引言
2017年2月18日，教育部在复旦大学召开的高等工程教育发展战略研讨会上，提出建设 “新工科”的建议，即在未来几十年，高等教育必须面向未来产业发展，提前进行人才布局，培养具有创新创业意识、数字化思维和跨界整合能力的“新工科”人才。同年召开的“十九大”提出把数字经济上升为国家主旋律，“要坚持以供给侧结构性改革为主线，加快发展数字经济，推动实体经济和数字经济融合发展，推动互联网、大数据、人工智能同实体经济深度融合，继续做好信息化和工业化深度融合这篇大文章，推动制造业加速向数字化、网络化、智能化发展。” 之后不久，习近平总书记在12 月 8 日主持学习时再次强调：实施国家大数据战略加快建设数字中国。数字经济代表着新的生产力、新的发展方向。全面繁荣数字经济，不仅为中国迈向网络强国新时代提供支撑，也为全球经济增长、惠及世界人民带来新的机遇。由此可见，以数字技术为基础的互联网、大数据、人工智能等高科技已经和国家经济联系在一起，成为评价国家综合实力的重要指标之一。
中国的高等教育承担着为国家建立数字经济和数字中国储备和输出相关专业人才的重任。作为电子信息类专业的核心基础课程之一的数字电子技术基础(简称数字电路)是现代电子技术、计算机硬件电路、通信电路、信息与自动化技术和集成电路设计的基础，又是本科生正式接触数字电子技术的第一门课程，在高速发展的电子产业中是学生由一般的电路原理进入数字电子技术的起点。新时代数字技术的重要地位对这门课程的教学提出了更高要求，如何借助这门课程激发学生对电子技术的兴趣、夯实数字电子技术基础，为学生毕业后顺利进入这一高新技术领域铺好道路成为该课程教学改革的主要目标。
1．引入PBL教学法的必要性
PBL（Problem-Based Learning,）是以问题为导向的教学方法，1969 年 由 美 国 的 精神病学教授Barrows首次提出，由于其先进的教学理念和良好的教学效果，很快发展为国际流行的教学方法。PBL教学方法强调以学生为中心，以问题为导向，通过调动学生解决问题的主动性和创造性，巩固并深入理解理论知识、培养专业综合实践能力。
1.1 传统课堂教学形式单一枯燥
近年来，数字电子技术的爆炸式增长和课程学时的不断压缩形成了巨大的教学矛盾。为完成教学大纲规定的教学要求，教学时间非常宝贵。这使得教师难以拿出足够的时间让学生深入思考，大部分情况下都是“教师讲学生听”的模式。脱离实践具体问题的数电内容学习起来是很抽象的，如为什么要解决竞争-冒险问题？该现象在实际工程中会引起怎样的后果等。由于学时受限，难以引入充分的实例让学生真正的消化和吸收，严重影响了学生的学习兴趣和积极性。
传统教学效果欠佳的另一原因是学校对教师工作成绩的评价体系。由于近年来就业竞争越来越激烈，高校教师的科研任务愈来愈重，对教学投入的精力势必要受到影响。虽然说对高校教师而言，从事一定的科研工作是必要的，会促进教学的长远进行，但是有些科研内容和教学内容是不相符的，教师没有时间和精力去精心设计教学环节、深度关注学生的学习状态、建立多元且公平的学生考核机制。
1.2 验证性实验内容缺乏创新性
对数字电路这一专业基础课程而言，仅掌握理论知识是远远不够的，还必须重点训练将理论知识应用在实践中的能力，在实际应用中进一步消化和体会，最终转化为分析和解决实际问题的能力。而该课程的传统实验内容多以验证性实验为主，虽然很多教师意识到这一点并一直想改变这种状态，但由于受到多种因素的限制难以彻底执行。
总结受限因素主要有以下两点：一是实验条件，具体包括实验室有限的元器件和实验开放时间，当学生创新需要的元器件实验室不能及时满足时，实验无法进行下去。创新设计时每组学生需要的时间必定延长且是不一样的，很容易超出实验室开放时间。二是教师和学生的精力是有限的，在传统的实验室实施以创新为主的实践环节时，通常需要老师 “手把手”的参与到学生的硬件搭建、问题排查和功能实现各环节中。这种状态下，教师无法满足及时指导每一位学生，学生在等待教师指导时既浪费时间又容易失去创新兴趣，形成恶性循环。
2．实施PBL教学法的具体措施
2.1 注重提出问题的质量
数字电路课程的理论性和应用性都很强，尤其是其工程性。课堂教学的主要内容是组合与时序两种逻辑电路的分析和设计方法，以及相应的基础知识和脉冲信号的产生和整形等。只有和实际问题紧密联系才能真正深入理解所学内容。因此，教学中要特别注意提出的问题质量，不能为了提问题而提问题，也不能只想着提问题而失去了必要的思考过程。尤其是教师所提的问题，更要切中要害，能够引导学生的深入学习和进一步思考。比如在学习无关项在简化电路中的应用时，真正理解任意项和约束项的概念必须和实际问题相结合，利用无关项可以简化电路，但在实际应用中有无弊端？ TTL和CMOS两种器件在电路中的电平如何衔接问题，数模转换过程中采样频率和转换精度的确定等。必须让学生在实际问题中体会。深入理解的过程就是不断遇到问题解决问题的过程。教学活动是以问题为中心展开的。
2.2 提供多元的互动主体和互动渠道
PBL 教学法是在解决既定问题的过程中在教师和学生、学生和学生之间提出具体问题，组织开展提出问题、提供方案的过程应是多种形式的交流互动，通过讨论使得多种思维发生碰撞激发灵感，拓宽学生的思维广度和深度。但是如果在课堂上组织这样的交流形式会有多个弊端：讨论时间不易控制、可能难以完成教学内容、部分学生由于理解不够而不能马上参与到讨论中等。因此，利用现代通讯手段，建立微信学习讨论群，延长讨论时间，给大部分学生留出足够的思考时间，孕育一段时间后，教师可以根据实际情况利用腾讯会议等工具集中讨论。
2.3 关注学生的成就感，激发学生兴趣
教师适当缩减基础知识的学习时长，如逻辑函数的变形和化简，结合实际项目进行练习。在选择设计题目的时候要特别关注大部分学生的成就感，入门的项目要从简单到复杂有层次性。同时教师创造条件使项目具有趣味性和开放性，鼓励不同层次的学生产生百花争艳的作品。如学习和设计组合逻辑电路时，设计多人表决器，表决人数和规则由学生自己决定，还可以具有附加功能，同时提出问题，能否作为抢答器使用，为后面时序电路设计抢答器奠定基础。再如设计电子秒表，以此为基础设计电子表和万年历，附加定时闹钟、整点报时等功能，以及设计小电子游戏等。
整个教学过程中，教师需要注意收集有深度的问题和答案，引导学生主动利用网络资源、如网上（论坛）搜索、MOOC知识点讲解、仿真软件等。帮助学生建立理论知识和实际应用相结合的知识体系架构，积极交流学习的心得体会，实现学习技能、沟通技能与创新能力的全面提升。
2.4建立公平有效的考核方式和体系
鉴于目前本科生考研竞争大、就业机会少的实际情况，很多学生都非常看重课程的分数。部分学习能力强的学生从大一就树立考研或保研的目标，而教师进行的这种教学方式无疑会增加学生的学习负担，学生可能更关注最终的分数，如果仍是传统单一的考核方式，学生可能不会积极配合和参与。建立相应的考核方式应结合学生提出问题、解决问题的情况进行教师评价、学生互评等多种综合评价方式，尤其是把PBL 教学法和数字电路的实验部分相结合，既解决现有实验教学中存在的问题，又对传统实验教学模式进行相应的变革与创新。
3．结论
面向国家对高等教育提出的“新工科”和“数字经济”的时代新要求，对数字电子技术课程进行以PBL教学法为主的教学方式，让学生拥有成就感，带着问题学习以提高效率。进一步形成将知识获取与实际应用相结合的探究型教学模式。目前存在的多种网络教学资源，使得这一教学方式的具有很强的可行性，对培养学生解决问题和协作创新能力，为培养适应数字经济，建立数字中国的专业人才奠定基础。
参考文献
[1] 晋春,李峰,张尤赛,张佳.基于培养学生应用和创新能力的“数字电子技术”课程的教学改革与实践[J].科技视界,2015(17):38-39.
[2] 邹立华.数字电子技术教学改革与学生课程成绩评价方法的探索[J].大学教育,2016(04):104-105
[3] 张秀再，裴晓芳，赵益波，等． 新形势下“数字电路”课程教学改革探索［J］． 电气电子教学学报，2018，40(6):43 －46．
[4] 董玉冰，李明晶． 新工科背景下混合式创新教学在数字电子课程中的应用探索［J］． 长春大2 2 山 西 电 子 技 术 2020 年学学报(自然科学版)，2017,27(5):117-120．
作者：李文（1971-），女，山东德州人，汉，博士研究生，北京工商大学，副教授，研究方向为嵌入式与电子技术应用。
