数字逻辑课堂教学模式的改革与实践效果评价分析

摘要：目前，各大高校正大力开展信息化建设，实施智慧教学，融入OBE理念，打造线上线下混合式金课，探索教育与当代信息建设的融合，培养一流专业人才。本文基于OBE理念，以“数字逻辑”课程为例，理清数字逻辑课程改革的思路，探索改革的途径，并对改革的实践效果进行分析评价总结。

关键词：智慧教学、OBE理念、数字逻辑

一、引言

随时互联网技术的不断发展，结合社会的市场需求，高校也在致力于应用型人才模式的

培养，应用型人才培养的核心要素是课程，课程建设是人才培养的有力保证，也是以人为本、立德树人、培养人才的关键。鉴于这一要素，提出了金课建设的总体思路：以学习成果为出发点，以学生能力培养为中心，以教师辅导为导向。借鉴OBE教育理念实施的四个步骤：确定学习成果要达到的学习目标，通过系统学习取得学习成果，完成学习后综合评价学习成果，通过课程设计使用学习成果。改变当前的课程教学思路，从传统的教学模式中破茧而出，积极尝试O2O（线上线下）混合教学模式，以达到完美构建基于OBE教育理念的混合教学模式，探索金课建设的有效途径。

本文基于“数字逻辑”课程教学的现状，结合课程教学中遇到的问题，分析传统教学中的不足，从理论教学到实验教学，融入思政元素，多角度的探索数字逻辑课程改革的方法，对改革的方法和实践效果进行评价分析，从而提升教师信息化教学得能力。信息技术与高等教育的深度融合已是大势所趨，传统教学模式的改革已迫在眉睫。

二、课程教学模式改革的思路

1、更新教育理念

为了实现由传统知识灌输向能力培养的转变，应更新教育理念，逐步形成以学生为中心，以掌握知识为基础，以能力培养为主线，以素质提高为目标的新教学方法。教学中要将传统的以教师为主的教学模式转变为以学生为主体，采用启发式、讨论式和研究式等教学方法，真正实现从灌输课堂向对话课堂的转变、从封闭课堂向开发课堂的转变、从知识课堂向能力课堂的转变、从句号课堂向问号课堂的转变。

2、优化调整教学内容

数字逻辑电路是计算机科学专业的专业技术基础课程，后继课程包括计算机组成原理、微机原理与接口技术、嵌入式系统等。课程内容涉及数字系统构成基本功能单元相关的基础理论、组合逻辑电路及时序逻辑电路的分析和设计方法，是一门工程实践性较强的课程，对于计算机专业的学生而言，该课程在自己所学的专业知识体系中占有相当重要的地位。同时，对于后继专业课程的学习以及提高工程实践能力都有着极其重要的作用。计算机专业重在应用基本逻辑器件设计系统，而不是底层器件的设计，因此，数字逻辑这门课程应当加强中规模集成器件及其应用教学内容的学习，培养学生将这些内容应用于小型数字系统设计的能力。同时，以互联网技术为核心，利用互联网技术制作网络课程资源，建立慕课、微课等网络辅助教学资源，扩展教学的深度和广度。

3、改进实践教学方式

数字逻辑电路的实践教学以培养学生创新精神和实践能力为主要目标，从实验内容、课程设计、评估体系等方面进行改进，以切实提高学生理论与实践相结合的能力，在能力培养方面有所增强。

三、课程改革的具体措施

1、教学内容的调整

数字逻辑由于专业的差异性，其内容的设置也不一样，不能一概而论。对于计算机类专业学生，课程内容的设置应该侧重于数字电路基本原理及数字系统的分析及设计，对于集成电路则不需要深入学习其内部结构，应以弱化，但对全加器的工作原理必须理解并掌握，以便为后续的计算机组成原理、微机原理与接口技术及单片机原理等课程打下基础。对于电信通信类学生，不仅要重点讲解理论知识，对于时序逻辑电路和中规模集成电路更要深入透彻的讲解清楚，为后续学生设计硬件电路打下坚实的理论基础。因此，教师在讲授数字 逻辑课程时一定要按专业突出要讲解的重点和难点，让学生理解关键问题的同时，牢固掌握所学知识，为后续课程或从事专业领域打下基础。

2、微课等网络资源的制作

数字逻辑课程的知识点较多，学习难度也比较大，单纯靠老师在课堂上把全部知识点讲完就能达到较好的教学效果往往是不实际的，在在新冠疫情移动化教学的契机下，许多老师已经从传统意义上的线下教学转变到线上线下相结合的混合式教学模式，结合互联网技术，采用网络课程、慕课、微课等辅助的教学资源来扩展教学内容的深度，教师可以根据课程内容进行网络资源的制作，对于课堂上讲不到的知识点及与专业相关的各种习题可以录制好视频，鼓励学生课下反复观看，并将课下学习的过程作为课程考核的一部分。除此之外，网络上也有很多相关的网络课程资源，鼓励学生对课堂上讲到的重难点进行复习，从而解决内容多、课时少的问题，达到提升教学效果的目的，同时也培养了学生自主学习的意识和能力。

3、教学方式的灵活应用

数字逻辑是一门理论性比较强的专业基础课程，上课如果让老师主讲，学生被动的接受难免会使课堂枯燥乏味，为了增强课堂的互动性和趣味性，教师在课堂讲授的时候，尽量采用现代化的多媒体手段，通过图像、视频、动画等多种形式生动的演示数字电路的电路图、工作原理和状态的变化。还可以采用分组讨论的方法让学生针对某一个难点进行讨论，并结合实际问题进行分析，最后设计出电路。在授课过程中一定要明确每节课的学习目标、重点和难点，引导学生主动思考，培养学生的创新思维，增强学生自主学习的积极性。也可采用案例式的教学方式，针对实际生活中遇见现象让学生课下准备好设计的电路，让学生在课堂上将自己的设计思路及设计的电路讲解出来，从而提高学生的学习兴趣，激发学生的学习热情。

4.引入课程思政的理念

课程思政的育人环节依托于专业知识，在传授专业知识的同时进行思政育人教育，在思政理念中，教师是授课的主体，是课程思政的设计者和执行者，教师不仅仅是“言传”，更是在“身传”，“身行一例，胜似千言”，教师在授课中体现出的人格魅力是对学生的榜样引领。在教学设计中，可以结合电路应用系统的发展情况与爱国主义教育、和热点新闻相结合。科技向来是把双刃剑，数字电路系统也是如此，因此，需要对学生进行潜在的人生价值观、职业道德修养引领，让学生意识到良好职业素养的必要性。

四、课堂教学模式实践效果评价分析

实践效果评价分析作为一种价值判断与成绩认定，是教学过程中重要的一环，对学生知识掌握与身心成长具有导向性功能。通过以上措施对数字逻辑课程进行教学改革后，对改革前后的实践效果进行评价、分析总结是至关重要的，这样有助于教师对教学改革的方法和途径进行反思和优化，从而制定出真正适合培养应用型人才的教学理念和方法。

在教学改革过程中，教学改革的对象分别是计算机科学与技术系的2020届和2019届的学生，通过问卷调查可以得知，学生就数字逻辑的学习难度有不同的选择，如表1所示：

大部分学生认为：数字逻辑确实比较难，但通过自己的努力都能完成并学好该门课，因此，教师的教学理念和方法对学生的学习态度和学习热情有很大的影响。该课程采用了“基于OBE理念的线上线下混合式教学模式”的教学改革，将课程思政融入其中，强调学生的“学”，而不是教师“教”的主体转变，旨在重点培养学生的综合电路设计能力和实际解决问题的能力，打造“以学生为中心，以成果为导向”的混合式金课。本研究通过课程改革前后，对比分析两届计算机科学与技术本科学生该门课程的期末考试成绩，意图观察课程改革前后的教学效果，查找教学过程中的薄弱环节，不斷培养提高学生的理论实践的综合能力，两届学生期末考试的成绩对比表如表2所示：

五、结束语

在互联网、 大数据、 人工智能等技术的支持下，在全新教育理念的引领下，在新冠疫情移动化教学的契机下，传统课程教学改革和课程资源的建设获得了千载难逢的发展机遇。目前，采用基于OBE理念的教学思想已植入老师的脑海，改变了教师原有的教学观念，越来越多的教师愿意尝试用与时俱进的教学思想、全新的教学方式、灵活多变的教学手段不断地丰富和充实课堂教学，延长课堂教学的时间，拓宽课堂教学的空间，激发学生的创新能力，提升教学效果。新的教育方法和理念使传统的教育方式焕发新的生机，并推动高校教学模式改革不断发展。实践结果表明：互联网技术和微课等技术手段的加入培养了学生主动学习的能力;拓展了课堂内容知识的同时增加了学生获取知识的途径，思政元素的引入使课堂生动化、趣味化，与电子技术发展前沿相结合，让学生了解到课程内容的重要性，学习起来做到有的放矢，能更加牢固的掌握所学知识。通过对实践教学效果的分析，数字逻辑的课程教学改革取得了良好的教学效果，达到了提高教学质量的目的。

参考文献

[1] 朱铭琳.数字电路课程教学改革研究[J].科技风，2019（32）：77.

[2]单玉燕.数字逻辑电路教学方法的探讨[J].山东工业技术，2018，277（23）：233.

[3] 赵权科，韩延义，秦晓梅.“数字电路实验”课程新型实验教学模式改革与探索[J].工业和信息化教育，2019（10）：54-58.

作者简介：伍保红（1985-），女，汉族，贵州普安人，讲师，工学硕士，电子与通信工程专业，研究方向：嵌入式开发与应用、计算机网络

教研项目：武汉工商学院教育教学研究项目（项目编号：2020Z04）