甘 露，刘小明，陶文海

（安徽师范大学物理与电子信息学院，安徽 芜湖 241002）

1 问题分析

传统课程教学面临的最大问题就是理论和实践脱节，理论课上更多地是讲授逻辑代数基础，数字电路的分析与设计原理，典型电路的工作原理和中小规模集成芯片简介等，缺乏其在实际数字系统中的应用，使得学生遇到具体问题时不知如何下手，缺乏对于所学知识的实践运用能力。同时教材的原有内容不够新颖，跟不上数字电子技术的发展，没有反映数字技术的最新发展成果。

另外，作为专业基础课，该课程直面就业、考研和竞赛，对教学内容的合理安排提出了更高的要求。而传统的大班教学模式，由于课程内容多而学时少，教师在课堂教学中不能兼顾不同层次学生的学习情况，造成了部分学生“吃不饱”、部分学生“消化不了”的问题；同时，学生遇到问题不方便和教师及时沟通不利于教学的持续改进。

2 教学创新

针对上述课程教学过程中的“痛点”问题，以“以实例为引，带动实践能力提升”为创新理念，从教学目标、教学内容、教学模式与方法、教学评价等方面进行课程创新。

2.1 教学目标

课程目标1：掌握数字电子技术的基本概念、基本理论、基本知识和基本应用以及数字电路的基本分析和设计方法；培养数字电子技术实验和实践技能，系统掌握数字逻辑电路的实际分析、设计、测试和应用等能力。

课程目标2：具备综合运用数字电路基础理论和技术手段，分析并解决工程实际问题的能力；提高学生分析解决数字系统工程中实际问题的能力，为进一步研究和从事数字系统应用开发和工程实践提供良好的基础和参考。

课程目标3：具有创新意识，具备对新产品、新工艺和新技术进行研究、开发和设计的初步能力；建立爱国情怀与担当意识、强化社会责任感，努力成为有理想、有本领、有担当的时代新人。

2.2 教学内容

2.2.1 教学内容实例化

针对教学内容理论脱离实际的问题，在新课的导入环节，典型电路、集成芯片的应用环节中引入实例，如现实生活中学生熟悉的数字电路，以及数字电路在重大科学工程中的应用实例。一方面，让学生了解数字电路在各行各业中的典型应用，帮助学习理解电路的原理；另一方面为学生提供了一种模仿和借鉴的范例，增强学生的感性认识，有助于提高学生分析问题和解决问题的能力。如在讲解编码的过程中，以身份证、学号为例，帮助学生理解编码规则；在组合电路分析和设计的讲解过程中，以投票表决器，智能家居中的多路控制等生活中的实例作为典型例题；在数据选择器的讲解过程中，通过分析通信传输过程中的硬件成本问题，帮助学生理解数据选择器的工作原理以及应用场景；在计数器的讲解过程中，启发学生发掘生活中的计数器，从不同应用场景中的不同计数器归纳总结计数器的原理和功能。

2.2.2 教学内容系统化

数字电子技术课程内容多而杂，既有逻辑代数基本理论，也有各类电路的分析设计方法，还有集成器件的应用。传统的教学过程更注重单个知识点的讲解，而忽略了知识点之间的系统性，不利于学生从系统的角度分析和解决问题。因此，结合技术发展对知识点进行梳理精简，删除陈旧的知识点（如门电路的内部结构），将精简后的知识点通过具体案例进行串联重构，形成系统化的知识网络。如以二进制算数运算为例，首先通过具体的计算实例分析二进制四则运算的特点，引导学生总结规律，二进制的四则运算可以统一为加法和移位操作，而加法可以通过组合电路中的加法器来实现，移位可以通过时序电路中的移位寄存器来实现，从而实现对不同章节知识点的串联，帮助学生建立系统化的分析方法。

2.2.3 教学内容思政化

“新工科”与“课程思政”相结合是当前工科大学生能力培养及思想教育的新趋势。课程教学要围绕着新工科核心素养与社会主义核心价值观课程思政进行统一教学，同时还要结合《数字电子技术》课程的具体内容，达到课程知识体系、新工科核心素养培养与课程思政社会主义核心价值观协同育人的目的。这就需要我们深入发掘了专业课程的思政教育资源，将思政之“盐”，融于课程之“汤”，形成思政融入专业、专业支撑思政的局面。积极探索、深入挖掘和拓展课程中所蕴含的思政元素，寻找思政与专业知识点相结合的契合点，拓宽思政元素与专业知识的有机融入。具体内容如表1所示。

2.3 教学模式与方法

2.3.1 线上线下混合式教学

针对课程内容多课时少，大班教学的问题，采用线上线下混合教学模式，利用超星学习通平台，建立课程线上资源。建设的线上资源包括国家级精品在线开放课程、习题库、重难点突破专题微课、扩展知识库等，其中习题库又细分为基础习题库、进阶习题库、考研试题库、竞赛题库等。

通过线上平台，实现课前预习、课中智慧教学、课后复习、作业提交等教学过程，将部分基础内容放在线上供学生自主学习，而教师在线下课程中进行总结、讨论、答疑等教学环节。同时利用超星学习通平台对学生的学习进行过程性评价。

另外，通过对线上资源进行层次分化，如基础资源，进阶资源，方便不同层次的学生进行自主学习，最大限度兼顾不同层次学生的学习情况。同时把握学生习惯通过网络交流的特性，利用线上平台进行即时沟通，第一时间获取学生对于教学情况的反馈意见，从而及时调整线下教学，形成一个反馈-改进的闭环式教学过程。

2.3.2 演示实验进课堂本课程除理论教学外，还配有实验教学，目前普遍采用的教学模式是理论课和实验课分离，这种分离一定程度上同时影响理论课和实验教学的效果，理论课上学生得不到直观的感受，实验课上老师需要对基本理论进行重复讲解。为了增加理论和实践的结合性，将部分方便演示的实验内容通过便携式实验箱搬上理论课讲台，在学习理论知识的同时，即时利用直观的实验现象加深学生对于基本理论的理解。对于相对复杂，不方便利用便携式实验箱即时演示的实验，也可以通过录制实验视频的方式，将实验过程及结果通过多媒体课件的方式呈现。对于实验教学，充分调动实验资源建立开放实验室。将实验讲解内容录成微课，供学生实验前预习，学生可根据自身情况自主选择实验时间，预约开放实验室，提高实验效率。

2.3.3 以赛促学

参加竞赛可有效提高学生的实践动手能力、现场应变能力、创新设计能力；指导竞赛可使教师与前沿技术接轨，更新知识体系，调整教学方式方法；备赛过程，教师和学生接触历年竞赛赛题和模拟赛题，可充实课程内容。《数字电子技术》课程直接面向“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生电子设计大赛，全国大学生智能汽车竞赛等高水平赛事，通过组织、培训学生参加各类相关竞赛，促进学生实践能力、分析问题解决问题能力的提升。同时，也可以将竞赛题目作为案例引入到课堂教学过程中。

除了各类竞赛，大学生创新创业项目也是提升学生实践创新能力的重要手段。以专业技术为依托，将创新创业训练从专业基础课中开始渗透，在课程的教学过程中，通过贴近生产和生活实践的项目，让学生分组完成项目规划、设计与实施，在实现学生自我专业学习的同时，对其创新创业能力进行训练，并鼓励其进一步挖掘项目的市场价值与社会价值，在此基础上鼓励申报大学生创新创业项目。

2.4 教学评价

课程评价采用定性评价和定量评价、过程性评价与期末考试评价相结合的多元化评价形式进行。为实现课程教学目标，本门课程考核方式及要求为：过程性评价占总成绩的40%，期末考试评价占总成绩的60%。

2.4.1 定性评价

定性评价在学期结束时通过问卷调查、课程教学座谈会等形成完成。问卷的设计主要针对各课程目标的达成情况，座谈会主要为了解班级整体的学习效果和整个课程目标的达成情况。问卷调查、课程教学座谈会还可以征求学生对本课程教学的意见与建议，以便持续改进。

2.4.2 定量评价

定量评价分为过程性评价和期末考试，过程性评价又进一步细分为平时表现（包括线上线下）、课程作业、阶段测试等，具体内容如表2所示。

3 成果辐射推广

3.1 教学成果

通过课程创新，本课程获省级精品线下开放课程，校级混合式教学研究课程项目资助；教学团队教师多人次获校级教坛新秀、课堂教学优秀奖、青年教师教学基本功大赛一等奖等荣誉称号。

3.2 学生反馈

主讲教师的学生测评分，历年居学院前列。通过对学生的随机访谈和问卷调查，深入了解学生对教改效果的客观评价。调查结果表明本课程教学创新能够激发学生的学习兴趣，深化了学生对知识的系统化理解，提高了学生分析问题、解决问题的实践能力。教学团队指导学生参加电子设计大赛、智能车大赛等学科竞赛，近年来获16项国家级奖项，同时获批国家级大学生创新创业项目12项，并有逐年增加的趋势。

3.3 辐射推广

本课程的教学创新为同教研室的其他课程提供了思路和借鉴，形成了积极探索教学创新的良好氛围，教研室近年来获批多项省级质量工程教学研究项目和课程建设项目。另外，本课程的教学创新方法也可以作为同类课程教学之参考。

4 结束语

为了实现“新工科”满足未来新产业新技术需要的，具有实践创新能力、动态适应能力、高技能高素质的交叉复合型科技人才的培养目标，我们以“以实例为引，带动实践能力提升”为创新理念，对《数字电子技术》课程的教学内容、教学模式与方法、教学评价等环节进行了一系列改革和探索。虽然取得了一定的教学效果，但是课程改革是一项长期的系统工程，需要任课教师对课程内容和教学方法进行不断的研究和完善，才能更好的激发学生的学习兴趣和实践动手能力，从而提高教学效果，培养出适应现代化社会发展的新型人才。