張彬，錢進(jìn)，王石，帥小應(yīng)，蔡程飛，陶旭帆

摘要：在工程教育認(rèn)證的專業(yè)背景下，結(jié)合泰州學(xué)院543人才培養(yǎng)模式，該文將OBE教學(xué)理念引入《數(shù)字邏輯電路》的教學(xué)中。經(jīng)過實(shí)踐得到的成果，導(dǎo)向理念教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、綜合運(yùn)用數(shù)字電路理論分析和解決實(shí)際問題的能力是有幫助的。

中圖分類號：G424? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）34-0281-02

近年來，在工程教育認(rèn)證的專業(yè)背景下[1]，本科教學(xué)工作要更加突出應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式，我校提出了“543”人才培養(yǎng)模式改革，強(qiáng)調(diào)專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相對接，建構(gòu)以學(xué)生能力發(fā)展為核心的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系。因此，傳統(tǒng)的以教師為主體的教育體系需要加以改變，從而構(gòu)建“學(xué)生為中心”的教學(xué)體系。

Spandy[2]在1981年首次提出了“成果導(dǎo)向”教育理念（Outcome Based Education，簡稱OBE），這是一種以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的理念。我國的工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)也是借鑒了其內(nèi)涵，要求學(xué)生必須通過評價達(dá)到畢業(yè)要求。這就要求所有的教學(xué)大綱，教學(xué)手段都要圍繞著讓學(xué)生學(xué)有所得為中心[3-4]。

1 《數(shù)字邏輯電路》課程分析

《數(shù)字邏輯電路》是我校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的必修課，通過本課程讓學(xué)生掌握數(shù)字電路的一些知識，為學(xué)習(xí)單片機(jī)相關(guān)知識打下基礎(chǔ)。

2 《數(shù)字邏輯電路》課程中OBE理念的應(yīng)用

2.1 制定OBE理念的課程大綱

首先，除了要根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的畢業(yè)要求，教師還要根據(jù)學(xué)生的學(xué)情制定相適應(yīng)的教學(xué)大綱，由于在我校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)以及計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程安排下，《數(shù)字電路》這門課程是在學(xué)生在大二上學(xué)期學(xué)習(xí)的，在此之前沒有安排《模擬電子電路》和《電路原理》等相關(guān)課程的學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生對相關(guān)電路的基礎(chǔ)知識比較薄弱，在制定大綱的時候會補(bǔ)充一些其他的基礎(chǔ)知識，比如在學(xué)習(xí)第三章門電路之前，會給學(xué)生補(bǔ)充一些模電里面半導(dǎo)體的知識。同時在此基礎(chǔ)上，引入OBE理念形成新的教學(xué)大綱。

2.2選擇合適的教學(xué)手段

引入OBE理念后，教師要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式。傳統(tǒng)的課堂，都是以教師為主體，老師講，學(xué)生聽和記，這樣并不能滿足工程認(rèn)證背景下對學(xué)生的要求，我們要有意識地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識和能力。

課前，教師要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)下一次課學(xué)習(xí)的章節(jié)知識點(diǎn)，要求學(xué)生自己寫出認(rèn)為重難點(diǎn)的知識點(diǎn)，以督促其在課堂上有重點(diǎn)地去學(xué)習(xí)。課中，教師加強(qiáng)啟發(fā)式教學(xué)，比如在講到組合邏輯電路這一章節(jié)，以生活中一個簡單舉重比賽的案例，要求學(xué)生利用所學(xué)知識去設(shè)計電路，來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。同時在課堂中，要加強(qiáng)互動性教學(xué)，以保持學(xué)生聽課的效果，比如，由于新冠肺炎疫情的原因，我校目前《數(shù)字邏輯電路》還在進(jìn)行線上教學(xué)，我校使用的教學(xué)平臺是騰訊會議，這個平臺有個比較好的功能就是互動批注，在講到電路分析設(shè)計的時候，可以讓學(xué)生在遠(yuǎn)程自己去分析設(shè)計電路圖，以保證在線教學(xué)的效果。除了在課堂上有問答互動環(huán)節(jié)，下課后，教師也要留些綜合的相關(guān)思考題給學(xué)生作為課后習(xí)題，鼓勵學(xué)生以小組的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)討論交流，以提升學(xué)生的邏輯思維能力和培養(yǎng)其團(tuán)結(jié)合作的能力，從而全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

2.3 注重課程的實(shí)踐教學(xué)

工程認(rèn)證和OBE理念都強(qiáng)調(diào)了學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)，通過實(shí)踐教學(xué)可以讓學(xué)生更加直接地學(xué)習(xí)和鞏固知識點(diǎn)，提高學(xué)生的實(shí)踐動手能力。

傳統(tǒng)的《數(shù)字邏輯電路》課程教學(xué)主要以理論講解為主，以基礎(chǔ)知識為主，實(shí)踐環(huán)節(jié)缺乏，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情不高，對此我?！稊?shù)字邏輯電路》課程理論課結(jié)束后安排有16個課時的實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是需要激發(fā)提高的，這樣才能在實(shí)踐的環(huán)節(jié)中充分地鞏固已學(xué)的理論知識，根據(jù)OBE理念主要讓學(xué)生使用Multisim仿真軟件完成以下幾個實(shí)驗：1）門電路的功能測試及變換（2課時）：用與非門實(shí)現(xiàn)異或門的邏輯功能并測試功能;2）組合邏輯電路的設(shè)計與測試（6課時）：設(shè)計舉重裁判電路，并測試電路邏輯功能、用與非門設(shè)計三人表決電路，并測試電路邏輯功能、使用譯碼器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)Y=AB+AC、使用譯碼器實(shí)現(xiàn)紅綠燈故障報警電路、用與或非門設(shè)計全加器電路，并測試電路邏輯功能;3）觸發(fā)器及其應(yīng)用（2課時）：測試JK和D觸發(fā)器的邏輯功能、使用JK觸發(fā)器，構(gòu)成T、D觸發(fā)器;4）時序邏輯電路的設(shè)計與測試（4學(xué)時）：測試中規(guī)模同步十進(jìn)制計數(shù)器邏輯功能、使用74LS160設(shè)計同步置數(shù)及異步置零的實(shí)現(xiàn)七進(jìn)制計數(shù)器、設(shè)計一個111序列檢測器;5）555定時器及其應(yīng)用（2學(xué)時）。這幾個實(shí)驗主要旨在讓學(xué)生先學(xué)習(xí)Multisim仿真軟件如何使用，再通過時間學(xué)習(xí)學(xué)會自己動手，讓學(xué)生在實(shí)踐中鞏固知識要點(diǎn)，充分掌握組合邏輯電路，半導(dǎo)體存儲電路和時序邏輯電路等重要知識點(diǎn)，從而同時可以初步具備綜合起來運(yùn)用學(xué)過的科學(xué)理論以及技術(shù)手段來分析并解決過程問題的基本能力[5]。

2.4了解學(xué)生群體的差異性

OBE以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，要取得良好的學(xué)習(xí)成果。不同學(xué)生、班級對于知識的吸收與應(yīng)用也不盡相同，這就要求授課教師要對其授課班級有著一定的認(rèn)識和理解。要根據(jù)不同學(xué)生、不同班級的認(rèn)知水平，學(xué)習(xí)能力和自身素質(zhì)進(jìn)行針對性地教學(xué)。例如：在實(shí)驗二的組合邏輯電路的設(shè)計與測試中，有著邏輯抽象、邏輯表達(dá)式、轉(zhuǎn)換邏輯圖（將邏輯表達(dá)式的表達(dá)形式轉(zhuǎn)換成集成譯碼器及選擇器的表達(dá)形式）、元件放置、接線并測試這五個最基本的步驟，然而不同的學(xué)生、班級對于這五個步驟會有不同的認(rèn)知程度和理解深度，在Multisim仿真軟件中進(jìn)行實(shí)踐操作也會有快有慢，各不相同。既然要以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，那么就要求教師在教學(xué)實(shí)踐過程中對不同的班級，甚至不同的學(xué)生進(jìn)行一定的特殊性指導(dǎo)。授課教師可以在學(xué)生設(shè)計電路之時對班級進(jìn)行巡視，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題，從而見微知著，對整個班級的情況有所了解，也可對此制定相應(yīng)的教學(xué)策略，進(jìn)一步貫徹以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教學(xué)模式。

2.5 進(jìn)行教師教學(xué)評價

在以往的教學(xué)模式中，教師是最大主體，這就導(dǎo)致小部分教師個人風(fēng)格過于明顯，會在學(xué)生群體中產(chǎn)生兩極分化現(xiàn)象，最終導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)成果良莠不齊，整體效果不佳。對于某些同學(xué)的學(xué)習(xí)體驗相當(dāng)不友好，在這樣的情況下，就要了解一些學(xué)生的訴求，對其任課老師的教學(xué)方式進(jìn)行改善，減少兩極分化，最終呈現(xiàn)整體性學(xué)習(xí)成果向好?；谶@樣的理念訴求我們開放了教師教學(xué)評價，學(xué)生可以主動發(fā)表自己的意見，由學(xué)習(xí)委員整理并提交，評價體系如表1：

我校建立的課堂教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)體系將教師的教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)效果相結(jié)合。教學(xué)態(tài)度20分、教學(xué)內(nèi)容30分、教學(xué)方法30分、教學(xué)效果20分，這四個大類又細(xì)分為十欄，一欄10分，合計100分。要求學(xué)生客觀、實(shí)事求是地去評判，我們會對所有學(xué)生提交的結(jié)果并根據(jù)實(shí)際情況綜合打分，并且告知相關(guān)教師。教師的教學(xué)評價一切是以學(xué)生的訴求為主體，契合了OBE的理念，主要考慮的是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的滿意度，讓學(xué)生能夠更好地融入課堂;也讓每一位授課教師認(rèn)識到自己在教學(xué)上的不足，從而總結(jié)教訓(xùn)，為學(xué)生提供更好的課堂氛圍和學(xué)習(xí)動力，為以后的教學(xué)提供寶貴經(jīng)驗，讓《數(shù)字邏輯電路》這門課程更加完善，真正做到“以學(xué)生為中心”。

2.6 建立綜合的評價體系

傳統(tǒng)的課程考核主要就是以卷面考試為主，有些學(xué)生臨時抱佛腳，對知識點(diǎn)死記硬背，這樣并不能考核學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，這種考核方式不能夠全面地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在這種情況下，基于OBE理念建立我校《數(shù)字邏輯電路》的綜合評價體系如表2所示：

我校建立的《數(shù)字邏輯電路》綜合評價體系主要把過程考核、實(shí)踐考核和期末考試卷面考核結(jié)合在一起，過程考核占比40%，實(shí)踐考核占比20%，期末考試占比60%。過程考核由三部分構(gòu)成，包括：課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、實(shí)驗成績。課堂表現(xiàn)主要考查學(xué)生的上課考勤、認(rèn)真程度、課堂中參與互動的積極性以及課堂提問的回答情況;平時作業(yè)主要考查學(xué)生完成教師線上和線下作業(yè)的情況;實(shí)驗成績主要考查學(xué)生實(shí)驗過程中的準(zhǔn)備情況、完成情況、實(shí)驗報告的情況，同時學(xué)生實(shí)驗完成的獨(dú)立性和創(chuàng)新性也是重要的評定標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐考核主要通過一個綜合性的實(shí)驗看學(xué)生的獨(dú)立完成情況，主要根據(jù)學(xué)生的設(shè)計思路、設(shè)計方案、設(shè)計結(jié)果來評分，如果有創(chuàng)新性可以適當(dāng)?shù)丶臃帧Ｆ谀┛荚嚢凑战虒W(xué)大綱制定相對應(yīng)的考綱進(jìn)行命題考核，對于教師出的試卷本課程都要求命題人提供命題雙向細(xì)目表以便系主任審核試卷是否與考綱相符合。最后課程考核結(jié)束后，本課程的授課教師都會一起分析研討考核情況，分析不足，總結(jié)教訓(xùn)，為下一年度《數(shù)字邏輯電路》課程的教學(xué)提供經(jīng)驗。

3 結(jié)束語

工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下，本文以《數(shù)字邏輯電路》課程為例，把先進(jìn)的OBE教學(xué)理念引入其中，結(jié)合泰州學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生的學(xué)情，從制定相適應(yīng)的教學(xué)大綱，選擇合適的教學(xué)手段，注重課程的實(shí)踐，到建立課程的綜合評價體系，都很有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和綜合運(yùn)用數(shù)字電路理論分析和解決實(shí)際問題的能力，以達(dá)到本課程的教學(xué)目的。

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【通聯(lián)編輯：梁書】