李春　蔣玲

：針對當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)與多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)今學(xué)校不可或缺的線下課程輔助模式之一。尤其在近兩年新冠疫情不斷反復(fù)的嚴(yán)峻形勢下，線上教學(xué)模式得到了迅速的推廣。將其與電子設(shè)計自動化軟件（EDA）相結(jié)合，增強(qiáng)了書本上繁瑣知識點的直觀性，同時有效地提高學(xué)生上課的積極性，使得課程設(shè)計體系達(dá)到了最優(yōu)。該文將數(shù)字電子技術(shù)與EDA軟件和教學(xué)思政相融合，進(jìn)行了數(shù)字電子技術(shù)線上教學(xué)模式的探索。

：數(shù)字電子技術(shù) ?網(wǎng)絡(luò)教學(xué)??EDA軟件 ?教學(xué)思政

中圖分類號：G642;TN79-4 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ??文章編號：1672-3791（2022）02（b）-0000-00

?With the rapid development of the Internet and multimedia technology， online teaching has become one of the indispensable offline curriculum support modes in schools today. Especially under the severe situation of coronavirus disease in recent?years， the online teaching mode has been rapidly promoted. Combining with electronic design automation software （EDA）， it enhances the intuitiveness of tedious knowledge points in books. Meanwhile， it will effectively increase students' motivation in class and the best curriculum design system can be obtained. This paper integrates digital electronics with EDA software and curriculum ideological and political education to explore the online teaching mode of digital electronic technology.

?Digital electronic technology; Online teaching; EDA software; Curriculum ideological

近10年以來，隨著互聯(lián)網(wǎng)與個人終端設(shè)備的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)逐漸成為一種新興的教學(xué)方式，在專業(yè)的現(xiàn)場教學(xué)平臺基礎(chǔ)上，依托輔助教學(xué)軟件實現(xiàn)了異地、實時、互動性強(qiáng)的新教育教學(xué)模式。尤其這場突如其來新冠疫情的介入，席卷了整個世界，更是打亂了人們正常的生活和學(xué)習(xí)節(jié)奏。為了保證廣大國內(nèi)學(xué)生正常學(xué)習(xí)生活的進(jìn)行，教育部提出了“停課不停教、不停學(xué)”的政策方針。為了積極響應(yīng)中央的號召，保證師生的人身安全，緩解地方的防疫壓力，各地方院校紛紛出臺了“學(xué)生延遲返校、學(xué)校線上按時開課、教師遠(yuǎn)程教學(xué)靈活指導(dǎo)”的相關(guān)政策。“慕課”“雨課堂”“騰訊會議”等多種線上教學(xué)模式得到了極大的推廣與應(yīng)用?；诖?，筆者在總結(jié)線上教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)當(dāng)前數(shù)字電子技術(shù)線上教學(xué)的特點與不足進(jìn)行分析，如教學(xué)手段單一、EDA軟件輔助應(yīng)用以及思政融合等方面做出初步探索與部分看法。

1?

傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)內(nèi)容往往是根據(jù)書本教材圍繞知識點來展開教學(xué)的。但課程電路結(jié)構(gòu)多，知識點較為繁雜，需要在有限的上課時間將眾多的芯片電路工作原理解釋清楚，時間緊、任務(wù)量繁重。而這一點問題，在線上教學(xué)上得到了凸顯。因此，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的線上教學(xué)不僅僅是簡單的教學(xué)環(huán)境或工具的改變，教學(xué)模式和方法也需要與時俱進(jìn)。據(jù)研究表明，大學(xué)生認(rèn)為影響線上教學(xué)效果的因素主要有以下幾個方面：（1）線上教學(xué)課堂的氛圍。與傳統(tǒng)的線下教學(xué)相比，線上教學(xué)如果單一地采用PPT講授，缺少了師生之間面對面的直接交流，直接導(dǎo)致了學(xué)生的上課熱情和參與感下降，課堂整體分為受到影響，學(xué)生容易產(chǎn)生倦怠心理，無法集中精神融入教學(xué)當(dāng)中。而老師也無法直觀感受學(xué)生的上課狀態(tài)，不能精準(zhǔn)地控制講課的節(jié)奏，致使線上課程的教學(xué)質(zhì)量無法得到保障。（2）部分老師教學(xué)方式的單一。在線上教學(xué)過程中，某些教師教課方式沿襲著以前的“照本宣科”的傳統(tǒng)，上課內(nèi)容缺乏創(chuàng)新力和想象性，使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)疲勞，漏聽重要的知識點，降低課堂的整體效果。（3）學(xué)生自身對網(wǎng)課的適應(yīng)能力。由于在學(xué)生群體中，個體的差異性也比較明顯，部分學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)這一新興的教學(xué)模式適應(yīng)性高，相應(yīng)地網(wǎng)絡(luò)教學(xué)效果較好。而部分自身克制能力比較差的學(xué)生，網(wǎng)課效果往往不是很理想。（4）線上教學(xué)作業(yè)量的多少。部分老師針對線上教學(xué)期間作業(yè)量的布置有著明顯的差異。每個學(xué)生對作業(yè)量的接收程度也各自有區(qū)別。如果作業(yè)量高于學(xué)生的接受程度，相應(yīng)地容易引起學(xué)生的厭倦心理，甚至利用網(wǎng)上已有的答案復(fù)制粘貼，敷衍地完成作業(yè)，達(dá)不到真正布置作業(yè)的效果。

因此，針對上面凸顯的幾個問題，線上教學(xué)模式應(yīng)該遵循以學(xué)生為中心、教師為主體，突出案例的模擬仿真、虛擬現(xiàn)實情景，確保師生之間互動的實時性，確保學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。可以從以下幾個方面嘗試進(jìn)行改革：（1）教師在線上教學(xué)過程中可以適當(dāng)?shù)馗鶕?jù)具體情況增加或補(bǔ)充一些教學(xué)環(huán)節(jié)。為了提高學(xué)生課堂的參與感，可以設(shè)計課堂討論區(qū)、課堂效果評價區(qū)。例如：引入小組討論模式，可以有效地增強(qiáng)師生之間互動交流的機(jī)會。在進(jìn)行具體邏輯電路的講解過程中，教師可以對學(xué)生進(jìn)行分小組進(jìn)行討論，每個小組成員5人左右。學(xué)生根據(jù)課堂上講解的內(nèi)容進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，與日常生活中的具體應(yīng)用電路相結(jié)合，分析比較他們之間的特點。教師給予點評，并對達(dá)成度好的小組成員予以平時分的獎勵。這可以極大地促進(jìn)學(xué)生自身的團(tuán)結(jié)協(xié)作意識，同時也極大地激發(fā)他們課前預(yù)習(xí)和課后溫習(xí)的動力。小組合作學(xué)習(xí)，可以打破傳統(tǒng)線上教學(xué)中枯燥的教學(xué)氛圍，使得學(xué)生在集體討論中踴躍發(fā)言促進(jìn)其學(xué)習(xí)的積極性，使線上課堂更具有趣味性，提升自身的學(xué)習(xí)效率。增加網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的在線測試模塊，幫助學(xué)生及時了解當(dāng)前的學(xué)習(xí)情況，教師也能夠根據(jù)學(xué)生的反饋實時地調(diào)整上課進(jìn)度和授課方法，提高學(xué)生的知識掌握效率。（2）線上教學(xué)過程中，需要教師需要更為充分合理的課程設(shè)計。在進(jìn)行線上教學(xué)之前，教師需要提前做好備課準(zhǔn)備，合理規(guī)劃講、輔導(dǎo)、答疑和學(xué)生討論的內(nèi)容和相關(guān)環(huán)節(jié)，避免“流水賬”式的講課形式。蘇霍姆林斯基曾經(jīng)說過：“教師的語言修養(yǎng)在極大程度上決定了學(xué)生在課堂上的腦力勞動的效率”。而這，則直接地影響到教師教學(xué)的效率高低和質(zhì)量的優(yōu)劣。成功的、有感染力的語言表達(dá)和渲染，可以提高教師教學(xué)的高效性。數(shù)字電子技術(shù)作為一門抽象性和邏輯性均比較高的科目，教師上課過程中需要做到語言簡明準(zhǔn)確、風(fēng)趣幽默，同時能夠結(jié)合當(dāng)今的電子技術(shù)發(fā)展背景旁征博引。需要教師對數(shù)字電子技術(shù)課程的專業(yè)術(shù)語以及相關(guān)的概念公式的表達(dá)能夠清晰明了、通俗易懂，避免上課過于啰嗦，使學(xué)生感覺煩躁。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中，教師能夠圖文并茂，避免在講解過程中全片幅的文字和公式出現(xiàn)，充分利用網(wǎng)上現(xiàn)有的材料。需要教師有效地整合教學(xué)資源，嘗試多元化的教課手段和教學(xué)風(fēng)格，采用整體和單獨輔導(dǎo)的有機(jī)結(jié)合模式，定期地針對重點和難點以及學(xué)生反饋的問題進(jìn)行在線答疑，提高教學(xué)效果。課后，可以利用在線問卷調(diào)查的方式，了解學(xué)生整體的學(xué)習(xí)進(jìn)展，并方便接下來的持續(xù)改進(jìn)。（3）合理利用班委的監(jiān)督模式，加強(qiáng)學(xué)生的自我管理。線上教學(xué)和傳統(tǒng)的課堂教學(xué)不同，缺少了教師的直接監(jiān)督，個別學(xué)生會出現(xiàn)掛機(jī)聽課的現(xiàn)象。這個過程中，可以利用班委加強(qiáng)學(xué)生的自我監(jiān)督，完善簽到和點名系統(tǒng)。與此同時，幫助學(xué)生制訂學(xué)習(xí)計劃表，促進(jìn)其線上、線下的合理對接。線上教學(xué)作為目前高等教育的補(bǔ)充模式，需要有針對性地改革和創(chuàng)新，才能使其揚長避短，充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢，成為新型教學(xué)模式中不可或缺的一部分。利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，教師同時可以將對應(yīng)的教學(xué)資料上傳到共享平臺上，或直接為學(xué)生提供相關(guān)的科學(xué)技術(shù)網(wǎng)站，如電子發(fā)燒友網(wǎng)、中國電子電工網(wǎng)等。學(xué)生可以根據(jù)需求，有選擇地進(jìn)行下載。

2?

數(shù)字電子技術(shù)主要是以邏輯門電路器件為核心部件的電子技術(shù)，其發(fā)展趨勢離不開理論和實踐的結(jié)合。教學(xué)過程中，如果只是單一的知識點的講解，不僅枯燥和乏味，學(xué)生往往抱著應(yīng)付考試的目的去死記硬背，只知其表而不懂其里，更難以勾起他們的上課熱情。傳統(tǒng)的實踐教學(xué)中往往采用數(shù)字電子實驗箱作為實驗設(shè)備，學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)書的內(nèi)容，對信號源、芯片管腳、示波器、電源和地線通過連線完成操作任務(wù)。然而實驗過程中，學(xué)生經(jīng)常會在芯片的排布與走線，器件和設(shè)備的好壞上花費大量的精力，有限的時間內(nèi)無法做到真正靜下心來去分析和檢查電路。學(xué)生雖然學(xué)會了一些簡單的操作技巧，卻無法掌握電路故障的排查和糾錯能力，而課余時間離開實驗室，學(xué)生就無法繼續(xù)實驗，缺乏對學(xué)生分析問題能力、解決問題能力以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

同傳統(tǒng)課堂教學(xué)相比，線上教學(xué)在這方面，卻有著得天獨厚的優(yōu)勢。EDA（Electronic?Design?Automation）是近些年來發(fā)展起來的現(xiàn)代電子技術(shù)：以計算機(jī)為工作平臺、融合應(yīng)用電子技術(shù)、信息處理、計算機(jī)技術(shù)以及智能化為一體的計算機(jī)輔助設(shè)計軟件工具。隨著大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展， EDA技術(shù)也越來越多地引入到數(shù)電課堂教學(xué)的應(yīng)用當(dāng)中。線上教學(xué)與線上實時仿真相結(jié)合，促進(jìn)了理論知識的靈活變現(xiàn)，同時也提高了學(xué)生動手設(shè)計電路和分析電路問題的能力。數(shù)電的理論知識體系中從基本的邏輯門應(yīng)用到卡諾圖的化簡，這些理論過程培養(yǎng)了學(xué)生數(shù)字邏輯思維的方式，但工作應(yīng)用中時效率很低，不適合解決稍大型電子系統(tǒng)的建立和設(shè)計流程。而使用EDA軟件更有利于學(xué)生理解和建立新的組合電路，具有高效、設(shè)計靈活、直觀和便于驗證等優(yōu)點。目前常見的幾種EDA教學(xué)輔助工具主要有Multisim、Protues、Protel等構(gòu)建數(shù)字電子技術(shù)實驗平臺。線上教學(xué)中，虛擬仿真的流程可以分為4個部分：（1）老師層面項目信息的發(fā)布;（2）學(xué)生基礎(chǔ)與理論知識點的學(xué)習(xí);（3）團(tuán)隊或小組形式搭建具體電路的仿真模塊;（4）實驗結(jié)果的仿真運行與結(jié)果分析。學(xué)生可以通過模擬平臺或獨自的仿真軟件選擇合適的EDA軟件工具，根據(jù)發(fā)布的實驗要求搭建電路，過程中遇到問題可以團(tuán)隊形式解決，將實驗操作過程中的數(shù)據(jù)信息以及相關(guān)的仿真參數(shù)、程序代碼以及電路圖紙以電子檔的形式輸出到數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匯總，方便老師隨時檢查和校對。在信息化廣泛普及的如今，將EDA軟件與線上教學(xué)相結(jié)合，可以將抽象內(nèi)容形象化、具體化。學(xué)生可以直觀從仿真設(shè)計結(jié)果上得到印證，與理論知識相結(jié)合，進(jìn)一步提高他們學(xué)習(xí)的積極性和主動性。同時也方便老師布置線上作業(yè)，通過仿真結(jié)果實時追蹤學(xué)生掌握的動態(tài)。在數(shù)字電子技術(shù)線上教學(xué)過程中，增設(shè)EDA技術(shù)的教學(xué)環(huán)節(jié)，不僅豐富了教學(xué)手段，同時可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。使用EDA軟件（Protues）對數(shù)字時鐘進(jìn)行仿真，軟件中豐富的數(shù)據(jù)庫元件，可以方便調(diào)用快速建圖，而學(xué)生可以直觀地得到最終電路設(shè)計的結(jié)果。

3?

當(dāng)今社會處于東西方思潮與價值觀多元并存的新形勢，如何正確地樹立青少年正確的人生觀、價值觀以及民族榮譽(yù)感是院校老師的本職所在。習(xí)近平總書記指出，做好高校思想政治工作，要用好課堂教學(xué)這個主渠道，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學(xué)生成長發(fā)展需求和期待，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，這為校園文化建設(shè)樹立了目標(biāo)和方向。習(xí)近平總書記多次強(qiáng)調(diào)青年學(xué)生對國家對民族具有舉足輕重的作用，當(dāng)代大學(xué)生更是國家建設(shè)的主力軍。如何培養(yǎng)一個真正對社會有用的人以及為誰培養(yǎng)人作為一個根本問題，這需要我們教師堅持把立德樹人作為核心，把思政工作貫穿在教育教學(xué)環(huán)節(jié)。教師的責(zé)任是教書育人，而“教書”和“育人”既相互區(qū)別又有機(jī)結(jié)合。這不僅需要以學(xué)科知識層面作為教書根基，同時要結(jié)合當(dāng)今社會發(fā)展的專業(yè)背景和具體的行業(yè)案例作為育人保障。

工科作為我國高校學(xué)生占比最大的學(xué)科類別，為多項關(guān)系國家戰(zhàn)略、復(fù)雜民生系統(tǒng)工程輸送了大量的人才和生產(chǎn)力。然而，目前國內(nèi)部分關(guān)鍵領(lǐng)域仍然和世界先進(jìn)水平具有一定的差距，國家一系列的政策和戰(zhàn)略實施都對工程人才的培養(yǎng)提出了要求。如何繼續(xù)加強(qiáng)思政建設(shè)、完善工科教育體系和高質(zhì)量推進(jìn)新工科建設(shè)是我國目前人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。對工科實踐類課程不能簡單地采用思想政治課上講哲學(xué)、講歷史的方式，否則會削弱思政教育的效果甚至容易引起學(xué)生的錯誤理解。工科教育中的思政建設(shè)，需要在實踐中引導(dǎo)學(xué)生去主動思考，理論結(jié)合實際，實現(xiàn)政治性與學(xué)理性、價值性和知識性的有機(jī)結(jié)合。在工科領(lǐng)域，數(shù)字電子技術(shù)作為計算機(jī)、電子信息、物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)專業(yè)多學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)必修課程，具有完整性、實踐性和應(yīng)用性強(qiáng)等顯著特性，該門課的學(xué)習(xí)將為后續(xù)課程的鋪墊打下堅實基礎(chǔ)，因此在課程體系中占據(jù)重要位置?！稊?shù)字電子技術(shù)》課程有著眾多的專業(yè)背景和日新月異的行業(yè)案例，這些大多關(guān)乎國計民生和國家安全大計。作為涉及領(lǐng)域最為廣泛的理論實踐課程，數(shù)電課程離不開現(xiàn)代電子技術(shù)的與時俱進(jìn)，同時結(jié)合EDA專業(yè)軟件仿真的輔助，其課程與實踐內(nèi)容已經(jīng)成為電子信息工程專業(yè)教育的重要環(huán)節(jié)。理論結(jié)合實際，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感和社會責(zé)任感，激發(fā)他們課程學(xué)習(xí)的深層次動力，也為他們將來的職業(yè)發(fā)展提供導(dǎo)向。在線上教學(xué)進(jìn)行的同時，可以充分利用網(wǎng)絡(luò)的信息資源，引領(lǐng)學(xué)生關(guān)注當(dāng)今的時事熱點。例如：課程的進(jìn)程中便涉及數(shù)字技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用領(lǐng)域，在講述過程中結(jié)合IC技術(shù)的發(fā)展、電子管時代以及晶體管時代的技術(shù)革新，為學(xué)生引出當(dāng)今世界最尖端的高精密的半導(dǎo)體集成電路。進(jìn)而擴(kuò)展到我國與國際上技術(shù)的優(yōu)勢和不足，以當(dāng)今的時事，如被國外“掐脖子”的光刻機(jī)技術(shù)與美國對華為的芯片技術(shù)封鎖，激發(fā)學(xué)生的民族榮譽(yù)感和社會責(zé)任感，進(jìn)而引發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)該門課程的興趣和動力。通過電子設(shè)備的使用與創(chuàng)新、電子系統(tǒng)的搭建與研究，引導(dǎo)學(xué)生細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)、兢兢業(yè)業(yè)扎實奮斗的實干精神和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工匠精神。

4?

新形勢下，數(shù)字電子技術(shù)的線上課程要勇于突破常規(guī)，不僅在教學(xué)形式上要避免照本宣科式的填鴨式教育方式，要勇于創(chuàng)新和探索。教學(xué)手段也要多元化且與時俱進(jìn)，引入現(xiàn)代EDA教學(xué)模式成為一種必然的趨勢。應(yīng)當(dāng)充分利用當(dāng)下的時機(jī)去迎接和適應(yīng)新工具，一切以學(xué)生為中心并且以教師為主導(dǎo)，使數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)更適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)字電子系統(tǒng)的設(shè)計過程和方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新的動力源，促進(jìn)他們與社會實踐和需求接軌。在課程中融入思想政治內(nèi)容，將思想教育同課程教學(xué)有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)出真正為社會有用和愿意為祖國奉獻(xiàn)的人。以上想法和思路還需要在實踐過程中進(jìn)一步地完善和修改，同時需要與時俱進(jìn)。通過課程改革，我們感到對于數(shù)字電子技術(shù)的教學(xué)需要緊跟當(dāng)今電子技術(shù)的快速發(fā)展，它不僅要培養(yǎng)學(xué)生的基本知識技能，更應(yīng)該滿足社會對人才的實際需求。這些不可避免地給當(dāng)今教師帶來了新的元素和新的挑戰(zhàn)，在保證教學(xué)內(nèi)容完整性的基礎(chǔ)上，同時增強(qiáng)學(xué)生的動手實踐能力和學(xué)習(xí)興趣，這是作為一名教師應(yīng)當(dāng)學(xué)會思考的問題。用一句話總結(jié)，即“路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索”。

[1] 蔣玲.結(jié)合學(xué)校特點開展網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)的研究[J].科技資訊，2014，12（12）：179.

[2] 黃小華.數(shù)字電子技術(shù)課程引入EDA的探討[J].科技資訊，2017，15（36）：153.

[3] 伍艷瓊，潘宇.EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].電子世界，2020（5）：11–12.

[4] 方健，劉亞麗.計算機(jī)仿真技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].通訊世界，2017（23）：362.

[5] 習(xí)近平.習(xí)近平在全國高校思想政治工作會議上強(qiáng)調(diào)：把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程 開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面[N].人民日報，2016-12-09（A01）.

[6] 王璽.思想政治理論課教學(xué)空間研究[D].成都：電子科技大學(xué)，2020.

[7] 花元濤，高賢強(qiáng)，陳紀(jì)龍，等.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)過程中“課程思政”研究與探索[J].科技資訊，2020，18（2）：125–127.

[8] 成鳳敏.《數(shù)字電子技術(shù)》課程思政建設(shè)探討[J].電子世界，2019（6）：106.

[9]?代玉茜.媒體融合視域下高校網(wǎng)絡(luò)思想政治教育功能發(fā)揮研究[D].昆明：云南師范大學(xué)，2021.

基金項目：國家青年科學(xué)基金項目（項目編號：62001235）。

通信作者：李春（1989—），男，博士，講師，研究方向為太赫茲光譜與無損檢測、超導(dǎo)超材料，E-mail：chunli0205@njfu.edu.cn。