“數字電子技術”校級精品課程建設中的思考與體會

趙媛+劉巖+劉延飛+楊晶晶

【摘 要】 以火箭軍工程大學“數字電子技術”校級精品課程建設為例，從課程結構體系構建、師資隊伍培養、教學內容組織以及考核模式改革等方面，總結了課程建設中的基本思路與做法，為工科院校電類課程的建設提供了可借鑒之處。

【關鍵詞】 數字電子技術；精品課程建設；課程體系

【中圖分類號】 G64.25 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-3089（2016）36-000-02

“數字電子技術”是我校工科電類、計算機等專業的一門重要的專業技術基礎課程，經過多年的教學實踐和建設，形成了完整精煉的課程知識體系，建立了一體化的教學實驗平臺，積累了豐富的教學資源，鍛造了一支結構合理、教學基本功扎實、學術水平較高的教師隊伍，構建了“理論學習+課程實驗+課程設計+開放式實驗及競賽活動”的“四位一體”課程教學新體系。經過多年建設，該課程先后評為學校重點建設課程、學校重點建設網絡課程、校級精品課程。本文從課程結構體系構建、師資隊伍培養、教學內容組織以及教學改革等方面，全面介紹和總結課程建設的思路和做法，拋磚引玉，以期為其他院校同類課程的建設提供借鑒。

一、緊跟技術發展、面向工程實際、結合設備應用，構建特色鮮明的課程結構體系

“數字電子技術”課程作為我校機電類專業的一門專業基礎課，是以“厚基礎、寬專業、強能力”為指導思想而開設的，教學內容與實際器件、工程設計、工程分析等緊密相關，重點講解以邏輯代數為數學基礎、以門電路和觸發器為基本邏輯元件、包含各種邏輯功能的數字電路最佳設計方案，涉及知識面寬，并且內容更新快、應用能力要求高。

1.構建特色鮮明的課程知識結構

為準確把握知識的覆蓋面和深度，構建完整精煉的課程教學知識結構，特別是在教學時數不斷壓縮的情況下，課程組突破傳統的教學內容與模式，不斷跟蹤數字電子技術的最新發展和前沿技術，將“新知識、新技術、新器件”融入到課程教學內容中，提煉出電子設計中的共性、本質問題和方法，以輸入輸出信號之間的邏輯關系為研究對象，以電路實現為主線，以數字系統設計為目的，提出了包括“數字邏輯基礎—組合邏輯電路—時序邏輯電路—模數轉換電路—可編程邏輯器件”五大模塊的知識體系，構建了“保證基礎、體現先進、聯系實際、引導創新、利于教學”的課程知識結構。

另外，為應對基礎理論與新興技術、學時減少與內容擴展之間的矛盾愈來愈突出的現狀，課程組利用精品課程建設的契機，將“電路”、“模電”和“數電”基礎理論精品課程與“電子系統設計”、“單片機原理”和“嵌入式系統”等綜合實踐性課程協同建設，統籌協調，整體規劃，將新知識、新內容、新技術與電工電子基礎理論有機的結合起來，這在一定程度上緩解了教學矛盾。通過構建“大電類”課程群的體系結構，在教學內容上，刪減各部分間的交叉冗余，將共性內容相對集中，同時在各部分內容設計上，刪減陳舊內容，增加新知識、新技術，有力解決了“基礎厚與內容新、理論扎實與實踐能力強、傳統教育方法與現代教育技術應用、內容擴張與學時減少”等關系，全面帶動了“大電類”課程群的建設與發展。

2.建設模塊化、綜合性的實驗教學平臺

圍繞教學內容，按照開設原理性實驗、結構性實驗、開發研究性實驗的思路，遵循“滿足急需、完善功能、突出創新、分步實施”的建設步驟，在學校現有條件的基礎上，對全校范圍的軟硬件資源整合共享，創建了綜合性實踐創新平臺，先后建成了電路原理實驗室、電子技術實驗室、EDA實驗室以及電子綜合設計實驗室，可以進行邏輯門功能測試與應用、數據選擇器應用、移位寄存器及其應用、彩燈循環控制電路設計、數字頻率計、555時基電路及應用、A/D、D/A轉換器研究、多路智力搶答器等驗證性、設計性和綜合性實驗。同時為每名學員配備了口袋實驗箱和PFGA現代化設計板卡，為學員隨時隨地驗證設計想法提供硬件平臺，同時也讓課余學習真正吸引學員的注意力，提升學習興趣。

3.全方位構建“四位一體”課程教學新體系

在我校最近一輪教改活動中，課程組經過充分研討，在新制定的人才培養方案中，以人才需求為牽引，以工科本科學員電類課程建設為依托，著力于學員自主學習能力、工程應用能力、創新設計能力和崗位任職能力等“四大能力”培養，進一步確立了由理論課、課程實驗、綜合課程設計、開放式實驗及競賽活動等四個模塊組成的“四位一體”課程教學新體系。以此為指導，全方位開展相關教學資源建設，推進教材內容整合，優化多媒體教學課件，開發創新型實驗項目，創新教學形式與教學方法，不斷推進課程教學新體系的實施和完善，為課程教學質量與水平的進一步提升奠定基礎，實現學生“四大能力”培養不斷線。

具體來講，在理論學習階段，解決的是認知與激勵，讓學員清晰數字電子技術解決的什么問題，應當具備的能力是什么，應該掌握的基礎知識、工程應用知識以及它們之間的關系是什么；在課程實驗階段，解決的是理論知識轉移到工程實踐上的理解力，通過課程實驗，讓學生逐步建立起“工程意識”，建立理論學習與能力素質的橋梁，通過對數電理論內容的理解、掌握和運用，培養學生的實踐動手能力和靈活運用知識的能力；在綜合課程設計階段，以項目驅動的形式，采用大任務套小任務的方式，并以具體設計任務為牽引，深化與綜合學生所學的知識，進一步提高學生對于知識的綜合運用能力、靈活運用所學理論解決工程實際的能力，從而為后續崗位任職的培養與提高奠定良好的理論與實踐基礎；最后，注重加強工程創新實踐教學示范中心硬件設施和管理體制建設，建成“開放、共享、高效”的實踐平臺，針對學有余力和學有特長的學員，按照“逐級遞進式”電類工程創新實踐培養理念，將實驗室開放給學員，激發他們的學習興趣，同時積極指導學生參加電子設計競賽、全國航模競標賽等高水平競賽，以賽促學，以賽促建，充分實現理論與實際的結合，在普遍性提高學生自主學習能力、工程應用能力和創新設計能力基礎上，為學生崗位任職（就業）能力提升打下堅實基礎。

二、更新教學理念、強化素質教育，建設一支結構合理、愛崗敬業的師資隊伍

近年來，按照“建設一支結構合理、教學基本功扎實、學術科研能力強的師資隊伍”的建設目標，通過經常性的教育教學理論研討、經驗交流和教學實踐等環節，強化了教師“素質教育”和“創新教育”等理念，提高了教師的教學改革能力，形成了一支“愛崗敬業、觀念先進、學術水平高、教學能力強、結構合理”的教師隊伍；通過制訂青年教師培養計劃，崗前培訓、以老帶新、過教學關等活動及措施，形成了有效的青年教師教學管理機制，使其很快走上講臺；積極鼓勵青年教師在職或脫產攻讀學位，更新知識結構；對主講教師開展經常性的教學質量督導活動，使其教學能力不斷提高。

其中，針對青年教師培養，主要采取了以下環節：（1）成立系、室教學督導組，由教學經驗豐富的老教師具體指導青年教師教學，幫助新教師盡快走上講臺；教學中采取不定時隨堂聽課方式，隨時發現問題并及時糾正。（2）開展“以老帶新”活動，為每一名新進課程組的青年教師指定一名教學經驗豐富的老教師，進行一對一“結對”幫帶，形成“傳、幫、帶”的青年教師培養體系。（3）實施教學效果反饋機制，加強與學生聯系，定期反映教學效果和優缺點，幫助青年教師總結教學經驗。（4）選送中青年教師到地方名牌高校進修學習，安排青年教師到部隊代職鍛煉，改善知識結構，豐富閱歷。

通過上述舉措，提高了課程組教師隊伍的整體素質，夯實了基本功，大大優化了授課質量，課程組所在團隊也多次評為校級優秀教學團隊。

三、改革教學方法、突出實踐環節，努力推進以學生為主體的教學模式

數字電子技術課程的顯著特點在于其具有很強的工程性、技術性和實踐性，經過多年的努力，在充分研討、反復調整的前提下日趨合理，數字電子技術課程教學內容在不斷革新結構、充實內容的基礎上逐步改善，教學手段在多媒體信息技術的帶動下逐漸呈現出多樣化、豐富化等特點。但隨著新一輪教改的推進，以及教學時數的調整，數字電子技術課程在體系設置、教學內容和考核模式上需要進一步優化整合，以期有效提升教學效果。突出做法就是改革教學方法，加強實踐教學環節，以綜合設計大作業為載體，不斷提升學生在教學中的主體地位。

教學實踐中，以綜合設計大作業貫穿整個教學過程，結合課程教學指導學生逐塊的完成一個綜合性實踐過程，這個過程使學生自己通過設計和搭建一個實用電子產品雛形，鞏固和加深在電子技術課程中理論基礎和實驗中的基本技能，訓練電子產品制作時的設計調試能力。具體實施起來就是在任務來源上，主要來自兩個方面，一是教師列出一些題目供學生選取，二是學生也可以根據自己的興趣自擬題目和教員探討，最終確定具體選題，對于選題主要控制的不是題目的范圍，而是芯片的范圍；在課內教學內容上，理論課教員上課要把大作業涉及的內容交代給學生，在教學安排中，要將應用系統貫穿于課程教學的始終，要把學生做大作業所涉及的內容完整清楚地講授給學生，也就要求對于知識點的講授一定要聯系應用，要緊密聯系實踐，做到理論指導實踐，完成理論課的課內改革；在具體要求上，學生根據選取的任務，從選擇設計方案開始，進行電路設計，選擇合適的器件，畫出設計電路圖，這時要對方案進行評審，通過評審的，可以通過仿真軟件對方案進行實現，對電路要求布局合理，走線清晰，工作可靠，并撰寫完整的大作業報告；在過程監控上，中期要進行方案評審，要求最終成果以仿真程序和報告的形式上交，大作業成績以10%記入這門課的最終成績，沒有完成實踐環節的不允許參加理論考試。

通過改變傳統教學模式，推行“以工程實踐任務為中心”的項目驅動教學模式。在教師的指導下，把學習過程的控制權更多地移交給學生，通過營造工程背景和任務下達，讓學生形成自己的任務目標，調動自己的知識，提出自己的質疑，指導自己的探索，對進程進行自我監控，培養學生自我建構知識的能力，提升學生適應崗位任職的能力。

四、改革考核模式、突出學習導向，構建合理的教學雙方評價機制

學生考試是教學評價的重要手段，對學生學習和教師教學具有重要的導向作用。以前的考核方式主要依據學生的最終理論考試成績，即理論考試占到100%，實驗環節按考查課的形式單獨記成績，這樣使得理論與實踐分離，學生只重理論而輕實踐。

針對這些問題，為了激發學生學習興趣和投入程度，在考核環節上進行了有益的改革嘗試，取得了較好的效果。考核改革分了兩步走：一是針對普通班，成績構成采取80%+20%的方式，卷面理論閉卷考試成績占最終成績的80%，實驗考核占20%；二是專門抽出了幾個專業，成立試點班，部分教學內容采用項目驅動的形式，以綜合課程設計為牽引，輔以工程實際和競賽指導，完成課程學習任務，其成績構成采取70%+20%+10%的形式，卷面理論閉卷考試成績占最終成績的70%，實驗考核占20%，課程設計綜合報告成績以10%記入這門課的最終成績。從近幾期的考核結果實踐來看，改革后的成績評定模式更易獲得學生的認可，也更能突出學習導向，對教學雙方均較為合理。

五、結束語

經過多年建設，本課程在教師隊伍、教學資源、教學改革和實施等方面提高明顯，建立了一支結構合理、教學基本功扎實、學術水平較高的教師隊伍，構建了“四位一體”課程教學新體系，開發了工程特色鮮明的教學實驗平臺，積累了豐富的教學資源，有了規范有序的課程教學管理制度和方法。在課程建設過程中的相關思路和做法也受到了同行專家的肯定與好評，認為本課程在教學內容整合和改革方面表現突出，解決了內容多與課內學時壓縮之間的矛盾；課堂教學規范，教學內容組織科學、教學手段豐富，理論課教學與實踐課教學結合緊密，實踐環節特色鮮明；課程建設的基本成果可以為其他課程的建設提供借鑒與參考，具有一定的推廣價值。

參考文獻：

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