應(yīng)用型本科院校數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程改革探究

王連勝 王良成 汪源

摘要：數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程是高等院校電子信息類、電氣自動化類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有很強(qiáng)的應(yīng)用性。針對應(yīng)用型本科院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)以及學(xué)生的實(shí)際情況，從教學(xué)目標(biāo)、理論教學(xué)方法和手段、考核方式、實(shí)驗教學(xué)以及課程設(shè)計等方面對課程進(jìn)行了改革探索。實(shí)踐結(jié)果表明改革不僅讓學(xué)生掌握了完備的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)理論知識，還提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、分析問題和解決問題的能力，為應(yīng)用性人才培養(yǎng)奠定了良好的專業(yè)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型;數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ);教學(xué)改革;人才培養(yǎng)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1概述

在2018年全國教育大會上，習(xí)近平總書記曾強(qiáng)調(diào)，要提升教育服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展能力，著重培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才。應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求在系統(tǒng)掌握專業(yè)基本知識和理論的基礎(chǔ)上，更加強(qiáng)調(diào)實(shí)踐技能和動手能力。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程是高等院校電子信息類、電氣自動化類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有很強(qiáng)的應(yīng)用性，在電子信息類和電氣自動化類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方面具有重要的基礎(chǔ)意義。

針對傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)存在的弊端，從應(yīng)用型本科院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，從教學(xué)目標(biāo)、理論教學(xué)方法和手段、考核方式、實(shí)驗教學(xué)以及課程設(shè)計等方面對課程進(jìn)行了改革探索。實(shí)踐結(jié)果表明改革不僅讓學(xué)生掌握了完備的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)理論知識，還提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、分析問題和解決問題的能力。

2傳統(tǒng)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)

數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程是理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，在電子信息類和電氣自動化類專業(yè)人才培養(yǎng)中扮演著重要的角色。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)的教學(xué)已無法滿足應(yīng)用型人才的要求和學(xué)生的實(shí)際情況，主要存在以下問題：（1）受傳統(tǒng)教學(xué)的影響，教師往往比較重視理論教學(xué)，而忽視了實(shí)踐教學(xué)的重要性，教師常常無法準(zhǔn)確地將理論知識與實(shí)踐真理相結(jié)合;（2）教師理論講解時以“灌輸”知識為主，知識講解往往脫離其實(shí)際應(yīng)用，學(xué)生學(xué)后難以將知識轉(zhuǎn)化到實(shí)際運(yùn)用;（3）傳統(tǒng)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程“灌輸式”教學(xué)方法導(dǎo)致課程內(nèi)容單調(diào)，師生互動實(shí)踐比較少，讓學(xué)生覺得課程非常枯燥，難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課堂氣氛比較沉悶;（4）由于課程課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)的缺失導(dǎo)致學(xué)生課前不復(fù)習(xí)，課中聽不懂，課后補(bǔ)不懂，使學(xué)生學(xué)習(xí)掌握得不夠深入;（5）傳統(tǒng)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程實(shí)驗以驗證理論知識為主，缺少設(shè)計性和綜合性實(shí)驗，無法有效培養(yǎng)學(xué)生的知識綜合實(shí)際應(yīng)用能力和運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力。

3教學(xué)目標(biāo)的改革

改變傳統(tǒng)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程以掌握數(shù)字電子技術(shù)基本知識、理論和技能的教學(xué)目標(biāo)，在傳統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上側(cè)重有實(shí)際應(yīng)用能力和綜合能力的培養(yǎng)。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合專業(yè)具體特點(diǎn)，對課程內(nèi)容進(jìn)行合理調(diào)整與優(yōu)化，具體達(dá)成目標(biāo)應(yīng)該包括數(shù)字電子器件的使用及數(shù)字電路的設(shè)計方法。

4教學(xué)方法和手段的改革

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)階段數(shù)字電子器件絕大部分均是通過大規(guī)模集成電路可編程邏輯器件完成的，其設(shè)計方法采用的是EDA（電子設(shè)計自動化）自上而下的方法。根據(jù)上述特點(diǎn)，課堂教學(xué)采用最新出版的教材，引用最新的數(shù)字電子技術(shù)，優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容，有效的提升學(xué)生對本課程的興趣，同時極大程度的調(diào)動學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主觀能動性，已達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。

為了幫助學(xué)生達(dá)成課程目標(biāo)，取得學(xué)習(xí)成果，在傳統(tǒng)課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上增加課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)。在課前預(yù)習(xí)方面，主要采用慕課的教學(xué)方法，學(xué)生根據(jù)教學(xué)大綱的安排，提前預(yù)習(xí)課堂教學(xué)內(nèi)容并完成有關(guān)習(xí)題，慕課的引入有效地提高了學(xué)生的課前預(yù)習(xí)效果，增強(qiáng)了學(xué)生課堂聽課的針對性。在課堂教學(xué)方面，積極引入雨課堂和虛擬仿真教學(xué)。首先通過雨課堂對學(xué)生進(jìn)行考勤，然后再對課前預(yù)習(xí)、答題等情況形成的共性問題進(jìn)行主要講解與探討，為提高學(xué)生的課堂教學(xué)參與度，增強(qiáng)互動性，根據(jù)授課需要積極向?qū)W生發(fā)送互動問題，在講解的過程中還可以實(shí)時通過雨課堂“彈幕”“不懂”功能了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)，便于及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)。數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程內(nèi)容比較抽象，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，增強(qiáng)其直觀效果，采用虛擬仿真軟件Proteus對有關(guān)電路進(jìn)行仿真分析和設(shè)計，并結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)計仿真，虛擬仿真軟件的引入增強(qiáng)了課程知識的直觀性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。

5考核方式的改革

改變傳統(tǒng)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)30%平時成績+70%期末成績的考核方式，提高過程化考核的比例。學(xué)生每一次的課前預(yù)習(xí)測試成績、每一次的課后作業(yè)成績、每一次課程問題抽問回答情況、每月的月考成績以及每一次的課前簽到等都作為過程化考核的來源。提高過程化考核的比例使得學(xué)生平時課下更加努力，更加認(rèn)真地學(xué)習(xí)。在期末考試出題方面，改變傳統(tǒng)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)只考核基本知識和理論的方式，在基本知識和理論的基礎(chǔ)上增大數(shù)字電路分析和設(shè)計的出題比例，重點(diǎn)考核學(xué)生的知識應(yīng)用能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力。

6實(shí)踐教學(xué)改革

傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗，往往是學(xué)生在實(shí)驗課上按照實(shí)驗指導(dǎo)書直接通過實(shí)驗臺進(jìn)行驗證性操作或者簡單設(shè)計再通過實(shí)驗箱搭建電路，這種教學(xué)模式學(xué)生只是機(jī)械的按照實(shí)驗指導(dǎo)書進(jìn)行實(shí)驗操作并完成實(shí)驗指導(dǎo)書規(guī)定的實(shí)驗內(nèi)容，設(shè)計性較差，無法有效培養(yǎng)學(xué)生的知識運(yùn)用能力。針對上述問題，將實(shí)踐教學(xué)分為課前預(yù)習(xí)和課上操作兩部分;課前預(yù)習(xí)主要采用虛擬仿真教學(xué)平臺進(jìn)行，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗任務(wù)自行設(shè)計電路并完成有關(guān)數(shù)據(jù)的測量和實(shí)驗報告的撰寫，預(yù)習(xí)任務(wù)完成以后將實(shí)驗電路和實(shí)驗報告上傳虛擬仿真平臺，實(shí)驗教師根據(jù)其預(yù)習(xí)情況進(jìn)行課前預(yù)習(xí)的成績評定。在課上操作方面，擺脫實(shí)驗指導(dǎo)書的束縛，改為以實(shí)驗任務(wù)為驅(qū)動，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗任務(wù)自行設(shè)計電路、選擇元器件和搭建電路并完成有關(guān)數(shù)據(jù)的測量，這種教學(xué)模式有效地提高了學(xué)生的實(shí)驗積極性和主動性，提高了學(xué)生的知識運(yùn)用能力和運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力。在實(shí)驗內(nèi)容方面，改變傳統(tǒng)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗以驗證性實(shí)驗項目為主的模式，將設(shè)計性和綜合性實(shí)驗項目的比例增加至80%。

7課程設(shè)計改革

由于受實(shí)驗條件的限制，傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計往往采用虛擬仿真的教學(xué)方式進(jìn)行，教師根據(jù)其虛擬仿真和設(shè)計報告的情況評定成績，這種教學(xué)模式難以達(dá)到課程設(shè)計的目的，使得課程設(shè)計只是流于形式，學(xué)生無法通過課程設(shè)計達(dá)到綜合運(yùn)用課程知識解決實(shí)際問題的能力。針對傳統(tǒng)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計的弊端，要求學(xué)生利用已學(xué)過的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)知識，充分發(fā)揮主動性，完成從方案設(shè)計、電路設(shè)計和測試到技術(shù)文檔的撰寫等全部工作。

為充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，在課程設(shè)計教學(xué)中，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好，在課題選擇和小組組成等方面給學(xué)生更多的自由度，有利于學(xué)生個性的發(fā)揮和創(chuàng)新能力的培養(yǎng);課程設(shè)計題目強(qiáng)調(diào)其實(shí)用型和趣味性并覆蓋數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的所用重點(diǎn)知識面，從搶答器、電子秒表、數(shù)字鐘等到交通燈、數(shù)字頻率計和電壓表等。在課程設(shè)計考核方面，采取答辯的形式進(jìn)行考核，通過課程設(shè)計答辯使學(xué)生加深對設(shè)計的理解，同時提高了其溝通表達(dá)能力。

8總結(jié)

針對傳統(tǒng)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程在應(yīng)用型人才培養(yǎng)方面存在的缺點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)代學(xué)生的特點(diǎn)，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法和手段、考核方式、實(shí)驗教學(xué)以及課程設(shè)計等方面對課程進(jìn)行了改革探索。實(shí)踐結(jié)果表明一系列改革措施在掌握課程基本知識、理論和技能的基礎(chǔ)上，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、運(yùn)用所學(xué)課程知識分析問題和解決問題的能力，有利于應(yīng)用型人才培養(yǎng)。