《数字电子技术》课堂引入成果为本教学的探索
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作者:张利娜 刘尚争 李定珍
摘要：围绕成果为本的教学体系，论述引入的原因以及成果为本教育的内涵。针对数字电子技术课程教学存在的问题，进行知识结构重构，并从学习阶段、学生特点选取适当的教学和评价方式，对以学生最终学习成果为驱动的基础专业课程教学模式和方法进行了初步探索与实践。研究结果表明，该方法适用于数字电子技术课程。
关键词：教学改革;数字电子技术;成果为本教育;课程教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）39-0155-02
一、引言
2010年6月，中共中央国务院发布了《国家中长期人才发展规划纲要（2010—2020年）》，文中指出“探索并推行新型教育教学方法”，积极应对日趋激烈的国际人才竞争。因此，教学实践需要不断探索符合国家教育方针，满足社会需求的教学改革。为此，把成果为本教育（outcome-based education，OBE）模式引入数字电子技术的课堂教学。
OBE是20世纪80年代末90年代初兴起于美国的一种教育方式，广泛认可的一种OBE定义是由美国教育家William.Spady提出的，它是指教育系统围绕学生毕业时能达到的成果，明确组织并关注所有教学工作的一种教育方式[1-2]。我国引入OBE也就是近几年的事情，比西方发达国家晚了约20年，这与我国科技和经济发展对人才特点的需求密切相关[3-4]。
传统教育系统按照时间线推进工作，而OBE则是以学生成果为核心的反向设计。传统教学体系关注学生什么时候学知识和怎样学知识的问题，而OBE教学方式注重学什么和学得好不好的问题，即实现了从“什么时候/怎么样”到“什么成果/是否掌握”的转变。OBE通常有三种形式：（1）传统OBE。学科优先，重点放在内容和年级，并且教室和现实脱节。（2）过渡性OBE。教学重点从教学内容转移到培养能力方面，比如批判性思维、解决问题和沟通能力。（3）转换型OBE。它与传统内容和结构完全不同，教学重点与实际生活紧密结合，培养学生多样化的角色表现能力、处理复杂问题的能力。学习不再是基于年级而是基于在一定时间段内学生必须成功的理念。本文提到的OBE是指第三种形式的OBE教学体系。
二、数字电子技术课堂教学内容、问题和思考
数字电子技术具有较强的理论性和鲜明的工程技术特征。通过讲授逻辑代数基础、门电路、触发器、组合和时序逻辑电路、脉冲波形的产生与整形、半导体存储器、可编程逻辑器件、A/D和D/A转换器等知识，使学生能描述数字电路的基础理论知识、数字电路系统的工作原理和分析方法，运用仿真软件分析与调试数字电子电路，独立完成课程实践规定的电子电路的设计、安装与调试。
目前，数字电子技术课堂教学存在的教学问题至少包含四个方面：（1）新器件和新应用的更新速度快，半导体工艺水平和数电与模电融合等新技术的发展，迅速增加课程内容。此时，如何重构和优化课程知识模块是当前要梳理清楚的一个基本问题。（2）教学手段简单化约束了教学效果的增强。为了促进学生学习成果的实现，学生要掌握不同学习时期的学习能力，有的放矢地选择合适的教学策略。（3）对社会需求、学生学习能力及学生学习差异性欠缺深思，面对课程的抽象知识，学生搞不明白学习成果与社会需求的联系。清晰地阐明这一问题帮助学生反复深思是很关键的。（4）学习成果的考核方式单一化限制了所有学生达到最终的学习目标。围绕学生终极学习成果需要客观的、综合的评估标准。
总而言之，在OBE教学体系中，管理者需要凝练有益于学生终生学习的专业或学科教学目标，还要投入实践教学所需的扩充教学资源硬件的资金，要对没有接触过OBE教学模式的教师进行培训，以保证良好的教学质量。在管理者和教师的引导下，学生应该多参与学习，并为自己的学习行为负责，最终与实际生活相结合，在实际环境下，具备处理复杂问题的能力。学校管理者、教师和学生之间要相互协作，使OBE教学体系的发展趋于完善。
三、数字电子技术的成果驱动教学
1.重构课程知识结构。为协调学习时间长度和新技术发展带来的课程内容增多问题，确保教学秩序的稳定，对课程知识进行重构。课程内容重构为三个模块：（1）数字电路系统基本概念，包括数制与码制、门电路和逻辑代数，结合实际电路和十进制知识讲解这部分内容，这部分内容是先修课程模拟电子技术中常用半导体器件内容的扩展，防止过度重复。（2）逻辑电路分析与设计，包括组合和时序逻辑电路的分析与设计及常用逻辑电路的应用，这部分内容应结合应用案例串讲各个逻辑模块，扩展半导体器件存储知识以及相关前沿研究。（3）典型集成电路，主要讲解脉冲波形发生器原理及应用，A/D、D/A转换器原理及应用，这部分内容应结合软件仿真，辅助理解集成电路器件的工作原理，運用综合案例串讲器件应用，扩展数字/模拟技术融合器件的前沿研究。
2.因材施教。在OBE教学中，教师是学习的引导者，学生是学习的主要参与者。学生必须制订一个合理的目标并努力实现。为做到因材施教，教师要做到以下几点：（1）了解学生进行课程学习的必备知识和技能，这是进行课堂教学的前提条件。（2）给学生解释完成单元学习任务需要他们做到的事情，即学习目标。（3）为了让所有学生掌握单元目标，可以进行全体、小组或个人等教学方式。（4）对学生学习的各个环节进行指导并对学习效果进行评定。
3.教学策略与教学评估。教学策略是教育工作者通过构建有意义的学习方式，使学生掌握学习经验，实现学习成果的行动指南。教学评估是教学目标实现的反馈方式。二者结合是为了确保专业教学目标的圆满实现。针对数字电子技术课程的能力培养目标，要综合运用多媒体教学、案例教学、启发教学、全班讨论、小组作业、合作学习、学生研究等多种方法开展教学。教学方式、教学策略和教学评估分三个阶段进行，分别是：（1）课堂阶段，采用多媒体和案例教学，使用互评、师评和考试的评价方式。（2）实验阶段，引导操作实践和任务讨论进行教学，通过操作考核和报告撰写进行评价。（3）自主设计阶段，引导文献查阅、软件仿真和任务讨论进行教学，通过电路设计新颖度、文档处理翔实度和团队协作能力等方面进行评价。 四、總结
在数字电子技术课程中引入成果为本的教学方式是以学生最终学习成果为核心，以学生自我学习为主导，以教师引导学生学习为激励，以教学评估为反馈，能有效增强学生学习数字电子技术知识的能力。采用多种方式确保因材施教，依据学生自身兴趣和特点有效增强其学习内驱力，使每个学生都能达到既定的学习目标。进行知识结构重构，一方面避免课程之间内容交叉引起的重复，另一方面保证教学内容紧密结合前沿，同时兼顾时效性。根据不同学习阶段制定恰当的教学策略和教学评价方法，保证良好的教学效果。
参考文献：
[1]Spady W G.Outcome-Based Education：Critical Issues and Answers[M].American Association of School Administrators，1801 North Moore Street，Arlington，VA 22209，1994.
[2]Killen R.Outcomes-based education：Principles and possibilities[J].Unpublished manuscript，University of Newcastle，faculty of education，2000.
[3]龚本刚，桂云苗，程幼明.成效为本教学法及在《物流管理》教学中的应用[J].宁波大学学报：教育科学版，2011，33（2）：1-4.
[4]陈启浩，刘修国.学习成果导向的《微波遥感》教学探索与实践[J].教育教学论坛，2014，（45）：283-284.
The Discussion of Outcome-Based Education to Leading in Digital Electronic Technology Course
ZHANG Li-na，LIU Shang-zheng，LI Ding-zhen
（School Of Electronics and Electrical Engineering，Nanyang Institute of Technology，Nanyang，Henan 473004，China）
Abstract：This paper discusses the necessity for Digital Electronic Technology course，and connotation of the outcome-based education.Aiming at the problems existing in the teaching of Digital Electronic Technology，we reconstruct the knowledge structures，and select the appropriate teaching and evaluation methods according to the different learning phases and characteristics of the students.Then，we preliminarily explore and practice the teaching way and methods in the professional basic course.The research demonstrates that the way of outcome-based education is appropriate to the course of digital electronic technology.
Key words：transformation of education;Digital Electronic Technology;outcome-based education;course teaching
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