數(shù)字電路與邏輯設(shè)計雙語教學(xué)探索與實踐

殷建軍+黃瓊+尹令+崔金榮+曹維

摘要：本文分析了雙語教學(xué)的重要意義，對筆者所在學(xué)院開設(shè)“數(shù)字電路與邏輯設(shè)計”雙語課程的探索過程進行了詳細介紹，并對雙語教學(xué)的效果從兩個方面進行了分析，指出了雙語教學(xué)過程中存在的問題，為我院計算機類課程的雙語教學(xué)可持續(xù)發(fā)展進行有益的探索和研究。

關(guān)鍵詞：雙語教學(xué)；數(shù)字電路與邏輯設(shè)計；教學(xué)模式；教學(xué)效果分析

中圖分類號：G642.41 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）33-0131-03

數(shù)字電路與邏輯設(shè)計是計算機、網(wǎng)絡(luò)工程、軟件工程等計算機類專業(yè)的基礎(chǔ)專業(yè)課，是后續(xù)硬件課程的重要先修課程，在課程體系中占有重要的地位。筆者所在的華南農(nóng)業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)與信息學(xué)院從2015年開始探索該門課程的雙語教學(xué)，希望借此機會不僅使學(xué)生能夠掌握計算機硬件基礎(chǔ)知識，為進一步學(xué)習(xí)數(shù)字系統(tǒng)和后續(xù)硬件課程打下基礎(chǔ)，而且?guī)椭鷮W(xué)生掌握計算機專業(yè)英語知識，提高他們的英語聽、說、讀、寫、譯的能力，為培養(yǎng)國際化的復(fù)合型人才做準(zhǔn)備。

一、雙語教學(xué)的重要意義

1.背景。在全球化高等教育快速發(fā)展的背景下，要實現(xiàn)我國高等教育的國際化和跨越式發(fā)展，在高校推進雙語教學(xué)是一條重要的途徑。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》和教育部2001年4號文件均提出高校要積極開展專業(yè)課程的雙語教學(xué)，進而推進我國高等教育國際化，以培養(yǎng)具有國際競爭力的高素質(zhì)人才。

筆者所在的華南農(nóng)業(yè)大學(xué)于2015年入選廣東省高水平大學(xué)建設(shè)行列，學(xué)校高水平建設(shè)的一個重要目標(biāo)就是培養(yǎng)具有國際視野和核心競爭力的人才，為此學(xué)校推出了一系列措施和機制來鼓勵和推進雙語課程教學(xué)。

2.必要性。計算機學(xué)科是信息時代誕生的新興學(xué)科，其發(fā)展日新月異，目前計算機的最新技術(shù)和先進理論主要來源于美、英等西方發(fā)達國家，因而本學(xué)科的前沿科技信息和高水平論文都是通過英文傳播的，為了及時掌握這些先進的理論和技術(shù)，提高計算機專業(yè)英語水平勢在必行，而實施雙語教學(xué)正是提高專業(yè)英語水平最好的方式。

3.可行性。首先，近年來國家、各省市以及各高校出臺了很多措施來鼓勵高校教師出國訪學(xué)。一方面，教師通過出國進行英語培訓(xùn)和在國外英語環(huán)境的學(xué)習(xí)鍛煉，大大提高了自己的英語水平；另一方面，在國外學(xué)習(xí)期間，教師接觸和了解了本學(xué)科最前沿的技術(shù)，擴展了自己的視野，為歸國后的教學(xué)奠定了堅實的基礎(chǔ)。其次，國內(nèi)各出版社近年來不斷引進一些優(yōu)秀的國外原版教材，為各高校開展雙語教學(xué)提供了良好的教材環(huán)境。最后，中小學(xué)對英語的高度重視和大學(xué)英語四、六級考試的廣泛普及調(diào)動了廣大學(xué)生學(xué)習(xí)英語的熱情，大學(xué)生的英語水平普遍提高，這為開展雙語教學(xué)提供了有利條件，使雙語教學(xué)成為可能。

二、雙語教學(xué)的實踐過程

筆者所在的學(xué)院從2015年開始進行數(shù)字電路與邏輯設(shè)計雙語課程規(guī)劃和前期準(zhǔn)備，包括師資培訓(xùn)、教學(xué)大綱制定、教材選取、教學(xué)模式設(shè)計、教學(xué)方案設(shè)計、PPT課件制作、雙語課程資源網(wǎng)站建設(shè)等，2016年春季正式開設(shè)雙語課程。

1.師資準(zhǔn)備。開展雙語教學(xué)，教師的作用舉足輕重。學(xué)院首先挑選具有豐富專業(yè)課程授課經(jīng)驗、英語基礎(chǔ)好的教師組建教學(xué)團隊，然后對其進行雙語授課的培訓(xùn)，使其滿足雙語授課的基本要求。目前教學(xué)團隊共有五名教師組成，其中一名教授，一名副教授，兩名講師，一名實驗師，全部達到英語六級水平，其中兩人有過出國訪學(xué)經(jīng)歷，兩人通過出國英語培訓(xùn)計劃出國訪學(xué)，兩人通過學(xué)校雙語教學(xué)資格認證。

2.教材選用。一門合適的英文教材對雙語課程的開展至關(guān)重要。我們對國內(nèi)外高校采用的數(shù)字電路與邏輯設(shè)計教材進行了調(diào)研和甄別，最后選用了美國斯坦福大學(xué)Wakerly教授編寫的《Digital Design：Principles and Practices（Fourth Edition）》英文原版教材。Wakerly教授不僅有深厚的理論水平，而且具有豐富的實踐經(jīng)驗，所著的教材內(nèi)容全面、邏輯性強、易于理解，可供不同層次的人使用。同時，為了學(xué)生更好地掌握專業(yè)內(nèi)容，選用了該教材配套的中文譯本作為輔助教材。

3.教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時安排。（1）理論教學(xué)內(nèi)容。由于所選教材包含的內(nèi)容較多，為了讓學(xué)生在有限的學(xué)時里抓住重點進行學(xué)習(xí)，我們從課程教學(xué)大綱、學(xué)生特點和學(xué)院定位等方面考慮，精心選取了部分內(nèi)容在課堂上進行講解；同時結(jié)合國內(nèi)優(yōu)秀教材，對原教材的部分內(nèi)容進行了適當(dāng)?shù)难a充和拓展。課程的理論教學(xué)主要圍繞Combinational Logic Circuits和Sequential Logic Circuits兩條主線進行，先進行相關(guān)原理介紹，后進行應(yīng)用實踐學(xué)習(xí)，最終使學(xué)生掌握Combinational Logic和Sequential Logic的分析和設(shè)計方法，為計算機和其他數(shù)字系統(tǒng)的硬件分析與設(shè)計奠定堅實的基礎(chǔ)。鑒于該課程是后續(xù)計算機硬件課程的重要基礎(chǔ)和先導(dǎo)課程，是第一門專業(yè)雙語課程，學(xué)院的人才培養(yǎng)方案設(shè)定該課程總共88學(xué)時，其中理論課56學(xué)時，每周4學(xué)時；實驗課32學(xué)時，每周4學(xué)時。（2）實驗教學(xué)內(nèi)容。實驗教學(xué)的任務(wù)是配合理論課程的學(xué)習(xí)，通過動手實踐，使學(xué)生掌握數(shù)字電路與邏輯設(shè)計的理論、方法、工具等。該課程的實驗教學(xué)內(nèi)容包括八個實驗，其中五個設(shè)計實驗，五個綜合性實驗。五個設(shè)計性實驗分別是：Simple Combinational Logic Circuit Design、Adder and Comparator Design、Decoder and Multiplexer Design、Counter Design、Shift Register Design。3個綜合性實驗分別是：Four Responders Design、Serial 8421BCD Detector Design、Vending Machine Design。

4.教學(xué)模式和方法。（1）理論教學(xué)。考慮到該課程是面向大一學(xué)生開設(shè)的雙語課程，而且是計算機硬件的核心課程，所以首先要保證學(xué)生能夠理解和掌握好課程的專業(yè)知識，其次才是提高專業(yè)英語水平，而不能盲目追求英語學(xué)習(xí)，從而弱化了本課程的專業(yè)知識學(xué)習(xí)。為此，課程采用以漢語為主、英語為輔的混合教學(xué)模式。在實際授課中，采用英文教材和以英文為主的PPT課件（進行必要的中文注釋），講解時先進行英語講解，然后對關(guān)鍵詞匯、原理與方法、應(yīng)用案例等進行中文講解。講課中，盡可能地采用簡單、常見的英文語句，語速要適當(dāng)放慢，對關(guān)鍵科技詞匯和重點內(nèi)容有意識地重復(fù)和提醒，并進行中英對照提示等。課堂中鼓勵學(xué)生主動用英語提問和回答問題，以提高學(xué)生的口語表達能力。課程前期（1—5周），教學(xué)進度適當(dāng)放慢，積極引導(dǎo)學(xué)生盡快適應(yīng)雙語教學(xué)模式；課程中后期（6—14周），恢復(fù)正常教學(xué)進度。采用理論聯(lián)系實際的教學(xué)方法，在講解重要或有難度的原理時，結(jié)合日常生活中的實例進行講解，使學(xué)生既能掌握原理，又容易體會和接受。（2）實驗教學(xué)。實驗內(nèi)容包括八個設(shè)計性和綜合性實驗，任務(wù)量大。為了保證實驗任務(wù)的高質(zhì)量完成，安排每個實驗內(nèi)容在四個連續(xù)學(xué)時內(nèi)完成，同時每兩人為一個小組，便于相互促進和交流。每個教學(xué)大班（兩個自然班）的實驗課由一名任課教師和一名成績優(yōu)秀的研究生共同指導(dǎo)，以便及時解答學(xué)生在實驗中遇到的問題和疑惑。學(xué)生在完成每次實驗內(nèi)容后，需當(dāng)場提交給指導(dǎo)教師檢查，檢查通過后才能離開實驗室。實驗采用實驗箱和仿真軟件相結(jié)合的方式進行。一般的設(shè)計性實驗采用實驗箱進行，復(fù)雜的設(shè)計性實驗和綜合性實驗采用仿真軟件Multisim進行。采用實驗箱進行實驗，能夠讓學(xué)生親身接觸各種邏輯器件，學(xué)生看得見摸得著，體會更深刻；而仿真軟件能夠克服邏輯器件不足、布線困難等問題，兩種方式相輔相成，能夠提高實驗完成的質(zhì)量。

5.考核方法。該課程的考核由平時成績和期末成績構(gòu)成，二者各占50%。平時成績由考勤、課堂小測（3次）、課后作業(yè)（5次）、實驗（8次）四部分共同組成，各部分所占比例分別為10%、20%、20%和50%。期末采用筆試考試，時長120分鐘，全英文試卷，鼓勵學(xué)生盡量采用英文答卷并給予適當(dāng)加分。

三、雙語教學(xué)的效果分析

雙語教學(xué)對教師來說也是一個新的挑戰(zhàn)，教師需要對教學(xué)效果進行客觀分析，找出教學(xué)過程的問題和不足，不斷改善，才能提高教學(xué)水平。下面從期末考試、學(xué)生教學(xué)反饋兩個方面進行教學(xué)效果分析。

1.期末考試分析。對本課程的期末試卷卷面成績進行分析，統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。

從表1可以看出，學(xué)生的成績基本呈正態(tài)分布，且良好以上的人數(shù)達到43.92%，不及格率為6.42%，說明大部分學(xué)生對本課程的基本知識有較好的掌握；但也有極少數(shù)同學(xué)成績較差，暴露出對基本概念和基本方法掌握不牢的問題；也有少數(shù)同學(xué)未能按時完成試卷內(nèi)容，可能是首次采用英語考試，這些同學(xué)理解題目和答題進度受到了影響。

2.學(xué)生教學(xué)反饋和教學(xué)評分。教學(xué)反饋主要包括學(xué)校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控網(wǎng)上的學(xué)生反饋，以及教師與學(xué)生課內(nèi)外溝通獲取的反饋信息，對這些反饋信息進行綜合分析，從中可以發(fā)現(xiàn)：在雙語課程的開始幾周，學(xué)生遇到的困難較多，到課程的中后期，大部分同學(xué)已經(jīng)開始慢慢適應(yīng)了雙語教學(xué)；在期末的反饋中，大部分同學(xué)對雙語課程持支持態(tài)度，認為有利于自己英語水平的提高和視野的擴展，但也有極少數(shù)同學(xué)對雙語課程有抵觸情緒，習(xí)慣用中文學(xué)習(xí)，或不太愿意花時間看英文教材。

在期末學(xué)生對教師的教學(xué)評價中，對“教師的教學(xué)使我理解和掌握了該課程的內(nèi)容，我覺得有收獲”這一項的滿意度達到了91.42%。

從以上兩個方面分析來看，整體上學(xué)生對本課程的雙語學(xué)習(xí)效果較好，但也存在以下問題：（1）學(xué)生在看英文教材時，對一些原理性知識的閱讀存在較大困難，主要原因是對一些核心專業(yè)詞匯不熟，以及學(xué)科專業(yè)知識偏少。（2）學(xué)生在考試時能夠讀懂英文試卷題目，但在用英文作答方面存在較多問題，主要表現(xiàn)在對核心專業(yè)詞匯記不牢、常用的英文表達方式不熟等方面。（3）在課堂互動環(huán)節(jié)，學(xué)生的積極性不高，主要原因是學(xué)生的英語聽說能力不足，用英語交流的意愿也不強烈。

四、總結(jié)

雙語教學(xué)可以提升學(xué)生的英語知識和能力、擴展學(xué)生的國際視野和意識，同時也能夠讓授課教師學(xué)習(xí)國外的先進教育理念，全方位提升教師的綜合素質(zhì)，因此，應(yīng)當(dāng)大力提倡和推廣，在計算機專業(yè)方面尤其如此。

但雙語教學(xué)仍處于探索階段，教師需要在授課過程中及時發(fā)現(xiàn)問題、積累經(jīng)驗，逐步提高教學(xué)水平，同時要堅持“以學(xué)習(xí)學(xué)科專業(yè)知識為主，學(xué)習(xí)英語知識為輔”的原則，不能本末倒置、為了雙語而雙語，從而偏離了本科教學(xué)的本意。

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Exploration and Practice on Bilingual Teaching of Digital Circuit and Logic Design

YIN Jian-jun，HUANG Qiong，YIN Ling，CUI Jin-rong，CAO Wei

（College of Mathematics and Information，South China Agricultural University，Guangzhou，Guangdong 510642，China）

Abstract：The significance of bilingual teaching is analyzed，and a detailed introduction to the exploration of the bilingual course of digital circuits and logic design is given in this paper. And then the effect of bilingual teaching from two aspects is analyzed，and the problems in the process of bilingual teaching are pointed out. It is a useful exploration and research for the sustainable development of bilingual teaching of computer courses in our college.

Key words：bilingual teaching；digital circuits and logic design；teaching mode；teaching effect analysis