數(shù)字電子技術教學改革研究3篇

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數(shù)字電子技術教學改革篇1

近10年以來，隨著互聯(lián)網(wǎng)與個人終端設備的快速發(fā)展，網(wǎng)絡教學逐漸成為一種新興的教學方式，在專業(yè)的現(xiàn)場教學平臺基礎上，依托輔助教學軟件實現(xiàn)了異地、實時、互動性強的新教育教學模式。尤其這場突如其來新冠疫情的介入，席卷了整個世界，更是打亂了人們正常的生活和學習節(jié)奏。為了保證廣大國內學生正常學習生活的進行，教育部提出了“停課不停教、不停學”的政策方針。為了積極響應中央的號召，保證師生的人身安全，緩解地方的防疫壓力，各地方院校紛紛出臺了“學生延遲返校、學校線上按時開課、教師遠程教學靈活指導”的相關政策。“慕課”“雨課堂”“騰訊會議”等多種線上教學模式得到了極大的推廣與應用。基于此，筆者在總結線上教學經(jīng)驗的基礎上，根據(jù)當前數(shù)字電子技術線上教學的特點與不足進行分析，比如：在教學手段單一、EDA軟件輔助應用以及思政融合等方面做出初步探索與提出部分觀點。

1數(shù)字電子技術線上教學單一形式的改革

傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術教學內容往往是根據(jù)書本教材圍繞知識點來展開教學的。但課程電路結構多，知識點較為繁雜，需要在有限的上課時間將眾多的芯片電路工作原理解釋清楚，時間緊、任務量繁重。而這一點問題，在線上教學上得到了凸顯。因此，網(wǎng)絡環(huán)境下的線上教學不僅僅是簡單的教學環(huán)境或工具的改變，教學模式和方法也需要與時俱進。據(jù)研究表明，大學生認為影響線上教學效果的因素主要有以下幾個方面：

（1）線上教學課堂的氛圍。與傳統(tǒng)的線下教學相比，線上教學如果單一地采用PPT講授，缺少了師生之間面對面的直接交流，直接導致了學生的上課熱情和參與感下降，課堂整體分為受到影響，學生容易產(chǎn)生倦怠心理，無法集中精神融入教學當中。而老師也無法直觀感受學生的上課狀態(tài)，不能精準地控制講課的節(jié)奏，致使線上課程的教學質量無法得到保障。

（2）部分老師教學方式的單一。在線上教學過程中，某些教師教課方式沿襲著以前的“照本宣科”的傳統(tǒng)，上課內容缺乏創(chuàng)新力和想象性，使學生產(chǎn)生學習疲勞，漏聽重要的知識點，降低課堂的整體效果。

（3）學生自身對網(wǎng)課的適應能力。由于在學生群體中，個體的差異性也比較明顯，部分學生對網(wǎng)絡教學這一新興的教學模式適應性高，相應的，其網(wǎng)絡教學效果較好。而部分自身克制能力比較差的學生，網(wǎng)課效果往往不是很理想。

（4）線上教學作業(yè)量的多少。部分老師針對線上教學期間作業(yè)量的布置有著明顯的差異。每個學生對作業(yè)量的接收程度也各自有區(qū)別。如果作業(yè)量高于學生的接受程度，相應地容易引起學生的厭倦心理，甚至利用網(wǎng)上已有的答案復制粘貼，敷衍地完成作業(yè)，達不到真正布置作業(yè)的效果。

因此，針對上面凸顯的幾個問題，線上教學模式應該遵循以學生為中心、教師為主體，突出案例的模擬仿真、虛擬現(xiàn)實情景，確保師生之間互動的實時性，確保學生自主學習的能力[1]。可以從以下幾個方面嘗試進行改革：

（1）教師在線上教學過程中可以適當?shù)馗鶕?jù)具體情況增加或補充一些教學環(huán)節(jié)。為了提高學生課堂的參與感，可以設計課堂討論區(qū)、課堂效果評價區(qū)。例如：引入小組討論模式，可以有效地增強師生之間互動交流的機會。在進行具體邏輯電路的講解過程中，教師可以對學生進行分小組進行討論，每個小組成員5人左右。學生根據(jù)課堂上講解的內容進行頭腦風暴，與日常生活中的具體應用電路相結合，分析比較他們之間的特點。教師給予點評，并對達成度好的小組成員予以平時分的獎勵。這可以極大地促進學生自身的團結協(xié)作意識，同時也極大地激發(fā)他們課前預習和課后溫習的動力。小組合作學習，可以打破傳統(tǒng)線上教學中枯燥的教學氛圍，使得學生在集體討論中踴躍發(fā)言促進其學習的積極性，使線上課堂更具有趣味性，提升自身的學習效率。增加網(wǎng)絡教學的在線測試模塊，幫助學生及時了解當前的學習情況，教師也能夠根據(jù)學生的反饋實時地調整上課進度和授課方法，提高學生的知識掌握效率。

（2）線上教學過程中，需要教師需要更為充分合理的課程設計。在進行線上教學之前，教師需要提前做好備課準備，合理規(guī)劃講、輔導、答疑和學生討論的內容和相關環(huán)節(jié)，避免“流水賬”式的講課形式。蘇霍姆林斯基曾經(jīng)說過：“教師的語言修養(yǎng)在極大程度上決定了學生在課堂上的腦力勞動的效率。”而這，則直接地影響到教師教學的效率高低和質量的優(yōu)劣。成功的、有感染力的語言表達和渲染，可以提高教師教學的高效性。數(shù)字電子技術作為一門抽象性和邏輯性均比較高的科目，教師上課過程中需要做到語言簡明準確、風趣幽默，同時能夠結合當今的電子技術發(fā)展背景旁征博引。需要教師對數(shù)字電子技術課程的專業(yè)術語以及相關的概念公式的表達能夠清晰明了、通俗易懂，避免上課過于啰嗦，使學生感覺煩躁。網(wǎng)絡教學過程中，教師能夠圖文并茂，避免在講解過程中全片幅的文字和公式出現(xiàn)，充分利用網(wǎng)上現(xiàn)有的材料。需要教師有效地整合教學資源，嘗試多元化的教課手段和教學風格，采用整體和單獨輔導的有機結合模式，定期地針對重點和難點以及學生反饋的問題進行在線答疑，提高教學效果。課后，可以利用在線問卷調查的方式，了解學生整體的學習進展，并方便接下來的持續(xù)改進。

（3）合理利用班委的監(jiān)督模式，加強學生的自我管理。線上教學和傳統(tǒng)的課堂教學不同，缺少了教師的直接監(jiān)督，個別學生會出現(xiàn)掛機聽課的現(xiàn)象。這個過程中，可以利用班委加強學生的自我監(jiān)督，完善簽到和點名系統(tǒng)。與此同時，幫助學生制訂學習計劃表，促進其線上、線下的合理對接。線上教學作為目前高等教育的補充模式，需要有針對性地改革和創(chuàng)新，才能使其揚長避短，充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢，成為新型教學模式中不可或缺的一部分。利用網(wǎng)絡教學平臺，教師同時可以將對應的教學資料上傳到共享平臺上，或直接為學生提供相關的科學技術網(wǎng)站，如電子發(fā)燒友網(wǎng)、中國電子電工網(wǎng)等。學生可以根據(jù)需求，有選擇地進行下載。

2數(shù)字電子技術線上教學多元模式的引入

數(shù)字電子技術主要是以邏輯門電路器件為核心部件的電子技術，其發(fā)展趨勢離不開理論和實踐的結合。教學過程中，如果只是單一的知識點的講解，不僅枯燥和乏味，學生往往抱著應付考試的目的去死記硬背，只知其表而不懂其里，更難以勾起他們的上課熱情。傳統(tǒng)的實踐教學中往往采用數(shù)字電子實驗箱作為實驗設備，學生根據(jù)指導書的內容，對信號源、芯片管腳、示波器、電源和地線通過連線完成操作任務。然而實驗過程中，學生經(jīng)常會在芯片的排布與走線、器件和設備的好壞上花費大量的精力，有限的時間內無法做到真正靜下心來去分析和檢查電路。學生雖然學會了一些簡單的操作技巧，卻無法掌握電路故障的排查和糾錯能力，而課余時間離開實驗室，學生就無法繼續(xù)實驗，缺乏對學生分析問題能力、解決問題能力以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同傳統(tǒng)課堂教學相比，線上教學在這方面，卻有著得天獨厚的優(yōu)勢。EDA（ElectronicDesignAutomation）是近些年來發(fā)展起來的現(xiàn)代電子技術：以計算機為工作平臺、融合應用電子技術、信息處理、計算機技術以及智能化為一體的計算機輔助設計軟件工具。隨著大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展，EDA技術也越來越多地引入到數(shù)電課堂教學的應用當中[2,4]。線上教學與線上實時仿真相結合，促進了理論知識的靈活變現(xiàn)，同時也提高了學生動手設計電路和分析電路問題的能力。數(shù)電的理論知識體系中從基本的邏輯門應用到卡諾圖的化簡，這些理論過程培養(yǎng)了學生數(shù)字邏輯思維的方式，但工作應用中時效率很低，不適合解決稍大型電子系統(tǒng)的建立和設計流程。而使用EDA軟件更有利于學生理解和建立新的組合電路，具有高效、設計靈活、直觀和便于驗證等優(yōu)點。目前常見的幾種EDA教學輔助工具主要有Multisim、Protues、Protel等構建數(shù)字電子技術實驗平臺。線上教學中，虛擬仿真的流程可以分為4個部分：（1）老師層面項目信息的發(fā)布；（2）學生基礎與理論知識點的學習；（3）團隊或小組形式搭建具體電路的仿真模塊；（4）實驗結果的仿真運行與結果分析。學生可以通過模擬平臺或獨自的仿真軟件選擇合適的EDA軟件工具，根據(jù)發(fā)布的實驗要求搭建電路，過程中遇到問題可以團隊形式解決，將實驗操作過程中的數(shù)據(jù)信息以及相關的仿真參數(shù)、程序代碼以及電路圖紙以電子檔的形式輸出到數(shù)據(jù)庫進行匯總，方便老師隨時檢查和校對。在信息化廣泛普及的如今，將EDA軟件與線上教學相結合，可以將抽象內容形象化、具體化。學生可以直觀從仿真設計結果上得到印證，與理論知識相結合，進一步提高他們學習的積極性和主動性。同時也方便老師布置線上作業(yè)，通過仿真結果實時追蹤學生掌握的動態(tài)。在數(shù)字電子技術線上教學過程中，增設EDA技術的教學環(huán)節(jié)，不僅豐富了教學手段，同時可以提高學生的學習興趣，達到預期的教學效果。使用EDA軟件（Protues）對數(shù)字時鐘進行仿真，軟件中豐富的數(shù)據(jù)庫元件，可以方便調用快速建圖，而學生可以直觀地得到最終電路設計的結果。

3數(shù)字電子技術線上教學與思政相融合

當今社會處于東西方思潮與價值觀多元并存的新形勢，如何正確地樹立青少年正確的人生觀、價值觀以及民族榮譽感是院校老師的本職所在。如何培養(yǎng)一個真正對社會有用的人以及為誰培養(yǎng)人作為一個根本問題，這需要教師堅持把立德樹人作為核心，把思政工作貫穿在教育教學環(huán)節(jié)。教師的責任是教書育人，而“教書”和“育人”既相互區(qū)別又有機結合。這不僅需要以學科知識層面作為教書根基，同時要結合當今社會發(fā)展的專業(yè)背景和具體的行業(yè)案例作為育人保障。工科作為我國高校學生占比最大的學科類別，為多項關系國家戰(zhàn)略、復雜民生系統(tǒng)工程輸送了大量的人才和生產(chǎn)力。然而，目前國內部分關鍵領域仍然和世界先進水平具有一定的差距，國家一系列的政策和戰(zhàn)略實施都對工程人才的培養(yǎng)提出了要求。如何繼續(xù)加強思政建設、完善工科教育體系和高質量推進新工科建設是我國目前人才培養(yǎng)的關鍵。對工科實踐類課程不能簡單地采用思想政治課上講哲學、講歷史的方式，否則會削弱思政教育的效果甚至容易引起學生的錯誤理解。工科教育中的思政建設，需要在實踐中引導學生去主動思考，理論結合實際，實現(xiàn)政治性與學理性、價值性和知識性的有機結合。在工科領域，數(shù)字電子技術作為計算機、電子信息、物聯(lián)網(wǎng)等相關專業(yè)多學科的專業(yè)基礎必修課程，具有完整性、實踐性和應用性強等顯著特性，該門課的學習將為后續(xù)課程的鋪墊打下堅實基礎，因此在課程體系中占據(jù)重要位置[6-9]。《數(shù)字電子技術》課程有著眾多的專業(yè)背景和日新月異的行業(yè)案例，這些大多關乎國計民生和國家安全大計。作為涉及領域最為廣泛的理論實踐課程，數(shù)電課程離不開現(xiàn)代電子技術的與時俱進，同時結合EDA專業(yè)軟件仿真的輔助，其課程與實踐內容已經(jīng)成為電子信息工程專業(yè)教育的重要環(huán)節(jié)。理論結合實際，培養(yǎng)學生的民族自豪感和社會責任感，激發(fā)他們課程學習的深層次動力，也為他們將來的職業(yè)發(fā)展提供導向。在線上教學進行的同時，可以充分利用網(wǎng)絡的信息資源，引領學生關注當今的時事熱點。例如：課程的進程中便涉及數(shù)字技術的發(fā)展及其應用領域，在講述過程中結合IC技術的發(fā)展、電子管時代以及晶體管時代的技術革新，為學生引出當今世界最尖端的高精密的半導體集成電路。進而擴展到我國與國際上技術的優(yōu)勢和不足，以當今的時事，如被國外“掐脖子”的光刻機技術與美國對華為的芯片技術封鎖，激發(fā)學生的民族榮譽感和社會責任感，進而引發(fā)學生深入學習該門課程的興趣和動力。通過電子設備的使用與創(chuàng)新、電子系統(tǒng)的搭建與研究，引導學生細致嚴謹、兢兢業(yè)業(yè)扎實奮斗的實干精神和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學生精益求精的工匠精神。

4結語

新形勢下，數(shù)字電子技術的線上課程要勇于突破常規(guī)，不僅在教學形式上要避免照本宣科式的填鴨式教育方式，要勇于創(chuàng)新和探索。教學手段也要多元化且與時俱進，引入現(xiàn)代EDA教學模式成為一種必然的趨勢。應當充分利用當下的時機去迎接和適應新工具，一切以學生為中心并且以教師為主導，使數(shù)字電子技術課程的教學更適應現(xiàn)代數(shù)字電子系統(tǒng)的設計過程和方法，激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新的動力源，促進他們與社會實踐和需求接軌。在課程中融入思想政治內容，將思想教育同課程教學有機結合，培養(yǎng)出真正對社會有用和愿意為祖國奉獻的人。以上想法和思路還需要在實踐過程中進一步地完善和修改，同時需要與時俱進。通過課程改革，我們感到對于數(shù)字電子技術的教學需要緊跟當今電子技術的快速發(fā)展，它不僅要培養(yǎng)學生的基本知識技能，更應該滿足社會對人才的實際需求。這些不可避免地給當今教師帶來了新的元素和新的挑戰(zhàn)，在保證教學內容完整性的基礎上，同時增強學生的動手實踐能力和學習興趣，這是作為一名教師應當學會思考的問題。用一句話總結，即“路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索”。

作者:李春 蔣玲 單位:南京林業(yè)大學信息科學技術學院

數(shù)字電子技術教學改革篇2

數(shù)字電子技術是中國民航大學航空電子專業(yè)的一門基礎課程。目前，該課程的教學方法主要是按照教學大綱，通過課堂講授數(shù)字電子技術知識點，包括CMOS、TTL器件，組合和時序邏輯電路，脈沖發(fā)生電路、存儲器和可編程邏輯器件的簡介以及AD、DA等主要內容[1]。而實驗部分是在基礎實驗中心完成，包括驗證型實驗和設計型實驗。通過這兩部分的教學，學生應該能對數(shù)字電路有基本的認識，了解數(shù)字電路的分析和設計方法。經(jīng)過多年的教學筆者發(fā)現(xiàn)，如何更好地調動學生的學習積極性是一個永恒的研究課題。數(shù)字電子技術課程的知識有其自身的特點：知識點可以進行模塊化分解。盡管如此，筆者多年的教學經(jīng)驗表明，學生對于模塊化的知識仍感枯燥。因此，本文探索將思政元素與數(shù)字電子技術知識相結合的可能性，旨在提升課堂教學質量，讓課堂成為學生愛國主義教育的前沿陣地、成為點燃學生理想的火把，實現(xiàn)課程思政的教學改革目標。本文以設計教學改革目標為出發(fā)點，通過設計基于思政教育的教學內容和課堂教學環(huán)節(jié)、構建數(shù)字化教學資源，激勵學生奮發(fā)圖強，幫助學生樹立正確的人生觀和價值觀。

一、基于思政元素的教學改革目標設計

雖然在之前的數(shù)字電子技術教學改革中，筆者已經(jīng)將課程內容進行了模塊化劃分，力圖做到讓知識具有整體性、銜接性，并在授課過程中注意模塊之間的連貫性。但是學生仍然反映學起來枯燥，有時候甚至感到迷茫，與教師的要求存在距離。親其師，才能信其道。怎樣才能拉近師生之間的距離呢？本文嘗試將思政元素加入數(shù)字電子技術的課堂教學中。基于思政元素的數(shù)字電子技術教學改革首先從教學目標的設計開始，做到思想政治教育的兩個基本維度：知識傳授和價值引領的有機融合，以實現(xiàn)在知識傳授中開展價值引領、在價值引領中進行知識傳授[3]的教學改革目標，拉近師生之間的距離。

二、基于思政元素的教學內容設計

教學內容的設計是以目前的教學日歷為藍本，以現(xiàn)有的教學模塊化內容為基礎，在相關知識內容講解之前，融入課程思政內容。

（一）數(shù)字電子技術的發(fā)展

在緒論模塊中，應讓學生了解本門課程的歷史、現(xiàn)狀和今后的發(fā)展方向,但目前以數(shù)字電子技術的發(fā)展歷程為主。雖然這延伸了教材內容，但是學生只是作為旁觀者，他們的學習熱情沒有被激發(fā)出來。因此，在本部分的教學內容設計上可以增加與國家、時政和行業(yè)發(fā)展相關的內容。例如，數(shù)字電子技術應用的一個重要領域就是手機。我國在手機行業(yè)經(jīng)歷了從1G空白、2G跟隨、3G參與、4G追趕到5G領跑的過程，從此有了話語權，發(fā)展壯大了智能手機行業(yè)，開啟了5G時代的萬物互聯(lián)新模式。引進這樣的教學內容將增強學生的民族自豪感，培養(yǎng)學生的家國情懷。與此同時，引導學生正確面對我國目前所處的復雜國際形勢，以及我國信息產(chǎn)業(yè)“缺芯少核”的窘境，能夠讓學生認識到掌握核心技術的重要性、發(fā)展我國自己的芯片產(chǎn)業(yè)的迫切性[4]，從而鼓勵學生認真學好相關的基礎學科知識并在此基礎上勇于自主創(chuàng)新。

（二）組合邏輯電路設計的基本原則和方法

組合邏輯電路的設計可以遵循一定的原則：根據(jù)設計命題的要求和選用的邏輯器件，設計構造出能實現(xiàn)預定功能、經(jīng)濟合理的邏輯電路。也就是說，首先確定目標，然后從目前已有的器件中進行篩選，進一步設計電路。目前，本部分主要是梳理了教材內容，以例題講解的方式分步驟講授。雖然這樣講授條理性強，但部分學生認為該部分內容趨于格式化。這時，可以在現(xiàn)有內容的基礎上加入愛國主義教育的思政元素。

（三）組合邏輯電路的競爭與冒險

組合邏輯電路存在競爭與冒險現(xiàn)象。競爭-冒險會降低電路工作的可靠性，成為電路正確工作的隱患。目前，該部分內容的講解以波形圖為基礎，以理論分析為主。學生只有高度集中注意力才能理解教師的講解內容。有些學生反映，只要稍微分心，整個知識點就聽不懂了。這時可以加入思政元素，以調節(jié)課堂氣氛。具體加入的思政元素是介紹部分同學畢業(yè)以后可能會從事民航的維修工作。這些工作就是要努力消除安全隱患。在此可以介紹一些由于維修人員的疏忽而引發(fā)的空難事件，從而將思政元素引申到學生應該端正學習態(tài)度上。目前，在學習上，學生應該對自己嚴格要求；今后走向機務維修工作崗位，要敬崗愛業(yè)，堅持嚴格的標準，消除工作中的安全隱患。可見，嚴格要求自己，消除隱患是以上專業(yè)知識與思政教育元素的契合點。另外，融入這些思政元素還可以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和腳踏實地的實干精神。只有腳踏實地，不好高騖遠，才能不斷前進。

（四）觸發(fā)器

第五章介紹具有存儲功能的觸發(fā)器。目前通過講解電路結構及輸入信號和輸出信號的變化，學生能理解一個觸發(fā)器能存儲一位二進制數(shù)的特點。由于涉及門電路的工作原理，部分學生對學習感到迷茫，不知道學這些有什么用。由于本部分的知識模塊在整個教學體系中處于中間位置，這時學生的學習積極性明顯不如課程開始階段。所以，在這里可以引入的思政元素是對計算機存儲做出重要貢獻、被稱為“計算機之父”的科學家馮?諾伊曼的介紹。馮?諾伊曼雖然經(jīng)歷了一戰(zhàn)的動蕩，但是憑著自身的努力，利用空余時間研讀數(shù)學、寫文章，在數(shù)學、物理、化學三個領域做出了重要貢獻，而且在經(jīng)濟學方面被譽為“博弈論之父”，無愧是20世紀最偉大的全才之一[5]。通過加入這些思政元素，可以提醒學生認真利用自己的空余時間，不要在刷朋友圈、玩電子游戲這些休閑娛樂活動上消耗自己的主要精力，要為活出精彩的青春而拼搏。

（五）時序邏輯電路及計數(shù)器

時序邏輯電路是一類重要的數(shù)字電路。目前與組合邏輯電路的講解類似，通過例題解析，學生能理解時序電路的特點。一般在最后，需要判斷設計的時序電路是否具有自啟動功能。但是由于過程較復雜，講解的時間比較長，學生的注意力很難長時間保持集中。學生普遍反映這部分的內容比較難。這時，可以通過加入思政元素來緩解學生疲勞的學習狀態(tài)。時序電路的功能之一是構成由若干個狀態(tài)形成的有效循環(huán)，而每一個有效循環(huán)中的狀態(tài)稱為有效狀態(tài)[6]。與此相似，沒有進入有效循環(huán)中的狀態(tài)就是無效狀態(tài)。而時序邏輯電路可能由于受到某種干擾，在電路啟動后就進入某種無效狀態(tài)中，經(jīng)過若干時鐘脈沖后，輸出仍無法進入有效狀態(tài)中，這使電路無法自啟動。為此，需要對電路做出一定的修改，使得電路經(jīng)過一定的時鐘脈沖后能自動進入到有效狀態(tài)循環(huán)中。學生在調整學習、生活狀態(tài)時可以借鑒時序邏輯電路的自啟動問題。首先要建立一套有效的自我調節(jié)機制，疏導和排解自己的負面情緒[7]，使自己盡快進入有效的生活狀態(tài)中。比如，可以通過向有經(jīng)驗的人請教、培養(yǎng)廣泛的興趣愛好、進行體育鍛煉等，幫助自己從無效狀態(tài)恢復到一種有效的生活狀態(tài)中。這樣可以培養(yǎng)學生的抗壓性和抗挫折能力，提高學生的心理素質。

（六）模-數(shù)及數(shù)-模轉換器

模-數(shù)與數(shù)-模轉換器是模擬與數(shù)字世界的一種接口，也是一種應用廣泛、十分重要的中規(guī)模集成電路。在講解這部分的內容時，可先講其應用背景，讓學生了解模-數(shù)與數(shù)-模轉換的概念。這部分可以加入集成電路經(jīng)歷了小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模到超大規(guī)模的發(fā)展歷程的介紹，讓學生感受到電子技術已經(jīng)滲透到日常生活中，其發(fā)展日新月異，只有不斷地學習，讓自己保持核心競爭力，才不會被時代淘汰。我國具有代表性的民營企業(yè)華為公司就是一個這樣具有競爭力和活力的公司，其生產(chǎn)手機的銷售量在2018年就超過了蘋果、三星等國際巨頭，在全球的銷售量遙遙領先[5]。它的發(fā)展壯大與中國特色社會主義制度、與國家的發(fā)展和進步是密不可分的。然后進一步引導學生，能幸福地在學校里讀書，要感恩國家和黨，畢業(yè)后應立志扎根于民航業(yè)，做一個對社會有用的人，實現(xiàn)自我價值。這樣引入思政元素，可以增強學生的民族自豪感和制度自信。

三、基于思政元素的教學資源和教學載體的設計

數(shù)字電子技術課程的思政資源主要有著名人物的奮斗事跡、與國家強盛相關的科學技術發(fā)展時政要聞或者視頻、與數(shù)字電子技術發(fā)展相關的人文教育等。當然，思政資源也不局限于這三類。教師的生活經(jīng)驗、日常生活中的小小感動、美好瞬間，甚至于一草一木都可以成為點亮學生熱愛生活的素材。所以，需要從豐富的思政資源中，深入挖掘、不斷收集和整理上課能夠用到的思政素材，構建多維度、開放性的數(shù)字電子技術思政素材庫。另外，教師應根據(jù)學生的反饋，修改思政素材。綜上所述，思政資源平臺的素材及相應的用途可用表1總結如下。因此，構建豐富的思政教學資源是實施思政教學改革重要且有效的途徑。首先，需要通過互聯(lián)網(wǎng)廣泛收集并整理相關資料，然后對這些內容進行歸納總結和分類，最后通過學生的教學反饋對構建的教學資源素材進行修改完善。融入的思政內容可以是文字、音頻、視頻、圖片，其教學載體可以是PPT、音頻視頻的播放，也可以是教師的課堂口述。雖然課堂上加入的思政教學不可避免地會占用部分上課時間，但是可以通過其他教學方式進行彌補。比如利用課下微信答疑、釘釘和騰訊等網(wǎng)絡課堂，MOOC平臺、“雨課堂”等線上線下相結合的教學方式，把課程的教學課件、教學任務書、教案和考核標準等相關課程信息發(fā)送給學生，以彌補學時的不足。采用線上、線下，課內、課外多維度的學習方式，可以提高學生的學習興趣和自學能力。

四、教學反饋

經(jīng)過一個學期的教學實踐，基于思政元素的數(shù)字電子技術教學改革取得了一定的教學成效。受疫情影響，雖然教學以網(wǎng)絡教學為主，輔以華中科技大學的視頻教學，但是教師通過加入一定的思政元素，調節(jié)了課堂氣氛。在2018—2019學年第二學期，對未加入思政教育的數(shù)字電子技術的教學與加入思政教育的學生成績進行對比（兩屆學生都是76人，都是3人未參加期末考試）：未加入思政教育時，有10人不及格，而加入思政教育后，不及格人數(shù)只有5人；90分以上的優(yōu)秀人數(shù)也由7人上升為10人；及格率從86%上升到93%。由此可見，教學改革取得了良好的教學效果。另外，從調查問卷反饋的信息可以發(fā)現(xiàn)，學生對加入的思政元素都很認可，給予了充分肯定。但學生也認為，思政元素的加入最好能做到潤物細無聲，而不是強行加入，否則會感到很生硬。學生對人物傳記、時政要聞都很感興趣。不過，學生對于這類思政元素的切入點也很關注。比如，對于時政要聞，有一位學生提出，需要注意對這類素材的引導，不要出現(xiàn)偏差。這也是教師需要注意把握的內容。

五、結束語

針對課堂上如何拉近學生與教師之間的距離、充分調動學生的學習積極性問題，課題組將思政元素引入數(shù)字電子技術課程中，嘗試解決上述難題。通過設計教學目標、教學內容和教學載體，構建立體教學資源，在教學過程中將價值引領與知識傳授結合起來，摒棄知識滿堂灌的“填鴨式”教育，讓學生感受到知識的力量，這種做法活躍了課堂氛圍，提高了學生應用知識和邏輯分析的能力，也增強了學生的愛國情懷。

作者:詹湘琳 單位:中國民航大學電子信息與自動化學院

數(shù)字電子技術教學改革篇3

數(shù)字電子技術是一門電子信息類工科專業(yè)所必修的專業(yè)基礎課，通過數(shù)字電子技術課程的學習，學生們可以掌握布爾邏輯、門電路、觸發(fā)器、組合邏輯電路、時序邏輯電路、AD/DA轉換等知識[1]，為后續(xù)單片機原理、嵌入式原理及應用等課程做好知識鋪墊。然而，傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術課堂教學老師在課上只講解課本主干理論知識，學生課下僅靠做課后習題進行知識鞏固，這種陳舊的教學模式很難調動學生的課堂積極性和學習興趣，同時由于采用的教材一般為國家規(guī)劃類的工科教材，課本中除了規(guī)定的主干知識以外很少有新工科體系元素融入進去，不能較好地體現(xiàn)新時代高等教育“立德樹人”的根本任務和使命[2]。將新工科體系元素融入課堂是時代的需要，陳寶生部長曾在新時代全國高等學校本科教育工作會議上指出“堅持以本為本，推進四個回歸”，尤其是在新冠疫情常態(tài)化背景下世界各國進入百年未有之大變局，“立德樹人”成了高等教育的一項根本使命和任務，如何將新工科體系元素更好地融入專業(yè)課程學習成了一項所有高校專任教師亟待解決的問題。為了培養(yǎng)學生的愛國主義情懷和社會責任感，挖掘數(shù)字電子技術中所蘊含的新工科體系元素，本文探究了一種新工科體系背景下數(shù)字電子技術教學改革方法。分別從課堂導入環(huán)節(jié)、教學目標設定、課堂組織形式、課堂目標評價四個方面進行介紹，并且把嫦娥五號月球探測器發(fā)射環(huán)節(jié)引入課堂教學，驗證課本理論正確的同時提高了學生的民族自豪感，為后續(xù)專業(yè)課程學習做好知識鋪墊。

1傳統(tǒng)數(shù)字電子技術理論教學模式

傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術理論教學模式是由教師在課上僅講解課本主干知識，通常不會把新工科體系元素融入課堂教學中去，學生在課下通過做課后習題進行練習鞏固的模式。例如在學習數(shù)字電子技術第六章第四小節(jié)“計數(shù)器”時，教師首先給出計數(shù)器的概念和分類，然后通過講解由觸發(fā)器設計的計數(shù)器使學生了解計數(shù)器的工作過程和原理，最后通過講解集成計數(shù)器使得學生能夠掌握反饋清零法、反饋置數(shù)法和級聯(lián)法，并且可以綜合運用以上三種方法來設計任意進制的計數(shù)器。圖1為由T觸發(fā)器組成的四位二進制加法計數(shù)器，由于T觸發(fā)器的特性方程為：因此時鐘信號每來一個上升沿信號，F(xiàn)F1的輸出端Q1就會翻轉一次。其余三個T觸發(fā)器FF2~FF4的輸入端都接成來自其i-1低位輸出的邏輯與，只有各觸發(fā)器的i-1低位都輸出為高電平時，第i位才能實現(xiàn)翻轉，這樣就實現(xiàn)了四位二進制加法計數(shù)的功能。在講解了由觸發(fā)器設計的計數(shù)器之后，學生們可以從中了解計數(shù)器的工作過程和原理，接著就講解如何利用集成計數(shù)器來設計任意進制計數(shù)器，在講解過程中給出反饋清零法、反饋置數(shù)法、級聯(lián)法三種構造計數(shù)器的方法。最后通過講解一道例題，如何利用集成同步十進制計數(shù)器74LS160來構造60進制加法計數(shù)器，如圖2所示。該示例采用了反饋清零法和級聯(lián)法，想要構造60進制計數(shù)器，就需要低位片設置成10進制，高位片設置成6進制，然后低位片和高位片級聯(lián)就設計成了60進制計數(shù)器。由于74LS160是異步清零方式，因此高位片想要設置成6進制的清零邏輯為，這樣就構造出來了60進制加法計數(shù)器。傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術理論教學模式雖然看似原理簡單，便于學生理解，但是這些知識往往都是學生在課堂上被動學習和接受的，有相當一部分學生對于這些枯燥的理論沒有學習興趣，課堂抬頭率不高，學生對于這些知識的概念僅僅停留在“會做題，會考試”的層次上[4]。而且，傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術理論教學模式?jīng)]有把新工科體系元素融入進去，不能較好地體現(xiàn)高等教育中“立德樹人”的根本任務和使命。

2新工科體系背景下數(shù)字電子技術理論教學模式

新工科體系背景下數(shù)字電子技術理論教學模式采用以“項目導向化”的方式進行知識鏈組織和講授，以“面向產(chǎn)出”為根本的教育理念，同時在知識傳授過程中充分挖掘知識鏈中所蘊含的新工科體系元素[5]。同樣，還是以上文中提到的數(shù)字電子技術第六章第四小節(jié)“計數(shù)器”的知識為例。課堂以專題的形式展開，共分為以下4個環(huán)節(jié)：（1）課堂知識導入，通過當前時事新聞和愛國主義范例引入本節(jié)所要講解知識；（2）以生活中常見的電子器件設計為課堂教學目標，提高學生的學習熱情；（3）課堂組織形式采用小組合作形式，分組協(xié)作討論設計原理和思路；（4）通過Multisim和QuartusII仿真軟件進行原理驗證，最終制作出來實物進行感受并且做出合理公正的課程目標評價。

2.1新工科體系背景下的課堂導入環(huán)節(jié)

本次授課在講解“計數(shù)器”之前，首先啟發(fā)學生尋找生活中用到計數(shù)功能的電子設備，從交通紅綠燈到倒計時電路，從起床鬧鐘到火箭發(fā)射倒計時點火，這些情景都涉及了計時、計數(shù)的功能。為了提高學生的愛國主義情懷和民族自豪感，本節(jié)“計數(shù)器”課程的導入環(huán)節(jié)采用“嫦娥五號”衛(wèi)星月球挖壤。在2020年11月24日凌晨，我國在中國文昌航天發(fā)射場，用長征五號遙五運載火箭成功發(fā)射探月工程嫦娥五號探測器，這是人類時隔44年再一次用探測器登錄月球表面并帶回月球土壤標本，我國也成了世界上繼美、蘇之后第三個實現(xiàn)月球采樣返回的國家[6]。長征五號運載火箭發(fā)射升空前的倒計時點火情景就可以引入本節(jié)課所要講解的“計數(shù)器”的知識，同時通過“嫦娥五號”成功實現(xiàn)月球挖壤可以提高學生的愛國主義情懷和民族自豪感，達到將新工科體系元素引入課堂的目的。

2.2新工科體系背景下的課堂教學目標設定

為了提高學生們的學習熱情，并且結合本節(jié)課所要講的“計數(shù)器”的知識目標，以“項目導向法”為教學的組織手段，最終選取以制作一個計數(shù)報警器為本次授課的教學目標，要求學生們制作一個60進制的計數(shù)報警器，輸入級以四角開關作為脈沖輸入，每按一次開關產(chǎn)生一個計數(shù)脈沖信號。中間級通過74LS192計數(shù)器的級聯(lián)和反饋清零設計60進制計數(shù)器。輸出級以555定時器構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，觸發(fā)之后產(chǎn)生10s的高電平來驅動蜂鳴器和LED燈進行聲光報警。這樣學生在學習計數(shù)器的知識時既可以學習反饋清零、反饋置數(shù)、級聯(lián)等設計任意進制計數(shù)器的方法，又可以把555定時器的知識綜合進去，在學習過程中學生還可以通過Multisim、QuartusII等仿真軟件進行仿真驗證，最后動手制作PCB來進行實物感受。

2.3新工科體系背景下的課堂組織形式

新工科體系背景下的課堂組織形式采用“雨課堂+大學慕課”的形式，首先在課程開課之前先讓學生們在大學慕課上預習課程知識，使學生帶著問題來學習，進而引發(fā)學生的頭腦風暴[7]。在課上通過小組合作的形式，讓學生們分組討論設計原理和方案，培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作意識。然后每個小組派一名代表到講臺上講解自己小組的設計思路和方案，大家一起討論其優(yōu)缺點。在此過程中遇到學生們無法解決的問題，可以通過雨課堂發(fā)布彈幕的形式進行課堂提問，老師進行集體重點講解和答疑，再通過雨課堂發(fā)布習題來檢驗學生掌握的程度，體現(xiàn)“翻轉課堂”的教學理念，提高了學生的學習熱情，有效解決了課堂抬頭率不高的問題。

2.4新工科體系背景下的課程目標評價

新工科體系背景下的課程目標評價采用項目成果評價形式，即以小組為單位提交各位學生制作的計數(shù)報警器實物和設計說明書。通過設計實物的好壞和設計說明書的內容對每位學生的掌握程度做出合理公正的評價，將其成績計入期末考試的過程考核分數(shù)中，圖3為學生制作的計數(shù)報警器實物。

3結束語

本文首先介紹了傳統(tǒng)數(shù)字電子技術的理論教學模式，針對傳統(tǒng)數(shù)字電子技術理論教學模式陳舊、不能較好地融入課堂思政等缺點，探究了一種新工科體系背景下數(shù)字電子技術理論教學改革方法，分別從課堂導入環(huán)節(jié)、教學目標設定、課堂組織形式、課程目標評價四個方面進行教學改革探究，同時把嫦娥五號月球探測器發(fā)射環(huán)節(jié)融入課堂教學，驗證課本理論正確的同時提高了學生的民族自豪感，同時為后續(xù)專業(yè)課程學習做好知識鋪墊。

參考文獻：

[1]覃愛娜,李飛,陳革輝,等.《數(shù)字電子技術》課程思政建設與實踐探索[J].創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐,2020,3(24):10-12,15.

[2]張麗,王立國,劉景艷,等.課程思政視角下數(shù)字電子技術教學改革實踐與探索[J].教育教學論壇,2020(26):93-95.

[3]劉悅婷.將課程思政融入《數(shù)字電子技術》課程的教學探索[J].蘭州文理學院學報(自然科學版),2019,33(3):120-122.

[4]成鳳敏.《數(shù)字電子技術》課程思政建設探討[J].電子世界,2019(6):106.

[5]朱國賢,謝木標,陳靜,等.無機化學教學中“課程思政”教育的探索與實踐[J].大學化學,2021,36(3):38-43.

[6]崔艷.將思政教育融入《數(shù)字電路》課堂的探索[J].決策探索(下),2019(8):79.

[7]丁世林,王潔雯.在有意與無意之間:課程思政實施策略研究[J].佳木斯大學社會科學學報,2019,37(6):169-172.

作者:李宏杰 常盛華 單位:安陽工學院 電子信息與電氣工程學院