《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)改革與探討

鄭娜 白慶華

摘 要：數(shù)字電子技術(shù)課程是電類和工科非電類專業(yè)學(xué)生的必修專業(yè)基礎(chǔ)課。為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求，如何制定切實(shí)可行的教學(xué)方案成為各大高校面臨的新課題。文章針對(duì)數(shù)字電子技術(shù)課程理論性和應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)理論教學(xué)的教學(xué)方法、手段、考試模式，實(shí)踐教學(xué)的環(huán)境、內(nèi)容以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的引入等幾個(gè)方面進(jìn)行了研究和探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)；理論教學(xué)；實(shí)踐教學(xué)；改革

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2017）05-0105-02

Abstract： The course of digital electronic technology is a compulsory basic course for students majoring in electrical engineering and electrical engineering. In order to meet the needs of social development and personnel training， how to make practical and feasible teaching plan has become a new task. According to the theories and applications characteristics of the digital electronic technology course， the teaching methods and the theory model of examination， the practical teaching environment， teaching content and network into several are studied and discussed in this paper.

Keywords： digital electronic technology； theory teaching； practice teaching； reform

一、概述

數(shù)字電子技術(shù)課程是電類和工科非電類專業(yè)學(xué)生的必修基礎(chǔ)課。數(shù)字電子技術(shù)在科技領(lǐng)域的應(yīng)用比比皆是，例如通信工程、測(cè)控技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等。雖然數(shù)字電子技術(shù)非常重要，但是目前各大高校普遍減少了數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)學(xué)時(shí)，這就迫切要求高校教師設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的教學(xué)方案，能夠在有限的教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)傳授更多的知識(shí)，提高教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生后繼專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。文章從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)方面對(duì)電子技術(shù)課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探討，以期達(dá)到改善課堂教學(xué)效果，提高學(xué)生動(dòng)手和創(chuàng)新能力的目的。

二、理論教學(xué)改革與探討

（一）教學(xué)手段的改革

傳統(tǒng)的教學(xué)手段是黑板加粉筆，在教學(xué)過(guò)程中不能做到電子電路的實(shí)時(shí)分析和理論驗(yàn)證。目前我學(xué)院廣泛使用多媒體技術(shù)與EDA軟件相結(jié)合的教學(xué)手段，不僅使理論分析得到了印證，還可以使課堂教學(xué)生動(dòng)形象，學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解和運(yùn)用更加深入。除此以外，對(duì)于部分知識(shí)的講解還可將動(dòng)畫、視頻等結(jié)合進(jìn)去，例如PN結(jié)的形成過(guò)程、三極管和場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)電原理、橋式整流電路的原理等，起到了事半功倍的效果。

（二）教學(xué)方法的改革

傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)偏重理論知識(shí)，內(nèi)容講解過(guò)細(xì)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的灌輸，這就導(dǎo)致了老師講、學(xué)生聽，學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高、獨(dú)立思考能力和自學(xué)能力差的結(jié)果。從根本上改變教學(xué)現(xiàn)狀，使學(xué)生變乏味為有興趣的教學(xué)方法的改革值得探討。

啟發(fā)式教學(xué)一直是教學(xué)方法的老調(diào)重談，我們要采用的啟發(fā)式教學(xué)不僅表現(xiàn)在課堂活動(dòng)的形式上，而關(guān)鍵在于講授內(nèi)容的實(shí)質(zhì)上，即教師能否以自己的講授激發(fā)起學(xué)生的思維活動(dòng)，產(chǎn)生共鳴。這就要求教師在授課過(guò)程中靈活做到：1.由慣用的順序法變?yōu)榈箶⒎?。讓學(xué)生的正向和逆向思維同時(shí)得到鍛煉，促使學(xué)生多動(dòng)腦，有利于學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造思維。2.改變常用的聚合思維，培養(yǎng)學(xué)生擴(kuò)散思維。擴(kuò)散思維是一種多向展開的思維形式，其特點(diǎn)是迅速、靈敏、流暢，問(wèn)題的變通思考敏捷靈活，隨機(jī)應(yīng)變。有利于學(xué)生敢于提出不同的新見(jiàn)解、新方法。3.由學(xué)生單一做作業(yè)變?yōu)榫C合訓(xùn)練。樹立解題由單一答案變?yōu)槎喾N答案，亦可選擇實(shí)用性強(qiáng)、有趣、有代表性的設(shè)計(jì)性題目，激勵(lì)學(xué)生把學(xué)到的知識(shí)相互滲透，融會(huì)貫通，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，激發(fā)新思路的誕生。4.變四平八穩(wěn)的教學(xué)為“互動(dòng)式”教學(xué)。通過(guò)營(yíng)造師生共同參與討論，激發(fā)創(chuàng)造靈感的氛圍。

（三）考試方式的改革

各高校該門課程的考試一般都采用閉卷考試的方式，而學(xué)生最終的成績(jī)將由期末考試成績(jī)和平時(shí)成績(jī)共同組成，這樣做容易導(dǎo)致學(xué)生平時(shí)不努力，考前下狠功的現(xiàn)象出現(xiàn)。

我學(xué)院對(duì)于數(shù)字電子技術(shù)課程的考試進(jìn)行了改革，基于以下兩點(diǎn)：1.教考分離，并要求三年內(nèi)試卷不可有相同題目出現(xiàn)，增加分析題、設(shè)計(jì)題和綜合性題目的比重（占50%左右），這樣做既可以考察任課教師的教學(xué)水平，還可以使考試內(nèi)容不局限，鍛煉學(xué)生的應(yīng)用能力，可謂一舉兩得。2.平時(shí)成績(jī)中取消了考勤成績(jī)，但若學(xué)生缺課1/3學(xué)時(shí)不可參加考試。取而代之的是課堂提問(wèn)、小組討論和隨堂小測(cè)評(píng)環(huán)節(jié)，有利于教師隨時(shí)了解學(xué)生的內(nèi)容掌握程度。日?？己嗽u(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、職業(yè)素養(yǎng)；分階段測(cè)試考查學(xué)生的專業(yè)理論知識(shí)[1]。

三、實(shí)踐教學(xué)的改革和探討

實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)的補(bǔ)充和延續(xù)，與理論教學(xué)相輔相成。改革實(shí)踐教學(xué)，注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也是重中之重。

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

本學(xué)院針對(duì)數(shù)字電子技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)制定的培養(yǎng)方案中，包含實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)獨(dú)立設(shè)課，學(xué)時(shí)由原本的12學(xué)時(shí)增加到20學(xué)時(shí)，同時(shí)壓縮驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)了綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)放在學(xué)生的綜合應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上。實(shí)驗(yàn)成績(jī)包括預(yù)習(xí)成績(jī)、每次實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)和實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)四個(gè)部分。實(shí)驗(yàn)考試時(shí)要求學(xué)生綜合利用所學(xué)知識(shí)按照設(shè)計(jì)題目，設(shè)計(jì)出電路，說(shuō)明工作原理，并做出其實(shí)物，思維創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力都得到了鍛煉。

（二）課程設(shè)計(jì)的改革

課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)處于教學(xué)模式的最頂端，為“卓越工程師”的培養(yǎng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。原來(lái)的課程設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)的74系列芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能，存在連線復(fù)雜、成本較高、調(diào)試和故障檢測(cè)難度大、設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、電路不易改變、設(shè)計(jì)過(guò)程枯燥、學(xué)生興趣不高等問(wèn)題，與實(shí)際工程應(yīng)用脫節(jié)較為嚴(yán)重，缺乏對(duì)學(xué)生綜合能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。我學(xué)院于2006年將EDA技術(shù)融入到數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)改革與實(shí)踐中，并不斷更新軟件和設(shè)備，目前我學(xué)院采用Quartus Ⅱ11.0版本軟件代替了原有的MaxplusⅡ軟件；實(shí)驗(yàn)箱包含LED、按鍵、撥碼開關(guān)、數(shù)碼管、液晶屏、蜂鳴器、時(shí)鐘模塊等多種外設(shè)，同時(shí)配套實(shí)驗(yàn)案例層次化，使初學(xué)者能在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)FPGA形成較為全面的認(rèn)識(shí)?；陧?xiàng)目的設(shè)計(jì)理念，從原理圖層次化設(shè)計(jì)到編譯、仿真、鎖定引腳、下載運(yùn)行、調(diào)試，使學(xué)生真正了解工程化、實(shí)踐化的教學(xué)理念，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（三）加大實(shí)驗(yàn)室的開放力度

以往學(xué)生上完實(shí)驗(yàn)課程后，便沒(méi)有接觸實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。我校為此要求實(shí)驗(yàn)室全部開放，為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)資源和場(chǎng)地，給學(xué)生提供更多的機(jī)會(huì)。目前我學(xué)院已經(jīng)組建若干創(chuàng)新能力培養(yǎng)小組，小組成員可以利用實(shí)驗(yàn)室提供的全面實(shí)驗(yàn)耗材，如各類芯片、電焊工具、面包板、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)臺(tái)等，讓實(shí)驗(yàn)技能強(qiáng)的學(xué)生完成一些小發(fā)明、小制作，從學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)設(shè)計(jì)。既提高了實(shí)驗(yàn)室的使用價(jià)值，也使學(xué)生的聰明才智得到了充分地發(fā)揮。同時(shí)動(dòng)手能力差的學(xué)生也可以與其他學(xué)生共同學(xué)習(xí)、互相切磋，以提高實(shí)踐能力。

四、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的引入

互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)普及到我們生活的各個(gè)角落。目前我們采用傳統(tǒng)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合的模式。具體內(nèi)容包括：1.自主研發(fā)了優(yōu)秀的多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件，理論教學(xué)方面還包括答疑討論、課程問(wèn)卷、教師資源、課程作業(yè)、試題試卷庫(kù)、在線測(cè)試等功能；實(shí)踐教學(xué)包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫規(guī)范、課后思考等；2.加入了基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)仿真軟件（Multisim軟件），可以通過(guò)軟件的仿真實(shí)驗(yàn)具有交互性與實(shí)時(shí)性的優(yōu)點(diǎn)，來(lái)加深學(xué)生在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于理論知識(shí)的掌握；亦可間接地在一定程度上增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，例如設(shè)計(jì)、調(diào)試等方面的經(jīng)驗(yàn)[3]。

五、結(jié)束語(yǔ)

這些年來(lái)，雖然我們已經(jīng)在數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)過(guò)程中取得了一定的成果，也獲得了學(xué)生的好評(píng)，但是隨著時(shí)代的進(jìn)步，電子技術(shù)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課也應(yīng)該不斷地更新變革，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。但課程改革任重而道遠(yuǎn)，我們還需在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法與手段等很多方面進(jìn)行更加深入地探索。

參考文獻(xiàn)

[1]王樹瑾，陰奇越.《電工電子技術(shù)》課程“教學(xué)做”一體化教學(xué)模式的研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（4）：190.

[2]劉艷昌，李琳芳，余周，等.“三位一體”的數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)改革[J].河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，36（8）：100-102.

[3]劉紅晶.Multisim在《電工基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐[J].杭州國(guó)際海運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)報(bào)，2016（1）：48-51.