數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)設(shè)計探討

劉春玉

數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)設(shè)計探討

劉春玉

在現(xiàn)代教學(xué)設(shè)計思想的指導(dǎo)下，將探究性教學(xué)理念應(yīng)用于數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)設(shè)計中，從教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)方法的改進、教學(xué)媒體的運用以及教學(xué)效果評價等方面對數(shù)字電子技術(shù)的教學(xué)設(shè)計進行了探討。 能否保證數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量，教師對該課程的教學(xué)設(shè)計是關(guān)鍵。

數(shù)字電子技術(shù)；教學(xué)設(shè)計；探究性教學(xué)

教師在進行一門課程的教學(xué)之前，必須以保證教學(xué)質(zhì)量為中心，對整個教學(xué)過程有一個明確的思路，做到心中有數(shù)，即應(yīng)進行教學(xué)設(shè)計。教學(xué)設(shè)計也稱教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計，它是運用系統(tǒng)方法分析教學(xué)問題和確定教學(xué)目標，建立解決教學(xué)問題的策略方案、試行解決方案、評價試行結(jié)果和對方案進行修改的過程。具體來講它主要包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)媒體、教學(xué)評價等內(nèi)容。傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計通常注重于教學(xué)過程的設(shè)計,具體體現(xiàn)為以教師為中心的教育模式，知識的傳輸方式是“教師→學(xué)生”的單向傳遞方式，學(xué)生是被動的知識接受者。根據(jù)現(xiàn)代教學(xué)設(shè)計先進的教育教學(xué)理念，將探究性教學(xué)理念應(yīng)用于數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)設(shè)計中，體現(xiàn)為既發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)學(xué)生認知主體作用的“主導(dǎo)—主體”教育模式，從創(chuàng)設(shè)問題情境出發(fā)，恰當運用必要的現(xiàn)代教育技術(shù)和信息資源，激發(fā)學(xué)生的興趣和探究激情，引導(dǎo)學(xué)生自主探究和體驗知識的發(fā)生過程，培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識、運用知識、創(chuàng)新活動的能力。如何把現(xiàn)代教學(xué)設(shè)計的思想應(yīng)用到數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)中，筆者做了初步的探索和嘗試。

一、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

總體要求是優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，注重現(xiàn)代電子新技術(shù)的滲透，著重學(xué)生能力與綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。在新的教學(xué)模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和應(yīng)用知識能力的培養(yǎng)是一個關(guān)鍵問題，因此在教學(xué)內(nèi)容方面，需改革過去單純的只注重理論知識上的完整性、系統(tǒng)性和嚴密性，忽視理論知識的實用性和實踐性的弊端。在理論教學(xué)內(nèi)容的把握上要做到在強化基本理論的同時，突出基本理論，基本分析方法和知識的應(yīng)用，減少中、小規(guī)模器件內(nèi)部電路分析，著重外部邏輯功能的描述、分析和應(yīng)用，強調(diào)外特性和主要參數(shù)。從使用的角度講，學(xué)生必須學(xué)會查閱器件手冊和閱讀技術(shù)資料，尤其是器件的功能表，以了解將要使用的器件的工作原理及邏輯功能。比如學(xué)習(xí)時序邏輯電路一章時，在介紹了計數(shù)器、寄存器和移位寄存器基本電路工作原理的基礎(chǔ)上，重點介紹中規(guī)模集成計數(shù)器、移位寄存器功能表和使用，而簡要介紹它們的內(nèi)部邏輯電路。另外注重新技術(shù)的發(fā)展，可加重可編程邏輯器件的內(nèi)容。為進一步拓展和延伸本課程的學(xué)習(xí)，可結(jié)合全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽等活動，將模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機技術(shù)等內(nèi)容綜合運用，強化學(xué)生的綜合實踐和探索創(chuàng)新的能力。

二、教學(xué)方法設(shè)計

在教學(xué)方法上，要考慮如何調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性，力求避免單純的注入式，將探究性的教學(xué)方法運用于教學(xué)過程中，鼓勵學(xué)生積極參與到教學(xué)過程中來。

首先，教師要多方引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。興趣是最好的老師，它能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)熱情。首先要給學(xué)生樹立信心，鼓勵學(xué)生雖然電類課程學(xué)習(xí)起來有一定的難度，但只要掌握了正確的學(xué)習(xí)方法，用心去學(xué)習(xí)，就一定能學(xué)好這面課程。第一次課就要告訴學(xué)生通過這門課程的學(xué)習(xí)可以達到什么樣的水準、能做出哪些實用器件，使學(xué)生了解學(xué)科特點和發(fā)展狀況。教學(xué)中注重將理論知識和生活、生產(chǎn)實際聯(lián)系起來，例如講解計數(shù)器和LED內(nèi)容時可以聯(lián)系公交車IC打卡和顯示系統(tǒng)，講解555電路時可引入門鈴電路等，培養(yǎng)學(xué)生探究知識的興趣。

其次，在課程設(shè)計中，要提供給學(xué)生若干引導(dǎo)性問題，把學(xué)生的學(xué)習(xí)層層引向深入。老師所設(shè)計的這些問題，應(yīng)能夠引導(dǎo)學(xué)生指向關(guān)鍵性的概念，幫助學(xué)生全面思考問題，激勵學(xué)生以多種觀點來看待問題。創(chuàng)設(shè)問題情境是探究性教學(xué)設(shè)計的精髓，通過師生互動和雙向交流的形式，激發(fā)學(xué)生探究新知識，促進學(xué)生自主思考能力的發(fā)展。

數(shù)字電子技術(shù)本身具有很強的實踐性和應(yīng)用性，因此在介紹一些重要章節(jié)前，列舉一個設(shè)計實例或工程實際問題，引入相關(guān)知識和理論。例如：在學(xué)習(xí)中規(guī)模集成組合邏輯電路一章時，先讓學(xué)生用已學(xué)過的SSI組合電路的設(shè)計方法設(shè)計一個交通燈故障報警電路：交通燈有紅、黃、綠三色。只有當其中一只燈亮?xí)r為正常，其余狀態(tài)為故障，要求用與非門實現(xiàn)。然后提出問題：“用SSI組合電路進行設(shè)計時，是以邏輯門作為電路的基本單元，我們能否用其它邏輯部件來實現(xiàn)這個電路的設(shè)計呢？”在給予學(xué)生一定的思考時間后，教師可以直接給出答案：“本節(jié)章將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容中，譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器這兩種中規(guī)模邏輯器件都可以完成上述電路的邏輯功能”。這樣學(xué)生的興趣馬上被調(diào)動起來，并產(chǎn)生疑問：什么是譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器,為什么它們也能實現(xiàn)上述電路設(shè)計,等等。在學(xué)習(xí)了譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器的原理及邏輯功能和用它們實現(xiàn)組合邏輯電路的方法后，學(xué)生的疑問終于得到解決，同時也使學(xué)生學(xué)會了采用多種方案實現(xiàn)同一邏輯要求的方法，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性。

在課堂上隨著課程內(nèi)容的深入，不斷提出問題和同學(xué)們共同探索。引導(dǎo)學(xué)生由求同思維 “為什么這樣？”轉(zhuǎn)向求異思維“不這樣行嗎？”、“還有沒有更好的解法？”使學(xué)生從中領(lǐng)會思路，學(xué)會解決問題的方法。

第三，從培養(yǎng)能力出發(fā)，將理論教學(xué)與實踐教學(xué)融為一體，并且加強教育的開放程度。我們對有些章節(jié)設(shè)置了相應(yīng)的實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)，它包括基本性技能訓(xùn)練和設(shè)計性技能訓(xùn)練兩部分?；拘约寄苡?xùn)練所涉及的內(nèi)容與課堂教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)，充分體現(xiàn)課程的實踐性；設(shè)計性技能訓(xùn)練是教師事先給出實際問題，由學(xué)生自己設(shè)計實現(xiàn)邏輯功能的電路、選用芯片、進行安裝調(diào)試、排除故障。為了將課堂講授與技能訓(xùn)練合理結(jié)合，有些教學(xué)內(nèi)容可以安排在實驗、實訓(xùn)中進行，邊講邊練，講練結(jié)合。比如可在實驗室介紹集成電路工作原理后，由學(xué)生根據(jù)集成電路的功能表對電路的功能及外部特性進行測試，將教學(xué)過程放在實驗室中，有利于學(xué)生實現(xiàn)由感性到理性的自然過渡。在邊學(xué)邊練中更深刻地領(lǐng)會所學(xué)知識，在頭腦中建立起理論與實際的聯(lián)系。通過理論課程的學(xué)習(xí)和實訓(xùn)課程的實踐，使學(xué)生牢固地掌握電子技術(shù)基礎(chǔ)知識和基本技能。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，新知識、新技術(shù)大量涌現(xiàn)，必須加強學(xué)生在社會和業(yè)界的實踐環(huán)節(jié)，而不是將學(xué)生的實踐環(huán)節(jié)更多地封閉于學(xué)校之中。近幾年，我們采取多種措施，逐步建立與企業(yè)合作的創(chuàng)新實驗與實習(xí)基地的建設(shè)工作。而且，不僅要實現(xiàn)大學(xué)向社會的各種形式的知識轉(zhuǎn)移，更不能忽視另外一個重要的知識轉(zhuǎn)移，即社會或業(yè)界向大學(xué)的知識轉(zhuǎn)移。應(yīng)該讓更多的社會或業(yè)界人士走上大學(xué)的講壇，可以是講座，還可以是授課。他們對社會或業(yè)界需要什么樣的人才以及什么樣的知識結(jié)構(gòu)等方面無疑應(yīng)該有很大的發(fā)言權(quán)。此外，在大學(xué)生的課外創(chuàng)新實踐活動中，業(yè)界人士提供的指導(dǎo)咨詢對于學(xué)生亦將大有裨益。

第四，從培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為學(xué)習(xí)工具。高校學(xué)生已具備了一定的自學(xué)能力，而且熟練運用電腦也是他們的長項。所以，教學(xué)中除了培養(yǎng)他們?nèi)绾尾檎?、閱讀書刊、使用工具書來進行學(xué)習(xí)，還經(jīng)常布置一些他們感興趣的學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓他們上網(wǎng)搜索相關(guān)資料，以豐富、完善課堂教學(xué)內(nèi)容。也可避免學(xué)生把電腦僅僅當做玩游戲、聊天等進行娛樂的工具。

三、教學(xué)媒體的設(shè)計

不同的教學(xué)媒體在傳遞教學(xué)信息時，其功能和作用是不同的，各種教學(xué)媒體都有其優(yōu)勢和不足，合理運用各種教學(xué)媒體，有利于調(diào)動學(xué)生多種感官對知識的感知，實現(xiàn)信息傳遞的多渠道化。要注重現(xiàn)代與傳統(tǒng)媒體的有機結(jié)合，提高課堂教學(xué)效果。

教學(xué)中，利用先進的多媒體軟件技術(shù)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求，精選適合于課堂教學(xué)的多媒體軟件，開展多媒體教學(xué)課件（即CAI）輔助教學(xué)。與傳統(tǒng)板書教學(xué)相比，CAI教學(xué)無疑存在很多優(yōu)勢。通過CAI可將一些抽象枯燥,在傳統(tǒng)教學(xué)中難以用語言表達,常規(guī)方法無法演示的現(xiàn)象模擬出來；并能方便地多次重復(fù)再現(xiàn)整個分析過程；能將大量的電路、圖形、表格預(yù)先儲存在計算機中，可以大大降低老師在課堂上的簡單勞動時間，提高課堂教學(xué)的效率。 當然，多媒體教學(xué)也有其局限性，如學(xué)生長時間看投影屏幕易引起視覺疲勞；難以實現(xiàn)師生間面對面的直接情感交流，不利于實現(xiàn)師生互動等。教學(xué)實踐也證明，全部采用多媒體教學(xué)，教學(xué)效果并不好。因此，需配合傳統(tǒng)的教學(xué)方法組織教學(xué)，比如對一些公式推導(dǎo)、解題過程、電路分析過程和設(shè)計過程，一旦固化就會失去原有的靈活性，使教學(xué)變得死板而教條，就需要通過板書講解。如何實現(xiàn)兩種方法的有機結(jié)合，需要教師在教學(xué)實踐中靈活掌握。

四、教學(xué)評價體系設(shè)計

探究性教學(xué)的課程考核應(yīng)以重視學(xué)習(xí)過程為指導(dǎo)思想，實行課內(nèi)教學(xué)與課外自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的全程評價體系。應(yīng)對課內(nèi)教學(xué)和課外自主學(xué)習(xí)進行全面考核。一個好的教學(xué)評價體系應(yīng)當鼓勵學(xué)生去鉆研課程的重點，真正掌握知識和技能；應(yīng)當重視對日常學(xué)習(xí)的評定，其目的在于改進學(xué)習(xí)，而并不是只重視期中考試或期末考試?？茖W(xué)的評價體系應(yīng)體現(xiàn)在兩個方面：一是全面的考查，二是考核形式的多樣化。理論教學(xué)可采用口頭提問、書面作業(yè)、課堂練習(xí)、階段測試、期末考試相結(jié)合的考評方式，進行全面考核；實驗成績可由準備實驗成績、操作成績、報告成績?nèi)糠纸M成，最后按照一定比例合成課程的總成績。只有采用科學(xué)的評價體系才有助于督促學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中注意不斷努力，以提高學(xué)習(xí)成績。

五、結(jié)束語

以上從現(xiàn)代教學(xué)設(shè)計理念出發(fā)，我們對數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)媒體和教學(xué)評價等方面的設(shè)計進行了探討，積累了一些實踐經(jīng)驗，也取得了一些成效。但是，因為我們是剛專升本的本科院校，各方面基礎(chǔ)都還很薄弱，還有待在以后的教學(xué)實踐中進一步地探索、提高。

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G642.3

A

1673-1999（2010）02-0176-02

劉春玉（1965-），女 ，湖北荊門人，荊楚理工學(xué)院（湖北荊門448000）電子信息學(xué)院講師，研究方向為電氣技術(shù)及應(yīng)用。

2009-09-28