“計算機電路基礎”課程建設動態(tài)教學模式的探索

楊　潔　魏淑桃

摘要:本文針對上海第二工業(yè)大學教學特色闡述了“計算機電路基礎”課程的建設過程。根據應用型計算機專業(yè)學生要求專業(yè)知識點不同、學時偏少以及后續(xù)課程設置的要求,對如何展開新的教學模式進行了探討,提出了符合本科計算機學生學習,同時適應學校自身教學改革需要的動態(tài)教學模式。

關鍵詞:計算機電路基礎;動態(tài)教學模式;課程建設;教學現狀;教學特色

中圖分類號:G642 文獻標識碼:B

1引言

課程建設是高等學校教學質量與教學改革工程的重要組成部分。自2003年教育部開展精品課程建設以來,精品課程在實現優(yōu)質教學資源的開放與共享、促進高校教學水平的提高、推動高校優(yōu)化師資隊伍結構、更新教學內容、創(chuàng)新教學方法和手段等方面顯示了強大的生命力和良好的示范性。

“計算機電路基礎”是我校計算機類專業(yè)的重要專業(yè)基礎課程,它使學生通過學習計算機電路的基本概念、基本原理和典型電路的實用性分析,掌握計算機電路的有關知識,學會計算機電路的應用設計技巧,為計算機組成、數字信號處理、單片機技術應用等后續(xù)課程打下堅實的基礎。但由于計算機專業(yè)和電子專業(yè)掌握的知識點不同,教學計劃和各門課程的授課時數都有所限制,一些電類基礎課程(如電工基礎等)已經不可能作為獨立的課程列入教學計劃,那些沿襲傳統(tǒng)的教學理念、教學模式已不適用于目前的教學環(huán)境。本文從課程的銜接、培養(yǎng)學生解決實際問題能力和課程建設幾個角度入手,闡述了“計算機電路基礎”課程的動態(tài)教學模式。

2課程存在的問題和改進方法

我?！坝嬎銠C電路基礎”課程存在以下一些問題。

首先,理論知識系統(tǒng)性太強。鑒于計算機專業(yè)和電子專業(yè)的側重點不同,課程涉及電路的基本概念和基本分析方法、模擬電路和數字電路的基本知識和基本內容。這在大多數學校是作為三門課程開設的(分別為“電路分析基礎”、“模擬電子技術基礎”和“數字電子技術基礎”),現在把它們壓縮成一門課,而且總學時只有64學時,外加一個平均48學時的小學期實習課,這是學生感到學習有困難的根源。

其次,理論聯系實際不夠。學生對于理論知識學習的熱情僅限于考試合格,并沒有真正把理論知識和實踐有機地結合起來,學習興趣和信心,而且比較被動,通常是教師教什么學生就記什么。

最后,教學手段有待改進?！坝嬎銠C電路基礎”課程的教學方式仍舊比較傳統(tǒng),隨著教學技術手段的快速發(fā)展,該課程也應當脫離一個粉筆一節(jié)課的模式,積極探索教學方法和手段的改革。

針對上述幾個突出的問題,我們在建設“計算機電路基礎”課程過程中也注意采取了相應方法。例如,在教材內容的選擇上貫徹重點基礎理論知識不能丟和實踐聯系密切的理論知識不能少的原則。針對計算機專業(yè)學生的特點,我們出版了《計算機電路基礎》教材,達到因材施教的目的;在理論聯系實際方面,除教材內容精心安排之外,還專門安排一個小學期進行集中實習,使學生可以真正理論聯系實際,加強動手能力的訓練,為畢業(yè)設計打好基礎;在教學手段和方法上,任課教師都采用多媒體教學方式、多形式、多方位、多角度地展現教學材料,提高學生的學習興趣,開通了對應的教學網站,網站上有豐富的教學資源供學生隨時隨地下載,有互動的論壇,供學生和教師答疑解惑。借助良好的交互性,學生學習更加主動,學習積極性學習效率顯著提高。綜上所述,這些都改變了傳統(tǒng)的教學模式和方法,實現一種動態(tài)的教學模式。

3課程內容動態(tài)變化

學習“計算機電路基礎”這門課程,要求學生有較扎實的數學、物理等知識,如果在授課時只考慮教材的邏輯體系而忽視學生的知識基礎,學生聽課就會如同霧里看花,教師課后輔導也是苦不堪言。因此從實際出發(fā)改革課程內容,打破學科性,減少理論性勢在必行。我們強調基礎理論部分要突破一成不變的格局,內容以必需、夠用為度,著重基本概念、基本物理過程和基本公式的應用,淡化繁瑣的理論推導。例如半導體器件部分,以建立必要的概念為一種尺度,不必過多討論二極管、三極管、場效應管等半導體器件的內部結構,也不必在載流子如何運動等問題上花大量理論課時,而將重點放在掌握半導體器件的特性、測試和使用方法上。又例如邏輯門部分,也只需按要求了解它們的基本工作過程,不必詳細講解各種邏輯門內部電路的原理,只要在負載特性和連接特點上下功夫。教學內容的動態(tài)變化會使學生更快掌握并應用新知識。

講授“計算機電路基礎”的時候,也要突出計算機專業(yè)的特色,緊密結合計算機專業(yè)的后續(xù)專業(yè)課程學習。比如計算機組成原理等課程,就要涉及到寄存器、存儲器、加法器、編碼器、譯碼器等具體元器件的原理和使用。在講授涉及到專業(yè)課程的知識單元時,要多選講這些元器件能解決的具體問題或具體應用方法,使學生在學習專業(yè)課程時碰到類似問題可以迎刃而解。

4加強學生實踐能力的培養(yǎng)

專業(yè)基礎知識教學非常重要,但是學習基礎知識的目的在于應用。如果只強調系統(tǒng)傳授知識,而忽視知識應用能力的培養(yǎng),教育出來的學生只能是沒有實際本領的“書呆子”;如果只注意到教學要依賴于能力發(fā)展的一面而忽視教學可促進能力發(fā)展的一面,那么也勢必使學生缺乏獨立獲取新知識的能力,缺乏知識應用能力和開拓創(chuàng)新精神。在課程建設的過程中,我們嘗試從下面幾方面切實培養(yǎng)學生應用基礎理論知識的本領和分析解決實際問題的能力。

4.1培養(yǎng)訓練學生的動手能力

在傳統(tǒng)教學中,實驗只是作為理論教學的輔助環(huán)節(jié),內容多是驗證基本定律和定理,更嚴重的是實驗環(huán)節(jié)不重視操作和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實習實踐教學環(huán)節(jié)可以改變以往驗證性實驗為主的實驗內容,增強實踐操作性和設計創(chuàng)新性的內容;并在課程結束后開展集中實訓課程,著重培養(yǎng)學生綜合運用所學知識的能力。實驗實習課程也可以作為一門獨立的課程考核,從學生最關心的“問題”上動態(tài)加強學生動手能力的培養(yǎng)訓練。

4.2培養(yǎng)學生獨立分析和解決問題的能力

指導學生實習實驗時,教師不應對過程講得過于詳細,否則學生沒經過大腦思考就按照老師講解的步驟照貓畫虎,有的學生甚至連實習實驗做的是什么都沒搞清楚,更何談動手能力的提高呢?要安排一些強制性預習內容(如要求學生在實驗前選好儀表的量程;了解芯片各管腳的作用;熟悉實驗步驟和相應的表格等)。培養(yǎng)學生查閱相關資料、分析和解決問題的能力,增強學生參與實習實驗的深度。

4.3重視綜合實習實訓課

通過一個學期的理論學習,集中安排2～3周的綜合實習實訓是很必要的。學生通過對電路的設計、焊接、調試等步驟,加深對理論知識的理解,同時受到工程設計方面的訓練,提高綜合能力,提高實踐動手能力和設計創(chuàng)新能力。我們的實習實訓課內容按照循序漸進的原則,分驗證型、設計型、綜合設計型三階段進行。

5課程建設的特色

在“計算機電路基礎”課程建設中,我們的做法具有以下特色。

5.1課程內容的整合

“計算機電路基礎”涵蓋了三門主要課程的教學內容,教材的選擇是比較大的問題。若選用現成的教材,學生至少要選擇三門相關的參考書,這樣會嚴重影響知識的連貫性,給學生學習帶來很大困擾。為此,我們編寫課程建設需要的教材,為慎重起見,先以講義形式在校內使用,經過幾年試用逐步完善,形成了適合課程建設要求的應用型教材。

5.2現代化教學手段

“計算機電路基礎”課程有配套的多媒體課件,教師通過動畫演示,對其中的重點、難點作詳細講解。本課程涉及到電路分析、中大規(guī)模集成芯片等內容,如果全部在黑板上作圖演示,學生注意力很難集中,還很難完成課程的進度要求。而采用多媒體教學手段,直觀易懂,單位課時內傳授的信息量也比較大,可以開拓學生的視野,使復雜抽象的問題形象化。

5.3活躍課堂氣氛

由于該課程理論性與邏輯性較強,學生學習時存在相當難度,對于一些基礎差、反應慢的學生來說學習難度更大。為了調動大多數學生的學習主動性,除部分改變演講

式的授課方式外,教師還在習題和思考題上作了一些設計。我們還經常征詢學生的意見,調整授課內容、進度、方式,盡量使之與學生的認知水平相適應,鼓勵學生隨時提出問題,發(fā)表不同的見解。除固定答疑時間外,還在網絡上設立討論區(qū),教師輪流值班,對提出的問題都會給予熱情的回應。通過多樣化、討論式地解答問題,學生對所學的知識印象更加深刻,掌握得更加牢固。

5.4建立互動性較強的教學網站

“計算機電路基礎”課程開發(fā)了交互性比較強的教學網站,網站上除了有電子版圖書、教學資料、課堂講義、多媒體課件等內容外,還提供在線測試、課程教學論壇、教學錄像等互動性很強的內容,用于輔助課堂教學。網站不僅僅是課堂教學的補充,還是教師和學生討論問題的樂園,學生也會把自己學習中得意的地方拿到討論區(qū)“曬一把”,對課堂教學有較大的促進作用。

6結語

作為計算機專業(yè)的重要專業(yè)基礎課程,“計算機電路基礎”為后續(xù)課程打下基礎。更為重要的是,要發(fā)揮計算機專業(yè)的特色,強調實用、夠用的原則,動態(tài)調整教學內容和教學模式,加強學生分析、解決實際問題的能力和實際操作能力,這才是“計算機電路基礎”教學改革的必由之路。

參考文獻:

[1] 張紀成. 電路與電子技術[M]. 北京:電子工業(yè)出版社,2002.

[2] 徐玉如. 構建精品課程動態(tài)教學模式的思考[J]. 福建論壇:社科教育版,2008(8).

[3] 魏淑桃. 計算機電路基礎[M]. 北京:高等教育出版社,2005.

[4] 魏則榮. 計算機電路基礎[M]. 北京:清華大學出版社,2006.

[5] 李英. 改革課堂教學方法,培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力[J]. 清華大學教學研究,1999(3):135.

[6] 鄭家茂. 課程與精品的課程-精品課程解讀[J]. 國家教育行政學院學報,2005(5).