中職數(shù)字電路實驗教學(xué)的思考

李蜜

摘 要：隨著我國教育教學(xué)體系的不斷改革與發(fā)展，我國大多數(shù)學(xué)校的數(shù)字電路實驗課的課程設(shè)置、項目開設(shè)、教學(xué)模式以及成績考核等都出現(xiàn)了較大的變化，有效的解決了學(xué)校數(shù)字電路教學(xué)中存在的問題，如實驗思想單一、學(xué)生積極性不高、教學(xué)氛圍不濃厚等。但是從我國整體數(shù)字電路實驗教學(xué)來看，中職數(shù)字電路實驗課仍然存在較多的問題，由于中職學(xué)生文化基礎(chǔ)普遍較薄弱，思維方式較單一，遇到稍微復(fù)雜一點的問題就會退縮，難以將一個完整的數(shù)字電路分析設(shè)計，這就使得數(shù)字電路實驗課的教學(xué)質(zhì)量難以提升。本文就中職數(shù)字電路實驗教學(xué)進(jìn)行了分析，轉(zhuǎn)變思路、應(yīng)用先進(jìn)的教學(xué)手段，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：中職學(xué)校 數(shù)字電路 實驗教學(xué)

一、 引言

數(shù)字電路實驗課程的開展不僅可以提高學(xué)生的思維能力、創(chuàng)造能力，更重要的是為電子信息行業(yè)提供更多優(yōu)質(zhì)的人才。隨著大規(guī)模集成電路、EDA技術(shù)、可編程器件的高速發(fā)展，國家和社會對數(shù)字電路這方面的人才需要越來越高。但是從目前我國整體教學(xué)水平來看，數(shù)字電路實驗教學(xué)質(zhì)量并不高，受到諸多條件的影響，導(dǎo)致數(shù)字電路實驗教學(xué)效果和質(zhì)量不高。為順應(yīng)當(dāng)今社會的飛速發(fā)展，培養(yǎng)綜合素質(zhì)高的新一代人才，對中職學(xué)校數(shù)字電路實驗教學(xué)進(jìn)行了剖析，為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、營造積極良好的課堂氛圍、提高教學(xué)質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

二、強(qiáng)化中職數(shù)字電路實驗課程的重要性

傳統(tǒng)的數(shù)字電路實驗課程與理論課合為一門課程，且實驗成績僅僅占數(shù)字電路課程總成績的15%，這就使得中職學(xué)生對數(shù)字電路實驗課程的重視程度低，對學(xué)生實驗?zāi)芰徒虒W(xué)質(zhì)量的提高造成了抑制作用。另外，中職生的文化知識基礎(chǔ)普遍薄弱，思維方式傳統(tǒng)單一，對數(shù)字電路實驗這門動手性、思維能力以及創(chuàng)造能力要求較高的課程來講，他們往往遇到稍微復(fù)雜的問題就會產(chǎn)生畏難情緒，對自身的發(fā)展十分不利。再加上數(shù)字電路實驗課教學(xué)中，老師往往就是讓學(xué)生進(jìn)入實驗室，將實驗的題目和內(nèi)容告知后學(xué)生按部就班的進(jìn)行，最終得出結(jié)果填寫表格，記錄好數(shù)據(jù)，那么實驗就完成了。這樣難以開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，久而久之學(xué)生便會產(chǎn)生厭學(xué)情緒，嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量。

為提高中職數(shù)字電路實驗課程的教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生認(rèn)識到實驗課程的重要性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，提升學(xué)生的動手能力、思維能力以及創(chuàng)新能力，必須強(qiáng)化中職數(shù)字電路實驗課程教學(xué)，將數(shù)字電路實驗設(shè)為一門獨立課，引起學(xué)生們的重視。另外還應(yīng)該對教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新，打破傳統(tǒng)兩位老師共同授課的模式，避免學(xué)生因理論老師和實驗老師的教學(xué)思路與模式不同而產(chǎn)生不良的影響。因此實驗課程獨立設(shè)課后，主講老師應(yīng)該由實驗老師來承擔(dān)，根據(jù)中職生的文化水平，加強(qiáng)實驗原理和步驟的引導(dǎo)，重點強(qiáng)調(diào)實驗器材的使用，這樣有利于激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，使學(xué)生順利完成實驗。

三、 加強(qiáng)中職數(shù)字電路實驗教學(xué)的改革

（一） 教學(xué)形式的改革

（1）數(shù)字電路理論教學(xué)

數(shù)字電路理論課教學(xué)比較枯燥乏味，由于中職生的耐心較差，一小階段講解后學(xué)生注意力往往就不能集中了，出現(xiàn)了玩手機(jī)、睡覺、看其他課外書的現(xiàn)象，不愿意積極配合老師完成教學(xué)任務(wù)。這主要是因為中職生渴望學(xué)到生動、形象、有趣的東西，對理論性太強(qiáng)的知識毫無興趣可言，難以提高教學(xué)質(zhì)量。因此必須在數(shù)字電路理論教學(xué)過程中，營造出輕松、愉快的教學(xué)氛圍，讓學(xué)生真的“活”起來。比如在對多功能函數(shù)發(fā)生器數(shù)字電路課程設(shè)計的講解中，老師可以把設(shè)計多功能函數(shù)發(fā)生器相關(guān)的設(shè)計問題列在多媒體投影儀上：①設(shè)計的多功能函數(shù)發(fā)生器有哪些功能？②實現(xiàn)這些功能需要什么芯片？③它的邏輯原理是什么？④數(shù)字電路圖應(yīng)該怎么設(shè)計？⑤你能代表你們小組上臺講述嗎？這些問題可以通過搶答或者自愿的方式，讓學(xué)生能較快的融入在教學(xué)當(dāng)中。

（2） 使實踐性實驗取代驗證性實驗

目前中職學(xué)校數(shù)字電路實驗教學(xué)往往以驗證性為主，能強(qiáng)化學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解與消化。但是隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，我們不能完全停留在實驗驗證階段，實驗教學(xué)的知識往往具有一定的層次性和相關(guān)性，因此老師需要設(shè)計出更多具有遞進(jìn)型的問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確的實驗，使其能更好的掌握知識，提升能力。比如在對555定時器進(jìn)行實驗教學(xué)時，首先老師應(yīng)該讓學(xué)生明白555集成定時電路結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握555集成定時電路的基本應(yīng)用等知識。如圖1所示為555定時器內(nèi)部框圖與引腳排列。老師在設(shè)計問題時，應(yīng)該循序漸進(jìn)，保持前后聯(lián)系，逐漸加深。比如①利用555定時器設(shè)計出樓道燈光定時？②利用555設(shè)計出閃爍燈，保持其閃爍頻率為1HZ？③利用555設(shè)計兩種頻率聲音的門鈴？這幾個任務(wù)前后相連，比較符合學(xué)生發(fā)展和認(rèn)知的規(guī)律，能最大程度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與創(chuàng)造性，提高教學(xué)質(zhì)量。

圖1 555定時器內(nèi)部框圖與引腳排列（二） 教學(xué)內(nèi)容的改革

（1）基礎(chǔ)性試驗

基礎(chǔ)性實驗主要以數(shù)字電路典型的案例為主，提高學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解。比如在對典型實例多功能數(shù)字鐘功能設(shè)計時，根據(jù)VHDL的特點，設(shè)計人員無需對固定功能的標(biāo)準(zhǔn)芯片進(jìn)行考慮，直接從實現(xiàn)系統(tǒng)功能出發(fā)，建立多功能數(shù)字鐘系統(tǒng)模塊，如圖2所示。本系統(tǒng)主要采用分底層和頂層兩個層次設(shè)計，采用VHDL編寫各個功能模塊，通過輸入原理圖方式對各模塊間的連接關(guān)系進(jìn)行描述。通過該案例的分析，可以對EDA技術(shù)知識有了一個清晰、全面、系統(tǒng)的認(rèn)識。

圖2 多功能數(shù)字鐘系統(tǒng)模塊示意圖（2） 設(shè)計性實驗

設(shè)計性實驗是對學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力的體現(xiàn)。在這個環(huán)節(jié)，數(shù)字電路實驗課程可以把生活中的實際應(yīng)用作為課題，讓學(xué)生融入生活、觀察生活，使其體會到知識的實用性。在實驗設(shè)計過程中，學(xué)生不能一味的求助老師，可以借助網(wǎng)絡(luò)和圖書館中的大量資料，設(shè)計出電路圖和相關(guān)芯片，最后可以讓老師進(jìn)行引導(dǎo)、點評，使實驗更加完美。在這個環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量提升的效果是十分明顯的，不僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)到了專業(yè)知識，也學(xué)到了書本外的知識。

（3） 大型實驗

雖然中職生的文化基礎(chǔ)普遍薄弱，但是其中不缺少一些水平和能力較高的同學(xué)。這部分學(xué)生除了完成平時的數(shù)字電路實驗教學(xué)任務(wù)外，還可以參加市級省級乃至全國性的比賽，這樣的實驗往往要求學(xué)生從選題—設(shè)計方案—設(shè)計電路圖—購買元器件—組裝—進(jìn)行實驗—撰寫報告等環(huán)節(jié)必須獨立完成，這樣不僅可以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力，還能為后期進(jìn)入社會、走上工作崗位創(chuàng)造有利的條件。

（三）實驗成績考核方式的改革

傳統(tǒng)數(shù)字電路實驗成績考核方式由平時上課出勤率和實驗報告完成情況組成，由于學(xué)生在實驗報告中存在嚴(yán)重抄襲的行為，老師難以對學(xué)生真正的水平進(jìn)行衡量。因此必須對成績考核方式進(jìn)行改革，平時成績占60%，期末卷面成績占40%，兩部分組成實驗課程的期末總成績。在對卷面考試題目進(jìn)行設(shè)置時，可以把學(xué)生平時操作過的所有實驗項目進(jìn)行匯總，考試時由學(xué)生抽簽決定，確?？荚嚨墓叫裕@樣也可以調(diào)動學(xué)生平時實驗操作的積極性和主動性。

四、 結(jié)束語

在教育體系不斷改革與創(chuàng)新的條件下，中職學(xué)校和老師應(yīng)該根據(jù)中職生文化、能力的實際情況，優(yōu)化教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)課堂的趣味性，營造積極向上、輕松愉快的課堂氛圍。在加強(qiáng)數(shù)字電路理論教學(xué)的同時，更重要的是提高實驗的實踐性，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、思維能力和創(chuàng)造能力，同時對課程成績考核方式進(jìn)行改革，充分調(diào)動學(xué)生平時實驗操作的積極性，最終形成一種科學(xué)、高效的實驗教學(xué)新模式，促進(jìn)我國中職學(xué)校數(shù)字電路實驗教學(xué)質(zhì)量與水平的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉彥飛，代永紅，張榮.EDA軟件在電路實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].長江大學(xué)學(xué)報（自然版），2011，08（7）.

[2]莫琳.數(shù)字電路課程設(shè)計實驗教學(xué)改革的探索與實踐[J].中國電力教育，2013，（14）.

[3]張菁.EDA仿真在數(shù)字電路教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].魅力中國，2009，（22）.

[4]曹維.數(shù)字電路與邏輯設(shè)計"實驗教學(xué)改革探索與實踐[J].計算機(jī)教育，2009，（15）.

[5]蔣媛.通過數(shù)字電路實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的探討[J].科技信息（科學(xué)·教研），2008，（3）.

[6]張旭珍.數(shù)字電路實驗教學(xué)的改革與實踐[J].科技信息，2011，（31）.