021年1月,上海市教委公布2020年市级一流本科课程认定结果,经各校申报推荐、市教委组织专家评审,认定 367门课程为2020年度上海高等学校一流本科课程。上海市级一流本科课程是深化教育教学改革的重要举措,此项目限额申报评审严格,学院高度重视并积极组织开展重点课程建设和申报工作,我院刘一清教授主持建设的《数字逻辑电路及实验》课程成功入选。
《数字逻辑电路及实验》既有很强的理论性,又具有很强的工程实践性,是电子信息类本科生的核心基础课程。刘一清教授带领他的教学团队从2011年开始对《数字逻辑电路及实验》的教法和模式进行持续地改革和提升,这个过程大致划分为四个阶段:2011~2012年间,是理论教学改革阶段,通过引入国外经典教材、开展双语教学、进行课前quiz考察等措施,不断进行理论教学的创新和改革;2013~2015年间,进入实验教学改革阶段,在此期间教学团队自主编写了实验教材和开发了配套实验板(获国家发明专利),并在实验课程教法和实验考核方式方面也开展了多项有益的改革探索;2016~2019年间,教学团队将教学理念进一步发展和提升,教学教改思路不再仅聚焦于某个具体点,而是将专业教育与思政教育相结合,对课程教学改革工作进行了全面梳理和重新规划,由此进入思政教学改革的综合发展阶段,在此期间课程于2018年获批成为华东师范大学首批思政教育示范性课程之一,并且获得2019年度上海市重点课程建设项目验收优秀课程的殊荣;至2020年起,教学团队又将建设新工科课程作为今后的发展目标,开展了SPOC教学和MOOC教学的新探索,对标上海高校一流本科课程-线下一流课程建设标准。十年间,课程的教学思想每年都在提炼、教学方法每年都在提升、教学形式每年都在改进,教学团队真正做到了把课内课外相结合、把中文与英文相结合、把理论与实践相结合、把线上与线下相结合、把课程教学与科创实践相结合、把专业教育与思政教育相结合、还通过助教工作还把本科教学与研究生培养相结合。
课程发展历程
通信与电子工程学院致力于建设‘小而精’的特色工科,培养兼具专业素质和家国情怀的卓越人才,在专业特色方面要培养“精电路、强软件、通算法”的系统设计工程师,刘一清教授的教学团队不仅仅把《数字逻辑电路及实验》课程定位成一门培养学生“精电路”专业基础课程,更加秉持了全育人理念,以培养学生明德乐群、基础扎实、身心健康、国际视野、反思探究、持续发展等六大方面的素养为宗旨,参照工程认证的“以学生为中心、以结果为导向、持续改进”要求和标准,确定具体培养目标:包括通过课程教学使学生在专业学习方法、电路基础知识、专业英文阅读能力、专业技能和工程思维等方面全面提升,引导学生从被动式学习转变为主动式学习,实现对学生的工程素质以及其理论结合实践能力的综合培养等等,所有指标都设计有相应的量化考核手段。
教学团队将教学目标细化为“增识、长技、赋能、育心”四个层次,分别对应掌握基本概念和基本原理、掌握专业方法、培养专业能力,以及提炼专业思维等等,逐级递进。为了引导学生实现上述教学目标,教学团队进一步实施了新的教学方法:“以物理为基础、以数学为工具、在实践中把握方法、在探索中培养能力、在思考中提升思想境界”,并改革了具体的课程架构和教学活动作为支撑。
探索工科教学新方法新思路
根据课程设计,教学活动由学生部分和教师部分两方面组成,两者又紧密结合在一起,配合实现各个层次的教学目标,具体要求:学生首先完成课前预习,需结合书本、课件和课程视频等,教师提供指导答疑并利用quiz检测学生自学效果;其次学生在课堂进行听讲和完成随堂训练,教师需通过讲课、翻转课程等形式对书本难重点进行讲解和演绎;接着学生还需到实验室通过动手实践对书本上的理论知识进行验证和解释,而教师包括助教要随时给予学生必要的实践指导和帮助;最后教师还将鼓励和引导学生积极思考和拓展思维。
(a)课程学习方法知识图谱 (b)课程教学活动脉络
从实践效果来看,这种新式教学模式更易与人的认知规律相互结合,从而更加显著地提高教学效果。
除了教材、教具、专利、教改论文、课程网站等有形的教学成果,绝大多数学生通过课程学习,能够较为牢固地掌握基本概念和基本原理,能够较为熟练地运用课程专业方法,对于英文著作材料的阅读能力有所提高,对于实践动手能力和专业技能有所提升,对于工程思维得到初步启蒙,视野和思路得到开阔和拓宽,自主学习习惯和自主学习能力有所提升,抗压能力、上进心以及团队意识等有所增强,对于专业学习、课外实践甚至参与学科竞赛等活动的热情有所提升……甚至有学生在期末评教中留下了“数电真简单”这样由衷的感叹,这种无形的教学成果能够更加鼓舞人心。
课程建设成果
课程是人才培养的核心要素,课程质量直接决定人才培养质量,市教委计划经过两年左右时间,通过“先建设、重应用、后认定”的方式,建设1000门左右市级重点课程,认定 600门左右市级一流课程,构建具有上海特色、多类型、多样化的一流本科课程体系。学院会在后续的建设过程中,进一步深化课程改革和创新,优化课程管理和评价机制,注重课程建设的示范引领性和推广性,积极推动我院的课程建设,巩固课程建设成果。