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浅谈数字电子技术课程能力导向实践教学研究

2020-02-22田丽娜李敏刘绍丽

电脑知识与技术 2020年36期
关键词:能力导向数字电子技术项目教学法

田丽娜 李敏 刘绍丽

摘要:针对数字电子技术课程内容繁多,学生易陷入枯燥烦琐的电路原理中而弱于实际电路的分析和设计,提出能力导向的数字电子技术“团队式”教学模式。采用项目教学法,模拟综合设计型实验和数字系统的设计过程,将学生分成各个项目组,以进一步发挥学生的主观能动性,提高其综合能力。

关键词:数字电子技术;能力导向;团队式;项目教学法

中图分类号: TP311      文献标识码:A

文章编号:1009-3044(2020)36-0102-02

信息社会,“数字化”浪潮已经席卷了电子技术几乎所有的应用领域,上至前沿科技,下至日常生活,我们已经进入“数字化生存”模式。数字电子技术在全球电子信息化的进程中起着巨大的推动作用。

数字电子技术课程是高等学校电气类、电子信息类、自动化类专业的一门重要的核心基础课程,是学生掌握数字电子电路理论和数字电路实践的基石,对该课程的学习直接影响到今后的专业课学习效果。传统的数字电子技术课程教学方式多是先讲概念、再讲原理、然后再将讲应用,重原理,而轻实践,导致学生理论与实践严重脱节。如何进行课堂教学改革,提高教学质量是各大高校近年来教学改革的研究焦点。

1 课程概述

我校电子类本科专业数字电子技术教学学时为54(理论),每周两次课。课程内容涵盖了数字电子技术的几乎所有基础理论。选用的教材是康华光主编的《电子技术基础数字部分》,课程共有11章,分为数字逻辑概论、逻辑代数与硬件描述语言、逻辑门电路、组合逻辑电路、锁存器和触发器、时序逻辑电路、半导体存储器、CPLD和FPGA、脉冲波形的变换与产生、数模与模数转换器以及数字系统设计基础。

2 目前我校“数字电子技术基础”教学中主要存在以下几点缺陷

第一,教学方法单一。教师往往只把相关知识机械地“满堂灌”,不能根据具体的教学任务、教学内容或者教学条件选用不同的教学方法。“一言堂”教学难以让学生产生耳目一新的感觉,难以激发学生的学习兴趣。

第二,教学手段单一。传统手段和现代手段不能有效结合,教师多媒体技术应用能力较差,幻灯片就是简单的对知识内容的展示,缺乏电子器件或者电路动画演示,课件中也缺乏视频、网络等资源,课堂上根据教学需要,教师也可以进行实物展示操作等。教学手段的单一,使得教学内容枯燥难懂,造成学生理解上的困难。

第三,学生自学能力差。我们是独立学院,学生缺乏思考问题的能力,很少有学生去主动地、认真地思考“为什么”的问题,养成了什么都依赖老师讲的坏习惯。课堂上提问学生多数处于沉默的状态,如若再把时间浪费在课堂提问交流环节上教师无法按照计划完成教学任务,教学进度也会严重滞后。所以就形成了恶性循环,老师负责讲课,学生负责听课,越来越多的学生丧失自主学习的能力。

第四,理论教学与实践教学严重脱钩。该课程的实践部分是实验和课程设计,在教学中过于注重理论教学,轻视实践教学。实验课是验证性的实验+设计性的实验,缺乏综合性实验项目的练习,学生解决实验问题的能力不能够得到锻炼和提高;而课程设计是分小组开展,实施过程缺少监督,成绩评定方式过于单一,几乎一半学生“浑水摸鱼”。再者理论和实践学时分配十分不合理,造成学生严重缺乏分析实际应用问题的能力,难以提高知识应用能力[1]。

第五,学生没有完全理解学习数字电子技术基础课程的实质。我发现部分学生通过课程的理论学习和实验训练,还不能够运用数字电子技术的基本概念、基本理论与分析方法和设计方法,去解决复杂的数字电路系统相关的工程问题。

3 数字电子技术教学改革方案

3.1 以学生为中心,以教师为辅导的讨论式教学

研究并尝试“以学生为中心,以教师为辅导的讨论式教学”的教学方法。讨论式教学方式是教师组织指导学生围绕某一理论或实际问题各抒己见,展开辩论,以求得正确认识的教学方法[2]。它是与“一言堂”相对立的。讨论式教学与传统教学方法有机结合,它将提问、启发、灌输、辩论、讨论融为一体,各种方法之间相辅相成。同时,改革教学手段。利用互联网挖掘好的教学资源,努力学习、使用现代教育技术丰富多媒体课件。利用和借助实物、模型、视频等进行具体形象的教学,让抽象的理论具体化、形象化、可视化,激发学生的学习兴趣,加深理论知识的理解,促进教学质量的提高。

3.2 巧妙题问切入教学,调动学生学习主动性

适当扩充教学内容,用常见的实用案例吸引学生,引发学生主动思考“为什么?”“怎么做到的?”等问题,教师再从专业角度提出与课程相关的问题,教学环节中一步步展开问题、解答问题。这种在与学生的不断交流、问题探索中把学生引导到课程的重点内容中来,这种以提出问题为教学切入点,然后展开问题,解决问题并进一步引申引出相关问题的教学方法能够自始至终使学生专注于教学过程,不断地去思考、敢于去表达[3],极大地调动了学生主观能动性 ,极大提高了学生自主学习的能力。

3.3 分团队开展项目教学,强化实践技能的培养

电子基础教研室组织编写了电子技术实验教学大纲、数字电子技术实验指导书以及数字电子技术课程设计实训大纲,在进行课程設计实训时,大量采用项目式教学法,重点放在实践技能的培养方面。具体的操作如下:在项目教学的开展前,将学生分成若干个学习小组,每3人组成一个团队,并指定一名组长。组长牵头项目的实施全过程,项目教学法是以项目为引导的教学方法,项目教学法就是在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理。信息的收集,方案的设计,项目实施及最终评价,都由学生自己负责,学生通过该项目的进行,了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。在项目教学法中学生是主体,老师是引导,学生的自学能力和解决问题的能力能得到最大的锻炼和培养。

3.3.1 项目式教学法在具体教学中的实施过程

项目教学法有五个步骤:设计项目、分析项目、实施项目、展示项目、评价项目。

(1)设计项目

在确定实际项目任务时要以应用为主线,注重项目案例的实用性,使学生在完成项目任务的过程中获得相应的能力。具体项目设置以及要取得的技能目标如表1所示。

(2)分析项目

确定项目具体内容后要对其进行具体的任务分解,比如一个系统各组成部分基本概念、结构和相关参数;基本电路图;基本连接方式;电路检测。

(3)实施项目

方案设计——认真研究设计项目,明确设计任务的内容要求,对项目进行可行性分析,选择具体的实施方案,再通过小組的讨论,制定详细的项目实施方案。学生可能会提出多种设计方案,这时老师作为旁观者给予学生们一些建议,让学生参考。学生再讨论选择认为更合理的方案。同时,教师应对学生工作计划的制定做一定的监督保证工作。

(4)展示项目

各组选择代表向全班汇报设计的电路连接图和方案、展示本组的作品。在介绍过程中要求说明设计的思路以及在项目实施过程中遇到过什么问题,这些问题是如何解决的,同时,其他组的同学也可提出问题,让设计者解释设计所用的相关技术。

(5)评价项目

最后各组进行自评,小组之间进行互评,填写自评和互评表,互相学习,通过相互评价进一步修改各自的设计,评选出最满意的方案,最后由教师给每个小组进行综合点评。

4 总结

该文结合实际教学实践,详细阐述了采用能力向导的数字电子技术“团队式”项目教学教学模式及方法在数字电子技术中的应用,充分相信学生,充分解放学生,充分发挥学生的主观能动性和积极性,增强实践环节,引发学生的创新思维和创造力。取得了良好的教学效果。

参考文献:

[1] 付鹏,李伟,尹贻彬.应用型人才培养导向下的“材料性能学”课程教学改革与实践[J].新课程研究(中旬刊),2017(12):56-58.

[2] 王雄.浅析新课程合作学习理念下教学讨论结果的呈现方式[J].小作家选刊:教学交流,2012(12):39.

[3] 余云霞,胡柯,杨红姣.《数字电子技术》课程教学创新改革探微[J].教育现代化,2020,7(37):61-63.

[4] 董凌,李恒,薛晓军,等.基于SPOC的数字电子技术实验教学改革与实践[J].云南民族大学学报(自然科学版),2020,29(4):396-400.

[5] 高秋红.项目驱动的线上线下混合教学模式在“数字电子技术”课程中的应用研究[J].教育教学论坛,2020(20):280-281.

[6] 吕常智,王瑜萌,范迪,等.工程教育专业认证背景下数字电子技术实验项目设计——以BCD←→BIN变换实验为例[J].工业和信息化教育,2019(9):71-74.

【通联编辑:李雅琪】

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