【华科大金课】于俊清：数字电路与逻辑设计

线下一流课程《数字电路与逻辑设计》

Du Xing Education

课程简介

“数字电路与逻辑设计”是计算机科学与技术类各专业必修的一门重要专业技术基础课程，也是信息学科各专业的平台课程，处于计算机层次结构中的最底层，属于计算机的内核，是构成计算机和其它数字系统的基础, 具有较强理论性和实践性。通过课程的学习，学生在掌握数字电路基本概念、基本原理的基础上，理解逻辑设计的基本内涵，了解组成数字计算机和其它数字系统的各种常用逻辑电路，掌握逻辑电路的一般分析与设计方法，加深学生对数字电路的整体化理解，提升学生逻辑功能部件、中小规模数字系统的设计能力，培养学生灵活敏捷的逻辑思维能力、严谨务实的工程设计能力、分析与解决实际问题能力以及面向工程实际和学术前沿的创新能力，为后续课程（计算机组成原理、接口技术和系统结构）计算机系统设计能力培养奠定坚实的基础。

负责人及团队介绍

于俊清，博士，教授，博士生导师，国家一流本科课程负责人，湖北省优秀基层教学组织负责人，本科和研究生课程责任教授，长期从事智能媒体计算、网络安全和信息化领域的教学科研工作，华中科技大学智能媒体计算和网络安全研究团队负责人，CERNET华中地区网络中心主任，中国图学学会常务理事、中国图学学会动漫图学工程专业委员会主任。主持国家重点研发计划、国家863项目、国家自然科学基金、湖北省杰出青年基金等多项科研课题，在CVPR、NeurIPS、ICCV、AAAI、ISCA、CGO、ECCV、ICMR、TPAMI、TPDS、TMM、TCSVT、JPDC、Computer Network等重要会议和期刊上等重要会议和期刊上发表论文200 余篇，出版专著3本、译著1本，授权发明专利和软件著作权60余项，2021年入选高校计算机专业优秀教师奖励计划（中国教师发展基金会）。担任本科“数字电路与逻辑设计”（国家精品课程、国家精品共享课、学校责任教授课程）、“搜索引擎技术基础”课程组长和主讲教师、研究生课程“多媒体基础”（学校责任教授课程）课程组长和主讲教师，全面负责课程建设、队伍建设和教学资源开发等，在中国大学慕课开设在线课程《数字电路与逻辑设计》和《搜索引擎技术基础》，在学堂在线开设《多媒体基础》。先后获得湖北省科技进步奖2项、湖北省教学成果奖1项、华中科技大学教学成果一等奖、青年教师教学竞赛一等奖、中国图学学会优秀博士论文指导教师、湖北省优秀学位论文指导教师、学校十佳青年教工、三育人奖等荣誉称号。课程教学团队由3名教授和5名副教授组成，课程组的所有教师全部具有博士学位，均有稳定的科研方向，长期从事科学研究工作，教学和科研深度融合，为学生的创新能力培养提供了平台和保证。目前，团队成员中，2人入选全国计算机学科优秀教师奖励计划、3人获华中科技大学教学竞赛一等奖、1人获得华中科技大学教学质量一等奖、3人获华中科技大学教学竞赛二等奖、所有教师均获得过华中科技大学教学质量二等奖。

课程建设理念与举措

本课程突出创新型人才培养，课程教学内容结合微电子产业和计算机硬件产业的发展现状和技术前沿，注重基础性、高阶性、创新性和挑战度，以应用为驱动讲授常见的大规模集成电路及其应用方法，以及该领域的发展现状及最新的技术。以学生为中心设计教学活动，精心组织教学内容，结合线上资源，根据教学内容合理使用翻转课堂、PBL教学法和三明治教学法，开发学生的潜能，给学生思考的空间，鼓励学生向教师提问并组织讨论，让学生提出有自己见解的思想和方法，由被动学习变为主动学习。通过教材内容的精心组织、课件的精心设计让抽象的理论形象化，图文并茂、深入浅出，激发学生的学习兴趣，采用模块化的思想对教学内容进行有机划分，按照章节将知识点划分为一系列的最小知识单元，方便教师和学生课堂教与学的同时，也可以满足学生利用课后的碎片时间自主学习。课前精心备课，课中根据学生基础和掌握情况，实时调整教学内容和方法；课后根据学生成绩进行总结，通过集体备课查改问题。闭环教学质量保障体系的建立确保了教学内容准备“最精”、教学效果达到“最佳”。课程组自主开发数字化学习资源，建立了支持多终端、跨平台的教学支持服务平台，为学生提供全方位、立体化、多层次的优质学习支持服务。资源建设和服务内容覆盖了理论学习和实验学习所涉及的各个教学环节和各种学习形式，提供了学习所需的各种资源和工具，包括教材和教辅教材、在线课程、网络课件、视频课件、移动终端学习软件、虚拟实验教学系统、学习与考试辅导、试题库、网上自测系统、实验过程演示、习题解答等。利用自行研制开发的虚拟实验平台将实验搬进课堂，突破了时间和空间的限制，将理论教学与实验教学同步实施，有利于学生动手能力和创新能力的培养，有效提高了教学质量。本课程全面免费开放课程的所有资源，实现了校内、校际、校企和跨领域的免费共享，最大限度地发挥优质资源的社会效益。本课程的教材、虚拟实验平台等教学资源被国内10余所双一流大学选用，深受教师和学生的好评。2019年11月，在线课程在中国大学慕课网（爱课程）上线，目前已开设8期，总选课人数超过6万人，获得一致好评。2022年，组织了新教材的编写，新教材将于2023年5月出版。同时，将课程思政贯穿课程全过程，以立德树人为宗旨，将思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程、全方位育人，在知识点传授、课程案例等方面，通过“潜移默化”的形式，将课程思政融入教学。

课程建设与推广应用效果

通过40余年的持续建设和改革，课程在教师队伍、教学条件、教学内容、教学方法和教学效果等方面均得到了稳步快速发展，获得多项教学成果和荣誉称号。2001年至2008年，自主开发了在国内处于领先水平的课程资源包和互动型虚拟实验教学平台，并于2005年获得国家教学成果二等奖；2005年先后被评为湖北省精品课程和国家精品课程（普通本科），2008年被评为国家精品课程（网络教育），并入选“计算机硬件系列课程”国家级教学团队；2012年，“面向计算机系统设计与实现的一体化人才培养体系改革与实践”获华中科技大学教学成果一等奖。2014年获得华中科技大学首批本科责任教授课程，2016年入选国家精品共享课程（网络），2018年，教学成果“信息产业自主可控战略需求下计算机系统设计与实现能力培养模式的研究与实践”获湖北省教学成果一等奖(秦磊华等)；2018年，“计算机硬件系列虚拟仿真实验及自动评测系统的开发”获华中科技大学实验技术成果一等奖。2019年入选湖北省名师工作室核心课程，2019年11月8日在线课程在中国大学慕课网（爱课程）上线，获得一致好评。2020年，教育部认定为国家级一流本科课程（线下一流课程）。课程团队２人入选高校计算机专业优秀教师奖励计划，三人获得青年教师教学竞赛一等奖，多人获得青年教师教学竞赛二等奖，多个课堂获得“学生最满意的课堂”称号。课程组多位教师获批湖北省名师工作室成员。在线课程自2019年在中国大学慕课网（爱课程）上线，持续面向全国学习者开放，目前已开设8期，总选课人数超过6万人，获得兄弟院校的老师及学生的一致好评，一大批高等学校以本课程作为其校内课程的线上学习平台。部分学生的评语包括“课程PPT制作精美，应该是目前中国大学慕课同类课程中的佼佼者”、“课程基础扎实、成果丰硕、教学内容组织科学、教学设计创新、PPT精美、讲解透彻，高品质课程！”、“必须好评。疫情期间所有校内网课里讲的最好的，讲解的非常细致，逻辑清晰。”、“在我所学习过的课程中算是最精品的课程之一了，很荣幸能遇上这几位教授数电的十分负责的老师！”、“这一门课确实称得上国家精品课程, 老师们的讲解非常的细致, PPT里面有许多动画帮助你理解, 非常感谢这门课程让我学懂了这一门具有难度的数电课程”、“华科的这门课程讲解得非常好，对于我们学习数字电路与逻辑设计这门课程有莫大的帮助”、“华中科大的mooc无论从课程的结构、授课方式还是授课内容都很精彩”。

来源丨华中科技大学新闻网

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