新工科背景下基于OBE理念的线上线下混合式教学改革研究

[中图分类号］G642 [文献标志码］A

[文章编号]2096-0603（2025）12-0089-04

一、引言

高等教育作为国家人才培养体系的基石，承担着为我国发展源源不断输送人才资源的关键使命，是实现“人才强国"战略重要的推动力量。2017年2月20日，教育部高等教育司颁布《关于开展新工科研究与实践的通知》，同年6月16日，又发布《关于推荐新工科研究与实践项目的通知》，这一系列举措促使全国高等院校积极投人新工科的研究与实践，推动工程教育改革向纵深发展。

党的二十届三中全会通过的《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》明确提出“推进教育数字化，赋能学习型社会建设，加强终身教育保障"。在科技快速发展的当下，互联网、云计算、大数据等现代信息技术正深刻改变着人们的思维、生产、生活和学习方式，深刻展示世界数展的前景。数字技术的不断发展与进步对高校师生提出了更高的要求。数字电子技术作为支撑现代信息技术的关键技术之一，在新工科背景下，对该课程开展教学改革探索具有重要意义。

二、数字电子技术课程教学改革的必要性

数字电子技术是电学学科学生的专业基础必修课，具有很强的逻辑性和实用性。课程内容涵盖数字电路的基本理论与设计应用，包括数字信号与数字电路基础、逻辑门与组合逻辑电路、时序逻辑电路、存储器、A/D和D/A转换等。传统的数字电子技术教学模式中，课堂教学多以线下理论知识传授为主，采用“板书 + PPT”的教学方式，这种模式使学生在学习过程中感到枯燥乏味，难以激发学习兴趣，甚至在后续的时序逻辑电路设计学习中产生庆学等负面情绪，不利于学生创新思维的培养。在实验操作环节，学生通常在实验室利用模块化实验套件完成验证性实验，按照实验指导书即可独立操作，但这种方式对提升学生工程实践能力的效果并不显著。考核方式主要以期末试卷成绩为主，导致部分学生平时学习不认真，寄希望于考前突击复习取得理想成绩，不利于体现学习成果的高阶性和挑战度。

融合线上与线下教学模式的混合式教学法，旨在改革传统课堂结构，实现教学时间和空间的拓展，让学生摆脱时间和空间的限制进行学习，解决传统教学中课堂教学学时不足以及学生因请假无法正常上课等问题，满足学生多样化的学习需求，有利于教学内容的拓展和教学模式的创新。OBE（Outcome-basedEducation）理念倡导以学生为中心、以成果为导向的教育观念。该理念注重确定学生的学习产出标准，与社会需求对接，并逆向设计课程与教学过程，以确保学生达到既定的学习目标。

针对数字电子技术课程面临的挑战，本文融合OBE理念，基于新工科实践项目，结合应用型本科教育对高层次应用型人才的培养要求以及我校实际情况，探索一种以学生为中心，以学习成果为导向，以能力提升为核心的教学模式。该模式采用线上线下混合式教学，从教学模式、教学方法和手段、教学内容、线上资源建设、教学评价等多方面进行改革尝试，旨在培养具有高级应用技能、创新精神和实践能力等综合素质的应用型人才。

三、新工科背景下基于OBE理念的线上线下混合式教学改革实践

（一）构建OBE理念的课程教学模式和方法根据新工科建设要求，重新构建数字电子技术课程的教学目标，融人OBE教育理念，采用线上线下混合式教学与“作品导向"相结合的方式，构建“以学生为中心、作品导向、思政育人"的教学模式，如图1所示。

通过企业调研，了解企业实际工作情况，对教材内容进行整合重构，确定教学内容模块，并选取典型作品进行教学设计。在教学过程中，以作品为导向，运用线上线下混合式教学，将教学内容有效融入作品实施过程，让学生在“学中做，做中学”，培养学生的创新思维和实践能力。通过作品展示与评价，激发学生的成就感和团队合作精神，努力实现与社会的无缝对接。基于上述教学模式，在教学过程中提出“作品布置一相关知识链接一作品实施一作品展示一作品评价"五步教学法，突出学生的主体地位。

在教学活动开展过程中，分为课前、课中和课后三个阶段，对学生进行知识讲授与实践操作。课前，学生通过学堂在线、M0OC等网络平台在线观看教学视频，掌握课程基本理论要点。遇到疑问，可利用雨课堂的线上功能留言咨询，实现自主学习。学生可通过多次观看视频、研究PPT教材等方式反复学习，深化理解，夯实基础知识。同时，教师通过线上渠道布置作业、发送教学视频、发布通知，并进行在线答疑，监控学生的学习进度及效果。课中，由于线上资源已覆盖大部分教学内容，线下课堂内容需进行调整和提升。教师主要采用讲授、讨论、翻转等教学方法和手段，根据作品要求讲解相关知识，剖析重难点知识，对作品实施过程中遇到的知识盲点和困难进行补充和答疑。课后，通过习题作业巩固课堂理论知识，通过作品实施将理论知识转化为能力培养，通过知识拓展将能力培养转化为价值塑造。见图2。

（二）优化教学内容

随着微电子领域技术的飞速发展，集成电路正朝着更高密度和更加复杂性方向迈进，数字电子技术也实现了从小规模集成块向超大规模集成块的重大跨越，同时完成了从单一功能设备到高度可编程复杂设备的转变。针对这一变化，数字电子技术教学也需与时俱进，加强基本理论教学，关注技术前沿，实现教学内容在“新”“精”“活"方面的有机结合。课程设计应紧跟电子技术发展趋势，兼顾学生需求，遵循OBE教育理念，围绕课程目标，系统优化和重构课程内容，完善课程体系。具体到教学内容，要平衡经典理论与现代进展，以集成电路为核心线索，深人讲解逻辑代数、基础门电路、组合逻辑、触发器、时序逻辑以及脉冲技术。课程应从小规模集成块的基础知识入手，逐步过渡到中、大、超大规模集成电路的教学。在教学实践中，强调不同集成块在逻辑性能和应用环境上的差异，以增加课程的知识深度和梯度。

在课程体系构建方面，摒弃陈旧的课程知识架构，遵循高层次应用型人才培养规律，综合考虑基础知识、专业技能、实践能力和创新教育等内容，改变实践教育长期依附于理论教育的状况。确立以增强学生基本实验技能为基础、以锻炼学生自主设计能力为核心、以提升学生创新探究能力为最终目标的教育目标。在整合和优化教学内容的基础上，提出“以作品为主线，交叉融合，逐级推进”的多层次立体化课程体系，旨在培养学生的知识应用及协同创新能力。具体而言，首先，注重将教学内容与产业实际需求相结合，按照“由局部到整体、由简单到复杂、由易到难"的顺序设计教学作品。其次，将理论与实践、课程思政与专业知识有机融合于作品中。最后，利用硬件描述语言和Multisim仿真技术丰富教学内容，结合学科竞赛，逐步提升学生在知识、能力和素养三个方面的达成度，如图3。

（三）建设线上课程资源

线上课程资源的建设对混合式教学的顺利实施至关重要，通常包括教学课件、试题库、微课视频等内容。笔者借助清华大学与学堂在线联合推出的长江雨课堂学习平台，建设数字电子技术线上课程资源，上传教学视频、教学课件、试题库等教学资源，并利用该平台的发布教学任务、通知公告、课堂签到、弹幕互动、限时作答等功能，充分调动学生学习的积极性和主动性。同时，在教学过程中采集学生学习数据，便于教师及时获取过程性数据，监控课堂教学效果，实时调整教学策略。

（四）改革考核评价方式

在考核方式上，改变重期末、轻平时的方式，增加过程考核的频次，激发学生的学习热情，促使学生将自主学习贯穿整个学期，摒弃平时不努力、仅靠期末突击的投机心理。通过阶段性考核，教师能够实时了解学生对知识的掌握和应用情况，有针对性地调整教学策略，提高教学质量。课程成绩由期末考核（占比 5 0 % ）和过程考核（占比 5 0 % ）两部分组成。过程考核涵盖作品评价（占比 30 % ）探究评价（占比 1 0 % ）和线上线下参与度评价（占比 1 0 % ）三个方面。图4为数字电子技术课程考核评价体系示意图。

四、线上线下混合式教学实施效果

图5为近三年数字电子技术课程教学成绩的分布直方图。从图中可以看出，90分以上的高分段学生人数逐年增加，60分以下尤其是低分段学生人数呈下降趋势，不及格率从 2 3 . 1 % 下降到了 3 . 6 % 。图6为数字电子技术课程有效填写人次为73人的问卷调查反馈图，从图中可知， 4 9 . 3 2 % 的学生通过该课程的学习，认为收获很大。由此可见，通过持续的教学改革与实践优化，学生的学习热情和对知识的追求明显增强，课堂学习氛围良好，能够进一步明确自己的学习目标和研究方向，产生了较强的学习内驱力。

五、结束语

数字电子技术课程遵循教育部对新工科研究与实践的指导方针，紧密结合新工科对高素质应用型人才的培养要求以及课程自身特点，以OBE理念为指导，构建了“以学生为中心、作品导向、思政育人”的课程体系，整合课程教学内容，优化课程体系，采用线上线下混合式教学，对课前、课中和课后三个教学环节[，对学生进行知识传授与应用。在教学过程中提出“作品布置一相关知识链接一作品实施一作品展示一作品评价"五步教学法，注重阶段性考核，改革考核评价方式。

实践结果表明，在新时代工程教育背景下，以OBE教育理念为支撑，将线上与线下教学相结合，对数字电子技术课程进行的一系列改革，有效促进了学生从被动接受知识问王动探索、创新字习的转变，动态跟踪课程过程产出，及时调整教学策略，提高了课堂质量。

参考文献：

[1]沈树声，邓沿升，夏建中，等.新工科背景下教学质量评价体系构建与实证研究[J].电化教育研究，2023，44（8）：103-107.

[2]孙杰远.教育数字化赋能教育强国[J/OL].西北工业大学学报（社会科学版），1-8[2025-03-28].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/61.1352.C.20250115.1133.002.html.

[3]王云霞，柴志军，刘明亮.基于SPOC教学模式的数字电路课程教学探索[J].黑龙江科学，2020，11（1）：40-41.

[4]朱文龙，廖永新，何霆.新工科背景下基于OBE理念的混合式教学改革研究[J].中国教育信息化，2021（21）：88-91.

[5]成兰，甘霖，党小娟.新工科背景下基于OBE理念的《数字电子技术》课程改革与实践[J].机电产品开发与创新，2023，36（4）：175-178.

[6]赵强，彭春雨，郝礼才，等.OBE理念下“数字集成电路设计”课程教学改革[J].电气电子教学学报，2024，46（3）：37-40.

[7]周伟，张燕，黄薇.数字电子技术课程混合式教学改革与实践[J].中国现代教育装备，2023（17）：74-76.

[8]付琳，李芳.数字电子技术课程线上线下混合式教学模式探索[J].中国教育技术装备，2024（1）：100-104.

[9］吕慧敏.线上线下混合式教学在“数字电子技术"课程中的应用研究[J].工业和信息化教育，2021（11）：37-41.

[10]贾琳，王西贤，张海霞，等.基于MOOC和幕课堂的《纺织材料学》课程线上线下混合式教学模式探讨[J].轻纺工业与技术，2020，49（8）：160-162.

编辑尹军