《數(shù)字電子技術(shù)》課堂引入成果為本教學(xué)的探索

張利娜 劉尚爭(zhēng) 李定珍

摘要：圍繞成果為本的教學(xué)體系，論述引入的原因以及成果為本教育的內(nèi)涵。針對(duì)數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)存在的問(wèn)題，進(jìn)行知識(shí)結(jié)構(gòu)重構(gòu)，并從學(xué)習(xí)階段、學(xué)生特點(diǎn)選取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)和評(píng)價(jià)方式，對(duì)以學(xué)生最終學(xué)習(xí)成果為驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)專業(yè)課程教學(xué)模式和方法進(jìn)行了初步探索與實(shí)踐。研究結(jié)果表明，該方法適用于數(shù)字電子技術(shù)課程。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革;數(shù)字電子技術(shù);成果為本教育;課程教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）39-0155-02

一、引言

2010年6月，中共中央國(guó)務(wù)院發(fā)布了《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》，文中指出“探索并推行新型教育教學(xué)方法”，積極應(yīng)對(duì)日趨激烈的國(guó)際人才競(jìng)爭(zhēng)。因此，教學(xué)實(shí)踐需要不斷探索符合國(guó)家教育方針，滿足社會(huì)需求的教學(xué)改革。為此，把成果為本教育（outcome-based education，OBE）模式引入數(shù)字電子技術(shù)的課堂教學(xué)。

OBE是20世紀(jì)80年代末90年代初興起于美國(guó)的一種教育方式，廣泛認(rèn)可的一種OBE定義是由美國(guó)教育家William.Spady提出的，它是指教育系統(tǒng)圍繞學(xué)生畢業(yè)時(shí)能達(dá)到的成果，明確組織并關(guān)注所有教學(xué)工作的一種教育方式[1-2]。我國(guó)引入OBE也就是近幾年的事情，比西方發(fā)達(dá)國(guó)家晚了約20年，這與我國(guó)科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才特點(diǎn)的需求密切相關(guān)[3-4]。

傳統(tǒng)教育系統(tǒng)按照時(shí)間線推進(jìn)工作，而OBE則是以學(xué)生成果為核心的反向設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)教學(xué)體系關(guān)注學(xué)生什么時(shí)候?qū)W知識(shí)和怎樣學(xué)知識(shí)的問(wèn)題，而OBE教學(xué)方式注重學(xué)什么和學(xué)得好不好的問(wèn)題，即實(shí)現(xiàn)了從“什么時(shí)候/怎么樣”到“什么成果/是否掌握”的轉(zhuǎn)變。OBE通常有三種形式：（1）傳統(tǒng)OBE。學(xué)科優(yōu)先，重點(diǎn)放在內(nèi)容和年級(jí)，并且教室和現(xiàn)實(shí)脫節(jié)。（2）過(guò)渡性O(shè)BE。教學(xué)重點(diǎn)從教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)能力方面，比如批判性思維、解決問(wèn)題和溝通能力。（3）轉(zhuǎn)換型OBE。它與傳統(tǒng)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)完全不同，教學(xué)重點(diǎn)與實(shí)際生活緊密結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生多樣化的角色表現(xiàn)能力、處理復(fù)雜問(wèn)題的能力。學(xué)習(xí)不再是基于年級(jí)而是基于在一定時(shí)間段內(nèi)學(xué)生必須成功的理念。本文提到的OBE是指第三種形式的OBE教學(xué)體系。

二、數(shù)字電子技術(shù)課堂教學(xué)內(nèi)容、問(wèn)題和思考

數(shù)字電子技術(shù)具有較強(qiáng)的理論性和鮮明的工程技術(shù)特征。通過(guò)講授邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、門電路、觸發(fā)器、組合和時(shí)序邏輯電路、脈沖波形的產(chǎn)生與整形、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件、A/D和D/A轉(zhuǎn)換器等知識(shí)，使學(xué)生能描述數(shù)字電路的基礎(chǔ)理論知識(shí)、數(shù)字電路系統(tǒng)的工作原理和分析方法，運(yùn)用仿真軟件分析與調(diào)試數(shù)字電子電路，獨(dú)立完成課程實(shí)踐規(guī)定的電子電路的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試。

目前，數(shù)字電子技術(shù)課堂教學(xué)存在的教學(xué)問(wèn)題至少包含四個(gè)方面：（1）新器件和新應(yīng)用的更新速度快，半導(dǎo)體工藝水平和數(shù)電與模電融合等新技術(shù)的發(fā)展，迅速增加課程內(nèi)容。此時(shí)，如何重構(gòu)和優(yōu)化課程知識(shí)模塊是當(dāng)前要梳理清楚的一個(gè)基本問(wèn)題。（2）教學(xué)手段簡(jiǎn)單化約束了教學(xué)效果的增強(qiáng)。為了促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的實(shí)現(xiàn)，學(xué)生要掌握不同學(xué)習(xí)時(shí)期的學(xué)習(xí)能力，有的放矢地選擇合適的教學(xué)策略。（3）對(duì)社會(huì)需求、學(xué)生學(xué)習(xí)能力及學(xué)生學(xué)習(xí)差異性欠缺深思，面對(duì)課程的抽象知識(shí)，學(xué)生搞不明白學(xué)習(xí)成果與社會(huì)需求的聯(lián)系。清晰地闡明這一問(wèn)題幫助學(xué)生反復(fù)深思是很關(guān)鍵的。（4）學(xué)習(xí)成果的考核方式單一化限制了所有學(xué)生達(dá)到最終的學(xué)習(xí)目標(biāo)。圍繞學(xué)生終極學(xué)習(xí)成果需要客觀的、綜合的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

總而言之，在OBE教學(xué)體系中，管理者需要凝練有益于學(xué)生終生學(xué)習(xí)的專業(yè)或?qū)W科教學(xué)目標(biāo)，還要投入實(shí)踐教學(xué)所需的擴(kuò)充教學(xué)資源硬件的資金，要對(duì)沒(méi)有接觸過(guò)OBE教學(xué)模式的教師進(jìn)行培訓(xùn)，以保證良好的教學(xué)質(zhì)量。在管理者和教師的引導(dǎo)下，學(xué)生應(yīng)該多參與學(xué)習(xí)，并為自己的學(xué)習(xí)行為負(fù)責(zé)，最終與實(shí)際生活相結(jié)合，在實(shí)際環(huán)境下，具備處理復(fù)雜問(wèn)題的能力。學(xué)校管理者、教師和學(xué)生之間要相互協(xié)作，使OBE教學(xué)體系的發(fā)展趨于完善。

三、數(shù)字電子技術(shù)的成果驅(qū)動(dòng)教學(xué)

1.重構(gòu)課程知識(shí)結(jié)構(gòu)。為協(xié)調(diào)學(xué)習(xí)時(shí)間長(zhǎng)度和新技術(shù)發(fā)展帶來(lái)的課程內(nèi)容增多問(wèn)題，確保教學(xué)秩序的穩(wěn)定，對(duì)課程知識(shí)進(jìn)行重構(gòu)。課程內(nèi)容重構(gòu)為三個(gè)模塊：（1）數(shù)字電路系統(tǒng)基本概念，包括數(shù)制與碼制、門電路和邏輯代數(shù)，結(jié)合實(shí)際電路和十進(jìn)制知識(shí)講解這部分內(nèi)容，這部分內(nèi)容是先修課程模擬電子技術(shù)中常用半導(dǎo)體器件內(nèi)容的擴(kuò)展，防止過(guò)度重復(fù)。（2）邏輯電路分析與設(shè)計(jì)，包括組合和時(shí)序邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)及常用邏輯電路的應(yīng)用，這部分內(nèi)容應(yīng)結(jié)合應(yīng)用案例串講各個(gè)邏輯模塊，擴(kuò)展半導(dǎo)體器件存儲(chǔ)知識(shí)以及相關(guān)前沿研究。（3）典型集成電路，主要講解脈沖波形發(fā)生器原理及應(yīng)用，A/D、D/A轉(zhuǎn)換器原理及應(yīng)用，這部分內(nèi)容應(yīng)結(jié)合軟件仿真，輔助理解集成電路器件的工作原理，運(yùn)用綜合案例串講器件應(yīng)用，擴(kuò)展數(shù)字/模擬技術(shù)融合器件的前沿研究。

2.因材施教。在OBE教學(xué)中，教師是學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主要參與者。學(xué)生必須制訂一個(gè)合理的目標(biāo)并努力實(shí)現(xiàn)。為做到因材施教，教師要做到以下幾點(diǎn)：（1）了解學(xué)生進(jìn)行課程學(xué)習(xí)的必備知識(shí)和技能，這是進(jìn)行課堂教學(xué)的前提條件。（2）給學(xué)生解釋完成單元學(xué)習(xí)任務(wù)需要他們做到的事情，即學(xué)習(xí)目標(biāo)。（3）為了讓所有學(xué)生掌握單元目標(biāo)，可以進(jìn)行全體、小組或個(gè)人等教學(xué)方式。（4）對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)并對(duì)學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)定。

3.教學(xué)策略與教學(xué)評(píng)估。教學(xué)策略是教育工作者通過(guò)構(gòu)建有意義的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生掌握學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)成果的行動(dòng)指南。教學(xué)評(píng)估是教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的反饋方式。二者結(jié)合是為了確保專業(yè)教學(xué)目標(biāo)的圓滿實(shí)現(xiàn)。針對(duì)數(shù)字電子技術(shù)課程的能力培養(yǎng)目標(biāo)，要綜合運(yùn)用多媒體教學(xué)、案例教學(xué)、啟發(fā)教學(xué)、全班討論、小組作業(yè)、合作學(xué)習(xí)、學(xué)生研究等多種方法開展教學(xué)。教學(xué)方式、教學(xué)策略和教學(xué)評(píng)估分三個(gè)階段進(jìn)行，分別是：（1）課堂階段，采用多媒體和案例教學(xué)，使用互評(píng)、師評(píng)和考試的評(píng)價(jià)方式。（2）實(shí)驗(yàn)階段，引導(dǎo)操作實(shí)踐和任務(wù)討論進(jìn)行教學(xué)，通過(guò)操作考核和報(bào)告撰寫進(jìn)行評(píng)價(jià)。（3）自主設(shè)計(jì)階段，引導(dǎo)文獻(xiàn)查閱、軟件仿真和任務(wù)討論進(jìn)行教學(xué)，通過(guò)電路設(shè)計(jì)新穎度、文檔處理翔實(shí)度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。

四、總結(jié)

在數(shù)字電子技術(shù)課程中引入成果為本的教學(xué)方式是以學(xué)生最終學(xué)習(xí)成果為核心，以學(xué)生自我學(xué)習(xí)為主導(dǎo)，以教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)為激勵(lì)，以教學(xué)評(píng)估為反饋，能有效增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)知識(shí)的能力。采用多種方式確保因材施教，依據(jù)學(xué)生自身興趣和特點(diǎn)有效增強(qiáng)其學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，使每個(gè)學(xué)生都能達(dá)到既定的學(xué)習(xí)目標(biāo)。進(jìn)行知識(shí)結(jié)構(gòu)重構(gòu)，一方面避免課程之間內(nèi)容交叉引起的重復(fù)，另一方面保證教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合前沿，同時(shí)兼顧時(shí)效性。根據(jù)不同學(xué)習(xí)階段制定恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略和教學(xué)評(píng)價(jià)方法，保證良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]Spady W G.Outcome-Based Education：Critical Issues and Answers[M].American Association of School Administrators，1801 North Moore Street，Arlington，VA 22209，1994.

[2]Killen R.Outcomes-based education：Principles and possibilities[J].Unpublished manuscript，University of Newcastle，faculty of education，2000.

[3]龔本剛，桂云苗，程幼明.成效為本教學(xué)法及在《物流管理》教學(xué)中的應(yīng)用[J].寧波大學(xué)學(xué)報(bào)：教育科學(xué)版，2011，33（2）：1-4.

[4]陳啟浩，劉修國(guó).學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向的《微波遙感》教學(xué)探索與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2014，（45）：283-284.

The Discussion of Outcome-Based Education to Leading in Digital Electronic Technology Course

ZHANG Li-na，LIU Shang-zheng，LI Ding-zhen

（School Of Electronics and Electrical Engineering，Nanyang Institute of Technology，Nanyang，Henan 473004，China）

Abstract：This paper discusses the necessity for Digital Electronic Technology course，and connotation of the outcome-based education.Aiming at the problems existing in the teaching of Digital Electronic Technology，we reconstruct the knowledge structures，and select the appropriate teaching and evaluation methods according to the different learning phases and characteristics of the students.Then，we preliminarily explore and practice the teaching way and methods in the professional basic course.The research demonstrates that the way of outcome-based education is appropriate to the course of digital electronic technology.

Key words：transformation of education;Digital Electronic Technology;outcome-based education;course teaching