《数字电路》双语教学虚拟教研室及教学改革探索

一、引言

在全球科技深度融合与教育国际化浪潮的推动下，培养具备国际竞争力、精通专业知识且能熟练运用英语进行学术交流和工程实践的高素质人才成为高等教育的紧迫任务。数字电路作为电子信息领域的基石课程，其教学质量直接关乎学生后续专业学习与职业发展。传统教学模式在面对国际前沿知识更新、学生多元化需求以及跨文化交流能力培养等挑战时，渐显乏力。在此背景下，“智联研创”数字电路双语教学虚拟教研室应运而生，旨在整合多元资源，创新教学模式，突破传统教学局限，推动数字电路课程教学迈向新高度，助力学生无缝对接国际学术与产业前沿。

二、数字电路双语教学虚拟教研室

（一）成立背景

随着信息技术飞速发展，数字电路领域知识迭代加速，国际合作项目与学术交流日益频繁。国内高校在数字电路教学中，虽积累了一定经验，但在与国际先进教学理念接轨、引入最新科研成果以及提升学生英语应用能力方面存在不足。同时，地域限制导致教师间交流合作不便，难以形成合力应对教学改革难题。虚拟教研室借助网络技术，打破时空壁垒，汇聚各方智慧，为解决上述问题提供了创新性解决方案。

（二）目标与定位

我们的“智联研创”数字电路双语教学虚拟教研室以提升数字电路双语教学质量为核心目标，致力于打造集教学研究、资源共享、教师交流于一体的综合性平台。通过整合优质教学资源，开展深度教学研讨，推动教学方法创新，培养既掌握扎实数字电路专业知识，又具备流利英语沟通能力的复合型人才。同时，促进教师专业成长，提升教师团队在双语教学、课程设计与对外交流方面的能力，增强学校在相关领域的学术影响力。

（三）组织架构及成员构成

1. 组织架构：

教研室设立一名负责教师，全面负责整体规划与协调工作。规划好教学研究、资源建设、课程教学实施及教师培训等事项。教学研究方面主要聚焦教学内容优化、教学方法创新与课程评价体系完善；资源建设方面负责组织开发与整合线上 / 线下教学资源，包括课件、案例库、试题库等；课程教学实施主要是双语教学的开展和对教学效果的监控，教师培训方面主要是组织各类教学培训与研讨活动，提升教师双语教学能力和水平。

2. 成员构成：

成员涵盖本校和 985 高校的数字电路课程骨干教师、具有丰富海外教学经验的归国教师以及企业工程师。多元化的成员结构带来了丰富的教学经验、前沿的学术视野和实际工程应用案例，为教学改革注入强大动力。例如，企业工程师将实际项目中的数字电路设计案例引入教学（如 FPGA 开发等），使教学内容更贴合产业实际需求；海外归国教师带来国际先进教学方法与理念，推动教学方法创新。

（四）技术支撑平台

1. 同步会议平台：使用腾讯会议、Zoom 等开展集体备课、示范课观摩、专题研讨会等实时互动活动。2. 异步协作平台：本课程主要利用超星学习通的课程空间功能，作为发布通知、分享资料、发起讨论和提交作业的基础阵地。3. 资源共享中心：利用泛雅学习通平台，建立分类清晰的资源库，包括双语课件、微课视频、习题库、案例库、仿真项目等。

三、虚拟教研室对数字电路双语教学的助力

（一）教学内容优化及资源建设

1. 融合国际前沿与本土特色：虚拟教研室教师团队深入研究国内外多本经典数字电路教材，如美国 《digital fundamentals》和国内 《数字电路与逻辑设计》。遵循国内教学大纲基础上，将国际前沿知识，如新型数字芯片技术等融入教学内容。同时模块化双语教学课件，按课程内容进行模块划分，制作标准统一、图文并茂、案例融入的双语PPT 课件，并嵌入课程思政元素，加强中西文化交融。

2. 典型工程案例及虚拟仿真库： 围绕交通灯控制器、数字钟、简易CPU 等经典项目，提供从设计思路、代码（Verilog）实现到仿真测试的全流程双语教学案例。基于 Multisim等软件，开发配套的仿真演示视频。同时结合本土产业发展需求与科研成果，增加具有中国特色的数字电路应用案例，如我国自主研发的数字通信设备中的电路设计案例，使教学内容既具国际视野又贴合国内实际。

3. 强化专业术语与英语表达：针对数字电路专业术语多且复杂的特点，编写了详尽的中英文对照专业术语手册，针对如Flip-Flop（触发器）、FPGA（现场可编程门阵列）Combinational Logic（组合逻辑）等核心专业术语，以此提升学生的双语认知水平。同时布置专业术语整理作业，通过在线学习平台提交等多种方式，帮助学生强化专业术语记忆与英语表达。如图1 所示。

图1 强化专业术语与英语表达

2. 教学进度规划：根据课程内容难度与学生学习规律，合理安排教学进度。在学期初，通过线上平台为学生提供课程大纲、学习资料与预习任务，帮助学生做好双语学习准备。教学过程中，每周安排一定时间进行线上答疑与讨论，及时解决学生学习中遇到的问题。实验课程与理论课程紧密结合，确保学生理论联系实际。

（二）教学资源开发及利用

在线学习平台建设：以泛雅学习通为载体，搭建功能完善的在线学习平台，除提供教学视频、课件、作业等常规资源外，还设置在线测试、学习社区等功能模块。学生可通过在线测试检验学习效果，在学习社区与教师、同学交流互动，利用虚拟实验室进行电路仿真实验，不受时间和空间限制，提高学习效率。课堂上则采用学习通一平三端平台，进行线上线下混合式教学，加强师生互动，提高课堂教学效果。

（三）教学评价与反馈机制

1. 多元化评价体系建立：采用多元化教学评价方式，包括平时成绩（考勤、作业、课堂表现、小组项目、仿真成绩、期中考试）与期末考试。平时成绩占总成绩的 [40]%，注重过程性评价，鼓励学生积极参与课堂学习与实践活动；实验成绩占 [10]%，考察学生实验操作能力、数据处理能力与英语实验报告撰写能力；期中考试与期末考试占总成绩的 1% ，全面考核学生对专业知识与英语应用能力的掌握程度。

2. 及时反馈与改进：教师通过在线学习平台、课堂交流等渠道及时收集学生反馈意见，对教学内容、方法进行调整改进。例如，根据学生在作业与考试中暴露的问题，调整教学重点与难点；针对学生对英语教学难度的反馈，适当调整英语讲解比例与语速，确保教学效果不断提升。

五、教学改革成效与意义

（一）教学成效显著

1. 学生专业能力提升：

图2 学生问卷调查情况

（二）教学方法创新

深化线上/ 线下混合式教学，依托在线教学平台，整合教学资源，包括高清教学视频、互动式课件、虚拟仿真实验等。学生可根据自身学习进度进行自主学习，在线提交作业、参与讨论。线下课堂则采用项目式、问题导向式教学方法，激发学生主动思考与实践能力。具体教学流程如下：

课前：教师在平台发布双语预习资料（如阅读文献），布置预习作业，学生自主学习关键术语和基本概念，完成预习作业。课中：教师使用共建的双语课件进行精讲，重点突破难点，利用学习通的主题研讨、抢答、选人等工具开展教学互动，实施翻转课堂，检验学生对课程知识的双语理解。课后：学生在平台上完成双语作业和仿真实验，参与讨论区的问题交流。教师通过平台数据及时了解学情，并在教研室内求助或分享教学策略。

（三）教师专业发展支持

开展系列化教学研讨活动：定期举办线上集体备课会。由一位主备教师分享下一教学单元的设计思路，重点讲解如何用英语准确阐述逻辑功能表、波形图、状态机等抽象概念。其他教师共同研讨，优化教学设计。“金课”示范与观摩： 定期举办示范课教学，并组织观摩与评课。重点关注其课堂用语、师生互动、板书与PPT 的配合等，提炼高效双语课堂的“最佳实践”。

教学培训与研讨活动：定期组织双语教学培训工作坊，邀请英语教学专家、资深双语教师分享教学经验与技巧。同时，开展教学研讨活动，围绕教学中遇到的难点问题，如如何平衡专业知识传授与英语语言训练等进行深入交流。教师们分享各自经验，共同探索解决方案，提升教学能力。

四、数字电路双语教学具体实施情况

（一）课程设置与安排

1. 课程体系构建：将数字电路双语课程分为基础理论、实验实践和拓展应用三个模块。基础理论模块采用中英文双语授课，重点讲解数字电路基本概念、原理与分析方法；实验实践模块要求学生用英语撰写实验报告，通过实际操作加深对理论知识的理解；拓展应用模块引入国际前沿案例与项目，培养学生综合应用能力与创新思维。

通过问卷调查与考试成绩分析发现，参与数字电路双语教学的学生在专业知识掌握方面明显优于传统教学班级。在期末考试中，双语教学班级平均分比传统班级高 10 分，优秀率（85 分及以上）提升了5%。学生能够运用所学知识解决复杂数字电路设计问题，在各类电子设计竞赛中取得优异成绩。通过调查问卷，如图2 所示，学生对课程高度认可。

2. 英语能力增强：

超过 80% 的学生表示在专业英语阅读、写作与听说能力上有显著提高。在专业英语阅读方面，学生能够自主阅读英文文献与教材，阅读速度与理解准确率大幅提升；在写作方面，能够用英语撰写规范的实验报告、学术论文摘要；在听说方面，能够听懂英文授课，参与英语学术交流讨论。

（二）对教育教学的重要意义

1. 推动教育国际化进程：智联研创数字电路双语教学虚拟教研室的实践，为高校推进教育国际化提供了可借鉴的模式。通过引入国际先进教学理念与资源，培养具有国际视野的人才，提升我国高等教育在国际上的影响力与竞争力。

2. 促进教师专业成长：虚拟教研室为教师提供了广阔的发展平台，通过教学研讨、培训与国际交流，教师在双语教学、课程设计、科研能力等方面得到全面提升，打造了一支高素质、国际化的教师队伍。

3. 培养创新型人才：创新的教学方法与丰富的教学资源激发了学生创新思维与实践能力，培养了学生自主学习、团队协作与解决实际问题的能力，为国家培养了一批适应未来科技发展需求的创新型人才。

六、结语及未来发展方向

密切关注数字电路领域国际前沿研究成果与产业发展动态，及时将最新知识融入教学内容。例如，随着人工智能与数字电路融合发展，增加相关交叉领域知识模块，拓宽学生知识视野。根据学生反馈与学习效果评估，进一步优化教学内容难度与深度，满足不同层次学生学习需求。开发分层教学资源，为基础薄弱学生提供基础知识巩固课程，为学有余力学生提供拓展性学习内容。

（二）深化教学方法创新

探索运用人工智能、虚拟现实等新兴技术，打造智能化、沉浸式教学环境。例如，利用虚拟现实技术开发数字电路虚拟仿真实验平台，让学生在虚拟环境中进行电路设计与调试，增强学习体验。加强跨学科教学方法研究，将数字电路教学与计算机科学、自动化等相关学科有机结合，培养学生跨学科思维与综合应用能力。例如，开展 “数字电路与人工智能算法实现” 跨学科项目式教学，提升学生解决复杂工程问题的能力。

（三）加强国际合作与交流

拓展与国际高校的合作交流项目，让学生有更多机会体验国际教育，提升跨文化交流能力。邀请更多国际专家学者参与虚拟教研室教学研讨与指导工作，定期举办国际数字电路教学研讨会，提升教研室的影响力。

（四）完善虚拟教研室建设

进一步优化虚拟教研室组织架构与运行机制，提高工作效率与协同创新能力。加强团队教师之间的沟通协作，形成更加紧密的教学研究共同体。同时加大对虚拟教研室的资源投入，完善在线学习平台功能，丰富教学资源库，为教师教学与学生学习提供更优质的支持服务。

面对快速发展的科技与教育形势，仍需不断探索创新，持续优化提升，为培养更多具有国际竞争力的高素质人才贡献力量。

参考文献：

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[2] 殷建军， 黄琼， 尹令， 等. 数字电路与逻辑设计双语实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索 ，2020，39（8）：183-188.

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[ 4 ] H u T . S t u d y o n B i l i n g u a l T e a c h i n g o f E n g i n e e r i n g University[J]. Journal of North University of China （Social Science Edition），2008，24（S1）：44-46.

基金项目：

2025 年教改项目 - 数字电路“智联研创”双语教学虚拟教研室