《數(shù)字電子技術》課程教學改革初探

葉海雄 周悅 胡媛 金光哲

摘 要：傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術教學方法對學生理解相關知識點存在困難性。本文更新教學手段，采用多樣化教學方法并在課程中融入思政元素，從而提高學生學習興趣與提升學習效果。

關鍵詞：數(shù)字電子技術;教學方法;思政元素

一、引言

《數(shù)字電子技術》課程[1-2]是我校電氣工程及其自動化、測控技術與儀器等專業(yè)本科生的專業(yè)基礎課程，該課程是計算機[3]、信息技術的基礎，是一門專業(yè)核心必修課程。

二、課程目標

我校電氣工程專業(yè)的課程目標要求如下，

（1）學習應該具備的職業(yè)道德，理解誠實公正、誠信守則的職業(yè)操守和規(guī)范，以立德樹人為中心環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生形成正確世界、人生與價值三觀，培養(yǎng)學生科學思維和創(chuàng)新習慣，培養(yǎng)具有工匠精神新工科人才。

（2）理解并掌握基礎數(shù)字邏輯、邏輯代數(shù)、門電路、組合邏輯電路與時序邏輯電路等基礎知識。能夠用小、中規(guī)模集成電路設計數(shù)字電路。

（3） 具備運用知識解決一定復雜程度數(shù)字系統(tǒng)問題的能力。培養(yǎng)學生自主學習能力和分析設計能力，樹立理論聯(lián)系實際的工程意識，培養(yǎng)學生善于發(fā)現(xiàn)問題的探索能力和創(chuàng)新能力。

三、教學手段及教學方法

該課程目前已獨立授課多年，根據(jù)新的本科生培養(yǎng)方案，課程實行雙語教學。針對該課程中課程內容陳舊，知識點和實際應用聯(lián)系不緊密，以及考核方式單一等問題。課程已實施了更新[4]課程體系、修改教學內容、引入仿真軟件、設計翻轉課堂、指導學生創(chuàng)新活動等教學改革，達到了較好的學習效果。

目前已實行教學改革與基本措施

（1）建立“學與做”一體化、“基礎-拓展-創(chuàng)新”三個遞進單元課程體系

通過分析電氣專業(yè)培養(yǎng)方案，本課程體系依據(jù)“學與做”一體化、“基礎-拓展-創(chuàng)新”三個遞進單元而建立，意在激發(fā)學生興趣，加強動手實踐，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

（2）形成課程特點的教學內容

本著“學以致用”的原則，有針對性地開展模塊化教學，重組后的教學內容分為基礎模塊、主要模塊、后續(xù)課程鋪墊3大模塊，以保證學生具備一定數(shù)字電子理論基礎與技術開發(fā)能力，迅速解決企業(yè)中的實際困難， 達到企業(yè)所需的人才標準。

（3）引入仿真軟件技術

教學團隊把Multisim、Quartus等仿真軟件引入課堂，用硬件描述語言及頂層原理圖設計方式實現(xiàn)對數(shù)字系統(tǒng)的仿真分析，學生即加深了對理論知識的理解，又學會了如何使用仿真軟件。

（4）設計翻轉課堂在線教學

教學團隊提出線上線下教學設計。本設計通過學習情況的及時反饋，為教師課堂活動安排提供指導，構建積極的師生關系，提升學習效果。在部分章節(jié)中，教學團隊通過嘗試翻轉課堂并取得較好的效果。

（5）指導學生創(chuàng)新活動

教學團隊利用課余時間進行定期地指導和訓練，開放相關實驗室和實驗器件。從硬件設計到軟件仿真，逐步培養(yǎng)學生具備電子設計創(chuàng)新和科技制作的能力。團隊積極指導學生創(chuàng)新，參加了大學生電子競賽項目，共獲得獎項10余項。

（6）評價學習效果

教學團隊運用課堂口試測試、實驗仿真和學科競賽的“綜合考核”評價方法，使得考核貫穿于整個教學過程，督促學生扎實的掌握課程知識，全面考察學生在整個學習過程中對知識的理解、掌握、應用和創(chuàng)新能力。

（7）雙語教學

針對有英語需求的學生，課程開展雙語教學，引進先進的數(shù)字電子技術原版教材，強化英語實際應用能力，培養(yǎng)具備國際競爭意識與高水平的技術人才。

四、已開展課程德育情況

目前課程中，教學團隊已把德育教育滲透到數(shù)字電子技術課程教學，開展情況具體如下，

（1）提高專業(yè)課教師德育素養(yǎng)

教師從政治思想、道德素質、課外機能、法紀教育等方面提升德育素養(yǎng)。本課程專任教師參加了學習強國APP答題活動、陳云同志故居感受偉人的艱苦樸素的生活作風、學習思想大討論活動、城市榮光-慶祝上海解放70周年主題展覽、泥城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村黨支部活動感受到新農村的變化、學習《中國共產黨黨員教育管理工作條例》與觀看《特別追蹤》普法電影。

（2）更新課程設計標準

新的18版課程教學大綱中，已經明確了課程的思政目標、課程思政素材與相應的思政考核評價細則。

（3）結合案例開展思政教育

教學團隊通過對教材知識點的梳理，從中挖掘出相關的德育素材，在課堂上傳授給學生。

（4）發(fā)揮黨員教師的引導作用

課程團隊成員主動與學生交流，身體力行，用實際行動去影響和教育學生。作為專業(yè)教師，不斷學習業(yè)務知識和德育知識，擴展知識面，進行德育教育時，應時刻以學生為中心，根據(jù)學生的實際情況，引導學生規(guī)劃未來，增強道德意識。

五、教學內容

（1）綜合數(shù)字電子技術課程特點和德育內涵，教學團隊對課程大綱進行修訂。新的教學大綱要求在每節(jié)授課過程中，讓學生對理論知識要做到學懂， 培養(yǎng)學生認真嚴謹?shù)膶W習風氣，課堂中對學生嚴格要求，杜絕遲到、早退、睡覺、玩手機現(xiàn)象， 將平時成績與課堂表現(xiàn)掛鉤， 充分認識“課程育人”的首要地位， 切實將思想政治教育與知識能力教育有機融合。在教學方法中加入思政元素，在實驗中加入電氣安全的考評標準，增強學生的環(huán)保意識、社會責任意識及安全意識，注重思政教育與專業(yè)教育的有機結合。

（2）專業(yè)課也是進行課程思政教育的核心環(huán)節(jié)。通過理論講解和案例分析等方式，使學生了解目前信息技術和數(shù)字電子的基礎理論和規(guī)律，此外，通過對經典案例的討論，如“臉書泄密事件”等，可進一步增強學生的法治觀念，幫助學生形成安全意識和保密意識等。在講授電子應用章節(jié)時，涉及到“傳感器”的應用的內容，讓我聯(lián)想到水產養(yǎng)殖需要提供適當環(huán)境：溫度（區(qū)域溫度差）、濕度、空氣新鮮度、水溫、水流量的控制、水氧飽和度、光照度、紅外探測等。這些技術已應用于我校的中華絨螯蟹的室內水槽養(yǎng)殖、河蟹生態(tài)養(yǎng)殖項目。全面構建全程飼料下高品質河蟹生態(tài)養(yǎng)殖技術體系。也表明了我校科研綜合實力的提升。使學生對學校的科研實力有更強認識。

（3）以講授本課程為例，聯(lián)想到我國是海洋大國，我校自行設計、自主集成研制的蛟龍?zhí)栞d人潛水器，其中數(shù)字化系統(tǒng)比重占到了90%以上，該潛水器于2012年6月，在馬里亞納海溝創(chuàng)造了下潛7062米的載人深潛紀錄，也是當時世界同類作業(yè)型潛水器最大下潛深度紀錄。事例使學生增加學習深海載人系統(tǒng)裝備的興趣。

六、考核方式

課程考核包括平時成績與期末考試成績兩部分。平時成績主要包括：平時測驗，課堂表現(xiàn)及作業(yè)等。期末考核采用閉卷考試，考核內容主要包括：數(shù)字電子技術的基本概念，對相關理論的理解、掌握及綜合運用能力。課程思政的考核主要分為隨堂考核、試卷考核與課外考核三部分。隨堂考核，主要是在課堂討論的過程中，任課教師根據(jù)學生在討論過程中的道德表現(xiàn)情況進行評分;試卷考試，主要在期末考試的試卷上以案例分析題形式，在考核學生對專業(yè)知識點掌握的同時，考核學生對一些實際問題的道德判斷。

參考文獻：

葉海雄， 匡興紅. 數(shù)字邏輯與電路課程教學改革研究[J]. 中國教育技術裝備， 2015（24）：122-123.

項目來源：

上海高校青年教師培養(yǎng)資助計劃“理工類專業(yè)課程中開展思想政治教育的課堂教學設計探索與實踐”，項目編號：A1-3201-19-700216;上海海洋大學校級重點課程建設項目，項目編號：A1-2005-00-300530;上海海洋大學校外國留學生建設項目，項目編號：A1-3201-19-400228;上海海洋大學教改項目，項目編號：A1-2005-00-300331;上海海洋大學課程思政校級重點建設項目。