數字電子技術課程教學全過程改革研究*

郭淼 楊飛 付琳 李越 高晶敏

北京信息科技大學 北京 100192

0 引言

新數字電子技術是工科專業的一門專業必修課，和模擬電子技術這門課程一直是學生感覺比較難學的課程，對學生的邏輯思維能力和抽象思維能力要求較高。線下教學時學生經常會兩極分化，學得不好的學生會跟不上或者放棄聽課，線下教學如何提高教學效果尤其是學習吃力學生的學習效果值得研究。傳統的線下教學方式存在一些不便之處，比如傳統口頭點名方式費時費力、線下批改紙質作業周期長工作量大、線下平時成績給分不精準等。

近幾年受新冠疫情防控影響，線下課程會轉變為線上或者線上線下相結合的方式。新的教學方式帶動了新的方法創新。遠程或者在線教育一直是所熟知的一個方法，但是必須真正應用到實際課程教學中。新的信息技術的引入給課程教學全過程環節帶來了新的改變，系統地總結具有十分重要的意義。洛陽理工學院齊萌等[1]使用超星學習通建設了在線開放課程，提高了課程教學質量。河北金融學院的張紅霞等[2]提出基于翻轉課堂的混合式教學，取得了較好的效果。北航彭朝琴等[3]提出多位一體的線上線下混合式教學模式，重構教學內容，教學效果顯著提高。天津理工大學宋陽等[4]研究了線上線下混合教學下的過程性評價機制。唐山學院成鳳敏[5]研究了數電線上線下教學中的課程建設，通過規劃課程內容、優化線上資源、改進教學方法等顯著提高了教學效果。

眾多學者的研究表明線上或者線上線下相結合的教學新模式可以帶來新的創新，各類新型軟件平臺的引入可以有效補充線下教學的短板，課程組系統地進行了在線課程建設，通過近幾年的教學積累了一定的教學方法，改進了學生成績評價機制，研究了后疫情時期數字電子技術課程教學全過程改革思路。

1 理論教學

不論是線下還是線上教學，課程的教學全過程都包括理論課堂、實驗、期末考試、成績評價機制等方面。理論教學即傳統的課堂教學一直是重中之重，傳統的線下教學會存在無法錄屏重播、后排同學不認真聽講等缺點，同時線下教學課程資料難以不斷積累更新，課程組老師間不能共建共用。“騰訊會議+超星學習通”雙平臺模式可以有效彌補線下教學的不足。

騰訊會議遠程課堂既可以在家也可以在教室進行授課，支持多終端參會。騰訊會議可錄屏也可用錄屏軟件如EVcapture 進行錄屏，方便學生復習，教師回顧教學過程。錄制的視頻可以剪輯放到學習通課程門戶目錄每一章節內容中。課程組教師可以共同更新維護同一門課程并共享。

學習通資料區包括課程資料、題庫、作業庫和試卷庫，可以上傳學習視頻、往年試卷等供學生下載學習。題庫老師可以共同上傳，布置作業時從題庫選擇即可。學生將作業上傳到學習通，教師批改后學生能立刻看到答案，也不用再交紙質作業，容易統計，也不會丟失。

2 實驗教學

線下使用實驗箱進行數電實驗有其有利的一面，可以提高學生動手能力，讓他們直觀地接觸芯片和電路，熟悉實驗內容。但是線上實驗如使用Multisim 仿真軟件也有其獨特的優勢。學生掌握軟件仿真方法之后可以舉一反三，課下自行仿真書上的電路，加深對知識點的理解。線下實驗由于課時限制，實驗內容有限，仿真則沒有這個問題。同時很多知識點線下實驗并沒有包含，這時就可以用軟件仿真，讓學生直觀地觀察電路的特點。比如在學習時序邏輯電路的計數器設計時，會講解同步預置法和異步清零復位法的區別，這時可以用圖1 所示的兩個電路仿真，都是到1001 時產生一個0 信號分別給同步預置端和異步清零端，這時會發現顯示器顯示的數字分別是0 ～9 和0 ～8。這就是同步預置法和異步清零法的區別。

圖1 基于Multisim 仿真的線上仿真實驗示例

3 期末考試

學習通首頁有試卷管理和考試管理兩項功能，試卷管理里課程組老師可以共同編制一套試卷，預覽檢查，無誤后加密封存。考試管理里可以進行防作弊設置，同時教師可以進行在線監考。考完試，試題如選擇題可以自動判斷，統計分數非常方便，不會出錯。同時可以對每道題、每個學生考試成績進行分析，便于教師寫作試卷分析。

4 成績評價機制

一般最終成績是由以下幾部分組成的：平時成績×20%+實驗成績×20%+期末成績×60%。平時成績主要包括簽到考勤、課堂互動和測驗以及作業等。簽到有多種方法，比如騰訊會議歷史會議里面可以下載參會情況，記錄進出會議時間和時長，免去教師點到、點退環節。

學習通簽到有普通簽到、手勢簽到、位置簽到、二維碼簽到、簽到碼簽到等功能，靈活有趣方便。還有新型有創意的簽到方式如反向簽到，教師通知來上課的同學不要簽到，這樣沒來的同學就會誤簽，以便發現沒來的同學。可以在學習通布置互動環節和測驗，這樣可以自動記錄成績。作業發布、提交、批改、成績統計等均可在學習通進行。還可以便于發現經常不交作業的同學，及時予以提醒警告。

學習通有一統計功能，里面有成績管理，可以進行權重設置。比如作業、簽到、測驗、考試等根據教師設定比例，自動生成每位同學的平時成績或者最終成績，非常省時省力，也有依據。

通過使用最新的教學技術進行線上教學，優化了數字電子技術教學過程，學生學習更加靈活方便，教師可以專注于教學內容，減少重復性事務性工作，考核結果更加全面細致，教師反饋、學生成績分布和學生評教結果較好。

5 結束語

騰訊會議、Multisim 等工具相結合的線上教學模式可以有效補充線下教學的不足之處，記錄每一位學生的學習足跡，合理評價學生學習效果。然而線上教學與線下相比也有缺點，比如無法觀察學生的狀態，無法客觀地反映一些學生的學習情況，這也是需要進一步研究的。