美国数字电路教学方法浅析

摘要： 介绍了美国加州大学圣地亚哥分校（UCSD）本科生数字电路课程的课程目标、教材选用，对该校数字电路课程的教学方法、教学手段及考核方式进行了探讨。分析结果将其课程教学方法与我国电类专业本科生数字电路课程的教学方法结合，有助于培养高素质人才。

关键词：数字电路；教学方法；考核方式

1. 引言

随着社会经济发展模式的多元化，世界范围内科学技术迅猛发展和新技术革命的兴起，用人单位对高校毕业生实践能力和综合素质的要求越来越高，对掌握专业知识又掌握专业外语的高素质、复合型、拔尖型人才的需求日益增长，尤其是迫切需求具有国际竞争力的工科电子类拔尖人才 [1 ]。高等学校作为培养社会高端人才的主要基地，理应主动适应社会的需求，培养具有创新精神的高素质、复合型人才，培养这种人才是现阶段中国高等教育发展的重要目标之一。我国高等教育在继全方位的体制改革和大范围的的布局结构调整之后，人才培养计划、教学内容和教学方法等教学改革被提上了日程，综合型大学正在向技术密集和知识密集的综合型教学科研基地发展 [2 ]。教学方法处于教学体系改革的中心地位，直接制约着高等教育课堂效果的好坏，是高等学校能否培养创新人才的关键。

由国家留学基金委员会资助，笔者于2006年以《教育部高校基础课教师双语教学出国研修项目》到美国加州大学圣地亚哥分校（University of California， San Diego， UCSD）学习了2学期，近距离考察美国高校的现代化教学方法。本文从课程目标与学制设置、教材选用、教学方法、成绩评定本等方面作一些抛砖引玉的介绍与分析，希望籍此促进园际教育的研究、合作与交流，促进中国高等教育教学改革适合创新人才、拔尖型人才培养的发展目标 [3 ]。

2 .课程目标与学制设置

美国加州大学圣地亚哥分校是一所拥有20名诺贝尔奖获得者的国家公立性质大学，建校于1960年，本科是四年制，其课程设置前两年是基础课程的教育，后两年偏向于专业方面的教育。该校在学期的设定上与国内高校不尽相同，一年分为四个学期，一个学期只有十周。这种学期制安排，使得课程安排更为紧凑，专业性更强，每个学期内学生可以负担的课程数相应减少，大大缩短了学生的学习周期和教师的授课周期，便于学生在一段时间内把精力集中到少数课程上，有利于提高学习质量 [4 ]。

美国加州大学圣地亚哥分校校电子电气、电子通讯工程专业为本科生开设的《数字电路》课程，其课程目标是：学习和发展数字电路的设计技术。主要学习数字电子技术的基础知识，如数制与码制、卡诺图等，门级电路设计方法，时序电路的设计方法，并利用计算机辅助设计。通过课程学习，学生能用逻辑电路实现一个简单的工程实际应用，并能用实验方法实现。从课程目标来看，美国加州大学圣地亚哥分校注重数字电路的设计应用，注重与工程实际联系，较好地起到了技术基础课的平台作用。

3. 教材选用

该校《数字电路》课程的教材主要包括文字教材和网络资料。文字教材由任课教师指定的名校大师编写有权威性的教材，且长期修订，多次再版，以适应新的学科发展变化，保证教材的科学性与系统性。不同层次学校教师可在教学过程中添加新的资料或删减某些内容，以满足不同层次学生的需求。网络资料包括课程安排、参考书目、课程大纲、课程教学计划、讲授要点、实验预习、实验预约、作业和测验等，学生可通过校园网下载。教师在教学过程中如果需要解答问题、提供与课程相关的背景材料、查看选课学生的基本信息、实验预约情况等信息也需要在校园网上进行。校园网已经成为学校师生非常重要的教学信息获取的工具，在课程教学中起着重要的作用。

4. 教学方法与教学手段的运用

美国加州大学圣地亚哥分校《数字电路》课程任课教师采用的互动式教学法。

（1）课前准备

教师每次上课之前为学生们精心设计本次课程的课程目标、给出学生需要查阅的文献、图书、图片、视频等相关资料，并且要求学生要课前自己读书预习，查阅教师列出有关的书名及重要章节，这些资料都可在校园网上下载，有时还要求学生在互联网上查找。另一方面，学生选修了这门课程，就意味着课外要花费大量的时间、精力，通过阅读大量的书籍、资料去准备上课所需的资料，以保证课堂互动效果。我所考察的班级学生一般要花费5～15学时来准备，才能保证自己有足够的知识储备积极地参与到一堂两学时的课堂教学。

（2）多样化教学手段

美国加州大学圣地亚哥分校《数字电路》课程与国内基本相同，大班上课，阶梯教室可容纳200人，教室里无线上网，配有大屏幕的投影仪、实物幻灯机、多个大黑板，教室的布置尽可能地满足不同教学风格的教师使用。学生带上笔记本电脑，记录教师教授的内容，也可随时查阅教师的讲义、大纲和课件。

（3）互动式教学法

美国加州大学圣地亚哥分校《数字电路》课程的整个教学过程中看，讲授法并不教师使用的惟一的教学方法，穿插使用提问-回答、启发、互动、实习、实验等教学方法把各种教学方法综合在一起运用。课堂教学以讲授为主，采用互动式教学法。整门课程分导论和布尔代数、二进制码、最小项与最大项、卡诺图、组合逻辑电路、触发器和时钟、时序逻辑电路设计等教学内容，教师精讲内容，注重学生自学 [5 ]。在一堂典型的课堂教学课上，教师在课堂教学中主要采用讲授法进行教学80%，教师的讲授时间大致在一个小时 [6 ]。在讲授结束后，教师通常都要安排提问，有学生的问题、自己的看法和自己的疑惑，教师回答。该校《数字电路》课程的教学方法更注重培养学生运用知识的实际能力，注重培养学生对知识和权威的置疑与批判精神，注重学生实践能力的培养和创新意识的养成。

5. 学生成绩的评定

美国加州大学圣地亚哥分校《数字电路》课程管理及考核制度与国内高校相比差别很大，比较注重学生的综合学习能力，在评定过程中引入多元化标准，以确保评定的准确性和客观性。学生的成绩评定除了期中、期末考试成绩之外，还包括平时作业成绩、小测验成绩、上课出勤情况、实验情况、上课思维活跃程度等等，更加重视学生学习的过程，重视平时的检查和评价，重视学生的实验。在这种考核体制下，学生必须注重平时成绩的积累，使学生的成绩能够更直接地反映学生本人的水平，而不受考试难易程度等随机因素的影响 [7 ]。

6 .结束语

通过美国加州大学圣地亚哥分校的《数字电路》课程教学实施过程中，课程目标与学制设置、教材选用、教学方法与教学手段的运用、学生成绩的评定等教学环节，可看出美国大学在教学理念和人才培养方面与国内同类课程之间存在差别。无论从学生学习态度重视程度、学生能力培养到对学生知识传授方法上，可以引发我们对高等院校教学改革的整体思考，借鉴和学习以进一提高素质教学的质量。

参考文献：

[1] 沈蓓绯.荣誉学院：美国高校本科生“拔尖创新人才”培养模式研究[J].高教探索，2010，（4）：59-63.

[2] 周婷婷，王磊，曹素玲.当前中国和美国高校课程改革的比较研究[J].西北医学教育，2007，（2）：8-10.

[3] 顾小存.感受美国高校的现代化课堂教学模式[J].中国高等教育，2010，（4）：59-63.

[4] 蓝江桥.中美大学“数字电路”课程教学的比较[J].空军雷达学院学报，2005，（12）：72-73.

[5] 黄继元，白志红.中美两国大学教学方法比较研究[J].云南高教研究，1997，（2）：110-113.

[6] 侯蓉.中美高校课堂教学方法比较[J]. 湖南第一师范学报，2004，（12）：52-53.

[7] 刘显翠.中美两国高等教育的差异比较[J]. 牡丹江教育学院学报，2007，（4）：72-73.