淺談工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下《數(shù)字電路》的教學(xué)改革措施

唐洪 邱天爽 劉海龍

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.22.170

摘 要：工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)課程教學(xué)提出了新要求。鑒于《數(shù)字電路》課程在電子信息與電氣工程類專業(yè)中對(duì)學(xué)生能力的重要支撐作用，該文淺談了《數(shù)字電路》在工程認(rèn)證理念指導(dǎo)下的教學(xué)改革措施，包括：討論了“成果導(dǎo)向”理念的應(yīng)用，根據(jù)需求設(shè)計(jì)了課程的教學(xué)目標(biāo)，為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)而采取的教學(xué)手段；“持續(xù)改進(jìn)”的教學(xué)質(zhì)量管理，建立“評(píng)價(jià)—反饋—改進(jìn)”的反復(fù)循環(huán)。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認(rèn)證 數(shù)字電路 成果導(dǎo)向 持續(xù)改進(jìn)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）08（a）-0170-02

隨著我國(guó)加入《華盛頓協(xié)議》，并成為該協(xié)議的簽約成員，具有國(guó)際實(shí)質(zhì)等效的工程教育專業(yè)認(rèn)證工作在全國(guó)各高校專業(yè)陸續(xù)展開。根據(jù)對(duì)中國(guó)工程教育認(rèn)證協(xié)會(huì)的文件理解[1]，工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心，是要確認(rèn)工科專業(yè)畢業(yè)生達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，是一種以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向的合格性評(píng)價(jià)。因此，工程教育專業(yè)認(rèn)證要求專業(yè)課程體系設(shè)置圍繞學(xué)生畢業(yè)能力達(dá)成的核心任務(wù)展開，并建立持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，保證專業(yè)教育質(zhì)量。從電子信息與電氣工程類專業(yè)的補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)看，《數(shù)字電路》課程包含了此類專業(yè)的工程基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)畢業(yè)生能力支撐有重要貢獻(xiàn)?？梢姡稊?shù)字電路》在認(rèn)證中具有重要的分量。該文淺談在工程教育專業(yè)認(rèn)證的大背景下，將認(rèn)證的基本理念[2-3]應(yīng)用于《數(shù)字電路》的教學(xué)改革[4-5]，達(dá)到工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，支撐畢業(yè)生能力，提高教學(xué)質(zhì)量。

1 “成果導(dǎo)向”理念在《數(shù)字電路》教學(xué)中的應(yīng)用

1.1 “成果導(dǎo)向”的教學(xué)設(shè)計(jì)

“成果導(dǎo)向”也稱為能力導(dǎo)向、目標(biāo)導(dǎo)向，是學(xué)生通過(guò)教育過(guò)程而獲得的學(xué)習(xí)成果。具體到《數(shù)字電路》課程，是指學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)獲得的能力。“成果導(dǎo)向”要求反向的教學(xué)設(shè)計(jì)，由需求決定課程目標(biāo)。為此，需要研究工程教育專業(yè)認(rèn)證的通用標(biāo)準(zhǔn)、電子信息與電氣工程類專業(yè)的補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)校的辦學(xué)思想和辦學(xué)定位、電子信息類的行業(yè)需求、課程系統(tǒng)的銜接需求，設(shè)計(jì)了詳細(xì)的能力目標(biāo)。

學(xué)習(xí)數(shù)字電路基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論知識(shí)，掌握常用集成器件原理、符號(hào)、功能，以及由常用器件組成的組合電路、時(shí)序電路等基本知識(shí)。

掌握組合電路、時(shí)序電路的分析和設(shè)計(jì)方法，進(jìn)而分析和設(shè)計(jì)以中規(guī)模集成電路為主組成的數(shù)字系統(tǒng)，具有設(shè)計(jì)組合電路和時(shí)序電路的能力。

掌握脈沖電路、模數(shù)-數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、存儲(chǔ)器及可編程邏輯器件的原理及常用電路的設(shè)計(jì)。

掌握基本的數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。

掌握超高速集成電路硬件描述語(yǔ)言VHDL，并用VHDL設(shè)計(jì)各種數(shù)字電路和系統(tǒng)。

培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生掌握典型數(shù)字電路的實(shí)驗(yàn)方法，獲得實(shí)驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練，具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)和查閱有關(guān)技術(shù)資料的能力。

1.2 “成果導(dǎo)向”的教學(xué)實(shí)施

為了適應(yīng)成果導(dǎo)向的教學(xué)要求，有必要轉(zhuǎn)變教學(xué)實(shí)施方法，從灌輸知識(shí)的課堂轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)能力的課堂，從單向傳輸?shù)恼n堂轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘞蚪涣鏖_放的課堂，使得知識(shí)在師生之間、學(xué)生之間傳遞、交流與互動(dòng)。針對(duì)這些教學(xué)實(shí)施方法的轉(zhuǎn)變，有針對(duì)性地采取措施，包括在課堂教學(xué)中補(bǔ)充大量工程實(shí)例，建立“慕課”形成師生、學(xué)生之間的多向交流。

關(guān)于補(bǔ)充工程實(shí)例。在工程性較強(qiáng)的章節(jié)，包括組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路、脈沖電路、數(shù)模-模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件，結(jié)合電路原理，加入若干工程實(shí)例的電路圖、電路實(shí)物、調(diào)試測(cè)試過(guò)程。這些工程實(shí)例對(duì)課堂理論教學(xué)進(jìn)行強(qiáng)有力的支撐，給學(xué)生留下了深刻映像，提高工程應(yīng)用能力，使得課堂有趣，教學(xué)進(jìn)程松緊適度。

關(guān)于建立“慕課”。將《數(shù)字電路》的全部課程劃分成多達(dá)上百個(gè)知識(shí)點(diǎn)，為每個(gè)知識(shí)點(diǎn)制作10～15 min的視頻，并講解知識(shí)點(diǎn)的理論、應(yīng)用等，同時(shí)為每個(gè)知識(shí)點(diǎn)配備練習(xí)題。慕課內(nèi)容存放于學(xué)校指定服務(wù)器，學(xué)生可在自由時(shí)間、自由空間，學(xué)習(xí)任意的內(nèi)容。課程論壇豐富了師生之間、學(xué)生之間的交流渠道。可見，“慕課”將封閉課堂轉(zhuǎn)換成了開放課堂，延伸了學(xué)習(xí)時(shí)間、空間和內(nèi)容。“慕課”是一種新手段，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式、評(píng)價(jià)方式等方面的變革。

2 “持續(xù)改進(jìn)”理念在《數(shù)字電路》教學(xué)中的應(yīng)用

“持續(xù)改進(jìn)”理念貫穿了工程教育專業(yè)認(rèn)證的全過(guò)程。持續(xù)改進(jìn)的效果與課程教學(xué)質(zhì)量密不可分。具體到《數(shù)字電路》課程，就是要建立“評(píng)價(jià)—反饋—改進(jìn)”的反復(fù)循環(huán)，持續(xù)地改進(jìn)教學(xué)活動(dòng)，以保障學(xué)生獲得的能力與課程目標(biāo)相符合。要求在教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)控和定期評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度，并根據(jù)反饋對(duì)教學(xué)質(zhì)量存在的問(wèn)題采取糾正和預(yù)防措施，防止其再次產(chǎn)生。

為此，可行的做法包括：（1）每次課堂結(jié)束前5 min，進(jìn)行小測(cè)驗(yàn)。由學(xué)生完成預(yù)先準(zhǔn)備的、跟該次課堂教學(xué)目標(biāo)密切相關(guān)的測(cè)驗(yàn)題目，形成教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度的反饋。（2）根據(jù)“慕課”的測(cè)驗(yàn)結(jié)果，形成目標(biāo)達(dá)成度的反饋。（3）學(xué)生定期作業(yè)，形成的反饋。將這些反饋結(jié)果登記在教學(xué)記錄表中，掌握每名學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，及時(shí)把握每個(gè)人的目標(biāo)達(dá)成度，對(duì)偏離目標(biāo)的個(gè)人予以及時(shí)關(guān)注、提醒、糾正，形成確保教學(xué)質(zhì)量的“評(píng)價(jià)—反饋—改進(jìn)”的反復(fù)循環(huán)。

3 結(jié)語(yǔ)

工程教育專業(yè)認(rèn)證是我國(guó)近年來(lái)提高高校教育質(zhì)量的重大舉措。在這樣的大背景下，各專業(yè)的每一門課程都有必要進(jìn)行針對(duì)性的改革，從灌輸知識(shí)向?qū)υ捊虒W(xué)轉(zhuǎn)化、封閉教學(xué)向開放課堂轉(zhuǎn)化、知識(shí)教學(xué)向能力教學(xué)轉(zhuǎn)化。該文在工程教育專業(yè)認(rèn)證理念指導(dǎo)下，淺談了《數(shù)字電路》的教學(xué)改革措施，為同行們參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證[EB/OL].http：//cn.ceeaa.org.cn/.

[2] 李志義.解析工程教育專業(yè)認(rèn)證的成果導(dǎo)向理念[J].中國(guó)高等教育，2014（17）：7-10.

[3] 李志義.解析工程教育專業(yè)認(rèn)證的持續(xù)改進(jìn)理念[J].中國(guó)高等教育，2015（16）：33-35.

[4] 李智慧，張慶輝，張德賢，等.工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下電子類專業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)導(dǎo)向研究[J].課程教育研究，2015（12）：227.

[5] 俞路，潘艷秋，吳雪梅.以工程教育專業(yè)認(rèn)證為導(dǎo)向培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)[J].教育教學(xué)論壇，2015（42）：196-197.