基于ADDIE模型的“数字电子技术”课程“五融十化”一体化教学改革与实践

叶云洋?陈炜

摘要：在“新工科”背景下，作为电子信息类专业核心课程的“数字电子技术”课程，承担着培养学生数字化职业素养与实践技能的重任。针对课程知识体系难建立、理论实践难结合、团队协作难开展等问题，本文基于OBE理论，采用先进的ADDIE模型，实施了“五融十化”一体化教学新模式，实现了课程教学体系、教学资源、课程思政、教学模式、课程评价五个方面的改进，并取得了显著的教学成效。

关键词：新工科；OBE理论；ADDIE模型；课程思政

“数字电子技术”课程是电子类专业重要的专业核心课程，也是一门实践性较强的专业基础课，主要培养学生分析和设计数字电路，进而全面提高学生应用数字电路的能力，并为学生后续学习专业课程奠定基础[1]。

一、问题的提出

课程教学团队在分析课程学习对象的基础上，总结出以往课程教学中存在以下三个方面的教学问题，如图1所示。

（一）重理论学习，轻实践训练——理论实践难结合

“数字电子技术”课程具有实践性强、应用性广等特点，要求学生有一定的数字逻辑分析能力和实践应用能力。传统课程教学内容以数字电路基本理论为主，重理论学习、轻实践操作，导致理论学习和实践锻炼脱节，学生不能很好地学以致用，无法运用所学的知识解决实际问题[2]。

（二）重通识学习，轻课程拓展——知识体系难建立

通过对学生学习情况进行调研，大部分学生主要根据教材内容进行学习，很少主动进行专业知识的拓展学习。随着电子技术的快速發展，课程教学内容很难跟上最新的学科发展，导致学生严重缺乏新知识的拓展学习及课外实践，无法把握数字电子技术的最新发展动向，也难以建立完整的电子技术知识体系。

（三）重孤立学习，轻团队合作——团队协作难开展

在课程学习过程中，学生对本课程表现出兴趣，重视课程学习成绩，并具有良好的竞争意识，但学生在拥有竞争意识鼓励的同时，比较淡漠团结协作意识，缺乏团队合作，对今后从事电子工程师职业的认知存在偏差[3]。

二、课程创新理念与举措

围绕应用型人才培养目标，从教学过程中存在的真实问题出发，基于OBE理念进行成因进行分析[4]，利用现代教育信息技术及平台，采用国际先进的课程建设模型——ADDIE模型（Analysis分析、Design设计、Development开发、Implement实施、Evaluation评价），重构课程的教学内容、教学资源、教学模式、课程思政、课程考核五个方面，实施课程的“五融合”[5]（教学内容与实践案例融合、线上线下与翻转课堂融合、教师导学与学生自学融合、课程思政与职业素养融合、成绩评定与素养考核融合），如图2所示，实现课学教学内容的“项目化+逻辑化”、教学资源的“立体化+信息化”、教学过程的“任务化+一体化”，课程思政的“系统化+常态化”、课程评价的“多元化+多样化”，形成了“五融十化”的课程教学创新模式。

三、课程教学改革与实施

（一）构建了“项目化+逻辑化”的教学体系

1.“项目化”的教学内容

根据电子工程师从事的岗位工作，提炼出与本课程“数字电子技术”相关的典型工作任务，再结合专业培养目标，得到课程的核心教学任务和教学内容，接着结合工程实际要求，让学生完成“加法器”“数码管显示器”“抢答器”“计数器”等电路的设计制作，最终完成“智能数字时钟的设计与制作”，让学生不仅学会扎实理论知识，还能够完成实际工程项目，如图3所示。

2.“逻辑化”的知识体系

由于本课程理论性强且要求学生具备较好的逻辑思维，学生在学习过程中往往难以理解和掌握众多的抽象复杂概念。为了解决这些问题，教学团队借助亿图软件和Diagrams网络平台建立了课程的知识图谱，并引导学生在每完成一个项目学习后自主设计知识图谱，从而更加深刻地理解内容，提高课程的高阶性。

（二）建设了“立体化+信息化”的教学资源

1.“立体化”的线上资源

“立体化”的教学资源是以信息技术和智能技术为手段，不仅包括丰富多彩多的线上资源，例如基于超星学习通平台课程已建设了近百个视频资源、几百个试题库和辅助教学案例资源（包括最新的电子案例库和产品图片等），还包括团队教师的科研创新平台，例如智能机器人控制创新平台、微纳光学器件创新平台等。同时，课程团队会将各类国内外期刊最新发表的电子先进技术推送到课堂学习空间，以此拓展学生的新知识和新视野。

2.“信息化”的实验教学资源

随着信息时代的到来，数字化与智能化在越来越多的行业和领域中得到普及。作为培养未来数字化人才的数字电子技术课程，更需要建立信息化的实验教学资源。目前，课程团队正与某教学公司合作开发应用在线的数字电子技术虚拟实验平台。

这个平台集在线仿真实验、硬件实验、教学资源、作业与成绩等功能于一体，能够满足学生在课堂内外进行实验和自主学习的需求，打破了实验时间和空间的限制。

（三）形成“系统化+常态化”课程思政体系

1.“系统化”的课程思政

根据专业岗位要求，整理出岗位职责分析表，根据学习特征分析表分析学习需求，提炼出电子工程师的核心素养。为此，课程团队在原有基础上进一步发掘课程蕴含的思政元素，构建包含科技元素、文化元素和工程元素“系统化”的思政体系，实现知识传授、能力培养和情感价值观有机融合[6]。

2.实施“常态化”的课程思政

除了建立“系统化”的课程思政库，更重要的是要在日常上课中将课程思政“常态化”。在上课过程中，教师需要紧密联系社会热点和生活实际，结合电子技术案例与教学实践活动，潜移默化地将其融入教学过程。例如，在讲解二进制过程中，教师可以将其与我国的易经联系起来；在讲解数字比较器过程中，教师可以将其与防疫的温度检测仪联系起来。通过课程教学内容与社会实际问题的“常态化”结合，实现育人目标[7]。

（四）实施“任务化+一体化”教学改革

教学过程任务化设计将理论与实践进行有机结合，具体如下：

①任务导入与准备：教师在线上发布任务预习要求，课前学生在线上完成相应的题目；教师在课堂上发布任务要求，并讲解相关新知识点，课堂中根据学生情况穿插虚拟仿真、小组讨论和头腦风暴法。

②任务组织与实施：学生根据理论知识和虚拟仿真平台，分组按照步骤进行实践操作。

③任务拓展与评价：在任务完成后，教师让学生进行课外任务的拓展；在每个任务结束后，教师与学生通过线上相互评价，最后教师汇总情况并总结。

教学过程一体化是使理论教学与实践教学有机地结合在一起，数字电子技术的“口袋实验板+笔记本电脑”让学生在理论课堂感受硬件电路的分析、调试和排错过程，体现了让学生“学会认知、学会做事、学会生存、学会共处”的先进教学理念，既能够让学生在课内进行理论学习与实践操作，又能够使学生在课外根据需要进行线上学习与在线训练，能够有效提高学生的应用能力[8]。

（五）完善“多元化+多样化”的评价体系

为了提高学生的参与度以及小组合作的积极性，本课程在原有“师评生”的基础上，增加“生自评”“生互评”等方式，通过师评量表、自评量表和互评量表，对每个小组成员进行分任务评价[9]，每个任务的评价内容主要包括任务完成度、过程数据、团队协助情况、任务练习、做事态度和其他创意等，总体更加侧重于过程考核和团队协作。

同时，教师可以充分利用超星学习通、问卷星等信息技术手段，定期进行问卷调查，收集学生的学习数据，实现闭环管理。

四、结束语

本课程基于OBE教学理念，通过ADDIE模型，对课程的教学大纲、教学资源、课程思政、教学手段和教学评价等方面进行全方位地构建，实施课程教学内容与实践案例相融合、线上线下与翻转课堂相融合、教师导学与学生自学相融合、课程思政与职业素养相融合、成绩评定与素养考核相融合，实现了课学教学内容的“项目化+逻辑化”、教学资源的“立体化+信息化”、教学过程的“任务化+一体化”、课程思政的“系统化+常态化”、课程评价的“多元化+多样化”，全面提高了学生的知识、能力和素养。

参考文献

[1]陈芳芳.基于雨课堂的数字电子技术课程混合式教学研究与实践[D].贵阳：贵州师范大学，2019.

[2]董建娥，李莎，谢裕睿.数字电子技术综合实验教学设计与实践[J].电脑知识与技术，2020（02）

[3]贾绍芝，陈彬兵，刘婕，等.适应“新工科”发展的“数字电子技术基础”课程教学探索[J].工业和信息化教育，2018（12）：6-10.

[4]杨毅刚，孟斌，王伟楠.基于OBE模式的技术创新能力培养[J].高等工程教育研究，2015（06）：24-30.

[5]张明，王红军.在线开放课程资源建设与应用——基于ADDIE模型[J].辽宁高职学报，2022，24（03）：57-61.

[6]叶云洋，周惠芳，陈文明，等.双导师模式下高职工科类专业学生工匠精神培养[J].新课程研究，2019，526（26）：11-12，19.

[7]詹湘琳.基于思政元素的数字电子技术教学改革[J].大学教育，2022（03）：151-153.

[8]司开妹. 构建数控专业理实一体化课程体系的探索[J].江苏教育研究，2013，（18）：38-41.

[9]田苗，陈俊英，王福顺.概率论与数理统计课程“四合三联”创新性教学体系探索[J].中国大学教学，2022，（08）：63-67.