应用型高校“项目式”新形态课程与教材一体化研究与实践

［摘 要］ 课程与教材是人才培养的基础和主要载体，在人才培养过程中起着关键作用。应用型高校的人才培养目标和方法有别于传统研究型高校。然而，目前应用型高校的课程与教材大多仍沿用研究型高校，并未做到与应用型人才培养目标适配。针对此问题，提出了应用型高校“项目式”新形态课程与教材一体化建设思路和方法，并以“数字电子技术”课程为例给出了具体的实践结果。研究表明，学生对于教改课程的学习，表现出较高的积极性和主动性，并取得较好的教学效果。

［关键词］ 新形态课程教材；应用型高校；项目化教学

［基金项目］ 2019年度南京工程学院校级科研基金项目资助（引进人才科研启动基金项目）“基于软件定义片上系统的低成本MIMO雷达系统关键技术研究”（YKJ2019109）

［作者简介］ 张 铎（1986—），男，河南安阳人，博士，南京工程学院工业中心讲师，主要从事雷达信号处理研究；张慧丽（1989—），女，安徽阜阳人，博士，南京工程学院工业中心讲师，主要从事超导电子学研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）13-0117-04 ［收稿日期］ 2023-12-01

引言

课程与教材是人才培养的基础和主要载体。应用型高校的培养目标是培养具有一定理论知识和创新能力的应用型人才［1］。因此，应用型高校的课程和教材建设应围绕夯实专业基础知识、锻炼创新实践能力这样的基本目标展开。新形势下，应用型高校的课程与教材的建设问题成为支撑应用型高校特色教育体系的核心环节。

“数字电子技术”是高等学校本科生电类各专业的一门重要的公共必修技术基础课程，具有较强的理论性和实践性，是学习和研究有关电学问题的必修课程。本课程的目的是使学生掌握电子技术的基本理论、知识和技能，具有简单电路的分析和设计能力，为学习后续课程和从事专业技术工作奠定基础。这种课程性质与应用型高校的培养目标高度契合，将该门课程作为教学改革试点，其经验和成果可以为应用型高校的全面深化改革提供有益借鉴，具有重要意义。

一、研究现状与存在问题

目前，全国大部分工程类专业都会开设“数字电子技术”课程。本课程一般分成理论课和实验课两种形式开展。其中，理论课主要讲授数字电路中的基本概念和组合逻辑电路的时序逻辑分析和设计；实验课则大多是对数字电路已经设计好的一些实验进行操作验证。近年来，随着科技的进步和技术的突飞猛进，数字电子技术开始不断有新的“血液”注入。大量新的设计理念、方法和工具开始广泛应用到现代生活的方方面面。例如：现代大规模/超大规模集成电路技术、现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，简称FPGA）技术、计算机快速辅助设计技术、数字孪生技术等，都得到了广泛且深入的研究与应用。针对这些变化，国内很多高校都进行了卓有成效的改革。文献［2］提出了基于学习成果为导向的OBE教育理念，按照CDIO工程教育的方式，分别从教学方法、实验课教学内容、课后辅导等指导课程改革。文献［3］针对传统“数字电子技术”课程中的实验教学环节进行分析，存在实验室开放程度不高、资源利用率低等问题，构建了基于云实验室的“数字电子技术”云实验平台。文献［4］将电子设计自动化（Electronic Design Automation，简称EDA）技术融入传统的“数字电子技术”课程中，使得学生在学习过程中的理论基础、思维能力得到培养。这些研究与实践的成果，均对该门课程的改革起到了有益的推动作用。

目前，应用型高校在实际教学过程中，大多仍沿用传统的研究型高校的课程体系与教材。这些教材虽然经典，但是并不能很好地与应用型高校的办学模式和教学理念适配，在一定程度上制约了应用型本科人才工程实践能力的培养和工程师素质的养成。究其原因，主要存在以下几方面的问题。

（一）课程问题

1.现有的专业课程体系，虽然体现了专业人才培养的整体框架设计，但课程体系内部相互协同不够，各课程间缺乏深层次的联系。在一个培养体系下，各课程间的内容虽常为递进关系，但各课程安排相对独立，联系较少。学生在学习过程中，极容易出现学一门、忘一门的现象，知识转化为能力的技能未得到充分锻炼，最后导致知识没记住，能力也没得到有效培养。

2.现有课程的构成形式单一，优质资源获取难度较大。目前该门课程主要依托各个高校的各个学院开设，授课方式以教师与学生的线下讲授为主，优秀的教学资源，例如教学仪器、实验设施等相对较为集中在个别发达地区的重点高校内，教育资源的配置极不平衡。即使现在网络资源较为丰富，但是由于信息爆炸，网络中的教育资源呈现海量分布，从如此大量的信息中获取有效信息的难度反而增大。

3.课程采用的教学方式较为陈旧，教学目标出现一定程度地脱离实际。现有课程和教学方式下，教师对某一课程的授课，更多体现为对本门课程内包含知识点的讲解和对习题的解答。而学生学习的目标，也变成了通过考试即可，学习过程往往局限于课堂和考前，学习的被动性较大，偏离了以学生为中心的教学思想，同时偏离了学习的真正意义。

（二）教材问题

1.教材所含知识的时效性差，更新速度低。当前教学过程中，所使用的教材通常是经典的纸质书本。纸质教材从作者新编、修订到出版发行，过程繁杂，一般要几年时间才能完成一次教材的新编、修订。这些教材的内容虽然经典，但是在当前科技发展的推动下，知识增长速度越来越快。传统纸质教材的这种更新速度显然已无法适应知识增长的现实和高校教学的实际需要。

2.传统教材输出知识的方式单一。学生在使用传统教材时，往往是通过阅读纸质书本上提供的文字或图片等内容，然后通过抽象记忆和归纳等方式进行学习。如果碰到问题，还需要再回到课堂与教师进行交流。这种单向化的信息流动方式，虽然有助于学习者进入“深度注意力”认知模式，但是也限制了学习者的学习场所、学习时间和学习方式，对于一些较为抽象的知识内容，理解较为困难。

二、新形态课程教材一体化建设

针对新形态的课程、教材建设问题，国内外有很多学者进行了诸多有益的探讨。有学者提出全媒体数字教材，即完全放弃现有的纸质教材，将全部的内容放到线上，依托阅读器和云平台，使学习者在学习时采用的学习方式、学习时间可以更加多样化、个性化。有学者指出，新形态教材的概念和形式将在相当长的时期内处于动态变化中。可见，新形态的课程和教材将不再拘泥于课堂讲授、书本、静态数字电子课件等这类相对传统的授课形式和教材。与此同时，国外的很多学者也做了不少有益的探讨。例如，美国学者Jia Frydenberg和Gary W. Matkin认为，新形态的教材应该是一种开放动态的连续体。这种教材具有共享性、灵活性。还有学者认为，新形态教材应该包含知识内容、多媒体和交互性、教材呈现的格式和开放资源软件四个关键要素。本文将结合本校的实际教育实践过程，从课程目标、课程内容、教学实施、考核评价四个方面重点阐述与分析。

（一）课程目标

应用型高校的课程建设应紧密围绕学生展开，一切以学生为中心、以能力培养为目标、以教学改革为手段，综合全面地推进课程和教材建设。本课程将在课程思政指导下，牢固树立学生正确的世界观、人生观、价值观，首先解决“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一教育的根本问题。在此基础上，以学生为中心、以应用为导向，展开课程体系、教学模式、教学方式、考核评价等多方面的优化改革，从而实现课程目标的优化调整。

（二）教学内容

依据课程目标，结合《数字电子技术》经典教材，本课程尝试研究和探索新形态课程与教材的一体化建设问题。在设计教学内容时，突破传统以教师为中心的教学模式，将重点转变为以学生为中心。通过将大课程的知识点进行梳理，凝练成几个小的课程项目，利用项目贯穿整个教学过程，以项目任务目标为引导，充分调动学生积极探索和发现问题，运用所学知识分析解决问题，最后总结和凝练收获，从而使学生达到学以致用、知行合一的目标。四个课程项目设计如图1所示。

这四个项目的设计遵循学生学习的客观规律，内容与难度的安排上是循序渐进的。授课不再采用传统的以章节为基本单元结构进行流水线式的顺次推进，而是依照项目进行学习。每个项目均涉及经典教材中的若干知识点。学生为了完成项目，必须对这些知识点进行学习。掌握后，利用所需的知识内容，通过实际操作，才可以顺利完成项目。采用这种方式进行教学，课程与教材间的关联性得到增强，课程与教材可一体化建设，学生的学习兴趣与主动性得到提高，学习效果极大增强。

（三）教学实施

本课程教学分为课内和课外两部分，其中课外部分主要是线上教学，学生借助超星等平台自主学习，教师则通过超星、腾讯会议等网络工具在线答疑。这部分重点学习课程包含的主要知识点，交流项目进展，对疑难问题进行答疑解惑等。课内部分则采用团队授课方式进行。教学团队具有3名核心授课教师和1～2名助教。目前采用小班授课形式，每班22人，2人为一组。学生以小组为单位，在课外对知识点进行学习。课内授课时，教师会对知识点中的难点与易混淆点进行重点讲解。对于一些涉及较多设计的部分，则采用翻转课堂模式，请学生上台将自己的理解和疑问呈现出来，然后再经过教师点评、分组讨论等形式，教师和学生共同解决问题。

（四）考核评价

本课程对学生的考核分为两类，即平时过程考核和最终结果考核。相对于最终结果考核，本课程更加注重平时过程考核。在平时学习中，授课教师对学生平时学习的监管程度增加，线下辅导时间增长，类似于师徒“传帮带”式的辅导方式增加。改革后的考核分为平时成绩（10%）、项目结题考核（50%）和期末考试（40%）三部分。平时成绩主要包含学生考勤、平时课堂提问、在线资料学习完成情况等；项目结题考核时，由3名教师组成答辩小组，考核的内容包括项目完成情况，文档的规范性、团队合作、答辩效果等综合能力；期末考试则以闭卷形式进行，针对课程目标点进行达标性验证考核。图2为课程改革前后学生总评成绩对比的柱状图。横轴为不同的成绩段，纵轴代表成绩属于该成绩段的学生人数。可以看出，普通班的成绩在70～80分左右，大致呈现正态分布；而教改班的学生成绩则集中在80～100分的高分段。通过教改课程的学习，学生的学习效果与质量有较大提升。除此之外，本教改班学生80%以上都参加了全国大学生电子设计竞赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、全国大学生机器人大赛等学科能力竞赛，并取得了较好的成果。

结语

通过对本校新形态课程和教材的一体化建设与探索，本文提出了应用型高校“项目式”新形态课程与教材一体化建设思路和方法，并以具体的“数字电子技术”课程为例给出了实践结果。研究表明，学生对于教改课程的学习表现出较高的积极性和主动性，并取得较好的教学效果。该课程建设的教学单元，一方面可以供全校有需要的学生和相关人员使用学习；另一方面，结合省内乃至全国其他友校的教育资源，可在中国大学MOOC平台、学习通等平台发布共享，形成优势资源共享，促进我国在相关课程领域的基础建设水平。

参考文献

［1］郭彩华.应用型高校劳动教育教材编辑出版的新思考：以《大学生劳动教育教程》为例［J］.出版广角，2021（24）：83-86.

［2］韩新风，高海涛.基于OBE-CDIO模式的《数字电子技术》课程改革研究［J］.现代计算机，2020（20）：74-79.

［3］黎想，雷霞，李宏.基于云实验室的数字电子技术实验课程教学改革［J］.实验室研究与探索，2020，39（4）：208-212.

［4］李晓静，刘红月，李晓飞.运用系统方法将EDA融入数字电子技术课程教学［J］.实验室研究与探索，2018，37（1）：211-214+222.

Research and Practice of “Project-based” New form Course and Teaching Materials Construction in