《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐

丁 嬌，張?zhí)祜w

（安徽信息工程學(xué)院 電氣與電子工程學(xué)院，安徽 蕪湖 241000）

0 引 言

作為高等院校電類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的一門(mén)學(xué)科基礎(chǔ)課，《數(shù)字電子技術(shù)》課程中所介紹的基本概念、理論以及方法是后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，也是工程技術(shù)人員所必備的理論基礎(chǔ)。通過(guò)課程教學(xué)，使得學(xué)生掌握必要的數(shù)字電路基礎(chǔ)，培養(yǎng)數(shù)字電路分析、綜合設(shè)計(jì)、工程實(shí)踐能力等。該課程在電類(lèi)學(xué)生的本科教育教學(xué)中是不可或缺的。

雖然《數(shù)字電子技術(shù)》課程地位突出，但目前該課程還是采用傳統(tǒng)的課堂面授方式教學(xué)，以教學(xué)大綱為指導(dǎo)文件，根據(jù)授課進(jìn)度進(jìn)行課程內(nèi)容講授，教學(xué)方式較為單一，無(wú)法較好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性[1]。同時(shí)，雖然本課程開(kāi)設(shè)有獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課程《數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)》，在課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)箱上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，但所設(shè)計(jì)的數(shù)字電路往往是針對(duì)單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)及課程教學(xué)目標(biāo)，需對(duì)課程教學(xué)模式進(jìn)行改革。

1 線上線下混合式教學(xué)改革

線上線下混合式教學(xué)模式是一種將在線教學(xué)和傳統(tǒng)線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)的一種新型教學(xué)改革模式[2]。課程中章節(jié)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容以微課視頻的形式課前提供給學(xué)生學(xué)習(xí)，給予充分的預(yù)習(xí)時(shí)間。課堂面授時(shí)，教師有針對(duì)性的查缺補(bǔ)漏、難點(diǎn)突破，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)而保障課程教學(xué)質(zhì)量。

1.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

基于相關(guān)崗位需求和所涉及行業(yè)特點(diǎn)，將課程教學(xué)內(nèi)容具體劃歸到各專(zhuān)項(xiàng)能力，且根據(jù)各專(zhuān)項(xiàng)能力所包含的知識(shí)點(diǎn)采用不同的方法進(jìn)行教學(xué)。具體專(zhuān)項(xiàng)能力分解表見(jiàn)表1所列。

表1 《數(shù)字電子技術(shù)》課程能力分解表

1.2 線上教學(xué)

1.2.1 創(chuàng)建課程線上資源

在FiF 平臺(tái)、愛(ài)課堂等智慧教學(xué)平臺(tái)中創(chuàng)建課程的線上教學(xué)資源，包括課程索引即課程教學(xué)進(jìn)度、教師團(tuán)隊(duì)、教學(xué)大綱、主要參考書(shū)等，以及課程教學(xué)資源即教學(xué)課件、章節(jié)知識(shí)點(diǎn)微課視頻、知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)練習(xí)題、章節(jié)測(cè)試題、項(xiàng)目實(shí)踐資源等。

將課程每個(gè)章節(jié)要講授的內(nèi)容劃分成多個(gè)小的知識(shí)點(diǎn)，分別制作教學(xué)課件，并在學(xué)校的智慧教室完成微課視頻錄制，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)視頻時(shí)長(zhǎng)控制在5～15 min。錄制好的微課視頻上傳至FiF 平臺(tái)并發(fā)布，供學(xué)生課前學(xué)習(xí)及課后復(fù)習(xí)。同時(shí)，在愛(ài)課堂中創(chuàng)建每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的課前練習(xí)題、課后測(cè)試題以及章節(jié)測(cè)試題，檢驗(yàn)學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)的效果。項(xiàng)目實(shí)踐資源則有教師制定的實(shí)踐指導(dǎo)書(shū)（包括項(xiàng)目名稱(chēng)、設(shè)計(jì)要求、基本設(shè)計(jì)思路、可能用到的器件等）、Multisim仿真軟件安裝包、項(xiàng)目參考資料等。圖1所示為上傳至FiF平臺(tái)的課程微課視頻資源，圖2所示為錄入到愛(ài)課堂的課程章節(jié)知識(shí)點(diǎn)測(cè)試題。

圖1 FiF 平臺(tái)課程微課視頻資源

圖2 愛(ài)課堂課程章節(jié)知識(shí)點(diǎn)測(cè)試題

1.2.2 運(yùn)用線上教學(xué)平臺(tái)

開(kāi)課前，教師在FiF 智慧教學(xué)平臺(tái)中創(chuàng)建課程和班級(jí)，上傳課程學(xué)習(xí)導(dǎo)引，幫助學(xué)生清晰地認(rèn)識(shí)整個(gè)課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)節(jié)奏。

課前，在FiF 平臺(tái)發(fā)布即將要學(xué)習(xí)的課程章節(jié)知識(shí)點(diǎn)微課視頻和參考資料，供學(xué)生課前預(yù)習(xí)。利用FiF 平臺(tái)“公告”功能把學(xué)習(xí)通知信息及時(shí)地通知到每個(gè)同學(xué)，督促學(xué)生進(jìn)入課程學(xué)習(xí)。同時(shí)，利用訊飛愛(ài)課堂發(fā)布對(duì)應(yīng)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)測(cè)試題，檢驗(yàn)課前預(yù)習(xí)效果。利用FiF 平臺(tái)、愛(ài)課堂分析學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況，準(zhǔn)確挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、答題正確率等信息，教師據(jù)此分析學(xué)習(xí)難點(diǎn)所在，有針對(duì)性地調(diào)整授課內(nèi)容。FiF 平臺(tái)中視頻學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)如圖3所示，愛(ài)課堂中答題正確率統(tǒng)計(jì)如圖4所示。

圖3 FiF 平臺(tái)中視頻學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)

圖4 愛(ài)課堂中答題正確率統(tǒng)計(jì)

課上，學(xué)生通過(guò)在愛(ài)課堂實(shí)時(shí)簽到，教師可監(jiān)控學(xué)生出勤狀況。依據(jù)愛(ài)課堂提供的互動(dòng)功能，教師設(shè)計(jì)合理的多元化參與式教學(xué)活動(dòng)，如討論、搶答、點(diǎn)答等，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生攻克教學(xué)重難點(diǎn)。

課后，學(xué)生完成線上作業(yè)、章節(jié)自測(cè)及階段性測(cè)試，師生繼續(xù)交流互動(dòng)，查漏補(bǔ)缺，夯實(shí)課程理論基礎(chǔ)。

1.3 線下教學(xué)

線下教學(xué)包括課堂面授和課外項(xiàng)目實(shí)踐。

1.3.1 課堂面授

通過(guò)線上知識(shí)點(diǎn)微課視頻學(xué)習(xí)、在線測(cè)試題練習(xí)，讓學(xué)生基本掌握知識(shí)點(diǎn)基礎(chǔ)內(nèi)容。線下課堂面授環(huán)節(jié)，教師根據(jù)課前預(yù)習(xí)效果，有針對(duì)性的查缺補(bǔ)漏、重點(diǎn)突破，同時(shí)以精心設(shè)計(jì)的課堂教學(xué)活動(dòng)為載體，組織學(xué)生將在線所學(xué)到的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行鞏固與靈活應(yīng)用[3]。難點(diǎn)內(nèi)容則采用啟發(fā)式、互動(dòng)式、研討式、案例式、演示型等教學(xué)方式進(jìn)行授課，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

同時(shí)，在課程教學(xué)知識(shí)點(diǎn)講授時(shí)引入思政元素，促進(jìn)專(zhuān)業(yè)教育與思政教育的深度融合，充分發(fā)掘課程的育人功能，通過(guò)課堂教學(xué)渠道，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與能力，激發(fā)師生互動(dòng)與協(xié)作[4]。圖5所示為融入思政元素的部分教案。

圖5 融入思政元素的部分教案

1.3.2 課外項(xiàng)目實(shí)踐

課外項(xiàng)目實(shí)踐是本課程一個(gè)重要環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了課程知識(shí)點(diǎn)的融合應(yīng)用，對(duì)學(xué)生完成數(shù)字電子技術(shù)的學(xué)習(xí)具有重要作用。由教師給出設(shè)計(jì)項(xiàng)目及設(shè)計(jì)要求，學(xué)生組隊(duì)完成選題，確定設(shè)計(jì)方案。建立開(kāi)放式的電子實(shí)訓(xùn)室，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手制作、調(diào)試實(shí)物模型，思考和分析問(wèn)題，形成完整的項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告。調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，鍛煉了工程實(shí)踐能力，提高學(xué)習(xí)興趣。圖6所示為數(shù)電課外項(xiàng)目實(shí)踐選題，圖7所示為項(xiàng)目實(shí)踐任務(wù)與要求。

圖6 數(shù)電課外項(xiàng)目實(shí)踐選題

圖7 項(xiàng)目實(shí)踐任務(wù)與要求

2 課程考核與評(píng)價(jià)

線上線下混合式教學(xué)模式有別于以課堂面授為主，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔的傳統(tǒng)教學(xué)方式，其注重課程學(xué)習(xí)的全過(guò)程。為有效監(jiān)督學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性及學(xué)習(xí)效果，綜合“線上+線下”表現(xiàn)，客觀評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)課程的掌握程度。

注重過(guò)程性考核和評(píng)價(jià)，本課程采用“N+2”考核方式，即總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、學(xué)習(xí)筆記和期末卷面成績(jī)構(gòu)成，滿分100 分。其中，“2”是指學(xué)生的期末卷面成績(jī)和學(xué)習(xí)筆記成績(jī)，滿分均為100 分，分別占總評(píng)成績(jī)的40%和10%?！癗”指平時(shí)成績(jī)，滿分100 分，占總評(píng)成績(jī)的50%，分為學(xué)生的在線預(yù)習(xí)、課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、階段性測(cè)試及課外制作5 個(gè)部分，各考核環(huán)節(jié)均以百分制計(jì)。其中，在線預(yù)習(xí)（10%）根據(jù)FiF 平臺(tái)在線視頻學(xué)習(xí)情況評(píng)分；課堂表現(xiàn)（10%）根據(jù)學(xué)生愛(ài)課堂簽到、課堂互動(dòng)、討論、搶答等情況評(píng)分；平時(shí)作業(yè)（15%）根據(jù)作業(yè)完成質(zhì)量評(píng)分；階段性測(cè)試（30%）按照在線階段性測(cè)試結(jié)果如實(shí)記分；課外制作（35%）根據(jù)實(shí)物制作、項(xiàng)目匯報(bào)等評(píng)分。

3 結(jié) 語(yǔ)

《數(shù)字電子技術(shù)》是高等學(xué)校電類(lèi)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的一門(mén)學(xué)科基礎(chǔ)課，為培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才，圍繞普通本科高校學(xué)生的特點(diǎn)，在課程教學(xué)內(nèi)容、在線資源、教學(xué)方法與手段、考核與評(píng)價(jià)方式、實(shí)踐性教學(xué)等方面進(jìn)行改革與實(shí)踐。下一步在已有課程知識(shí)點(diǎn)在線習(xí)題的基礎(chǔ)上，逐步建立專(zhuān)業(yè)度較高的在線試題庫(kù)，為學(xué)生后續(xù)的考研和工作做鋪墊；完善“N+2”考核方式中“N”的組成部分及各部分的占比，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，深化課程教學(xué)改革。