《数字电子技术》课程教学改革初探

叶海雄 周悦 胡媛 金光哲

摘 要：传统的数字电子技术教学方法对学生理解相关知识点存在困难性。本文更新教学手段，采用多样化教学方法并在课程中融入思政元素，从而提高学生学习兴趣与提升学习效果。

关键词：数字电子技术;教学方法;思政元素

一、引言

《数字电子技术》课程[1-2]是我校电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业本科生的专业基础课程，该课程是计算机[3]、信息技术的基础，是一门专业核心必修课程。

二、课程目标

我校电气工程专业的课程目标要求如下，

（1）学习应该具备的职业道德，理解诚实公正、诚信守则的职业操守和规范，以立德树人为中心环节，培养学生形成正确世界、人生与价值三观，培养学生科学思维和创新习惯，培养具有工匠精神新工科人才。

（2）理解并掌握基础数字逻辑、逻辑代数、门电路、组合逻辑电路与时序逻辑电路等基础知识。能够用小、中规模集成电路设计数字电路。

（3） 具备运用知识解决一定复杂程度数字系统问题的能力。培养学生自主学习能力和分析设计能力，树立理论联系实际的工程意识，培养学生善于发现问题的探索能力和创新能力。

三、教学手段及教学方法

该课程目前已独立授课多年，根据新的本科生培养方案，课程实行双语教学。针对该课程中课程内容陈旧，知识点和实际应用联系不紧密，以及考核方式单一等问题。课程已实施了更新[4]课程体系、修改教学内容、引入仿真软件、设计翻转课堂、指导学生创新活动等教学改革，达到了较好的学习效果。

目前已实行教学改革与基本措施

（1）建立“学与做”一体化、“基础-拓展-创新”三个递进单元课程体系

通过分析电气专业培养方案，本课程体系依据“学与做”一体化、“基础-拓展-创新”三个递进单元而建立，意在激发学生兴趣，加强动手实践，培养创新能力。

（2）形成课程特点的教学内容

本着“学以致用”的原则，有针对性地开展模块化教学，重组后的教学内容分为基础模块、主要模块、后续课程铺垫3大模块，以保证学生具备一定数字电子理论基础与技术开发能力，迅速解决企业中的实际困难， 达到企业所需的人才标准。

（3）引入仿真软件技术

教学团队把Multisim、Quartus等仿真软件引入课堂，用硬件描述语言及顶层原理图设计方式实现对数字系统的仿真分析，学生即加深了对理论知识的理解，又学会了如何使用仿真软件。

（4）设计翻转课堂在线教学

教学团队提出线上线下教学设计。本设计通过学习情况的及时反馈，为教师课堂活动安排提供指导，构建积极的师生关系，提升学习效果。在部分章节中，教学团队通过尝试翻转课堂并取得较好的效果。

（5）指导学生创新活动

教学团队利用课余时间进行定期地指导和训练，开放相关实验室和实验器件。从硬件设计到软件仿真，逐步培养学生具备电子设计创新和科技制作的能力。团队积极指导学生创新，参加了大学生电子竞赛项目，共获得奖项10余项。

（6）评价学习效果

教学团队运用课堂口试测试、实验仿真和学科竞赛的“综合考核”评价方法，使得考核贯穿于整个教学过程，督促学生扎实的掌握课程知识，全面考察学生在整个学习过程中对知识的理解、掌握、应用和创新能力。

（7）双语教学

针对有英语需求的学生，课程开展双语教学，引进先进的数字电子技术原版教材，强化英语实际应用能力，培养具备国际竞争意识与高水平的技术人才。

四、已开展课程德育情况

目前课程中，教学团队已把德育教育渗透到数字电子技术课程教学，开展情况具体如下，

（1）提高专业课教师德育素养

教师从政治思想、道德素质、课外机能、法纪教育等方面提升德育素养。本课程专任教师参加了学习强国APP答题活动、陈云同志故居感受伟人的艰苦朴素的生活作风、学习思想大讨论活动、城市荣光-庆祝上海解放70周年主题展览、泥城镇乡村党支部活动感受到新农村的变化、学习《中国共产党党员教育管理工作条例》与观看《特别追踪》普法电影。

（2）更新课程设计标准

新的18版课程教学大纲中，已经明确了课程的思政目标、课程思政素材与相应的思政考核评价细则。

（3）结合案例开展思政教育

教学团队通过对教材知识点的梳理，从中挖掘出相关的德育素材，在课堂上传授给学生。

（4）发挥党员教师的引导作用

课程团队成员主动与学生交流，身体力行，用实际行动去影响和教育学生。作为专业教师，不断学习业务知识和德育知识，扩展知识面，进行德育教育时，应时刻以学生为中心，根据学生的实际情况，引导学生规划未来，增强道德意识。

五、教学内容

（1）综合数字电子技术课程特点和德育内涵，教学团队对课程大纲进行修订。新的教学大纲要求在每节授课过程中，让学生对理论知识要做到学懂， 培养学生认真严谨的学习风气，课堂中对学生严格要求，杜绝迟到、早退、睡觉、玩手机现象， 将平时成绩与课堂表现挂钩， 充分认识“课程育人”的首要地位， 切实将思想政治教育与知识能力教育有机融合。在教学方法中加入思政元素，在实验中加入电气安全的考评标准，增强学生的环保意识、社会责任意识及安全意识，注重思政教育与专业教育的有机结合。

（2）专业课也是进行课程思政教育的核心环节。通过理论讲解和案例分析等方式，使学生了解目前信息技术和数字电子的基础理论和规律，此外，通过对经典案例的讨论，如“脸书泄密事件”等，可进一步增强学生的法治观念，帮助学生形成安全意识和保密意识等。在讲授电子应用章节时，涉及到“传感器”的应用的内容，让我联想到水产养殖需要提供适当环境：温度（区域温度差）、湿度、空气新鲜度、水温、水流量的控制、水氧饱和度、光照度、红外探测等。这些技术已应用于我校的中华绒螯蟹的室内水槽养殖、河蟹生态养殖项目。全面构建全程饲料下高品质河蟹生态养殖技术体系。也表明了我校科研综合实力的提升。使学生对学校的科研实力有更强认识。

（3）以讲授本课程为例，联想到我国是海洋大国，我校自行设计、自主集成研制的蛟龙号载人潜水器，其中数字化系统比重占到了90%以上，该潜水器于2012年6月，在马里亚纳海沟创造了下潜7062米的载人深潜纪录，也是当时世界同类作业型潜水器最大下潜深度纪录。事例使学生增加学习深海载人系统装备的兴趣。

六、考核方式

课程考核包括平时成绩与期末考试成绩两部分。平时成绩主要包括：平时测验，课堂表现及作业等。期末考核采用闭卷考試，考核内容主要包括：数字电子技术的基本概念，对相关理论的理解、掌握及综合运用能力。课程思政的考核主要分为随堂考核、试卷考核与课外考核三部分。随堂考核，主要是在课堂讨论的过程中，任课教师根据学生在讨论过程中的道德表现情况进行评分;试卷考试，主要在期末考试的试卷上以案例分析题形式，在考核学生对专业知识点掌握的同时，考核学生对一些实际问题的道德判断。

参考文献：

叶海雄， 匡兴红. 数字逻辑与电路课程教学改革研究[J]. 中国教育技术装备， 2015（24）：122-123.

项目来源：

上海高校青年教师培养资助计划“理工类专业课程中开展思想政治教育的课堂教学设计探索与实践”，项目编号：A1-3201-19-700216;上海海洋大学校级重点课程建设项目，项目编号：A1-2005-00-300530;上海海洋大学校外国留学生建设项目，项目编号：A1-3201-19-400228;上海海洋大学教改项目，项目编号：A1-2005-00-300331;上海海洋大学课程思政校级重点建设项目。