，我们针对每个知识点设计了随堂测试和讨论题，既考察了学生对基础知识的掌握程度，也锻炼了学生深入思考的能力。同时，在各个章节末，又设计了作业、单元测验和章节复习三个模块，以便学生进行巩固练习，并且配有专业教师对学生问题进行及时解答和反馈，帮助学生融会贯通各个知识点。最后采用学生互评结合教师评阅的方式，对学生学习效果进行综合评价。以“组合逻辑电路”这一章为例，微课程的学习支持如图3所示。

2 优秀微课程设计要素

通过“数字电子技术”微课程在翻转课堂教学中的应用，我们发现一个优秀的微课程可以快速吸引学生的注意力，提高学生学习兴趣和自主学习能力，帮助学生深入理解知识点，大大提高学习效果。因此，我们在分析微课程设计经验，总结设计失误的基础上，提出设计一个优秀微课程需要具备的“一个前提，两个中心，三个原则”的基本要素，为后续微课程制作者提供参考。

在设计一个微课程之前，必须确立微课程的目标群体，这是实现一个优秀微课程的首要前提条件。也就是说，针对不同的受众，我们需要根据他们的学习目的、知识背景和理解能力，采用不同的方式，设计不同的教学内容。例如，针对应用型本科院校的学生，设计微课程时，可以从实际应用出发，引入单一知识点，并且结合操作训练，帮助学生加深对知识点的理解；而针对“985、211、双一流”等研究型大学的学生，无论是对理论知识的讲解，还是实验操作，在教学内容的广度和深度上都需要拓展，以帮助学生对知识点融会贯通。以“计数器”这个知识点为例，针对应用型本科院校学生，可以通过引入交通信号灯这样一个实例，使学生直观感受和理解什么是计数，同时，通过Multisim仿真或实验箱操作，帮助学生进一步理解计数器的功能，掌握如何实现计数；而针对研究型大学的学生，除了要讲清楚计数器的功能外，还需要拓展多片计时器同步级联和异步级联的方法，引导学生来思考计数脉冲在计数器设计中的重要性。

接下来，设计一个优秀的微课程，必须“以学生为中心，以知识点为中心”。

“以学生为中心”是指，将自己从知识的传递者转变为知识的学习者，站在学生的角度思考如何更好的设计和呈现知识点，才能让学生更容易接受和掌握。这里，除了要考虑学生的知识背景和学习能力外，还要考虑当代大学生的特点。在信息爆炸、经济蓬勃发展时代成长起来的“90后”大学生，他们更注重自我感受，追求自我价值的实现，不为世俗的“成功”所捆绑。同样在学习上，他们注意力时间更短，更能接受互联网教学，也更受个人兴趣所驱动。因此，我们在设计微课程时，要避免采用照本宣科的说教式教学，而采用有个性、有特色的引导式教学。例如，可以适当采用动画、图片、Flash等形式清晰呈现知识原理，吸引学生注意力和兴趣，录制时长以8～10分钟为佳，教师讲述轻松幽默，适当使用网络热词等等。同时，课程网络平台还应具有同步、交互等特点，允许学生设计有个性化的学习页面，支持在线讨论、在线提问、个性化学习资源推送等功能。

“以知識点为中心”还指，要合理选择、设计知识点，使课程体系架构符合教学目标，满足教学要求，做到既简明而又不简单。所谓“简明”是指，一个知识点的内容既不能太多，也不能太少，应具有相对的独立性；而所谓“不简单”是指，所有知识点之间要相互关联，体现课程内容的完整性，这是一个优秀微课程需要具备的关键要素。以服务于翻转课堂的微课程为例，在选择、设计知识点时并不需要对书本中所有内容面面俱到，而是围绕课堂教学中无法深入讲解，或学生不易理解的重点、难点和疑点进行设计。例如，在讲解“逻辑函数几种表示方法”时，由于课堂时间有限，教师无法在课堂上完整讲述逻辑函数几种表示方法的关系，因此，在微课程中增加这一知识点作为补充。同样的，对于“无关项”这一概念，学生不易理解，在设计知识点时，可以从例题出发，详细分析“约束项”和“任意项”的应用区别，帮助学生深入理解“无关项”。可见，选择和设计合理的知识点需要教师具有丰富的一线教学经验。

最后，在满足“一个前提、两个中心”的条件下，设计一个优秀的微课程，还需要遵循“新颖，简洁，流畅”三大原则。①所谓“新颖”就是指教学内容的组织要有创新之处，既能吸引学生兴趣，又能满足教学要求。考虑“数字电子技术”这门课程的特点，我们可以将知识点融入项目实例中，通过完成项目设计，学习掌握知识点。②“简洁”既是指微课程的知识点框架要精干，也指微视频的表现形式要清晰、美观。虽然我们前面强调了丰富多彩的动画、图片相比文字更能吸引学生的注意力，也更能激发学生的学习兴趣，但需要注意的是，过于复杂的、眼花缭乱的画面反而适得其反。因此，我们在设计PPT页面时，要遵循美学设计原则，一张PPT中的颜色不超过3种，字体适中，页面布局紧凑有度、风格统一等等。③“流畅”是制作一个优秀微视频不可或缺的要素。我们都知道，教师才是一门优秀课程的真正灵魂，无论教学素材多么丰富，教学设计多么精心，如果没有一个好的老师将这些内容整合起来，且有层次的、清晰的表述出来，那么这些素材终究不能产生信息，不能给学生传授知识。在微课程中，对教师的专业技能、表达能力要求更高，一个合适的微视频的播放时长以8～10分钟为宜，那么，在这么短的时间内要将一个知识点生动有趣的讲解清楚，除了需要精心设计教学课件外，还需要教师事先组织语言，快速、清晰的引入主题，语速适中的、自然流畅的、层层递进的讲述知识内容，其中，要尽量避免口头禅，前后表述要一致，可以适当的自问自答，引导学生思考。

3 结束语

本文依托江苏省在线课程建设项目，从知识点构建，教学设计以及学习支持三个方面，详细讲解了如何设计一个有效服务于翻转课堂教学的“数字电子技术”微课程，为传统教学方式改革提供探索借鉴。并且，在分析总结微课程设计经验基础上，提出设计一个优秀微课程需要具备的“一个前提，两个中心，三个原则”的基本要素，为国内同类微课程建设起到积极的示范作用。

微课程作为一种新兴的教学资源，已经发展的如火如荼。但微课程不能仅仅关注微视频的呈现，实际上，教学支持资源在微课程中也起着决定性的作用。后期，我们将重点研究如何合理设计这些教学的支持资源，引导学生有效利用，积极发挥微课程作用。

参考文献（References）：

[1] 钟绍春，张琢，唐烨伟.微课设计和应用的关键问题思考[J].中国电化教育，2014.12：85-88

[2] 梁乐明，曹俏俏，张宝辉.微课程设计模式研究——基于国内外微课程的对比[J].开放教育研究，2013.2： 65-73

[3] 李俊佐.微课程设计与再思考[J].教育与教学研究，2018.32（2）：85-89

[4] 李玉平，张瑞琪.微课程：让学习更有效[J].今日教育，2014.3：39-41

[5] 张茜.微课的概念与特征，作用及应用[J].江苏教育（职业教育版），2015.10：17-20

[6] 查丽斌，李自勤，孔庆鹏.如何设计翻转课堂教学中的微课程[J].电气电子教学学报，2018.40（1）：38-41

[7] 白杨.数据挖掘算法微课程教学设计研究[J].信息与电脑，2018.4：239-240