王華東 管春 何豐

摘要：本文分析討論了目前數字電路課程教學過程中面臨的各種問題和挑戰(zhàn)，分析產生這些問題的原因，并給出了可能的解決方案，并分析總結將部分方案應用于實際教學過程中的經驗和教訓，最終給出了自己對未來數字電路課程教學的一點思考。

關鍵詞：數字電路；現(xiàn)代化教學；教學研究

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）22-0106-02

一、數字電路課程教學的現(xiàn)狀

數字電路課程作為電子、計算機等相關專業(yè)的基礎課程之一，一直是高校相關學科教學的重要內容，在多年的教學過程中形成了一系列非常成熟的教學方法和內容，產生了很多經典的教材。然而，隨著電子行業(yè)本身技術的飛速發(fā)展，以及互聯(lián)網在教育領域的普及和應用，傳統(tǒng)的數字電路課程的教學方法體現(xiàn)出越來越多的問題，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.學生的學習興趣大幅度下降。數字電路課程通常在開在大一或大二階段，一般是學生還保持較高學習興趣的階段。但上課時可以看到，學生在課堂上的參與度越來越低，經常睡覺、看手機，對于教師講課的內容往往并不關心，在課程教學的后期，出勤率也越來越低，說明越來越多的學生對本課程的學習失去興趣。

2.學生的學習效率不高。主要體現(xiàn)在，相關內容在教師進行反復講解和后，仍然有許多學生并沒有真正理解，課后還會詢問同意的問題；此外，許多時候學生表示自己已經聽懂相關內容，但在作業(yè)以及考試過程中仍然做錯，表明學生對相關內容的掌握比不如他們自身認為的那樣樂觀。

3.某些相關學科的管理人員開始質疑數字電路課程的重要性，并開始嘗試削減數字電路課程的教學時間和學分。一些專業(yè)在專業(yè)培養(yǎng)方案制定過程中提出將數字電路的課程從54學時消減到48學時甚至是32學時，對數字電路課程教學帶來極大的挑戰(zhàn)。

二、相關問題產生的原因

我們認為導致傳統(tǒng)數字電路課程教學面臨越來越大的挑戰(zhàn)的原因很多，但歸結下來，主要集中在以下幾個方面：

首先是教學內容的陳舊。目前的數字電路的課程基本教學思想還是與二十年前數字電路的教學思想相同，即以中規(guī)模邏輯芯片為基礎，講解其基本功能和使用方法。但隨著微電子技術的發(fā)展和進步，目前數字系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)日趨復雜，普遍采用語言描述和系統(tǒng)設計的方法，基于中規(guī)模芯片實現(xiàn)邏輯電路的場景已經被淘汰。雖然某些新的教材引進了VHDL的相關內容，更換教材名稱，但本質上是換湯不換藥的做法。換言之，目前的數字電路課程已經不能夠給學生后續(xù)課程的學習提供有效的基礎知識，這是數字電路教學所面臨最嚴峻的挑戰(zhàn)。

其次是現(xiàn)有的教學方法和手段無法有效地幫助學生進行學習。隨著多媒體技術和PPT技術在教學中的應用，傳統(tǒng)的教學方法和教學手段得到極大地改變。PPT的引入降低了教師講課的工作量，有助于教師在課堂講授更多的知識。然而這種教學法帶來一個很大的弊端就是學生與教師的互動大幅度降低，課堂淪落為學生聽教師念PPT。教師僅僅關注于“教”的過程，學生“學”的過程實際上是在教師掌控之外的。教和學的脫節(jié)，導致學生學習效率的大幅度降低。另一方面，由于高校教師承擔繁重的科研任務，一般是無法批改學生作業(yè)，因此，對學生學習的效果無法監(jiān)控，不了解學生學習過程中真實的難點和痛點，無在教——學——習三者之間有效的反饋閉環(huán)，及時解決教學中存在的問題，導致學生學習中的問題和困難越積越深，最終失去學習的興趣和信心。

再次，在目前的高校對教師的考評過程中，重科研、輕教學的風氣很重。許多老師將教學活動看作負擔，而將主要的精力投入到科研活動中。在他們看來，教學是一個重復的體力活動，既沒有什么意義，也沒有什么回報。在學校的年終考評中，重視的是論文發(fā)表數，項目經費數，少有人關心教學行為。而重視教學的教師，雖然受到學生的歡迎，但在職稱晉升和績效考核方面都非常吃虧，使得老師，特別是年輕教師更加厭惡教學活動，進而導致教學質量下降，學生也對上課失去興趣。

最后是數字時代和互聯(lián)網技術的發(fā)展改變了現(xiàn)代教育的內涵和意義。傳統(tǒng)的教學注重的是知識的傳承。但在數字信息時代，知識的數量以指數的形式增加。很多知識在短短幾年內就得到淘汰和更新，因此，注重知識的教授是無法滿足數字時代對高等教育提出的要求的?；ヂ?lián)網時代，關注的是人的各種能力而非擁有的知識。因此，新時代的高等教育應當更加重視學生能力的培養(yǎng)，因此傳統(tǒng)的教學模式和方法面臨著變革。而教師的角色，也在發(fā)生變化。對于數字電路課程的教學來說，也面臨同樣的問題。

三、可能的解決方案

對于前一部分提出的目前數字電路課程教學中的問題及原因，許多教育工作者做出了很好的探索工作[1-3]，在這里從電子系專業(yè)的教學思考出發(fā)，分析數字電路課程教學過程所需要解決的問題[4]，給出了一些自己的思考。

首先是對教學內容進行相應的更新，即在教學過程中，注重課程邏輯和工程方法的介紹和講解，不拘泥于具體知識點的教授，特別大幅度減少具體器件型號的功能和使用的內容。增加VHDL內容的介紹以及數字電路設計思想的介紹，介紹對學生有用的知識，介紹比較新的知識，讓學生明確這些知識對他們今后的學習和工作有用，這樣才會激發(fā)他們的學習興趣。

此外，在數字電路課程的配套實驗課中，應當增加關于FPGA芯片設計和使用的內容，大幅度刪除傳統(tǒng)中規(guī)模芯片的實驗內容。這樣，有利于學生學習最新的知識，同時也有助于學生后續(xù)課程的學習，以及參加相關的科技競賽活動，最終提升學生的動手能力。

其次是改進教學方法，在教學的環(huán)節(jié)中讓學生參與進來。不論學生是主動或者是被動地參與課堂教學，他都會提升課堂關注度，提升學習興趣，提高學習效率。同時，課堂學習效率的提升也有助于降低學生課后的學習負擔，使得學生學習形成正反饋。在課堂結束后，關注學生的作業(yè)情況，通過作業(yè)情況，了解學生在課堂上的學習效果，并據此修正自己的教學計劃和方法。

再次，將上課不再看作單獨的教學過程，而看作一種特殊的科研過程。既是提升教師教學興趣的一種方法，也可以有效改進教學質量，提高學生學習效率的手段。在這個過程當中，教師的研究題目是如何使得學生更高效地利用學校提供的資源提升學生自身在某個方向的能力，因此教學過程將不再是一成不變的周而復始的講課勞動，而是動態(tài)的、變化的學生進步的過程。學生在教師有針對性的教學行為中，也能夠更有效地提升自己。

最后可以采用新的網絡技術來幫助學生學習。比如將相關課件共享在網上，使得學生可以在課后進行相關復習。利用網絡資源，可以獲得大量的習題，選擇其中合適的習題，對學生進行有針對性的練習，可以幫助學生掌握所學的知識和方法，提升學生解決問題的能力。除此之外，針對具體的知識難點和問題，制作短視頻，這樣給學生在課后復習課程內容提供幫助，部分學生上課沒有理解清楚的問題可以通過視頻來得到解答，有效解決因學生個人能力差異造成的學習進度不同帶來的教學難題。

四、教學實踐及后續(xù)思考

在具體的教學活動中，筆者嘗試采用一些具體的方法來實踐上述想法。主要有以下幾個方面：

1.讓學生參與教學活動。即在上課過程中，盡可能地讓學生參與教學過程。比如讓學生回答一些剛剛學過的內容，在例題講解過程中，某些涉及到學生學過的知識點的步驟采取讓學生主動解答的方式；允許學生相互之間討論和交流，激發(fā)學生的學習熱情。將學生在課堂上的參與行為與學生的平時成績掛鉤，激勵學生參與學習。

2.重視例題和練習環(huán)節(jié)，即重點通過例題講解來讓學生掌握相關知識點，接著通過及時的練習讓學生熟練運行這些知識去解決相關問題，并解答他們解決問題過程中出現(xiàn)的問題。這樣，學生的學習興趣可以得到提升，同時學習效率也有提高。

3.重視作業(yè)和考試的反饋行為。將作業(yè)和考試的結果利用起來，作為教學效果的重要分析指標。作業(yè)通過助教反饋學生的主要錯誤，來及時獲得教學效果的評估，并修正教學行為。試卷成績則可以通過統(tǒng)計分析的方法，明確自己在整個學期教學行為中的不足和缺陷，并在下一學期的教學行為中予以改進。

4.重視教學科研活動，即測試不同的教學方法的教學效果，不斷改進自己的做法，及時總結不合適的嘗試，并分析原因，在下一個教學活動中對教學行為予以改進，以獲得更好的教學效果。

在采用上述方法后，比較明顯的收獲是對學生的學習進度和現(xiàn)狀有一定程度的了解。學生在教學初期的不積極得到一定的改善。說明上述方法是有效的，但在今后的工作中仍然需要進一步地改進，并采用新的手段來幫助學生進行數電課程的學習。

參考文獻：

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[2]宋偉，朱幼蓮.“數字電路”課程設計教學改革探索[J].江蘇技術師范學院，2011，（08）.

[3]岳小力，張曉鵬.數字電路的實驗教學改革與探索[J].計算機教育，2014，（02）.

[4]王華東，何豐.電子系專業(yè)課程教育面臨的挑戰(zhàn)與思考[J].教育教學論壇，2015，（08）.