淺談數(shù)字電子技術(shù)課程能力導(dǎo)向?qū)嵺`教學(xué)研究

田麗娜 李敏 劉紹麗

摘要：針對數(shù)字電子技術(shù)課程內(nèi)容繁多，學(xué)生易陷入枯燥煩瑣的電路原理中而弱于實(shí)際電路的分析和設(shè)計(jì)，提出能力導(dǎo)向的數(shù)字電子技術(shù)“團(tuán)隊(duì)式”教學(xué)模式。采用項(xiàng)目教學(xué)法，模擬綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，將學(xué)生分成各個(gè)項(xiàng)目組，以進(jìn)一步發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，提高其綜合能力。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù);能力導(dǎo)向;團(tuán)隊(duì)式;項(xiàng)目教學(xué)法

中圖分類號： TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）36-0102-02

信息社會，“數(shù)字化”浪潮已經(jīng)席卷了電子技術(shù)幾乎所有的應(yīng)用領(lǐng)域，上至前沿科技，下至日常生活，我們已經(jīng)進(jìn)入“數(shù)字化生存”模式。數(shù)字電子技術(shù)在全球電子信息化的進(jìn)程中起著巨大的推動作用。

數(shù)字電子技術(shù)課程是高等學(xué)校電氣類、電子信息類、自動化類專業(yè)的一門重要的核心基礎(chǔ)課程，是學(xué)生掌握數(shù)字電子電路理論和數(shù)字電路實(shí)踐的基石，對該課程的學(xué)習(xí)直接影響到今后的專業(yè)課學(xué)習(xí)效果。傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)方式多是先講概念、再講原理、然后再將講應(yīng)用，重原理，而輕實(shí)踐，導(dǎo)致學(xué)生理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)。如何進(jìn)行課堂教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量是各大高校近年來教學(xué)改革的研究焦點(diǎn)。

1 課程概述

我校電子類本科專業(yè)數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)學(xué)時(shí)為54（理論），每周兩次課。課程內(nèi)容涵蓋了數(shù)字電子技術(shù)的幾乎所有基礎(chǔ)理論。選用的教材是康華光主編的《電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分》，課程共有11章，分為數(shù)字邏輯概論、邏輯代數(shù)與硬件描述語言、邏輯門電路、組合邏輯電路、鎖存器和觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路、半導(dǎo)體存儲器、CPLD和FPGA、脈沖波形的變換與產(chǎn)生、數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

2 目前我?！皵?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)中主要存在以下幾點(diǎn)缺陷

第一，教學(xué)方法單一。教師往往只把相關(guān)知識機(jī)械地“滿堂灌”，不能根據(jù)具體的教學(xué)任務(wù)、教學(xué)內(nèi)容或者教學(xué)條件選用不同的教學(xué)方法?！耙谎蕴谩苯虒W(xué)難以讓學(xué)生產(chǎn)生耳目一新的感覺，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

第二，教學(xué)手段單一。傳統(tǒng)手段和現(xiàn)代手段不能有效結(jié)合，教師多媒體技術(shù)應(yīng)用能力較差，幻燈片就是簡單的對知識內(nèi)容的展示，缺乏電子器件或者電路動畫演示，課件中也缺乏視頻、網(wǎng)絡(luò)等資源，課堂上根據(jù)教學(xué)需要，教師也可以進(jìn)行實(shí)物展示操作等。教學(xué)手段的單一，使得教學(xué)內(nèi)容枯燥難懂，造成學(xué)生理解上的困難。

第三，學(xué)生自學(xué)能力差。我們是獨(dú)立學(xué)院，學(xué)生缺乏思考問題的能力，很少有學(xué)生去主動地、認(rèn)真地思考“為什么”的問題，養(yǎng)成了什么都依賴?yán)蠋熤v的壞習(xí)慣。課堂上提問學(xué)生多數(shù)處于沉默的狀態(tài)，如若再把時(shí)間浪費(fèi)在課堂提問交流環(huán)節(jié)上教師無法按照計(jì)劃完成教學(xué)任務(wù)，教學(xué)進(jìn)度也會嚴(yán)重滯后。所以就形成了惡性循環(huán)，老師負(fù)責(zé)講課，學(xué)生負(fù)責(zé)聽課，越來越多的學(xué)生喪失自主學(xué)習(xí)的能力。

第四，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)嚴(yán)重脫鉤。該課程的實(shí)踐部分是實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)，在教學(xué)中過于注重理論教學(xué)，輕視實(shí)踐教學(xué)。實(shí)驗(yàn)課是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)+設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，缺乏綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的練習(xí)，學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)問題的能力不能夠得到鍛煉和提高;而課程設(shè)計(jì)是分小組開展，實(shí)施過程缺少監(jiān)督，成績評定方式過于單一，幾乎一半學(xué)生“渾水摸魚”。再者理論和實(shí)踐學(xué)時(shí)分配十分不合理，造成學(xué)生嚴(yán)重缺乏分析實(shí)際應(yīng)用問題的能力，難以提高知識應(yīng)用能力[1]。

第五，學(xué)生沒有完全理解學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的實(shí)質(zhì)。我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生通過課程的理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，還不能夠運(yùn)用數(shù)字電子技術(shù)的基本概念、基本理論與分析方法和設(shè)計(jì)方法，去解決復(fù)雜的數(shù)字電路系統(tǒng)相關(guān)的工程問題。

3 數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)改革方案

3.1 以學(xué)生為中心，以教師為輔導(dǎo)的討論式教學(xué)

研究并嘗試“以學(xué)生為中心，以教師為輔導(dǎo)的討論式教學(xué)”的教學(xué)方法。討論式教學(xué)方式是教師組織指導(dǎo)學(xué)生圍繞某一理論或?qū)嶋H問題各抒己見，展開辯論，以求得正確認(rèn)識的教學(xué)方法[2]。它是與“一言堂”相對立的。討論式教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合，它將提問、啟發(fā)、灌輸、辯論、討論融為一體，各種方法之間相輔相成。同時(shí)，改革教學(xué)手段。利用互聯(lián)網(wǎng)挖掘好的教學(xué)資源，努力學(xué)習(xí)、使用現(xiàn)代教育技術(shù)豐富多媒體課件。利用和借助實(shí)物、模型、視頻等進(jìn)行具體形象的教學(xué)，讓抽象的理論具體化、形象化、可視化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深理論知識的理解，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

3.2 巧妙題問切入教學(xué)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性

適當(dāng)擴(kuò)充教學(xué)內(nèi)容，用常見的實(shí)用案例吸引學(xué)生，引發(fā)學(xué)生主動思考“為什么？”“怎么做到的？”等問題，教師再從專業(yè)角度提出與課程相關(guān)的問題，教學(xué)環(huán)節(jié)中一步步展開問題、解答問題。這種在與學(xué)生的不斷交流、問題探索中把學(xué)生引導(dǎo)到課程的重點(diǎn)內(nèi)容中來，這種以提出問題為教學(xué)切入點(diǎn)，然后展開問題，解決問題并進(jìn)一步引申引出相關(guān)問題的教學(xué)方法能夠自始至終使學(xué)生專注于教學(xué)過程，不斷地去思考、敢于去表達(dá)[3]，極大地調(diào)動了學(xué)生主觀能動性 ，極大提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

3.3 分團(tuán)隊(duì)開展項(xiàng)目教學(xué)，強(qiáng)化實(shí)踐技能的培養(yǎng)

電子基礎(chǔ)教研室組織編寫了電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書以及數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)大綱，在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)時(shí)，大量采用項(xiàng)目式教學(xué)法，重點(diǎn)放在實(shí)踐技能的培養(yǎng)方面。具體的操作如下：在項(xiàng)目教學(xué)的開展前，將學(xué)生分成若干個(gè)學(xué)習(xí)小組，每3人組成一個(gè)團(tuán)隊(duì)，并指定一名組長。組長牽頭項(xiàng)目的實(shí)施全過程，項(xiàng)目教學(xué)法是以項(xiàng)目為引導(dǎo)的教學(xué)方法，項(xiàng)目教學(xué)法就是在老師的指導(dǎo)下，將一個(gè)相對獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己處理。信息的收集，方案的設(shè)計(jì)，項(xiàng)目實(shí)施及最終評價(jià)，都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)，學(xué)生通過該項(xiàng)目的進(jìn)行，了解并把握整個(gè)過程及每一個(gè)環(huán)節(jié)中的基本要求。在項(xiàng)目教學(xué)法中學(xué)生是主體，老師是引導(dǎo)，學(xué)生的自學(xué)能力和解決問題的能力能得到最大的鍛煉和培養(yǎng)。

3.3.1 項(xiàng)目式教學(xué)法在具體教學(xué)中的實(shí)施過程

項(xiàng)目教學(xué)法有五個(gè)步驟：設(shè)計(jì)項(xiàng)目、分析項(xiàng)目、實(shí)施項(xiàng)目、展示項(xiàng)目、評價(jià)項(xiàng)目。

（1）設(shè)計(jì)項(xiàng)目

在確定實(shí)際項(xiàng)目任務(wù)時(shí)要以應(yīng)用為主線，注重項(xiàng)目案例的實(shí)用性，使學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)的過程中獲得相應(yīng)的能力。具體項(xiàng)目設(shè)置以及要取得的技能目標(biāo)如表1所示。

（2）分析項(xiàng)目

確定項(xiàng)目具體內(nèi)容后要對其進(jìn)行具體的任務(wù)分解，比如一個(gè)系統(tǒng)各組成部分基本概念、結(jié)構(gòu)和相關(guān)參數(shù);基本電路圖;基本連接方式;電路檢測。

（3）實(shí)施項(xiàng)目

方案設(shè)計(jì)——認(rèn)真研究設(shè)計(jì)項(xiàng)目，明確設(shè)計(jì)任務(wù)的內(nèi)容要求，對項(xiàng)目進(jìn)行可行性分析，選擇具體的實(shí)施方案，再通過小組的討論，制定詳細(xì)的項(xiàng)目實(shí)施方案。學(xué)生可能會提出多種設(shè)計(jì)方案，這時(shí)老師作為旁觀者給予學(xué)生們一些建議，讓學(xué)生參考。學(xué)生再討論選擇認(rèn)為更合理的方案。同時(shí)，教師應(yīng)對學(xué)生工作計(jì)劃的制定做一定的監(jiān)督保證工作。

（4）展示項(xiàng)目

各組選擇代表向全班匯報(bào)設(shè)計(jì)的電路連接圖和方案、展示本組的作品。在介紹過程中要求說明設(shè)計(jì)的思路以及在項(xiàng)目實(shí)施過程中遇到過什么問題，這些問題是如何解決的，同時(shí)，其他組的同學(xué)也可提出問題，讓設(shè)計(jì)者解釋設(shè)計(jì)所用的相關(guān)技術(shù)。

（5）評價(jià)項(xiàng)目

最后各組進(jìn)行自評，小組之間進(jìn)行互評，填寫自評和互評表，互相學(xué)習(xí)，通過相互評價(jià)進(jìn)一步修改各自的設(shè)計(jì)，評選出最滿意的方案，最后由教師給每個(gè)小組進(jìn)行綜合點(diǎn)評。

4 總結(jié)

該文結(jié)合實(shí)際教學(xué)實(shí)踐，詳細(xì)闡述了采用能力向?qū)У臄?shù)字電子技術(shù)“團(tuán)隊(duì)式”項(xiàng)目教學(xué)教學(xué)模式及方法在數(shù)字電子技術(shù)中的應(yīng)用，充分相信學(xué)生，充分解放學(xué)生，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和積極性，增強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，引發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力。取得了良好的教學(xué)效果。

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【通聯(lián)編輯：李雅琪】