基于应用型人才培养的数电课程教学探索与研究

来源:用户上传      作者:谢玲 陈琳琳 朱娴 栾迪 丛玉华

　　摘  要 应用型本科院校的主要培养目标是符合经济社会发展需要，具有较为扎实的知识基础、实践能力和创新精神的高级应用型人才。紧扣这一目标，对数字逻辑电路课程进行教改，目的是培养学生掌握数字电路基本知识，使学生具有较强的综合分析能力、解决问题的能力和持续的自学能力，为后续课程的学习打下坚实的基础，并提升学生在专业领域解决实际问题的意识和能力。
　　关键词 应用型人才;数字逻辑电路;课程群;对分课堂
　　中图分类号：G642.0    文献标识码：B
　　文章编号：1671-489X（2019）22-0079-03
　　Exploration and Research on Digital Course Teaching based on Application-oriented Talent Cultivation//XIE Ling， CHEN Linlin， ZHU Xian， LUAN Di， CONG Yuhua
　　Abstract The main objective of application-oriented universities is
　　to cultivate senior application-oriented talents who meet the needs of
　　economic and social development and have relatively solid know-ledge foundation， practical ability and innovative spirit. Stick to the
　　goal， we change the teaching methods of digital logic circuit course to train students to master basic knowledge of digital circuit， cause
　　the student to have stronger comprehensive analysis ability， problem-
　　solving ability and continuous self-learning ability. It also can be a
　　solid foundation for the subsequent course of study， and help students
　　to improve the consciousness and ability to solve practical problems.
　　Key words application-oriented talent; digital logic circuit; course group; PAD class
　　1 引言
　　2015年，由教育部、國家发改委、财政部印发的《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》中提出：当前，高等教育结构性矛盾突出，同质化倾向严重，生产服务一线紧缺的应用型、复合型、创新型人才培养机制尚未完全建立，人才培养结构和质量尚不适应经济结构调整和产业升级的要求[1]。随着社会对计算机、自动化类人才需求的变化，相关专业课程体系、课程内容、教学方法等也在不断创新。围绕应用型人才培养的目标，瞄准定位、探索适合应用型人才的培养模式、不断革新教学方式和手段显得尤为重要。应用型本科院校培养的学生不仅要具有基础知识理论、较强的实践能力和适应性，更要具备解决工程实际问题的能力。
　　近年来，以智能硬件为核心的智能产业在国内外都获得快速起步和发展，不同品类的产品层出不穷，行业呈现出爆发式增长的发展热潮。而中国拥有全球规模最大、增长速度最快的智能产业市场，智能家居、智能穿戴、智能汽车、智能装备等都是市场潜力巨大的行业。这些都要求学生有较好的硬件应用能力。数字逻辑电路课程是应用型本科计算机和自动化类专业的专业基础课，是后续专业课程必不可少的先修课程。同时，作为硬件类课程群的基础课程，数字逻辑电路课程掌握得好坏直接决定了学生在硬件设计方面的专业素质和技巧，决定了专业知识的基础是否扎实，从而影响后续学习的效果。
　　2 需要解决的问题
　　由于数字逻辑电路课程本身具有较强的理论性，同时要求学生能有比较高的实践操作和动手能力，通常学生往往是为了验证某个知识点而进行实验，而没有工程经验的积累。如何在“教”与“学”之间达成教学目标和能力培养目标存在一定的困难。“教”：要打破长期以来的理论教学主导型教学模式，该教学模式忽视了学生的主体性和主观能动性。“学”：评价手段是影响学生学习的一个主要方面，很多高校学生平时表现不佳，期末突击复习，依然能得到一个较好的分数，这让学生养成平时懒散、考前勤奋的本末倒置的现象。
　　另外，对于应用型本科院校的低年级学生而言，他们进行硬件设计的基础参差不齐，加上自主学习意识和能力不是很强，如何在较短的时间内激发学习兴趣，使其主动学习能力和动手能力加强，建立较好的硬件知识基础，是课题亟待解决的问题。
　　3 改革思路
　　数字逻辑电路课程作为专业基础课程的重要性，前文已有提及，在这里要说明的是，作为教师，要告诉学生学习该门课程要树立信心，如果前面的课程没有学好，不要害怕会对这门课程有深远的影响，因为这门课程以逻辑代数为基础，与先前的课程关系不大，它有其自己的知识基础，只要树立信心，打好基础，还是能学好的。另外，改革思路有如下几个出发点。
　　以学生为学习主体，重视提升学生的学习主动性  随着智能硬件产业的热度持续上升，硬件类课程的地位也越来越重要。数字逻辑电路课程作为基础课程，其教学方法和手段必须与时俱进，对分课堂、慕课、微课等新的教学手段层出不穷。新方法在实际课堂上的使用和教学效果的反馈极为重要。任课教师借鉴先进的教育理论和技术，利用多元化的教学方法和评价指标，转变自身角色，真正确立学生的主体地位，充分调动学生学习主动性和积极性。 　　充分发挥课程群的作用  数电课程承上启下，与电路课程一脉相承，又能很好地作为后续单片机、嵌入式类课程学习的基础。课程群的设计可以让学生更好地理解课程之间的关系，并能减少重复讲授，将时间有效利用。
　　注重学生实践能力的培养  充分利用现有资源，合理整合教学内容，注重课程的实践环节，延伸课堂学习，力求激发学生学习兴趣，提高教学效率，培育学生掌握扎实的专业基本功。越来越多的应用型高校鼓励学生参与实际项目，体会理论知识的应用意义和价值，使教育回归本质，数电教学真正为人才培养服务。
　　4 开展的主要研究活动
　　对该课程的教学内容体系、教学方法、教学辅助手段、课程考核方法等各方面进行研究与改革，采取四类具体措施。
　　教学内容和方式的转变  引入对分课堂新型教学模式，对分课堂的关键点在于把讲授和讨论错开，让学生有时间自主安排学习，进行个性化的内化和吸收。将学生的内化和吸收过程安排在课后，然后进行隔堂讨论，从整体层面调动学生的整体积极性。但正是由于这种特性，虽然对于学生的自学能力可以说是普遍提高，但是缺乏个性和特色发展。因此，在此基础上引入分层学习，从教学内容设计上自然将学生进行分层，针对不同学生，使其能力提升程度不同。整个教学内容设计如表1所示。其中，针对普通学生，不强求其掌握完备知识体系，能够达到课程所要求的培养能力即可，综合训练部分要求也有所区分。
　　另外，考虑到课程群的作用，有些内容可做弱化处理，甚至不再赘述。如逻辑门部分，其工作原理和特性在电路相关课程中涉及，不再讲授;数制部分在信息课已有讲授，可简单提及;分析555定时器、A/D、D/A等原理时，也会相应地用到电路的部分知识;综合训练时可能会用到单片机以及编程相关知识，授课时可根据学生的掌握情况进行调整。
　　引入考证学习  将课程内容进行延展，引入非学历认证与课程结合的模式，学生在学好课程的同时还能考取相关认证，一举两得，如电子技术相关认证、单片机相关认证。此举深受学生欢迎，也能积极调动学生的学习积极性。由于考证内容与数电课程关系紧密，教师做教学方案时可做一些课时内容变换，有意识地引入非学历认证的案例。另外，利用课外时间对学生进行培训辅导，结合上述第一個研究活动所述的分层教学增加层次。
　　以赛促教、以赛促学  为更好地促进学生对知识的学习、掌握及应用，鼓励学生参加各个项目和比赛，通过比赛巩固知识，提高创新能力。充分利用学院IT工作室或创客实验室的各种培养优势和资源，配备活动场所和设备，定期开展各种活动，鼓励学生参加各种科研项目、横向项目、学科竞赛等，充分提高学生的动手和实践能力。
　　多元化考核方式  注重过程评分，从多方面对学习效果进行考察，如提交作业次数及对待作业的态度、课堂讨论积极性及效果、在线测试成绩、相关的非学历认证成绩等，打破原有以期末考试为主的传统考核方式，全方位测评学生的学习效果。
　　5 教学评价和持续改进
　　选择合适的评价机制，可以参照学生的学习成绩、学习效果、竞赛成绩，教师评教成绩，课程群教学效果，甚至专业方向培养成效等多方面进行评价。评价的目标是形成良好的教学反馈机制，将理想效果与实际效果进行比较，用于持续改进，也符合工程教育的认证要求。
　　6 结语
　　本文明确了数字逻辑电路课程的课程地位和教学目的，提出目前存在的问题，并在此基础上对该课程的教学内容体系、教学方法、教学辅助手段、课程考核方法等各方面进行研究与改革。主要思路在于教学模式、评价指标、学赛结合三驾马车并驾齐驱：在教学模式中，采用对分课堂的新型模式，并引入分层教学;采用双评价体系，包括对学生的多元化考核和对课程的反馈评价及持续改进;引入非学历认证和比赛及实际项目，促进分层教学，加强学生实践能力。教师针对应用型本科院校学生的特点，重新设计教学内容，改革教学方法，发挥出对分课堂对教学的促进作用，着重加强学生实践能力的培养，激发学生的主观能动性，使学生对知识的理解更加透彻、准确、牢固，解决问题的能力大大提高，为后续课程的学习打下坚实的基础，从而使学生未来的就业率和就业质量都能得到提升，符合用人单位的需求。
　　参考文献
　　[1]杨希.三部门联合印发《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》[J].陕西教育：高教，2015（12）：33，35.
　　[2]谢玲，帅辉明，朱俊，等.应用型本科高校大学生科技成果转化问题研究[J].中国教育技术装备，2018（2）：83-85.
　　[3]谢玲，陈琳琳，栾迪，等.工程化视角下的独立学院自动化专业课程体系研究[J].电脑与电信，2016（3）：28-30.
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