數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

殷建軍， 黃 瓊， 尹 令， 崔金榮， 曹 維

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)與信息學(xué)院，廣州510642）

0 引 言

當(dāng)前全球范圍內(nèi)正在經(jīng)歷新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命，綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈，而人才和教育的競(jìng)爭(zhēng)成為最核心和最關(guān)鍵的競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域［1-2］，這對(duì)我國(guó)工程科技人才的培養(yǎng)提出了新的和更高的要求。為適應(yīng)當(dāng)前的科技和產(chǎn)業(yè)革命，培養(yǎng)一大批高素質(zhì)的復(fù)合型人才，國(guó)家深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展等重大戰(zhàn)略，加快推進(jìn)“雙一流”建設(shè)，特別是2017 年教育部推進(jìn)“新工科”建設(shè)后，先后形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”等指導(dǎo)性文件，為高校工程教育改革創(chuàng)新指明了新的方向［3-4］。

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)不斷深入工科，全社會(huì)迫切需要一批創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)、工程實(shí)踐能力突出、綜合素質(zhì)高、具有國(guó)際視野的復(fù)合型高素質(zhì)人才［5］。實(shí)踐育人體系是人才培養(yǎng)的重要組成部分，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)工程技術(shù)人員的重要環(huán)節(jié)［6］。面對(duì)“新工科”的新要求，現(xiàn)有教學(xué)模式難以完成相應(yīng)的人才培養(yǎng)任務(wù)，高校需要對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行調(diào)整，不斷提高人才培養(yǎng)工作的針對(duì)性和有效性。

數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程是計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、電子、電氣、控制、人工智能等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是工科中受眾廣、影響面大的一門核心專業(yè)課程，實(shí)踐性和應(yīng)用性非常強(qiáng)。對(duì)照新工科建設(shè)的要求，數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程在目前的教學(xué)過(guò)程中存在諸多不足，特別是實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨巨大挑戰(zhàn)。

1 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

（1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)仍然以驗(yàn)證理論知識(shí)和掌握實(shí)驗(yàn)技能為主，沒(méi)有體現(xiàn)全方位提升學(xué)生綜合素質(zhì)的要求。長(zhǎng)期以來(lái)，一些高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)主要是驗(yàn)證已經(jīng)講授過(guò)的理論知識(shí)和讓學(xué)生掌握一些基本的實(shí)驗(yàn)技能，而對(duì)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、自主探索精神、工程倫理意識(shí)、生態(tài)意識(shí)、價(jià)值觀養(yǎng)成等其他方面沒(méi)有或者較少關(guān)注，而這些方面都是新工科的基本要求，是培養(yǎng)德學(xué)兼修、德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)工程人才和促進(jìn)人才全面發(fā)展的核心素養(yǎng)［7］。

（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中仍然是“老師帶著學(xué)生做”，忽視了學(xué)生的主動(dòng)性和能動(dòng)性。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，都是以老師為主導(dǎo)，學(xué)生跟著老師的節(jié)奏走，“老師講，學(xué)生做”，或者是老師把實(shí)驗(yàn)方法和流程編寫(xiě)成實(shí)驗(yàn)手冊(cè)，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)手冊(cè)的流程操作一遍就完成任務(wù)了。這種方法既不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更不能激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性、能動(dòng)性和創(chuàng)造性，難以到達(dá)理想的教學(xué)效果。

（3）雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中英語(yǔ)使用較少，沒(méi)有有效利用實(shí)驗(yàn)室這一重要的英語(yǔ)學(xué)習(xí)交流陣地。近年來(lái)，為了促進(jìn)中國(guó)高等教育的國(guó)際化，培養(yǎng)具有國(guó)際視野的復(fù)合型人才，國(guó)內(nèi)高校開(kāi)始探索開(kāi)設(shè)各類雙語(yǔ)課程［8］。但在實(shí)際執(zhí)行的過(guò)程中，雙語(yǔ)僅僅體現(xiàn)在教材、課件、學(xué)習(xí)資料和理論課堂上，在實(shí)驗(yàn)室較少甚至沒(méi)有使用英語(yǔ)。而實(shí)際上實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐工程能力的重要陣地，也是師生面對(duì)面交流最多、深入討論最有效的地方，應(yīng)該大力鼓勵(lì)和推廣在實(shí)驗(yàn)中使用英語(yǔ)交流和寫(xiě)作，切實(shí)提高學(xué)生的專業(yè)英語(yǔ)綜合應(yīng)用能力。

（4）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核仍然以“實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確”為綱，缺乏全面評(píng)價(jià)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)考核和評(píng)價(jià)體系?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)考核標(biāo)準(zhǔn)，大都是以實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確為標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有考慮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)，較少關(guān)注他們是如何解決問(wèn)題的，也沒(méi)有關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能力的提高、情感的體驗(yàn)、態(tài)度和價(jià)值觀的形成、人文和管理素養(yǎng)的提升。

2 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

為了改進(jìn)人才培養(yǎng)，按照“新工科”建設(shè)的理念和要求，對(duì)課程進(jìn)行了綜合改革。數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)從2016 年春開(kāi)始進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué)，2018 年春對(duì)照“新工科”的要求進(jìn)行了全面的教學(xué)改革與實(shí)踐。

2.1 雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念與目標(biāo)

數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)課旨在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用邏輯設(shè)計(jì)工具M(jìn)ultisim軟件平臺(tái)和數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱以及常用中規(guī)模芯片等，使用邏輯電路分析與設(shè)計(jì)的基本方法解決應(yīng)用問(wèn)題，提升學(xué)生工程實(shí)踐能力和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力；同時(shí)將雙語(yǔ)教學(xué)模式應(yīng)用于該課程，以增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)的綜合運(yùn)用能力，使學(xué)生成為既精通專業(yè)知識(shí)又精通專業(yè)外語(yǔ)的高素質(zhì)復(fù)合型人才。

2.2 雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系設(shè)計(jì)

2.2.1 “三橫四縱”實(shí)驗(yàn)教學(xué)架構(gòu)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力最有效的途徑［9］，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入雙語(yǔ)教學(xué)模式，能夠使學(xué)生在理解專業(yè)知識(shí)、掌握操作技能的同時(shí)，進(jìn)一步豐富英語(yǔ)專業(yè)詞匯，培養(yǎng)學(xué)生閱讀原版英文教材的習(xí)慣和提高使用英文版軟件的能力，為今后閱讀英文文獻(xiàn)、從事科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

通過(guò)研究、分析國(guó)內(nèi)外數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，結(jié)合該課程的培養(yǎng)目標(biāo)，提出并設(shè)計(jì)了“三橫四縱”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)架構(gòu)，如圖1 所示。

圖1 三橫四縱實(shí)驗(yàn)教學(xué)架構(gòu)

“三橫”由基礎(chǔ)性、設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)構(gòu)成，形成階梯遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)體系，逐步提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)“規(guī)范與扎實(shí)”，旨在強(qiáng)化學(xué)生基礎(chǔ)能力，全面規(guī)范學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)突出“應(yīng)用與拓展”，目標(biāo)是在專業(yè)基礎(chǔ)上提升學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，并拓展其知識(shí)視野；綜合實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)“綜合與創(chuàng)新”，學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，推動(dòng)其工程實(shí)踐能力的提高和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

“四縱”由自主學(xué)習(xí)意識(shí)養(yǎng)成、工程實(shí)踐能力提升、英語(yǔ)應(yīng)用能力提升、綜合能力發(fā)展4 個(gè)方面組成?！八目v”貫穿整個(gè)“三橫”之中，與“三橫”相輔相成。自主學(xué)習(xí)意識(shí)養(yǎng)成針對(duì)當(dāng)前學(xué)生對(duì)老師的依賴性強(qiáng)、自主學(xué)習(xí)意識(shí)薄弱、自主學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)的現(xiàn)狀，著重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立、自主學(xué)習(xí)的能力。工程實(shí)踐能力提升著眼于扭轉(zhuǎn)學(xué)生“會(huì)做題不會(huì)動(dòng)手”的局面，通過(guò)多種途徑切實(shí)提高學(xué)生的解決實(shí)際問(wèn)題和會(huì)動(dòng)手的能力。英語(yǔ)應(yīng)用能力提升旨在進(jìn)一步豐富學(xué)生的英語(yǔ)專業(yè)詞匯、提升專業(yè)英語(yǔ)應(yīng)用能力，培養(yǎng)具有國(guó)際視野的復(fù)合型人才。綜合能力發(fā)展強(qiáng)調(diào)通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生口頭表達(dá)、書(shū)面寫(xiě)作、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)等方面的能力，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

2.2.2 階梯型雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

為了切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐能力，對(duì)數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)雙語(yǔ)課程的學(xué)時(shí)進(jìn)行了重大調(diào)整，理論課由原來(lái)的64 學(xué)時(shí)降為56 學(xué)時(shí)，而實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)由原來(lái)的16學(xué)時(shí)增至32 學(xué)時(shí)。充裕的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為學(xué)生完成綜合性、高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)任務(wù)提供了保障。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容結(jié)合英語(yǔ)原版教材、中文參考教材和實(shí)驗(yàn)箱的特點(diǎn)，由課程組老師自行編寫(xiě)，以中英雙語(yǔ)的形式提供給學(xué)生，一共包括8 個(gè)實(shí)驗(yàn)：1 個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，5 個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，2 個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，如表1 所示，這些實(shí)驗(yàn)形成了階梯型的實(shí)驗(yàn)體系。

表1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

2.3 多樣性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

采用實(shí)驗(yàn)箱+ Multisim軟件仿真的混合方法開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。用實(shí)驗(yàn)箱做實(shí)驗(yàn)可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的物理感覺(jué)，提高學(xué)生的操作能力。而隨著實(shí)驗(yàn)復(fù)雜度的提高，采用軟件仿真能夠節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)效率。

2.3.1 任務(wù)驅(qū)動(dòng)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是以實(shí)用主義作為教育理論基礎(chǔ)而提出的“學(xué)生中心，從做中學(xué)”的教學(xué)模式［10-12］。在數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)課中，引入任務(wù)驅(qū)動(dòng)法旨在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提升學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)成幾個(gè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，明確每個(gè)任務(wù)的內(nèi)容和要求。再將學(xué)生分組，每2 或3 個(gè)學(xué)生為1 組，由學(xué)生自由組合，相互協(xié)作共同去完成每一個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。鼓勵(lì)學(xué)生從資料收集、方案擬定、計(jì)算分析、繪圖與仿真、物理實(shí)現(xiàn)、現(xiàn)場(chǎng)答辯到撰寫(xiě)報(bào)告，全過(guò)程自行完成，強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心”，充分尊重學(xué)生的興趣和自主性；同時(shí)，倡導(dǎo)組內(nèi)和組間同學(xué)的討論和交流，通過(guò)不同觀點(diǎn)的交鋒，補(bǔ)充、修正和加深每個(gè)學(xué)生對(duì)當(dāng)前問(wèn)題的解決方案。教師從主導(dǎo)型轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)助型，只起到引導(dǎo)和啟發(fā)的作用。以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法給予了學(xué)生充分發(fā)揮的空間，強(qiáng)化了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維的能力。

2.3.2 雙向提問(wèn)式PBL實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

PBL（Problem-Based Learning）也就是以問(wèn)題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)［13］，該教育模式由美國(guó)神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在1969 年提出，已經(jīng)成為國(guó)際上流行的一種教學(xué)方式［14-15］。愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò)：“提出問(wèn)題比解決問(wèn)題更重要”。在數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)課中，主要通過(guò)雙向提問(wèn)激發(fā)學(xué)生積極思考、自主學(xué)習(xí)。

教師在課堂上不是唱獨(dú)角戲，而是將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成多個(gè)問(wèn)題，采用問(wèn)題的方法把實(shí)驗(yàn)剖析給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生積極思考，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生去解決實(shí)際問(wèn)題；在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收階段，根據(jù)項(xiàng)目?jī)?nèi)容和現(xiàn)場(chǎng)演示出現(xiàn)的新情況，實(shí)時(shí)向?qū)W生提問(wèn)，促進(jìn)學(xué)生思考。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求學(xué)生積極向老師提問(wèn)，組內(nèi)和組間同學(xué)相互提問(wèn)，并把提問(wèn)作為一種激勵(lì)機(jī)制，納入實(shí)驗(yàn)考評(píng)中；特別是針對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的異常情況，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考、大膽提問(wèn)，培養(yǎng)其刨根問(wèn)底的探究精神和科學(xué)家品質(zhì)。

2.3.3 輸入輸出浸入式雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

浸入式教學(xué)起源于加拿大，最早應(yīng)用于外語(yǔ)教學(xué)，使學(xué)生在進(jìn)行基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的過(guò)程當(dāng)中能夠始終浸泡在目標(biāo)語(yǔ)言的環(huán)境當(dāng)中，在長(zhǎng)時(shí)間的熏陶和感染下就能夠自然而然地形成一種運(yùn)用目標(biāo)語(yǔ)言進(jìn)行交流的意識(shí)和能力。將其應(yīng)用到數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)雙語(yǔ)課程中，希望能夠加強(qiáng)學(xué)生自覺(jué)學(xué)習(xí)英語(yǔ)的意識(shí)，最終提高學(xué)生專業(yè)英語(yǔ)的應(yīng)用水平。

在該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中，主要?jiǎng)?chuàng)新使用輸入輸出侵入式教學(xué)方法。輸入的主要途徑包括教師課堂講解、學(xué)生閱讀原版教材和英文實(shí)驗(yàn)資料、學(xué)生使用英文版本的仿真軟件等。輸出是提高學(xué)生口語(yǔ)能力的主要方法。相對(duì)理論課堂而言，實(shí)驗(yàn)室是更好的面對(duì)面交流場(chǎng)所，是學(xué)生集中輸出的好時(shí)機(jī)。鼓勵(lì)學(xué)生在對(duì)話、問(wèn)答、討論、辯論、演示、寫(xiě)作等環(huán)境中盡量使用英語(yǔ)。在實(shí)驗(yàn)初期階段，鼓勵(lì)大家在交流時(shí)先用英語(yǔ)說(shuō)出主要專業(yè)詞匯和進(jìn)行簡(jiǎn)單的英語(yǔ)日常對(duì)話；在實(shí)驗(yàn)中期，鼓勵(lì)大家盡量多地使用英語(yǔ)交流和寫(xiě)作；在實(shí)驗(yàn)后期，要求學(xué)生在資料搜集、計(jì)算、繪圖、討論、答辯、撰寫(xiě)報(bào)告等過(guò)程中盡量使用英語(yǔ)。

2.3.4 規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)過(guò)程管理

對(duì)于每個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生用不同方法和從不同的角度解決問(wèn)題，但每個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)必須嚴(yán)格按照規(guī)范化的流程進(jìn)行，以培養(yǎng)學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的意識(shí)，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)必須包含以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟：①根據(jù)題目，給出完整的分析和計(jì)算過(guò)程；②根據(jù)計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行電路設(shè)計(jì)并畫(huà)出完整的邏輯電路圖；③根據(jù)畫(huà)出的電路圖進(jìn)行Multisim仿真；④Multisim仿真測(cè)試通過(guò)后，在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行硬件布線和運(yùn)行調(diào)試；⑤硬件調(diào)試無(wú)誤后，向老師演示并回答老師的提問(wèn)；⑥撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

2.4 多元化的考核和評(píng)價(jià)體系

2.4.1 考核原則

（1）注重過(guò)程。本課程考核關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)，特別關(guān)注他們是如何解決問(wèn)題的，關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能力的提高、情感的體驗(yàn)、態(tài)度和價(jià)值觀的形成，而不是僅僅關(guān)注他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（2）考核多元化。本課程考核標(biāo)準(zhǔn)多元、考核內(nèi)容和方式多元，從實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、演示答辯、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境維護(hù)、英語(yǔ)應(yīng)用等多方面進(jìn)行考核，避免以實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為唯一考核標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。

（3）關(guān)注差異。關(guān)注每個(gè)學(xué)生的差異，注意給信心不足的學(xué)生提供成功的機(jī)會(huì)。盡最大努力滿足學(xué)生多方面的需求，特別是精神情感方面的需求，讓每一個(gè)學(xué)生都參與進(jìn)來(lái)。

2.4.2 考核和評(píng)價(jià)體系

數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)雙語(yǔ)課程的考核由平時(shí)成績(jī)和期末卷面成績(jī)構(gòu)成，分別占60%和40%。其中，平時(shí)成績(jī)包括考勤、課堂測(cè)試、課后作業(yè)和實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)部分占平時(shí)成績(jī)的70%，即占總成績(jī)的42%，而且實(shí)行的是“一票否決制”，也就是如果實(shí)驗(yàn)成績(jī)低于60 分（滿分100 分），該課程視為不及格。

每個(gè)實(shí)驗(yàn)的考核內(nèi)容和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表2 所示，考核內(nèi)容共有9 項(xiàng)，其中，實(shí)驗(yàn)態(tài)度包括提前預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)認(rèn)真、不遲到不曠課、不在實(shí)驗(yàn)室玩手機(jī)；實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括：內(nèi)容完整、格式規(guī)范、條理清晰、實(shí)驗(yàn)體會(huì)深刻；實(shí)驗(yàn)室安全與環(huán)境維護(hù)主要要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持環(huán)境整潔，在實(shí)驗(yàn)后保證電腦關(guān)機(jī)、電源關(guān)閉和實(shí)驗(yàn)箱整理完畢。

各項(xiàng)考核內(nèi)容所占分值：實(shí)驗(yàn)態(tài)度、計(jì)算過(guò)程、電路圖、回答問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)提問(wèn)、英語(yǔ)應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)室安全與環(huán)境維護(hù)分別為10 分；結(jié)果驗(yàn)收、實(shí)驗(yàn)報(bào)告分別為15分。教師根據(jù)每項(xiàng)考核內(nèi)容對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程的表現(xiàn)進(jìn)行不同等級(jí)的評(píng)價(jià)，各等級(jí)的評(píng)價(jià)系數(shù)A為1，B 為0． 85，C為0． 7，D為0． 55，E為0． 4。各個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)根據(jù)其復(fù)雜度和難度在實(shí)驗(yàn)總體考核中所占比重不同，實(shí)驗(yàn)1 占10%，實(shí)驗(yàn)2 ～6 占12%，實(shí)驗(yàn)7 ～8 占15%。

每個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)的得分由各項(xiàng)考核內(nèi)容的分值和對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)等級(jí)加權(quán)得到：

式中：Si為第i項(xiàng)考核內(nèi)容的分值；Pi為第i項(xiàng)考核內(nèi)容的評(píng)價(jià)等級(jí)系數(shù)；N為考核內(nèi)容的項(xiàng)數(shù)；G為每個(gè)實(shí)驗(yàn)的得分。

表2 實(shí)驗(yàn)任務(wù)考核內(nèi)容和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)驗(yàn)課總分由各個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)按照所得分值和所占比重加權(quán)得到：

式中：Gj為第j個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)的得分，Lj為第j個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)的占比，M為實(shí)驗(yàn)任務(wù)數(shù)，W為實(shí)驗(yàn)總分。

將式（1）代入式（2）得學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課程總分：

3 改革效果

3.1 教學(xué)反饋與評(píng)價(jià)

教學(xué)反饋與評(píng)價(jià)是反映教學(xué)效果的一種有效手段，主要包括學(xué)校教務(wù)質(zhì)量監(jiān)控網(wǎng)上學(xué)生反饋與評(píng)教、實(shí)驗(yàn)課的學(xué)生問(wèn)卷以及教學(xué)督導(dǎo)組的評(píng)價(jià)。

（1）教務(wù)質(zhì)量監(jiān)控網(wǎng)上的反饋與評(píng)教。學(xué)校教務(wù)質(zhì)量監(jiān)控網(wǎng)上的學(xué)生反饋貫穿整個(gè)學(xué)期，是學(xué)生對(duì)教師教學(xué)效果反饋的重要渠道，且全部是匿名，學(xué)生表達(dá)的意見(jiàn)相對(duì)真實(shí)。從學(xué)生反饋的意見(jiàn)分析來(lái)看，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、方法和評(píng)價(jià)體系認(rèn)可度較高；課程初期在英語(yǔ)學(xué)習(xí)和使用上遇到困難較多，到了課程中后期絕大部分同學(xué)已經(jīng)適應(yīng)了雙語(yǔ)教學(xué)，并認(rèn)為自己的專業(yè)英語(yǔ)水平有提高。在2018 年和2019 年的期末評(píng)教中，4 位主講教師的評(píng)教得分均在本院前15%，學(xué)生對(duì)“該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)鞏固了我的理論知識(shí)，提高了我的實(shí)踐能力”的滿意度平均達(dá)到了92． 68%。

（2）實(shí)驗(yàn)課的學(xué)生問(wèn)卷反饋。為了促進(jìn)實(shí)驗(yàn)課的改革，教學(xué)督導(dǎo)組從2018 年春季開(kāi)始，在每個(gè)學(xué)期結(jié)束后對(duì)各門實(shí)驗(yàn)課開(kāi)展單獨(dú)的網(wǎng)上問(wèn)卷調(diào)查。在2018 年和2019 年的兩年問(wèn)卷調(diào)查中，“實(shí)驗(yàn)課加深了對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解”“實(shí)驗(yàn)課提高了我的專業(yè)實(shí)踐能力”“實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)了我的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神”“實(shí)驗(yàn)課提高了我的個(gè)人創(chuàng)新能力”“我的英語(yǔ)應(yīng)用能力得到了提升”5 個(gè)方面的平均評(píng)分分別在88 ～95 之間。

（3）教學(xué)督導(dǎo)組的評(píng)價(jià)。學(xué)院教學(xué)督導(dǎo)組主要從課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果4 個(gè)大的方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，兩年的總體評(píng)價(jià)均為A。

3.2 學(xué)生參加創(chuàng)新項(xiàng)目和學(xué)科競(jìng)賽取得的成績(jī)

數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)雙語(yǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為學(xué)生鞏固計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)、提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和培養(yǎng)學(xué)生自主探索的精神奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在學(xué)完該門課程后，學(xué)生積極參與到學(xué)院硬件創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的研究工作中，并參加了各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、學(xué)科競(jìng)賽和老師的科研項(xiàng)目。2018 年和2019年，共有33 項(xiàng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目是以硬件為基礎(chǔ)的，其中國(guó)家級(jí)5 項(xiàng)，省級(jí)10 項(xiàng)，校級(jí)18 項(xiàng)。在學(xué)生參加的物聯(lián)網(wǎng)大賽、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)大賽、電子設(shè)計(jì)大賽和機(jī)器人競(jìng)賽中，共有41 人獲獎(jiǎng)，其中獲國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)6 人，省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)35 人。

3.3 課程建設(shè)取得新成績(jī)

經(jīng)過(guò)4 年的教學(xué)改革與實(shí)踐，特別是近兩年對(duì)照新工科的改革創(chuàng)新，數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)雙語(yǔ)課程由于教學(xué)效果和研究成果突出，被評(píng)為校級(jí)“精品資源共享課程”，同時(shí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)正積極申報(bào)省級(jí)精品課程建設(shè)項(xiàng)目。在2019 年，數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)入選我校首批“高水平大學(xué)建設(shè)之全英課程”建設(shè)項(xiàng)目。

4 結(jié) 語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，是實(shí)踐育人體系的重要組成部分，新工科給實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了更高的要求。高校應(yīng)從新工科的內(nèi)涵和要求出發(fā)，不斷推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法、評(píng)價(jià)體系的持續(xù)改進(jìn)，進(jìn)而探索高素質(zhì)工程技術(shù)人才的培養(yǎng)模式，為我國(guó)高等工程教育的發(fā)展做出新的貢獻(xiàn)。