王世光 裴福玉
哈尔滨远东理工学院机电与汽车工程学院
摘 要：年初以来，突如其来的疫情，让MOOC教学形式受到国内外教育界前所未有的应用与关注。本文在分析了“数字电路”课程教学现状的基础上，结合“线上+线下课堂”的混合式教学形式，提出了课程建设改革的方案，重构了课程教学内容，改革了实验内容和手段，在实践中探索多元化考核评价方式和标准，提高强化全过程考核，激发了学生的学习兴趣，锻炼了学生的动手能力。
关键词：数字电路；混合教学形式；实践与探索
1 传统教学中现状分析与存在的问题
“数字电路”课程是哈尔滨远东理工学院机电与汽车工程学院电气工程、机电工程、机器人工程专业的主干专业基础课，是一门具有较强理论性同时也有很强应用性、实践性的课程[1]。该课程理论知识点多，涉及的逻辑门电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形等内容[2]，大多很难理解；实验部分以往主要是验证式实验，因此，教学理念的规划与设计不适合应用型人才培养目标，与实际的生产、生活脱节[3]。
原因如下：
（1）课程具有较强的理论性和逻辑抽象性
在数字逻辑电路分析和设计中，以往的教学过度强调逻辑分析和逻辑设计的方法，研究的应用实例与实际问题不匹配，跟不上现代生产、生活实际的需求，缺乏与专业知识的联系，没有建立系统的、适应应用型人才培养体系，不能深刻理解课程在专业课程体系中的作用和地位。学生在学习时感到抽象、枯燥，不能将知识的获得、能力的提升和素质的养成进行有机的结合。
（2）验证性实验不能支撑应用型人才培养目标
以往的数字电路实验教学中，以设计好的芯片在数字式实验平台上接线式完成，而不是学生自己动手搭建电路，由于扩展性不足，只能完成验证性实验。所以，实验课无法满足应用型人才培养的需要，不利于学生创新能力、动手能力和综合应用能力的培养。
（3）教学方法不利于培养创新思维
以往教学方法以“教”为主，循序渐进地填鸭式教学，学生被动接收，参与度不高，缺乏主动思考。所以，学生无法全身心投入到学习，效果不好、效率低；课堂的讲授只是知识的灌输，缺少互动性、缺乏引导，不能满足创新思维能力的培养。
（4）过程管理缺失，考核方法不能反映知识的获得多少、能力的提升
以往教学方式过程管理不到位，最终成绩评定一般以期末测试成绩、平时成绩、实验成绩按照一定比例综合评定，不能客观评价学生的学习过程效果。比如，平时成绩通常以考勤、作业进行评定，其中考勤成绩不能客观评价学生知识的获得和具备的能力；实验成绩通常以实验报告、实验结果为评价依据，不能客观评价学生的动手能力、创新能力和综合应用技术能力。
因此，通过教学改革课程，有助于“数字电路”培养学生解决问题能力、实践能力、创新能力和综合应用能力。
2 “数字电路”混合式教学建设实践与探索
2.1 重构教学内容
在专业基础课的教学过程中，任课教师如何依据人才培养方案、教学大纲、教材、课程本身的特点和学生的实际情况，根据教学目标对知识模块进行筛选和重新组合，是任课教师面临的首要问题。随着数字电路课程学时不断减少，以及课程本身逻辑抽象性、理论性和应用性、实践性矛盾不断凸显。因此，需要对数字电路课程教学内容进行重构，既保证专业基础课后的连贯性，又要体现现代电子技术发展的实用性。在课程的教学上要合理取舍教学内容，把握课程重点，首先要对课程的知识模块进行合理的划分，对课程教学内容的进行重构。
以应用能力培养为目标，突出课程的实用性
“数字电路”课程重点讲授组合逻辑电路、时序逻辑电路分析和设计的基本方法，最终落在中规模集成芯片的应用和数字电路的综合分析和设计能力。教学目标不仅仅是数字电路知识的传授，还有综合分析和设计能力的培养，即达到知识的获得、能力的提升、素质的养成有机结合。也就是应用型人才的适用性。
因此，教学内容组织上，要突出课程的应用性和实践性，就要精简数字电路中基本元器件以及以基于小规模数字器件的分析和设计。
2.2 改革实验教学
课内实验与课后项目相结合。本课程的理论逻辑性和实践性都较强，在掌握了一定的基础知识后，要进行应用训练，明白理论知识为实践服务、学到的理论可以应用在哪些实际电路和现实生活中。以此为出发点，本次课改设计了7个课内实验与2个课后项目。实验内容与所学理论知识紧密联系，理论课时与实验课时安排匹配，在学习理论知识后，可以通过设计型实验得到巩固，并且理清思路，真正做到从实践中学，将理论应用于实验。在完成相应实验后，还要能够融会贯通，要能够举一反三，进一步验证理论的正确性，项目的提出很好地解决了这一问题。本课程基本上可以做到，学生在每做两个实验后，会有一个稍大一点的项目，项目的综合程度更高，更偏向实际生活。以本课程的项目—排队器为例，引导学生独立思考，建立理论与实践相结合思维，学生实验后，通过与完成本实验的同学进行分享讨论，结合实践进行归纳总结，罗列相同点与不同点，培养学生的批判性思维，通过其他同学的讲解，促进另外一些学生提升发现问题、解决问题的能力。
实验测试上，应用仿真软件进行综合性实验，主要解决理论知识与实践相脱节的问题，在实验具体要求上，设置不同的基本条件，以最大程度发挥学生的创新思维，据此实验报告与实验结果得出实验考核结果。
2.3 开展混合式教学
“混合”教学模式，针对“数字电路”课程的特点以及教学过程中，学生学习中存在的问题，通过汲取线上课堂教学优势，将网络教学与课堂教学相融合，形成“数字电路”的“混合”教学模式。本课程也在PPT的制作上增加对图片、动画、视频等多媒体手段的运用，在教学设计中更多地融合多媒体手段。将培养学生的能力作为重点，通过增加课堂的趣味性和直观性，把“混合式”教学的优点提升到一定层次，教学方向从知识传授型向能力培养型转变。本课程的“混合”教学模式从填鸭式变为引导式、启发式和探索式，在课堂讲授中，从生活中引出问题，以问题为主线，同时，增加实际案例的应用，激发学生的兴趣，培养学生分析问题、解决实际问题的能力。
2.4 改革考核方法
将学生学习的整个过程均纳入考核之中，进行多元化的考核，从平时课堂讨论活动参与交流程度、在线测试、平时作业、实验环节到期末理论知识的测试，突出“学”的过程，而不是考前突击学习，突出能力的提升，课程的最终成绩不仅仅来自期末测试、平时考勤以及作业完成情况。而是将“学”的过程纳入考核的依据，而且来自教学活动的多个环节。根据课程应用性特点，试题以数字电路的中规模集成芯片的分析与设计为主，考核学生的实践动手能力，创新思维能力和综合应用能力的训练与培养。
3 结语
在疫情时期的大环境，催生了线上课堂的普及化，因而形成了新的教学理念，实施混合式教学改革，必须以学生的“学”为中心，以提升学生的应用能力为目标，理论课以课程内容重构为改革重点，创新实验课方式方法，考核方式多元化，建立学生应用能力内化机制。课程改革与建设是一个持续的探索过程，应经常总结经验，在一个时期树立一个目标，逐步提升，相信经过一段时间的努力，水平会有一个较大提高。
参考文献：
[1]刘俊景，梁桂英，（数字逻辑电路）教学改革研究[J].科技与创新，2016（21）：128
[2]徐静，文欢，张婧婧，李欣欣，古丽米拉 “数字逻辑与数字电路”课程混合学习教学形式的建设 [J] .无线互联科技，2019，16（14）73-74+77
[3]冯向萍，张太红，陈燕红，数据库系统原理课程教学与实践[J].吉林教育，2010（28）：55-56
作者简介：王世光（1962-） 男 哈尔滨人 高级工程师 研究方向 机械工程
裴福玉（1968-） 男 哈尔滨人 正高级工程师 研究方向 机械电子工程
基金项目：哈尔滨远东理工学院优秀课程建设 -数字电路技术（项目编号2019jd001）