術道相融數字電子技術課程教學模式探索與實踐

摘要：數字電子技術是電子信息專業學生必修的主干課程，是培養學生的電子專業素養和思政素養的重要課程。秉承“以道馭術、以術載道”的課程教學理念，重新構建了數字電子技術課程內容體系，提出了基于“5S”的課程教學模式和基于CIPP的課程評價策略。該教學模式層次遞進，循環上升，將時效性、思想性和工程性合為一體，幫助學生更好地掌握核心知識點。思政元素的深入融合，更好地培養了學生在家國情懷、科學精神等方面的思政素養。定量教學評價幫助了優化教學設計和教學模式，提升了電子信息專業學生的專業素養和思政素養。

關鍵詞：數字電子技術；教學模式；課程思政；教學評價

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2025.15.077

0引言

工程教育不僅僅是傳授專業的理論知識和實踐技能，更是培養學生綜合素質和社會責任感的重要途徑[1]。隨著社會的不斷發展，工程師不僅需要具備扎實的專業知識，還需要具備良好的道德素養和社會責任感，以應對日益復雜的社會問題和技術挑戰。特別是在數字電子技術課程中，融入課程思政進行教學顯得尤為重要[2]。

近年來，國內已有很多院校在課程思政建設方面取得了較好的成效[3-6]。在數字電子技術課程中，教師們積極探索將思想政治教育融入教學內容中。例如，在講解數字電路設計時，教師可以結合國家在集成電路領域的發展戰略，強調數字電子技術對社會進步的重要性，讓學生意識到自己所學知識的社會價值[3]。或者通過案例分析，引導學生討論電子技術在社會發展中的應用，激發學生對社會問題的關注和思考。此外，課程思政的實施離不開多樣化的教學方法。教師通過小組討論、項目實踐、社會調研等多種形式，鼓勵學生積極參與到思政教育中[7]。在數字電子技術課程中，組織學生進行實際項目的設計與實施，讓他們在實踐中體會到團隊合作的重要性，增強社會責任感[8]。有些教師還探究了課程思政教學的效果評價，這有利于教師改進課程設計并提升教學質量[5，9]。可見，在課程思政的視域下，數字電子技術課程不僅僅是一個單純的技術課程，更是一個綜合素質教育的平臺。通過將思想政治教育與專業課程相結合，學生不僅能夠掌握扎實的專業知識，還能夠培養良好的道德素養和社會責任感。然而，在課程思政的實施過程中，也面臨著一些挑戰[7]。例如，學生興趣和需求在不斷發生改變，電子技術在不斷進步。

鑒于此，數字電子技術課程組提出術道相融的數字電子技術課程思政教學模式，旨在構建一個價值引領、知行合一和以評促建的數字電子技術課程教學系統，將思政元素融入數字電子技術課程教學中，不僅包括課程知識點的精講，還融合基于實際應用的課程設計，更結合了社會實踐和創新競賽，從而幫助學生在真實的環境中應用所學知識，深化對數字電子技術的理解，提升解決實際問題的能力和激發其創新和創業潛力。

1數字電子技術課程教學現狀

遵義師范學院作為一所地方院校，數字電子技術課程面臨著學生自驅力不足、教學過程監管缺失和實踐性不強等問題。首先，學生自驅力不足是當前數字電子技術課程教學中最為突出的現象之一。許多學生在學習過程中表現出較低的主動性和積極性，往往依賴于教師的引導和課堂的安排。其次，教學過程缺乏監管也是一個不容忽視的問題。在以往的教學中發現，在過去的教學過程中缺乏有效的監督和評價機制。在這種情況下，缺乏自律的學生容易“摸魚”，學習目標難以達成，久而久之，整體課程教學目標也無法實現。課程教學中還缺乏創新和活力，課程內容過多停留在理論講解層面，缺乏對學生實際能力的培養，課程思政與核心知識點的融合有些生硬，容易引起學生排斥。最后，數字電子技術課程的實踐性不足也是一個亟待解決的問題。電子技術的學習離不開實踐操作，然而受限于教學條件，實驗內容單一，使得學生無法進行充分的實踐訓練。這不僅限制了學生對理論知識的理解和應用能力的提升，也使得他們在進入職場后面臨較大的適應性困難。實踐環節的缺失，使得學生在面對復雜的電子系統時，往往感到無從下手，缺乏必要的實戰經驗。

2術道相融的數字電子技術課程教學策略

本研究以“以道馭術，以術載道”的理念為引導，以學生為主體、教師為主導，通過數字電子技術核心知識點的凝練、基于“5融合”（5S，5Syncretize）的教學過程改革和基于OBE理念的教學評價，形成了課程思政與數字電子技術兩者間“道術相融”的課程教學模式。圖1所示為建立的數字電子技術課程教學模式示意圖。一般認為，數字電子技術課程的核心知識點包括邏輯代數、邏輯門電路，組合邏輯電路和時序邏輯電路的分析與設計等幾部分。隨著信息技術的迅猛發展和新工科教育理念的提出，數字電子技術課程作為工科基礎課程的重要組成部分，面臨著重構與優化的迫切需求[10]。重構與優化的部分主要以技術發展和應用需求為導向，加入FPGA電路設計內容；創新設計實踐部分內容，增加課程設計，分組討論匯報；優化時序邏輯電路部分內容，強調重邏輯、輕器件內部結構，強化狀態機設計等。其次，強調有監督的過程學習。本課程將明道育德、術道相融作為專業課程的教學目標。借鑒前人研究成果，探索和完善5S教學模式的建設路徑。該教學模式就是要實現學生需求與教師供給的精準銜接融合、第一課堂和第二課堂的有機融合，學科建設與課程思政建設有機融合、本地紅色文化與專業課程有機融合以及線上教學與線下教學深度融合。通過5S教學模式，強調有效的實施流程，提高教學實效。最后，以評促教，以評促學。通過教學評價與反思，基于產出導向尋找不足之處，進而改進教學設計與考評方式。三大舉措層層遞進，循環上升，既體現了重核心、強應用的教學思路，又突出了重過程監督、重立德樹人的教學理念。通過較少的學時學習核心知識點、進而在實踐中內化課程知識，學中練、練中學。在實踐中不知不覺的融入課程思政內容，達到“以道馭術、術以載道”教學效果。

圖1思政融合的數字電子技術課程教學模式

2.1重構數字電子技術課程教學內容體系

教學內容體系的更新是數字電子技術教學改革的核心。教學內容的更新并非更新課程知識點，作為一門核心基礎課程，核心知識點并沒有太大的改變。但是隨著人工智能技術和EDA技術的發展，數字電路設計的重難點已經發生了很大的改變。課程教學內容體系的重構需要從課程目標出發，明確培養學生的核心能力。遵義師范學院是一所應用型地方院校。基于學情考慮，我們將課程目標設定為：讓學生掌握數字電子技術的基本理論與應用，具備獨立分析和解決實際問題的能力，培養學生的創新意識和團隊合作精神。基于這一目標，我們可以將課程內容劃分為幾個模塊，包括基礎理論、實驗技能、項目實踐和前沿技術。

在基礎理論模塊中，課程內容應涵蓋數字電路的基本概念、邏輯代數、組合邏輯電路和時序邏輯電路等基礎知識。同時，考慮到學生的學習興趣和實際應用，增加與現代電子技術相關的內容，如FPGA（現場可編程門陣列）技術、嵌入式系統等，學生在學習基礎理論的同時，能夠看到其在實際工程中的應用。實驗技能模塊是數字電子技術課程的重要組成部分。傳統的實驗課程往往側重于驗證理論，缺乏創新和實踐性。為此，我們應當設計一系列開放性實驗，鼓勵學生自主設計實驗方案，進行電路的搭建與調試。例如，學生選擇一個實際問題（新蒲新區某路口交通燈的實現），利用所學的數字電路知識，設計并實現相應的控制電路。通過這種方式，學生不僅能夠鞏固理論知識，還能培養獨立思考和解決問題的能力。項目實踐模塊則是課程重構的核心部分。引入項目制學習（Project-BasedLearning，PBL）的方法，將學生分成小組，圍繞一個具體的工程項目進行深入研究與實踐。項目可以涵蓋實際應用，如數字信號處理、圖像處理等，學生在項目中需要進行需求分析、方案設計、硬件實現、軟件編程和系統測試等一系列工作。通過這種方式，學生能夠在真實的工程環境中鍛煉自己的綜合能力，增強團隊合作意識。

此外，前沿技術模塊關注數字電子技術的最新發展趨勢。前沿技術是增加學生課程興趣的催化劑。我們邀請行業專家進行專題講座，介紹最新的技術動態和應用案例，如人工智能與數字電子的結合、物聯網技術等。通過這些前沿知識的引入，學生能夠拓寬視野，了解行業需求，為未來的職業發展作好準備。

2.2“5S”教學模式的構建

改變傳統的教學模式，采用更加靈活多樣的教學方法至關重要。本課程團隊通過“5S”教學模式的構建，提升了學生的家國情懷、實踐能力和創新能力。

（1）在當今教育改革的背景下，實現學生需求與教師供給的精準銜接融合顯得尤為重要。隨著社會的發展，學生的學習需求日益多樣化，傳統的教學模式已無法滿足他們的期望。因此，我們需要通過調研和反饋機制，深入了解學生的需求，制定出更加符合他們期望的課程和教學方案。在這一過程中，教師不僅是知識的傳授者，更是學生學習的引導者和支持者。通過建立有效的溝通渠道，教師可以及時獲取學生的反饋，調整教學內容和方式，確保教學活動能夠精準對接學生的需求。課程團隊通過組織座談會、問卷調查等形式，發現學生對FPGA和嵌入式電路設計有一定需求。因此，在這一方面增加了較多的教學資源。

（2）第一課堂與第二課堂的有機融合是提升學生綜合素質的重要途徑。通過將兩者有機結合，學生不僅能夠在課堂上獲取知識，還能夠通過實踐活動將知識運用到實際中。本課程組織學生開展社區服務和科普講座，制作小作品贈送給參加活動的小朋友。學生開展活動期間，通過閑聊或指導電路設計等方式實施課程思政教學，達到春風化雨的課程思政教學效果，引導學生樹立正確的價值觀、人生觀和正確的工程倫理道德。第一課堂與第二課堂的有機融合另一舉措是組織學生參加學科競賽。數字電子技術課程作為競賽必備的基礎知識之一，參加學科競賽不僅有利于提升課程知識的理解，更增強了學生的創新思維和創業意識。構建一個包含課程教師、創新創業導師的多元化電子技術基礎課程教學團隊，組織學生參與各類與數字電子技術相關的學科競賽。通過一系列競賽激勵舉措，從最初的全國電子設計競賽到集成電路創新創業大賽和中國大學生工程實踐與創新能力大賽等，學生參加的學科競賽種類多了，學生規模增加了，有力地激發了學生的學習潛能。

（3）學科建設與課程思政建設的有機融合是我們在教育改革中需要關注的重點。課程思政不僅僅是對思想政治理論課程的要求，而是要將思政教育貫穿于各個學科的教學中。通過將思政元素融入專業課程中，學生在學習專業知識的同時，培養社會責任感和使命感。例如，在講解數字電路設計時，引入國家在電子技術領域的重大項目，如“載人航天工程”“北斗導航系統”等，鼓勵學生關注國家的科技進步與發展，增強他們的民族自豪感。通過分析電子技術在社會生活中的應用，引導學生思考技術對社會的影響，培養他們的批判性思維和社會責任感。

（4）本地紅色文化與專業課程的有機融合是提升學生人文素養的重要途徑。紅色文化是中華民族優秀文化的重要組成部分，蘊含著豐富的歷史和精神內涵。通過將紅色文化融入專業課程中，學生不僅能夠學習到專業知識，還能夠受到紅色文化的熏陶，增強對祖國和民族的認同感。遵義是一座充滿紅色基因的城市，既是長征的轉折之城，又是三線建設的重要城市。通過講述紅色故事或開展三線建設調查等主題活動等方式，讓學生感受到紅色文化的魅力，激發他們的愛國情懷。

（5）線上教學與線下教學的深度融合是現代教育的重要趨勢。隨著科技的發展，線上教學逐漸成為一種重要的教學方式。然而，線上教學并不能完全取代線下教學，兩者的有機結合能夠發揮各自的優勢，提升教學效果。線上教學可以為學生提供靈活的學習時間和空間，而線下教學則能夠增強師生之間的互動和交流。例如，在線上進行基礎知識點的傳授和預習（進制部分內容就沒有必要花費2節課時完成講授），線下進行討論和實踐，形成“線上學習+線下實踐”的教學模式。

2.3基于CIPP課程評價模型的構建

CIPP（Context，Input，Process，Product）模型作為一種系統化的課程評價方法，近年來受到越來越多教育工作者的關注。CIPP模型強調從背景、輸入、過程和產出4個維度對課程進行全面評價，能夠有效指導課程的設計與實施，進而促進教育質量的提升。通過CIPP模型的全面評價，教育工作者能夠更清晰地認識到課程的優勢和不足，從而制定出更具針對性的改進措施。課程團隊通過CIPP模型評估了課程思政的教學效果，發現學生關注點的變化，從而調整了教學策略。在過程評價中，通過課堂觀察發現，學生在小組討論中的參與度較低。為了解決這一問題，教師們嘗試引入更多互動式教學方法，鼓勵學生積極參與。同時，增強過程監管，不時地查看任務進度。經過一段時間的實踐，學生的參與度明顯提升，課堂氛圍更加活躍。

3數字電子技術課程教學改革的成效

在近兩年的教學實踐中，我們通過優化課程內容、豐富實踐環節、創新教學模式和完善評價體系，取得了較好的教學成效。

首先，在創新能力提升方面，數字電子技術課程通過開展基于“5S”的教學模式和基于CIPP的課程思政評價體系，激發了學生的自驅力和創造力和溝通能力，提升了學習熱情。在課堂上，不僅傳授課程核心知識，還鼓勵學生圍繞實際問題進行小組討論和自主研究，使他們在面對復雜問題時能夠提出獨特的解決方案。其次，在競賽獲獎方面，數字電子技術課程的教學成效也得到了充分體現。通過課程中的項目實踐，學生們在全國大學生電子設計競賽、創新創業大賽和藍橋杯等各類賽事中取得了優異的成績。2023年全國大學生電子設計競賽，本專業學生參賽團隊在經過多次選拔和培訓后，最終獲得了省級一等獎和全國二等獎的佳績。2023年和2024年中國大學生工程實踐與創新能力大賽，學生獲得多個省級一等獎。在課程思政效果方面，我們在教學過程中注重將思想政治教育融入課程內容，通過案例分析、討論和反思等方式，引導學生樹立正確的價值觀和社會責任感。例如，在講解數字電子技術在社會生活中的應用時，教師通過介紹智能交通、智能醫療等領域的前沿技術，強調科技進步對社會發展的積極影響，以及作為工程師應承擔的社會責任。同時，通過參與社區活動和本地小學的研學活動，不僅提升了學生的專業素養，也增強了他們的社會責任感和使命感，使他們在未來的職業生涯中更加注重技術的倫理和社會影響。

4結語

在數字電子技術教學改革的過程中，秉承“以道馭術、以術載道”的課程教學理念，將課程思政（道）教學融入數字電子技術課程（術）傳授中，術道相融，針對電子信息專業學生的實踐能力和創新能力提出基于“5S”的課程教學模式。通過教學內容體系的構建、將時效性、思想性和工程性合為一體，幫助學生更好地掌握核心知識點。5S的課程教學模式則從多維度、多層次和多模式推進課程教學。課程組對課程目標進行基于CIPP的課程教學評價，根據分析結果提出改進的措施，進而優化教學設計和教學模式。數字電子技術課程教學改革實踐表明，本教學模式顯著提升了學生的實踐能力和創新意識，提升了學生對課程知識點的掌握，為提升專業畢業目標的達成度打下了基礎。

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