国家级一流课程 |《数字逻辑与数字系统设计》

课程建设是人才培养四项“新基建”之一，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。课程是教育最微观问题，解决的是教育最根本问题；课程是体现“以学生发展为中心”理念的“最后一公里”；课程是落实“立德树人成效”根本标准的具体化、操作化，因此，要树立课程建设新理念，推进课程改革创新，实施科学课程评价，严格课程管理，完善以质量为导向的课程建设激励机制，形成多类型、多样化的教学内容与课程体系。近年来，学校认真落实教育部关于一流本科课程“双万计划”建设的有关精神，提前谋划，精心培育，不断夯实课程建设基础工作，设立专项经费，加快在线开放课程建设，引进课程平台、加大教师教学能力培训力度，积极推进课程综合改革，促进课程迭代更新和教学模式创新，遵循“两性一度”标准，大力开展“金课”建设，建设完成了一批教学理念先进、方法科学、质量高、效果好、风格独特的一流本科课程，成效显著。

为持续推进课程改革创新，着重加强内涵建设，强化课程思政，着力打造更多遵循“两性一度”标准、适应新时代要求的一流本科课程，充分发挥一流课程的示范引领作用，切实提高人才培养质量，助力我校一流本科教育，将逐步推出我校一流课程，进一步推进“学习革命”向“质量革命”向纵深发展。

数字逻辑与数字系统设计

课程负责人：信息与控制工程学院 袁小平

一、课程介绍

本课程在传统的数字电路课程基础上，及时跟踪现代电子技术的最新成果，增加了大规模可编程逻辑器件和硬件描述语言应用知识，优化课程体系与教学内容；加强校企合作，以项目化、模块化的知识点组织教学，突出职业性和实践性；教学中融入课程思政教育，落实立德树人，追求“高阶性、创新性和挑战度”；建设了丰富的在线课程教学资源和虚实结合的实验教学平台，提高了教学效果；以赛促学的教学手段有利于优秀拔尖人才的培养，拓展了学生电子设计自动化的应用和数字系统设计的能力，使学生具备健全的人格、涵养家国情怀，牢记使命担当。

国家级一流本科获奖证书

二、课程亮点、特色、创新

1.及时跟踪现代电子技术发展最新成果，引入硬件描述语言HDL和大规模复杂可编程逻辑器件，优化了课程教学体系与教学内容。

传统的《数字电子技术》课程能够使得学生熟悉数制与编码、逻辑函数及其化简、集成逻辑部件、小规模集成组合逻辑构件。掌握组合逻辑电路分析和设计、同步时序逻辑电路分析和设计、异步时序逻辑电路分析和设计；中规模集成时序逻辑电路分析和设计。本课程跟踪现代电子技术最新成果，引入硬件描述语言HDL、大规模复杂可编程逻辑器件、数字系统设计方法，掌握数字系统的基本算法与逻辑电路实现，掌握HDL设计数字系统，为学生进入专业课的学习打下坚实的基础。

2.引入EDA技术、虚拟仿真技术，自制实验箱，实现虚实结合、软硬兼施，建立不受时空限制的数字逻辑与数字实验平台。

依托国家级实验教学示范中心建设与创新人才培养的实践，建立实验环境和实验教学条件一流的开放共享的实验教学平台。通过引入EDA技术和虚拟仿真技术，开发研制适合学生、自主设计的不受时空限制的 “数字电子技术实验平台”，满足“软硬兼施”、“虚实结合”；建立以学生为主体、分层次、创新型实验教学新体系，便于学生提高实践创新能力；为学生课外学习、实验实践等提供丰富的教学资源，扩展了学习空间。

3.教学内容以项目为线索，以模块组织教学，开展研讨式、探究式等教学活动。

本课程是电子电气信息类专业重要的专业基础课，担负着巩固并升华理论知识，培养学生对电子系统的分析设计能力、工程实践能力和创新能力的重任，为后续专业课程打下牢固的基础，为此我们与美国Xilinx、Altera公司中国大学计划部、广州风标电子有限公司、青岛Robei公司合作，建立基于项目驱动的数字逻辑与数字系统设计课程教学改革方案，实施“做-学-悟”三维一体立体式方向式的教学体系，且将实验贴近工程实践及以学生为主体的研讨式、探究式的多层次多目标模块化教学，以促进教学适应新形势下的要求。建立基础验证性、综合设计性、创新研究性的多层次、多模块的“虚实结合”实验实践创新教学体系。

4.指导学生积极参加学科竞赛和大学生创新项目，成效显著。

依托中国矿业大学“国家级电工电子实验教学示范中心”，依托中国矿业大学“电子设计与创新大学生实践创新基地”，以国家级、省级、校级的“电子设计竞赛”等学科竞赛指导委员会的专家为后盾，积极开展电子技术学科竞赛和“国家级、省级、校级”的大学生科技创新项目，不断提高学生实践创新能力。坚持不懈地开展实践创新创业教育和教学探索。

出版教材

自制实验教学仪器

指导学生参加学科竞赛

三、课程教学团队

本团队由13名成员组成，有教授1人、副高职7人、讲师5人，其中具有博士学位教师7人、硕士以上学位13人，45岁以下中青年教师11人。配以助教团队6人左右。

近年来采用积极引进高层次人才（云霄博士来自上海交通大学、陈正升博士来自哈尔滨工业大学、周淑燕博士来自重庆大学承担数电课程教学）和在职攻读博士学位（陈烨在职获得博士学位）相结合的办法，使师资学源结构合理。

教学团队的每位教师都具有良好的思想道德修养，治学严谨，为人师表，爱岗敬业，积极进取。在教学过程中，不仅注意教学质量，更注重教书育人，能够做到寓教育于教学之中。遇到学生的不文明行为，给予及时的正确引导。尤其在学生的学习上，每位教师都能做到高标准严要求，在师生中树立良好的教风与学风。

团队在30多年的教学改革与实践中，形成了以教授为学术带头人，以基础扎实、工程实践经验丰富的中年教师为骨干，以具有博士、硕士学历的青年教师为主体的老中青结合、团结协作、锐意进取的教学团队。

《数字逻辑与数字系统设计》课程教学团队部分成员

袁小平教授指导青年教师陈正升博士批改实验报告

四、课程评价（教学效果）

1.课程评价情况

（1）教师督导评价：教学内容先进、知识衔接得当；教学方法与手段有特色；注重职业技能培养；促进思考，激发潜能，涵养正确价值观。

（2）学生评价：教学方法灵活多样，有效提高听课率和听课效率；教学手段先进、直观，促进知识吸收；理实一体化教学模式，利于技能的培养；理论与实践相结合，不仅加深对数字电路知识和技能的掌握，而且激发思考，明确未来职业规划与使命担当。

2.课程改革成效

课程组依托国家级电工电子实验教学示范中心，课程组负责人曾担任电工电子教学实验中心主任、校级大学生电子设计与创新实践基地创始人、负责人，带领课程组教师在示范中心建设、创新人才培养和课程建设中发挥了重要作用，取得了重要成果。

课程组编写3部教材，具有新颖性、实践性和针对性，理论联系实际，知识与能力有机地结合，层次分明，难度和深度符合课程教学的要求。先后获得校级、省级精品教材、国家级“十一五”规划教材等。此外，利用课程教学网站等教学辅助资源、新技术等网络资源、在线辅导QQ群、远程仿真实验系统等组织教学活动。

课程组先后开发3套实验系统，实现了校内“教、学、做”一体化实训场所；虚拟项目开发--仿真模拟学做情境；校外实习基地--校企共管教学生产融合。

 “数字逻辑与数字系统设计” 课程分别获得首届国家级线下一流本科课程、首届江苏省线上一流本科课程；团队负责人获得国家级教学成果二等奖1项、江苏省优秀教学成果一等奖1项、二等奖1项；团队成员获得各种教学奖励50多项，指导学生获得各种学科竞赛、大学生创新训练计划累计达100多项。

3.课程示范辐射情况

2016年-2020年8月袁小平代表中国矿业大学在河南省电工学会进行了4场报告，向与会代表介绍了教学团队进行教学改革、自主研制“数字电子技术实验平台”的设备开发经验，如何开展大学生创新实践活动。扩大了我校与其他兄弟学校的学术交流，为提高学校知名度、促进相关学科建设和课程建设起到了积极作用。

2021年7月8日，南通理工学院邀请，袁小平教授在南通理工学院“2021年暑期教师教学能力提升培训班”上做“《数字逻辑与数字系统设计》在线课程资源建设与应用”报告，介绍如何开展线上课程资源建设，分享开展线上线下混合式教学的经验。

2021年7月19日，受教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会邀请，袁小平教授在“全国高校电子信息类专业教学论坛”上做“《数字逻辑与数字系统设计》课程综述”报告分享国家级线下一流课程建设经验，然后就“组合逻辑电路设计”教学内容进行课程教学示范。

教育部工程认证专家检查袁小平教授的《数字逻辑与数字系统设计》课堂教学

课程负责人袁小平教授在“全国高校电子信息类专业教学论坛”上做报告 

五、课程宣传片

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新闻来源：信息与控制工程学院

编辑：沈钰霖

审核：史强

中国矿业大学教务部

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