数字电路与逻辑设计双语教学探索与实践

殷建军+黄琼+尹令+崔金荣+曹维

摘要：本文分析了双语教学的重要意义，对笔者所在学院开设“数字电路与逻辑设计”双语课程的探索过程进行了详细介绍，并对双语教学的效果从两个方面进行了分析，指出了双语教学过程中存在的问题，为我院计算机类课程的双语教学可持续发展进行有益的探索和研究。

关键词：双语教学；数字电路与逻辑设计；教学模式；教学效果分析

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）33-0131-03

数字电路与逻辑设计是计算机、网络工程、软件工程等计算机类专业的基础专业课，是后续硬件课程的重要先修课程，在课程体系中占有重要的地位。笔者所在的华南农业大学数学与信息学院从2015年开始探索该门课程的双语教学，希望借此机会不仅使学生能够掌握计算机硬件基础知识，为进一步学习数字系统和后续硬件课程打下基础，而且帮助学生掌握计算机专业英语知识，提高他们的英语听、说、读、写、译的能力，为培养国际化的复合型人才做准备。

一、双语教学的重要意义

1.背景。在全球化高等教育快速发展的背景下，要实现我国高等教育的国际化和跨越式发展，在高校推进双语教学是一条重要的途径。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》和教育部2001年4号文件均提出高校要积极开展专业课程的双语教学，进而推进我国高等教育国际化，以培养具有国际竞争力的高素质人才。

笔者所在的华南农业大学于2015年入选广东省高水平大学建设行列，学校高水平建设的一个重要目标就是培养具有国际视野和核心竞争力的人才，为此学校推出了一系列措施和机制来鼓励和推进双语课程教学。

2.必要性。计算机学科是信息时代诞生的新兴学科，其发展日新月异，目前计算机的最新技术和先进理论主要来源于美、英等西方发达国家，因而本学科的前沿科技信息和高水平论文都是通过英文传播的，为了及时掌握这些先进的理论和技术，提高计算机专业英语水平势在必行，而实施双语教学正是提高专业英语水平最好的方式。

3.可行性。首先，近年来国家、各省市以及各高校出台了很多措施来鼓励高校教师出国访学。一方面，教师通过出国进行英语培训和在国外英语环境的学习锻炼，大大提高了自己的英语水平；另一方面，在国外学习期间，教师接触和了解了本学科最前沿的技术，扩展了自己的视野，为归国后的教学奠定了坚实的基础。其次，国内各出版社近年来不断引进一些优秀的国外原版教材，为各高校开展双语教学提供了良好的教材环境。最后，中小学对英语的高度重视和大学英语四、六级考试的广泛普及调动了广大学生学习英语的热情，大学生的英语水平普遍提高，这为开展双语教学提供了有利条件，使双语教学成为可能。

二、双语教学的实践过程

笔者所在的学院从2015年开始进行数字电路与逻辑设计双语课程规划和前期准备，包括师资培训、教学大纲制定、教材选取、教学模式设计、教学方案设计、PPT课件制作、双语课程资源网站建设等，2016年春季正式开设双语课程。

1.师资准备。开展双语教学，教师的作用举足轻重。学院首先挑选具有丰富专业课程授课经验、英语基础好的教师组建教学团队，然后对其进行双语授课的培训，使其满足双语授课的基本要求。目前教学团队共有五名教师组成，其中一名教授，一名副教授，两名讲师，一名实验师，全部达到英语六级水平，其中两人有过出国访学经历，两人通过出国英语培训计划出国访学，两人通过学校双语教学资格认证。

2.教材选用。一门合适的英文教材对双语课程的开展至关重要。我们对国内外高校采用的数字电路与逻辑设计教材进行了调研和甄别，最后选用了美国斯坦福大学Wakerly教授编写的《Digital Design：Principles and Practices（Fourth Edition）》英文原版教材。Wakerly教授不仅有深厚的理论水平，而且具有丰富的实践经验，所著的教材内容全面、逻辑性强、易于理解，可供不同层次的人使用。同时，为了学生更好地掌握专业内容，选用了该教材配套的中文译本作为辅助教材。

3.教学内容及学时安排。（1）理论教学内容。由于所选教材包含的内容较多，为了让学生在有限的学时里抓住重点进行学习，我们从课程教学大纲、学生特点和学院定位等方面考虑，精心选取了部分内容在课堂上进行讲解；同时结合国内优秀教材，对原教材的部分内容进行了适当的补充和拓展。课程的理论教学主要围绕Combinational Logic Circuits和Sequential Logic Circuits两条主线进行，先进行相关原理介绍，后进行应用实践学习，最终使学生掌握Combinational Logic和Sequential Logic的分析和設计方法，为计算机和其他数字系统的硬件分析与设计奠定坚实的基础。鉴于该课程是后续计算机硬件课程的重要基础和先导课程，是第一门专业双语课程，学院的人才培养方案设定该课程总共88学时，其中理论课56学时，每周4学时；实验课32学时，每周4学时。（2）实验教学内容。实验教学的任务是配合理论课程的学习，通过动手实践，使学生掌握数字电路与逻辑设计的理论、方法、工具等。该课程的实验教学内容包括八个实验，其中五个设计实验，五个综合性实验。五个设计性实验分别是：Simple Combinational Logic Circuit Design、Adder and Comparator Design、Decoder and Multiplexer Design、Counter Design、Shift Register Design。3个综合性实验分别是：Four Responders Design、Serial 8421BCD Detector Design、Vending Machine Design。

4.教学模式和方法。（1）理论教学。考虑到该课程是面向大一学生开设的双语课程，而且是计算机硬件的核心课程，所以首先要保证学生能够理解和掌握好课程的专业知识，其次才是提高专业英语水平，而不能盲目追求英语学习，从而弱化了本课程的专业知识学习。为此，课程采用以汉语为主、英语为辅的混合教学模式。在实际授课中，采用英文教材和以英文为主的PPT课件（进行必要的中文注释），讲解时先进行英语讲解，然后对关键词汇、原理与方法、应用案例等进行中文讲解。讲课中，尽可能地采用简单、常见的英文语句，语速要适当放慢，对关键科技词汇和重点内容有意识地重复和提醒，并进行中英对照提示等。课堂中鼓励学生主动用英语提问和回答问题，以提高学生的口语表达能力。课程前期（1—5周），教学进度适当放慢，积极引导学生尽快适应双语教学模式；课程中后期（6—14周），恢复正常教学进度。采用理论联系实际的教学方法，在讲解重要或有难度的原理时，结合日常生活中的实例进行讲解，使学生既能掌握原理，又容易体会和接受。（2）实验教学。实验内容包括八个设计性和综合性实验，任务量大。为了保证实验任务的高质量完成，安排每个实验内容在四个连续学时内完成，同时每两人为一个小组，便于相互促进和交流。每个教学大班（两个自然班）的实验课由一名任课教师和一名成绩优秀的研究生共同指导，以便及时解答学生在实验中遇到的问题和疑惑。学生在完成每次实验内容后，需当场提交给指导教师检查，检查通过后才能离开实验室。实验采用实验箱和仿真软件相结合的方式进行。一般的设计性实验采用实验箱进行，复杂的设计性实验和综合性实验采用仿真软件Multisim进行。采用实验箱进行实验，能够让学生亲身接触各种逻辑器件，学生看得见摸得着，体会更深刻；而仿真软件能够克服逻辑器件不足、布线困难等问题，两种方式相辅相成，能够提高实验完成的质量。

5.考核方法。该课程的考核由平时成绩和期末成绩构成，二者各占50%。平时成绩由考勤、课堂小测（3次）、课后作业（5次）、实验（8次）四部分共同组成，各部分所占比例分别为10%、20%、20%和50%。期末采用笔试考试，时长120分钟，全英文试卷，鼓励学生尽量采用英文答卷并给予适当加分。

三、双语教学的效果分析

双语教学对教师来说也是一个新的挑战，教师需要对教学效果进行客观分析，找出教学过程的问题和不足，不断改善，才能提高教学水平。下面从期末考试、学生教学反馈两个方面进行教学效果分析。

1.期末考试分析。对本课程的期末试卷卷面成绩进行分析，统计结果如表1所示。

从表1可以看出，学生的成绩基本呈正态分布，且良好以上的人数达到43.92%，不及格率为6.42%，说明大部分学生对本课程的基本知识有较好的掌握；但也有极少数同学成绩较差，暴露出对基本概念和基本方法掌握不牢的问题；也有少数同学未能按时完成试卷内容，可能是首次采用英语考试，这些同学理解题目和答题进度受到了影响。

2.学生教学反馈和教学评分。教学反馈主要包括学校教学质量监控网上的学生反馈，以及教师与学生课内外沟通获取的反馈信息，对这些反馈信息进行综合分析，从中可以发现：在双语课程的开始几周，学生遇到的困难较多，到课程的中后期，大部分同学已经开始慢慢适应了双语教学；在期末的反馈中，大部分同学对双语课程持支持态度，认为有利于自己英语水平的提高和视野的扩展，但也有极少数同学对双语课程有抵觸情绪，习惯用中文学习，或不太愿意花时间看英文教材。

在期末学生对教师的教学评价中，对“教师的教学使我理解和掌握了该课程的内容，我觉得有收获”这一项的满意度达到了91.42%。

从以上两个方面分析来看，整体上学生对本课程的双语学习效果较好，但也存在以下问题：（1）学生在看英文教材时，对一些原理性知识的阅读存在较大困难，主要原因是对一些核心专业词汇不熟，以及学科专业知识偏少。（2）学生在考试时能够读懂英文试卷题目，但在用英文作答方面存在较多问题，主要表现在对核心专业词汇记不牢、常用的英文表达方式不熟等方面。（3）在课堂互动环节，学生的积极性不高，主要原因是学生的英语听说能力不足，用英语交流的意愿也不强烈。

四、总结

双语教学可以提升学生的英语知识和能力、扩展学生的国际视野和意识，同时也能够让授课教师学习国外的先进教育理念，全方位提升教师的综合素质，因此，应当大力提倡和推广，在计算机专业方面尤其如此。

但双语教学仍处于探索阶段，教师需要在授课过程中及时发现问题、积累经验，逐步提高教学水平，同时要坚持“以学习学科专业知识为主，学习英语知识为辅”的原则，不能本末倒置、为了双语而双语，从而偏离了本科教学的本意。

参考文献：

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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