基于OBE的數(shù)字電子技術(shù)教學改革

曾凡菊 譚永前

摘? 要：成果導向教育（Outcome-based Education，OBE）是學生工程實踐能力培養(yǎng)的發(fā)展方向。本文從數(shù)字電子技術(shù)課程教學現(xiàn)狀切入，分析了傳統(tǒng)課程的教學內(nèi)容、方法及考核方式中現(xiàn)存的問題，通過改革考核方式以及優(yōu)化教學內(nèi)容，并以成果導向教育理念為教學目標，提出了基于OBE教學模式的數(shù)字電子技術(shù)教學改革策略。以期強化學生的實踐能力，提升學生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)適應經(jīng)濟社會發(fā)展的工程類應用型、創(chuàng)新性、復合型人才。

關(guān)鍵詞：教學內(nèi)容;教學方法;考核方式;教學改革

中圖分類號：G642? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2021）39-0122-03

數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程主要研究各種半導體電子邏輯器件的性能、電路原理及其應用情況，是一門理論與實際應用緊密結(jié)合的課程[1]。當前，教育部積極推進各高校向應用型本科院校發(fā)展并推進新工科建設(shè)，對人才培養(yǎng)目標提出了更高的要求。高校傳統(tǒng)人才培養(yǎng)側(cè)重于培養(yǎng)學生的理論知識，儼然已無法滿足當前社會對人才的要求。在應用型本科高校建設(shè)和新工科建設(shè)的背景下，由傳統(tǒng)的理論知識培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橄驊眯?、?chuàng)新性、復合型方向培養(yǎng)勢在必行。為此，很多高校的相關(guān)教師也積極投身到數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學改革熱潮中。韓靜等[2]從學生培養(yǎng)、持續(xù)改進、課程體系、評分標準及考核方式等方面進行詳細的指標分解，提出了基于OBE教育理念的數(shù)字電子技術(shù)課程教學改革方法，該教學方法提高了學生的學習能力，增強了學生畢業(yè)后的社會競爭力。李曉平[3]提出基于OBE理念的數(shù)字電子技術(shù)課程教學改革探索方法，該方法針對當前數(shù)字電子技術(shù)課程教學存在的問題，圍繞OBE教育對教師的要求、學生學習目標、教學方法以及評價體系等方面進行教學改革探索，使得學生的綜合素質(zhì)得到有效提高。還有很多高校教師針對當前數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學存在的問題，提出了相應的教學改革方法，取得了一定的教學成效。

因此，為了適應當前社會對人才需求以及國家新工科建設(shè)的戰(zhàn)略，本文對數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學改革進行了有益探索，提出了OBE教學模式下的數(shù)字電子技術(shù)教學改革策略。

一、數(shù)字電子技術(shù)教學現(xiàn)狀分析

（一）教學內(nèi)容存在的問題

隨著時代的不斷發(fā)展，尤其是大規(guī)模集成電路、可編程邏輯控制器件、光刻機等高新技術(shù)的發(fā)展，在國家亟待解決“卡脖子”問題的大背景下，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中的部分教學內(nèi)容較為陳舊，需要及時補充和更新。在具體教學內(nèi)容的安排上，除了講解基本知識外，還應加入大規(guī)模集成電路、可編程邏輯器件以及EDA相關(guān)技術(shù)的內(nèi)容，以跟上科學技術(shù)的發(fā)展。

（二）教學方法存在的問題

在傳統(tǒng)的教學模式中，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程通常采用教師講授，學生被動接受的灌輸式教學模式。實踐教學與理論教學嚴重脫節(jié)，學生動手能力的培養(yǎng)沒有得到足夠的體現(xiàn)。在此教學模式中，學生缺乏創(chuàng)新思維，學習和思考的主動性不強，分析問題、解決問題的能力也無法得到提升。畢業(yè)生無法適應新時代下企業(yè)對人才的能力要求。

（三）考核方式存在的問題

在數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程傳統(tǒng)的考核方式中，大部分采取期末成績加平時成績（考勤、作業(yè)、平時表現(xiàn)）的形式，對學生實踐和動手能力方面的考核較少。有些同學平時不怎么努力，但在考試前進行突擊也能取得不錯的成績，只有極少數(shù)同學能做到課前預習課后復習，注重平時的學習過程，這種傳統(tǒng)的考核方式無法真實地體現(xiàn)學生的學習能力。

二、OBE教學模式的數(shù)字電子技術(shù)教學改革

為提升工程教育質(zhì)量，體現(xiàn)新工科建設(shè)，凱里學院大數(shù)據(jù)工程學院不斷推進各專業(yè)建設(shè)。本文以“電子稱重裝置的設(shè)計”實踐項目為例，講解基于OBE教學模式的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學改革方法。OBE教學理念要求學生在學習完相關(guān)教學內(nèi)容和完成項目設(shè)計后，應該掌握數(shù)字電子技術(shù)基本電子邏輯器件的性能、電路原理，項目的具體設(shè)計要求如下：

（1）設(shè)計任務(wù)。用電阻應變片制作一個稱重傳感器電子裝置，將金屬懸臂梁固定在高度不大于50cm的支架上，再將電阻應變片在粘貼懸臂梁上作為稱重傳感器。

（2）設(shè)計要求。系統(tǒng)采用具有充電功能的蓄電池供電，指示燈會在充電時亮起;電子稱重裝置設(shè)有“自校準”和報警功能，稱重范圍設(shè)置在10.00g—250g，可以數(shù)字顯示，當物品重量小于50g時，要求稱重的誤差小于1.00g，當物品的重量在50g及以上時，要求稱重誤差小于2.00g;當物品的重量大于500g時，會報警提示。

（3）發(fā)揮部分。可以設(shè)置日期和時間、顯示操作員的姓名、設(shè)置去皮功能，還可以設(shè)置物品單價，實現(xiàn)物品金額的計算和累加功能。

（一）教學內(nèi)容的改革

凱里學院大數(shù)據(jù)工程學院采用的教材是高等教育出版社出版，閆石主編的《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第五版），結(jié)合當今電子科技技術(shù)的發(fā)展以及國家的新工科規(guī)劃建設(shè)，凱里學院大數(shù)據(jù)工程學院對數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程前五章的教學內(nèi)容進行了優(yōu)化，課程內(nèi)容最新安排及相關(guān)分析見表1。

（二）教學方法和手段的改革

學校通過深度分析實踐項目設(shè)計過程中各個實踐環(huán)節(jié)與教材教學內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，激發(fā)學生學習的主動性，使教師成為教學的引導者和設(shè)計者，學生則成為學習任務(wù)的行動者和探究者。通過實踐項目所涵蓋的知識，引導學生主動探究與項目設(shè)計有關(guān)的教學內(nèi)容，通過實踐項目的引導，打通了學生理論知識和實踐能力的隔閡，在理論學習中去實踐，同時也在項目實踐中學習理論知識。例如，在“電子稱重裝置的設(shè)計”實踐項目中，如何將稱重傳感器感知的物理量轉(zhuǎn)換為電學量并輸出是一個關(guān)鍵，在此過程中，需要用到數(shù)-模和模-數(shù)轉(zhuǎn)換的知識[4-6]。所以在教學過程中，教師可以很好地將數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中第十一章數(shù)-模和模-數(shù)轉(zhuǎn)換的相關(guān)原理整合起來進行講授。采取項目實踐引導教學的方式進行講解，會提高學生參與課堂的積極性，可以讓學生很直觀地看到數(shù)-模和模-數(shù)轉(zhuǎn)換在實際中的應用，培養(yǎng)了學生的探究能力。與傳統(tǒng)以教師為主的“填鴨式”教學模式相比，改革后的教學方法和手段更能激發(fā)學生的創(chuàng)造力，更符合新工科培養(yǎng)應用型人才的要求[5-8]。

（三）考核方式的改革

凱里學院大數(shù)據(jù)工程學院改革了數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的考核方式，除了傳統(tǒng)的考試方式外，還加入了對實踐的考核，把實踐設(shè)計作品作為最終成績的一部分。在“電子稱重裝置的設(shè)計”項目完成后，要求學生提交實現(xiàn)項目設(shè)計規(guī)定基本功能的設(shè)計作品，要求學生完成設(shè)計報告的撰寫。最后根據(jù)學生設(shè)計作品所實現(xiàn)的功能、設(shè)計報告完成的質(zhì)量以及對設(shè)計作品焊接水平等方面進行評價打分。實踐得分計入期末成績，改革后的考核方式完善了對學生實踐能力的考核，提高了學生參與實踐項目的積極性[9-11]。

三、總結(jié)

凱里學院大數(shù)據(jù)工程學院在實踐教學過程中取得了顯著成效，改革后的教學方法一方面提高了學生參與課堂的積極性，使得學生的動手和實踐能力得到進一步提升，培養(yǎng)了學生的探究能力、團隊合作能力;另一方面，改革后的教學方法不僅完善和更新了數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學內(nèi)容，也完善了考核方式，使教學內(nèi)容和考核方式更加符合培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新性、復合型人才的需求。

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（責任編輯：淳潔）