新工科背景下的数字电子技术课程教学模式改革

董建娥　谢裕睿　李莎

摘  要：针对学生在学习数字电子技术课程中独立思考及实践和创新能力较弱的现状，本文结合新工科背景下的电子相关专业对学生实践能力的培养需求，引入PBL与CBL结合的双轨教学法，并且使用雨课堂、MOOC、Multisim电路仿真软件等多种教学工具，以案例和问题为载体，采用小组合作学习等教学手段，提出了多方法耦合的数字电子技术课程教学模式探索与改革。

关键词：数字电子技术;新工科;雨课堂

中图分类号：G642.0;TN79       文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）23-0169-03

The Teaching Mode Reform of Digital Electronic Technology

under the Background of New Engineering

DONG Jian’e，XIE Yurui，LI Sha

（College of Big Data and Intelligent Engineering，Southwest Forestry University，Kunming  650224，China）

Abstract：In view of students’weak ability of independent thinking and practice and innovation in learning digital electronic technology courses，In this paper，combined with the training needs of students’practical ability in electronic related majors in the background of new engineering，the dual track teaching method of PBL and CBL is introduced，and various teaching tools such as Yuketang，MOOC，Multisim circuit simulation software are used，taking cases and problems as the carrier，using group cooperative learning and other teaching methods，this paper puts forward the exploration and reform of teaching mode of digital electronic technology course with multi method coupling.

Keywords：digital electronic technology;new engineering;Yuketang

1  背景

新工科背景下的學科建设要求适应产业需求和技术发展，充分考虑学生兴趣，并且教学内容靠近国际前沿，而数字电子技术作为电子信息类专业的专业基础课程，具有较强的理论性以及工程实践性，这就要求在教学过程中引入以问题和案例为载体，分层次、分阶段的教学方法[1]。但是，在以往的电路类课程教学过程中，仍然存在忽视学生自主思考能力和实践创新能力培养等突出问题，导致学生自主学习意愿不强，独立解决问题能力较弱。同时，以往教学过程中理论和实践教学联系不够紧密，且对新知识、新技术和新方法的引入较少，导致学生创新能力差、实践能力弱。因此，有必要对数字电子技术课程的教学模式进行改革和创新。

2  现状

目前国内电子电路类课程的教学内容和教材强调电路的理论基础和分析方法，注重课程体系的系统性和完整性，学生在课程学习过程中理论联系实际的能力、对电子技术和方法的理解能力，以及对电路优缺点的分析能力相对较弱，且实验设备和实验室条件的投入量也有一定的局限性。

我国高等院校新工科课程建设的目标是培养专业基础扎实、工程实践能力较强、具有创新思维和实践能力的综合型人才。因此，电路类课程应该从单一的理论讲解向综合能力培养转变，激发学生的学习兴趣，让学生合理利用理论知识解决实际问题，培养学生的创新思维。同时，应该充分利用计算机和网络技术为教学服务，使用各种教学手段和教学工具，积极探索电路类课程的教学模式。

3  实施方法

本文从数字电子技术课程的教学内容、课堂互动模式、教学模式和考核体系四方面进行分析，提出了合理有效的方法，以达到激发学生学习兴趣、提高其综合创新能力的目的，具体实施方法如下。

3.1  构建课程教学内容体系

以数字电子技术课程教学为例，遵循“轻结构分析、重功能应用”的原则，以组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲波形产生电路三大教学内容主线，构建如图1所示的课程教学内容体系，实现理论教学与实践教学相结合。

3.2  引入雨课堂改变课堂互动模式

在PPT中引入雨课堂插件，课前通过雨课堂向学生提供预习资料，课内可通过弹幕和随堂测试等功能帮助学生巩固知识。同时，教师可通过雨课堂分享链接和微课视频、发布测试、统计和反馈学生学习数据，及时掌握学生的学习效果和学习轨迹，通过客观、实时的学习数据对教学效果进行判断并相应调整教学策略[2]。

使用雨课堂将MOOC视频、习题和带有语音的课前预习课件推送到学生手机端，课堂上实时答题、弹幕互动，课后总结和布置习题，从而在课外预习与课堂教学间建立沟通桥梁，促进师生课堂与课外互动，提高学生学习的自主性和积极性。

3.3  PBL与CBL双轨教学组织模式

PBL教学法是以问题为基础，以学生为中心，让学生自主合作来解决问题的自我导向式学习[3]。CBL教学法是以案例为基础，以教师为主导，发挥学生的主体参与作用的学习[4]，这两种教学方法结合能有效提高学生积极探索和自主学习的能力，从而达到更好的教学效果。

在基于问题和案例的教学方法实施过程中，可抽取如举重裁判电路、交通灯故障电路、计数器电路、分频器电路、振荡器电路等作为案例让学生学习，或作为问题让学生完成，这些电路覆盖了课本主要内容，通过学习和设计这些电路，可提高学生的学习兴趣，并更好掌握重要的理论知识。基于问题和案例的教学方法实施过程如图2所示。

3.4  小组合作自主学习模式

合作学习是促进学生自主学习的有效途径，在数字电子技术课程的教学过程中引入如图3所示的小组合作学习模式可以提高学习效率，培养学生良好的团队合作意识。该方法既能充分利用教师的主导作用，又能发挥学生的主体能动性，教师的教学过程可以促进学生自主学习，学生的学习结果又可以促进教师对教学方法进行调整，从而实现了教与学的闭环过程。

3.5  建立合理的考核体系

合理、科学、公平地对学生综合成绩做出评价非常重要，所以在课堂教学改革以外，还需制定出科学的考核方案，明确考核的具体手段[5]。针对以往考核以卷面考试为主、平时成绩为辅的单一考核方式，建立如表1所示的成绩综合评定方法。

4  结  论

要培养综合能力强、实践创新能力突出的复合型优秀科技人才，要求我们必须丰富教学方法、完善教学体系，运用各种教学手段提升学生的学习能力、解决问题能力、团队合作和创新能力。对数字电子技术基础课程而言，学生需要通过对数字组合逻辑电路、时序逻辑电路和脉冲波形产生电路进行案例式学习，然后完成相关任务的分析、设计、仿真及焊接，从而具备较强的自主分析问题和解决实际问题的能力，为后续专业知识的学习打下良好基础。

参考文献：

[1] 贾绍芝，陈彬兵，刘婕，等.适应“新工科”发展的“数字电子技术基础”课程教学探索 [J].工业和信息化教育，2018（12）：6-10.

[2] 刘琨.基于雨课堂的数字电子技术课程混合式教学研究 [J].牡丹江教育学院学报，2019（2）：57-58.

[3] 刘雅芳，田旭升，程伟.PBL教学法与CBL教学法的比较研究 [J].河北农业大学学报：農林教育版，2016，18（3）：62-65.

[4] 徐秀妮，张可儿，郑耐琴.基于项目化教学的数字电子技术教学改革研究 [J].电子制作，2019（2）：62-63+72.

[5] 邹立华.数字电子技术教学改革与学生课程成绩评价方法的探索 [J].大学教育，2016（4）：104-105.

作者简介：董建娥（1983-），女，汉族，陕西汉中人，讲师，硕士研究生，主要研究方向：信息安全、信号与信息处理。