数字电子技术课程教学全过程改革研究*

郭淼 杨飞 付琳 李越 高晶敏

北京信息科技大学 北京 100192

0 引言

新数字电子技术是工科专业的一门专业必修课，和模拟电子技术这门课程一直是学生感觉比较难学的课程，对学生的逻辑思维能力和抽象思维能力要求较高。线下教学时学生经常会两极分化，学得不好的学生会跟不上或者放弃听课，线下教学如何提高教学效果尤其是学习吃力学生的学习效果值得研究。传统的线下教学方式存在一些不便之处，比如传统口头点名方式费时费力、线下批改纸质作业周期长工作量大、线下平时成绩给分不精准等。

近几年受新冠疫情防控影响，线下课程会转变为线上或者线上线下相结合的方式。新的教学方式带动了新的方法创新。远程或者在线教育一直是所熟知的一个方法，但是必须真正应用到实际课程教学中。新的信息技术的引入给课程教学全过程环节带来了新的改变，系统地总结具有十分重要的意义。洛阳理工学院齐萌等[1]使用超星学习通建设了在线开放课程，提高了课程教学质量。河北金融学院的张红霞等[2]提出基于翻转课堂的混合式教学，取得了较好的效果。北航彭朝琴等[3]提出多位一体的线上线下混合式教学模式，重构教学内容，教学效果显著提高。天津理工大学宋阳等[4]研究了线上线下混合教学下的过程性评价机制。唐山学院成凤敏[5]研究了数电线上线下教学中的课程建设，通过规划课程内容、优化线上资源、改进教学方法等显著提高了教学效果。

众多学者的研究表明线上或者线上线下相结合的教学新模式可以带来新的创新，各类新型软件平台的引入可以有效补充线下教学的短板，课程组系统地进行了在线课程建设，通过近几年的教学积累了一定的教学方法，改进了学生成绩评价机制，研究了后疫情时期数字电子技术课程教学全过程改革思路。

1 理论教学

不论是线下还是线上教学，课程的教学全过程都包括理论课堂、实验、期末考试、成绩评价机制等方面。理论教学即传统的课堂教学一直是重中之重，传统的线下教学会存在无法录屏重播、后排同学不认真听讲等缺点，同时线下教学课程资料难以不断积累更新，课程组老师间不能共建共用。“腾讯会议+超星学习通”双平台模式可以有效弥补线下教学的不足。

腾讯会议远程课堂既可以在家也可以在教室进行授课，支持多终端参会。腾讯会议可录屏也可用录屏软件如EVcapture 进行录屏，方便学生复习，教师回顾教学过程。录制的视频可以剪辑放到学习通课程门户目录每一章节内容中。课程组教师可以共同更新维护同一门课程并共享。

学习通资料区包括课程资料、题库、作业库和试卷库，可以上传学习视频、往年试卷等供学生下载学习。题库老师可以共同上传，布置作业时从题库选择即可。学生将作业上传到学习通，教师批改后学生能立刻看到答案，也不用再交纸质作业，容易统计，也不会丢失。

2 实验教学

线下使用实验箱进行数电实验有其有利的一面，可以提高学生动手能力，让他们直观地接触芯片和电路，熟悉实验内容。但是线上实验如使用Multisim 仿真软件也有其独特的优势。学生掌握软件仿真方法之后可以举一反三，课下自行仿真书上的电路，加深对知识点的理解。线下实验由于课时限制，实验内容有限，仿真则没有这个问题。同时很多知识点线下实验并没有包含，这时就可以用软件仿真，让学生直观地观察电路的特点。比如在学习时序逻辑电路的计数器设计时，会讲解同步预置法和异步清零复位法的区别，这时可以用图1 所示的两个电路仿真，都是到1001 时产生一个0 信号分别给同步预置端和异步清零端，这时会发现显示器显示的数字分别是0 ～9 和0 ～8。这就是同步预置法和异步清零法的区别。

图1 基于Multisim 仿真的线上仿真实验示例

3 期末考试

学习通首页有试卷管理和考试管理两项功能，试卷管理里课程组老师可以共同编制一套试卷，预览检查，无误后加密封存。考试管理里可以进行防作弊设置，同时教师可以进行在线监考。考完试，试题如选择题可以自动判断，统计分数非常方便，不会出错。同时可以对每道题、每个学生考试成绩进行分析，便于教师写作试卷分析。

4 成绩评价机制

一般最终成绩是由以下几部分组成的：平时成绩×20%+实验成绩×20%+期末成绩×60%。平时成绩主要包括签到考勤、课堂互动和测验以及作业等。签到有多种方法，比如腾讯会议历史会议里面可以下载参会情况，记录进出会议时间和时长，免去教师点到、点退环节。

学习通签到有普通签到、手势签到、位置签到、二维码签到、签到码签到等功能，灵活有趣方便。还有新型有创意的签到方式如反向签到，教师通知来上课的同学不要签到，这样没来的同学就会误签，以便发现没来的同学。可以在学习通布置互动环节和测验，这样可以自动记录成绩。作业发布、提交、批改、成绩统计等均可在学习通进行。还可以便于发现经常不交作业的同学，及时予以提醒警告。

学习通有一统计功能，里面有成绩管理，可以进行权重设置。比如作业、签到、测验、考试等根据教师设定比例，自动生成每位同学的平时成绩或者最终成绩，非常省时省力，也有依据。

通过使用最新的教学技术进行线上教学，优化了数字电子技术教学过程，学生学习更加灵活方便，教师可以专注于教学内容，减少重复性事务性工作，考核结果更加全面细致，教师反馈、学生成绩分布和学生评教结果较好。

5 结束语

腾讯会议、Multisim 等工具相结合的线上教学模式可以有效补充线下教学的不足之处，记录每一位学生的学习足迹，合理评价学生学习效果。然而线上教学与线下相比也有缺点，比如无法观察学生的状态，无法客观地反映一些学生的学习情况，这也是需要进一步研究的。