应用型本科院校基于项目驱动的《数字电子技术》课程教学改革研究

王利博 徐海刚

摘 要 针对目前数字电子技术教学中存在的问题，本文提出一种基于项目驱动的数字电子技术课程的教学、实验和考核一体化改革方法。结合河南工学院应用型本科院校的办学宗旨和办学特色，以自动化专业背景为依托，以实际工程应用项目为载体来设计教学、实验和考核环节;教学过程中以学生为主体，结合实际工程项目应用背景，应用各种教学手段，启发学生思考问题与解决问题，形成以“项目驱动”为主线，贯穿教学、实验、考核三个环节的新型教学模式。

关键词 应用型本科院校;项目驱动;课程教学

1概述

数字电子技术是20世纪中期诞生和发展的一门横跨电子、电力和控制三个领域的崭新的工程技术学科，作为电气工程及其自动化、自动化、智能电网信息工程专业的技术基础，自其诞生以来得到了空前的发展，给自动化学科带来了活力，为自动控制领域发展做出了重大贡献。

数字电子技术在工业、交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等众多领域有着广泛的应用，作为联系弱电和强电之间的桥梁，数字電子技术是自动化专业等诸多专业的重要技术基础。以课堂讲解为主，课后实验，学生进行模仿的传统教学方式无法充分调动学生的参与积极性，解决实际问题的能力得不到体现，因此，关于数字电子技术的教学、实验及考核方法的研究与探讨受到了国内外各大高校的持续广泛关注与重视[1]。

2存在的问题

纵观目前国内各大高校对数字电子技术的教学情况发现，现有的课堂教学虽然较以往有了较大改进，但仍没有摆脱以“教师为中心”的传统教学模式。

（1）课程教学，缺乏交互性：任课老师花了大量的时间制作多媒体课件授课，并费尽心机提供了许多图片和动画，由于没有实际专业应用领域的结合，学生还是被动视觉感官接受而缺乏实际感性认识，从而造成了学生学习的被动性和盲目性。

（2）实验单一，缺乏创造性：实验教学已经成为课堂教学的重复，老师做示范实验，学生单纯的机械模仿，实验结果与书本上基本一致就行，知其然不知其所以然。不关注实验中出现的各种现象，不能独立思考实验中出现的问题，甚至做到最后不知道实验的目的是什么，不能从实验中获得灵感启发，且大多数实验都是验证性的，从而降低了同学们的创造性，实验目的和价值无从体现。

（3）考核方法，缺乏多重考评机制：目前考核主要是仍采用传统的教师一人评定的“平时成绩+实验成绩+考试成绩”方式。然而，平时成绩单纯看出勤率、上课纪律、课后作业成绩;实验成绩单纯看实验结果报告;考试试卷出题模型单一，与实际工程应用无实际联系且结论唯一;而且学生成绩的优劣都只取决于老师一个人的评价，因此，这些都无法从真正意义上去考察一个同学的学习成果，造成了一定数量的具有较强动手能力学生的最终综合成绩评定低下，反而打击了这类同学的学习积极性[2]。

3课程教学改革探索

3.1 课堂教学模式

（1）以项目系统为模块驱动课堂改革。为提高学生学习自主性和积极性，结合“以能力为本位”的指导思想，以数电课程中的典型项目为载体（见图1），根据需求分析，引导学习相关的知识和技能，将相关知识点有机融合起来。

（2）课堂启发式教学方法。在课堂教学过程中，要注重数字电子电路的设计，培养学生的设计思想和能力，同时注重课堂教学、仿真并重，形成“学习→设计→仿真验证”一体化课堂教学模式。基于教学课程规划，结合数字电子时钟系统实际工作组成和原理，以“线上视频→数字电子时钟各部分组成介绍→原理介绍→问题思考→课程讲解→解决问题→仿真验证”课程讲解模式制定课堂启发式教学方法，让学生带着兴趣、带着好奇、带着疑问去上课学习，从而从根本上提高学生学习的目的性和方向性，达到事半功倍的效果。

（3）课后学生思考创新计划。根据课堂学习的“提出问题→分析问题→解决问题”的思路和方法，布置课后作业，巩固理论知识，完成对其他类似相关数字电路的分析，并学会基本的数字电路设计和分析方法。同时制定课后不定期讨论、讲座、专题报告等各种形式的学习交流计划。

3.2 实验教学方法探索

（1）课堂教学基础实验验证。针对课堂教学内容，进行相关基础理论和知识的简单验证，扎实掌握数字电子技术基础理论，并就实验中出现的各种现象和问题进行分组讨论研究，提高学生切实提出问题、分析问题、解决问题的能力，为更复杂数字电路的分析和设计提供扎实基础，如抢答器，采用译码显示器CD4511就可以很好的课堂教学进行实验验证[3]。

（2）基于项目驱动的系统实验验证规划。通过学生对基础理论和基本实验方法的掌握，制定基于项目驱动的实验验证规划。以交通信号灯控制系统为例，将系统分成5个单元电路，建立“交通信号灯控制电路设计→理论分析→仿真验证→实验验证”一体化电路设计和分析理念。

（3）综合自主创新实验设计。在基本掌握了数字电子技术专业知识的基础上，紧跟数字电子技术快速发展的步伐，结合前沿技术制定综合自主创新实验设计，让学生们各自提出相应的设计方案，再通过“理论分析→电路设计→仿真验证→实验验证”模式，基于“基础→实践→综合→创新”主线，进行综合自主创新实验设计。

3.3 考核指标评价方法探索

课程考核是检验课堂教学质量的最佳途径，也是关键环节。科学规划考核体系可有效发挥课程考核的导向作用，有利于提高人才培养质量。改革课程考试方式，建立多元化考核评价模式，完善学生学习过程监测、评估与反馈机制;严格过程考核，适当调整过程考核成绩在课程总成绩中的比重;鼓励结合本课程特点，

（1）优化课程考试成绩的构成，综合应用笔试、实验、课程设计等多种形式，制定“基础理论+基础实验+实际项目系统设计与分析”新型考试模式，取代传统“理论和计算一考定输赢”的考试模式，全面考核学生的知识创新与应用能力，期末成绩占比不应高于60%，激励学生平时持续主动学习。

（2）改革传统的教师一人定能力的考核制度，建立“个人自评指标+小组互评指标+指导老师评价指标+考试评价指标”四级评价指标。个人自评指标：由学生个人按照自己一学期学习的态度、动手能力、创新能力给出一个适当的评价。小组互评指标：由平时实验小组其他人员对学生学习态度、团队精神、动手能力、报告书写等方面的能力进行评价。指导老师评价指标：指导老師根据一学期各个同学在学习态度、团队精神、动手能力、综合自主创新实验设计等各方面的能力进行评价，促进学生职业素养、个人素质的全面提高。考试评价指标：以基于项目驱动为主的考试试卷成绩作为评价指标。

基于以上评价指标，根据一定的权限，对学生综合素质最后综合评定（见表1）[4]。

4实施效果

通过基于项目驱动的数字电子技术课程的教学、实验和考核一体化教学改革实施，取得了以下成效：

4.1 明确学习目的、激发学生学习的兴趣和动力

通过将“项目驱动”作为主线贯穿教学、实验、考核整个环节，将理论知识和实际应用相结合教学，使学生在学习的过程中明确学习目的，知道自己要做什么，如何解决实际应用中的问题。通过教学将学习内容和以后的就业相结合，让学生们知道学有所用，从而使学生自发提高学习的主动性和积极性。

4.2 体现自动化专业特色

目前，电气学院有相当多的教师从事与数字系统、自动化等相关的科研项目，使得数电课程教师具有相当扎实和深厚的实践知识，从而在为学生授课的过程中，能够充分结合现有系统行业进行深入的、全面的、形象化的课程授课。有了“专业应用”背景，学生们学习的兴趣才能更加浓厚，学习的成就才能更加突出。

4.3 体现学校办学宗旨和特色

河南工学院是一所以机类、电类领域为主，多学科协调发展，行业特色鲜明的应用型本科大学。目前学校毕业的相当一部分学子就业于机械、电气、电信相关的领域。因此，在教学、实验、考核环节中贯穿“项目驱动”，可以有效提高学生毕业以后的社会适应能力，体现学校特色[5]。

综上所述，基于项目驱动的数字电子技术课程的教学、实验和考核一体化教学改革方法，具有较好的研究意义和实现价值。

5结束语

基于项目驱动的数字电子技术课程的教学、实验和考核一体化教学改革方法，一方面可以有效提高学生们学习的兴趣，提高教师教学、实验成果，从根本上减少学生学习的被动性和盲目性;另一方面，结合河南工学院办学理念和办学特色以及学院特色教学，可以有效提高毕业人才的社会就业面并提高就业适应能力，提高用人单位对毕业生的满意度，进而提高学校的知名度，以此促进“学校发展-人才培养-用人单位良好评价”良性循环。

参考文献

[1] 杨晶晶，刘延飞，慕晓刚，等.“数字电子技术”课程 SPOC 实践探析[J].电气电子教学学报，2020，42（2）：56-59，63.

[2] 范秋华.基于工程教育专业认证的“数字电子技术”课程的改革[J].电气电子教学学报，2020（42）：45-48.

[3] 潘益玲，陶影.信息化教学模式在数字电子技术课堂中的实施——以“数码显示及显示译码器”为例[J].河北软件职业技术学院学报，2019（21）：45-47，68.

[4] 杜先君.“新工科”背景下数字电子技术微课设计与制作探讨[J].电子世界，2019（23）：91-92.

[5] 吕利，王涛，李景兰，等.新背景下《数字电子技术》课堂教学模式改革探论[J].教育现代化，2019（94）：101-102.