浅谈工程教育专业认证背景下《数字电路》的教学改革措施
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作者: 唐洪 邱天爽 刘海龙
DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.22.170
摘 要：工程教育专业认证对课程教学提出了新要求。鉴于《数字电路》课程在电子信息与电气工程类专业中对学生能力的重要支撑作用，该文浅谈了《数字电路》在工程认证理念指导下的教学改革措施，包括：讨论了“成果导向”理念的应用，根据需求设计了课程的教学目标，为实现教学目标而采取的教学手段；“持续改进”的教学质量管理，建立“评价―反馈―改进”的反复循环。
关键词：工程教育专业认证 数字电路 成果导向 持续改进
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）08（a）-0170-02
随着我国加入《华盛顿协议》，并成为该协议的签约成员，具有国际实质等效的工程教育专业认证工作在全国各高校专业陆续展开。根据对中国工程教育认证协会的文件理解[1]，工程教育专业认证的核心，是要确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准，是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的合格性评价。因此，工程教育专业认证要求专业课程体系设置围绕学生毕业能力达成的核心任务展开，并建立持续改进机制，保证专业教育质量。从电子信息与电气工程类专业的补充标准看，《数字电路》课程包含了此类专业的工程基础知识，对毕业生能力支撑有重要贡献。可见，《数字电路》在认证中具有重要的分量。该文浅谈在工程教育专业认证的大背景下，将认证的基本理念[2-3]应用于《数字电路》的教学改革[4-5]，达到工程教育专业认证的要求，支撑毕业生能力，提高教学质量。
1 “成果导向”理念在《数字电路》教学中的应用
1.1 “成果导向”的教学设计
“成果导向”也称为能力导向、目标导向，是学生通过教育过程而获得的学习成果。具体到《数字电路》课程，是指学生通过课程学习获得的能力。“成果导向”要求反向的教学设计，由需求决定课程目标。为此，需要研究工程教育专业认证的通用标准、电子信息与电气工程类专业的补充标准、学校的办学思想和办学定位、电子信息类的行业需求、课程系统的衔接需求，设计了详细的能力目标。
学习数字电路基础知识和基本理论知识，掌握常用集成器件原理、符号、功能，以及由常用器件组成的组合电路、时序电路等基本知识。
掌握组合电路、时序电路的分析和设计方法，进而分析和设计以中规模集成电路为主组成的数字系统，具有设计组合电路和时序电路的能力。
掌握脉冲电路、模数-数模转换电路、存储器及可编程逻辑器件的原理及常用电路的设计。
掌握基本的数字系统的设计方法。
掌握超高速集成电路硬件描述语言VHDL，并用VHDL设计各种数字电路和系统。
培养学生的工程实践学习能力，使学生掌握典型数字电路的实验方法，获得实验技能的基本训练，具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。
1.2 “成果导向”的教学实施
为了适应成果导向的教学要求，有必要转变教学实施方法，从灌输知识的课堂转变为培养能力的课堂，从单向传输的课堂转变为多向交流开放的课堂，使得知识在师生之间、学生之间传递、交流与互动。针对这些教学实施方法的转变，有针对性地采取措施，包括在课堂教学中补充大量工程实例，建立“慕课”形成师生、学生之间的多向交流。
关于补充工程实例。在工程性较强的章节，包括组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲电路、数模-模数转换电路、存储器、可编程逻辑器件，结合电路原理，加入若干工程实例的电路图、电路实物、调试测试过程。这些工程实例对课堂理论教学进行强有力的支撑，给学生留下了深刻映像，提高工程应用能力，使得课堂有趣，教学进程松紧适度。
关于建立“慕课”。将《数字电路》的全部课程划分成多达上百个知识点，为每个知识点制作10～15 min的视频，并讲解知识点的理论、应用等，同时为每个知识点配备练习题。慕课内容存放于学校指定服务器，学生可在自由时间、自由空间，学习任意的内容。课程论坛丰富了师生之间、学生之间的交流渠道。可见，“慕课”将封闭课堂转换成了开放课堂，延伸了学习时间、空间和内容。“慕课”是一种新手段，实现了教学方式、学习方式、评价方式等方面的变革。
2 “持续改进”理念在《数字电路》教学中的应用
“持续改进”理念贯穿了工程教育专业认证的全过程。持续改进的效果与课程教学质量密不可分。具体到《数字电路》课程，就是要建立“评价―反馈―改进”的反复循环，持续地改进教学活动，以保障学生获得的能力与课程目标相符合。要求在教学活动的过程中实时监控和定期评价，评价教学目标的达成度，并根据反馈对教学质量存在的问题采取纠正和预防措施，防止其再次产生。
为此，可行的做法包括：（1）每次课堂结束前5 min，进行小测验。由学生完成预先准备的、跟该次课堂教学目标密切相关的测验题目，形成教学目标达成度的反馈。（2）根据“慕课”的测验结果，形成目标达成度的反馈。（3）学生定期作业，形成的反馈。将这些反馈结果登记在教学记录表中，掌握每名学生的学习轨迹，及时把握每个人的目标达成度，对偏离目标的个人予以及时关注、提醒、纠正，形成确保教学质量的“评价―反馈―改进”的反复循环。
3 结语
工程教育专业认证是我国近年来提高高校教育质量的重大举措。在这样的大背景下，各专业的每一门课程都有必要进行针对性的改革，从灌输知识向对话教学转化、封闭教学向开放课堂转化、知识教学向能力教学转化。该文在工程教育专业认证理念指导下，浅谈了《数字电路》的教学改革措施，为同行们参考。
参考文献
[1] 中国工程教育专业认证[EB/OL].http：//cn.ceeaa.org.cn/.
[2] 李志义.解析工程教育专业认证的成果导向理念[J].中国高等教育，2014（17）：7-10.
[3] 李志义.解析工程教育专业认证的持续改进理念[J].中国高等教育，2015（16）：33-35.
[4] 李智慧，张庆辉，张德贤，等.工程教育专业认证背景下电子类专业学生实践能力培养导向研究[J].课程教育研究，2015（12）：227.
[5] 俞路，潘艳秋，吴雪梅.以工程教育专业认证为导向培养学生工程素质[J].教育教学论坛，2015（42）：196-197.
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