數字邏輯課堂教學模式的改革與實踐效果評價分析

摘要：目前，各大高校正大力開展信息化建設，實施智慧教學，融入OBE理念，打造線上線下混合式金課，探索教育與當代信息建設的融合，培養一流專業人才。本文基于OBE理念，以“數字邏輯”課程為例，理清數字邏輯課程改革的思路，探索改革的途徑，并對改革的實踐效果進行分析評價總結。

關鍵詞：智慧教學、OBE理念、數字邏輯

一、引言

隨時互聯網技術的不斷發展，結合社會的市場需求，高校也在致力于應用型人才模式的

培養，應用型人才培養的核心要素是課程，課程建設是人才培養的有力保證，也是以人為本、立德樹人、培養人才的關鍵。鑒于這一要素，提出了金課建設的總體思路：以學習成果為出發點，以學生能力培養為中心，以教師輔導為導向。借鑒OBE教育理念實施的四個步驟：確定學習成果要達到的學習目標，通過系統學習取得學習成果，完成學習后綜合評價學習成果，通過課程設計使用學習成果。改變當前的課程教學思路，從傳統的教學模式中破繭而出，積極嘗試O2O（線上線下）混合教學模式，以達到完美構建基于OBE教育理念的混合教學模式，探索金課建設的有效途徑。

本文基于“數字邏輯”課程教學的現狀，結合課程教學中遇到的問題，分析傳統教學中的不足，從理論教學到實驗教學，融入思政元素，多角度的探索數字邏輯課程改革的方法，對改革的方法和實踐效果進行評價分析，從而提升教師信息化教學得能力。信息技術與高等教育的深度融合已是大勢所趨，傳統教學模式的改革已迫在眉睫。

二、課程教學模式改革的思路

1、更新教育理念

為了實現由傳統知識灌輸向能力培養的轉變，應更新教育理念，逐步形成以學生為中心，以掌握知識為基礎，以能力培養為主線，以素質提高為目標的新教學方法。教學中要將傳統的以教師為主的教學模式轉變為以學生為主體，采用啟發式、討論式和研究式等教學方法，真正實現從灌輸課堂向對話課堂的轉變、從封閉課堂向開發課堂的轉變、從知識課堂向能力課堂的轉變、從句號課堂向問號課堂的轉變。

2、優化調整教學內容

數字邏輯電路是計算機科學專業的專業技術基礎課程，后繼課程包括計算機組成原理、微機原理與接口技術、嵌入式系統等。課程內容涉及數字系統構成基本功能單元相關的基礎理論、組合邏輯電路及時序邏輯電路的分析和設計方法，是一門工程實踐性較強的課程，對于計算機專業的學生而言，該課程在自己所學的專業知識體系中占有相當重要的地位。同時，對于后繼專業課程的學習以及提高工程實踐能力都有著極其重要的作用。計算機專業重在應用基本邏輯器件設計系統，而不是底層器件的設計，因此，數字邏輯這門課程應當加強中規模集成器件及其應用教學內容的學習，培養學生將這些內容應用于小型數字系統設計的能力。同時，以互聯網技術為核心，利用互聯網技術制作網絡課程資源，建立慕課、微課等網絡輔助教學資源，擴展教學的深度和廣度。

3、改進實踐教學方式

數字邏輯電路的實踐教學以培養學生創新精神和實踐能力為主要目標，從實驗內容、課程設計、評估體系等方面進行改進，以切實提高學生理論與實踐相結合的能力，在能力培養方面有所增強。

三、課程改革的具體措施

1、教學內容的調整

數字邏輯由于專業的差異性，其內容的設置也不一樣，不能一概而論。對于計算機類專業學生，課程內容的設置應該側重于數字電路基本原理及數字系統的分析及設計，對于集成電路則不需要深入學習其內部結構，應以弱化，但對全加器的工作原理必須理解并掌握，以便為后續的計算機組成原理、微機原理與接口技術及單片機原理等課程打下基礎。對于電信通信類學生，不僅要重點講解理論知識，對于時序邏輯電路和中規模集成電路更要深入透徹的講解清楚，為后續學生設計硬件電路打下堅實的理論基礎。因此，教師在講授數字 邏輯課程時一定要按專業突出要講解的重點和難點，讓學生理解關鍵問題的同時，牢固掌握所學知識，為后續課程或從事專業領域打下基礎。

2、微課等網絡資源的制作

數字邏輯課程的知識點較多，學習難度也比較大，單純靠老師在課堂上把全部知識點講完就能達到較好的教學效果往往是不實際的，在在新冠疫情移動化教學的契機下，許多老師已經從傳統意義上的線下教學轉變到線上線下相結合的混合式教學模式，結合互聯網技術，采用網絡課程、慕課、微課等輔助的教學資源來擴展教學內容的深度，教師可以根據課程內容進行網絡資源的制作，對于課堂上講不到的知識點及與專業相關的各種習題可以錄制好視頻，鼓勵學生課下反復觀看，并將課下學習的過程作為課程考核的一部分。除此之外，網絡上也有很多相關的網絡課程資源，鼓勵學生對課堂上講到的重難點進行復習，從而解決內容多、課時少的問題，達到提升教學效果的目的，同時也培養了學生自主學習的意識和能力。

3、教學方式的靈活應用

數字邏輯是一門理論性比較強的專業基礎課程，上課如果讓老師主講，學生被動的接受難免會使課堂枯燥乏味，為了增強課堂的互動性和趣味性，教師在課堂講授的時候，盡量采用現代化的多媒體手段，通過圖像、視頻、動畫等多種形式生動的演示數字電路的電路圖、工作原理和狀態的變化。還可以采用分組討論的方法讓學生針對某一個難點進行討論，并結合實際問題進行分析，最后設計出電路。在授課過程中一定要明確每節課的學習目標、重點和難點，引導學生主動思考，培養學生的創新思維，增強學生自主學習的積極性。也可采用案例式的教學方式，針對實際生活中遇見現象讓學生課下準備好設計的電路，讓學生在課堂上將自己的設計思路及設計的電路講解出來，從而提高學生的學習興趣，激發學生的學習熱情。

4.引入課程思政的理念

課程思政的育人環節依托于專業知識，在傳授專業知識的同時進行思政育人教育，在思政理念中，教師是授課的主體，是課程思政的設計者和執行者，教師不僅僅是“言傳”，更是在“身傳”，“身行一例，勝似千言”，教師在授課中體現出的人格魅力是對學生的榜樣引領。在教學設計中，可以結合電路應用系統的發展情況與愛國主義教育、和熱點新聞相結合。科技向來是把雙刃劍，數字電路系統也是如此，因此，需要對學生進行潛在的人生價值觀、職業道德修養引領，讓學生意識到良好職業素養的必要性。

四、課堂教學模式實踐效果評價分析

實踐效果評價分析作為一種價值判斷與成績認定，是教學過程中重要的一環，對學生知識掌握與身心成長具有導向性功能。通過以上措施對數字邏輯課程進行教學改革后，對改革前后的實踐效果進行評價、分析總結是至關重要的，這樣有助于教師對教學改革的方法和途徑進行反思和優化，從而制定出真正適合培養應用型人才的教學理念和方法。

在教學改革過程中，教學改革的對象分別是計算機科學與技術系的2020屆和2019屆的學生，通過問卷調查可以得知，學生就數字邏輯的學習難度有不同的選擇，如表1所示：

大部分學生認為：數字邏輯確實比較難，但通過自己的努力都能完成并學好該門課，因此，教師的教學理念和方法對學生的學習態度和學習熱情有很大的影響。該課程采用了“基于OBE理念的線上線下混合式教學模式”的教學改革，將課程思政融入其中，強調學生的“學”，而不是教師“教”的主體轉變，旨在重點培養學生的綜合電路設計能力和實際解決問題的能力，打造“以學生為中心，以成果為導向”的混合式金課。本研究通過課程改革前后，對比分析兩屆計算機科學與技術本科學生該門課程的期末考試成績，意圖觀察課程改革前后的教學效果，查找教學過程中的薄弱環節，不斷培養提高學生的理論實踐的綜合能力，兩屆學生期末考試的成績對比表如表2所示：

五、結束語

在互聯網、 大數據、 人工智能等技術的支持下，在全新教育理念的引領下，在新冠疫情移動化教學的契機下，傳統課程教學改革和課程資源的建設獲得了千載難逢的發展機遇。目前，采用基于OBE理念的教學思想已植入老師的腦海，改變了教師原有的教學觀念，越來越多的教師愿意嘗試用與時俱進的教學思想、全新的教學方式、靈活多變的教學手段不斷地豐富和充實課堂教學，延長課堂教學的時間，拓寬課堂教學的空間，激發學生的創新能力，提升教學效果。新的教育方法和理念使傳統的教育方式煥發新的生機，并推動高校教學模式改革不斷發展。實踐結果表明：互聯網技術和微課等技術手段的加入培養了學生主動學習的能力;拓展了課堂內容知識的同時增加了學生獲取知識的途徑，思政元素的引入使課堂生動化、趣味化，與電子技術發展前沿相結合，讓學生了解到課程內容的重要性，學習起來做到有的放矢，能更加牢固的掌握所學知識。通過對實踐教學效果的分析，數字邏輯的課程教學改革取得了良好的教學效果，達到了提高教學質量的目的。

參考文獻

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作者簡介：伍保紅（1985-），女，漢族，貴州普安人，講師，工學碩士，電子與通信工程專業，研究方向：嵌入式開發與應用、計算機網絡

教研項目：武漢工商學院教育教學研究項目（項目編號：2020Z04）