“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)改革探索

王洪梅

(吉林農(nóng)業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系，吉林 四平 136001)

1 引言

《數(shù)字電子技術(shù)》是電子、電氣信息、機(jī)電類各專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程[1]，在電類專業(yè)課程設(shè)置中起著承上啟下的作用，其教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)效果的好壞直接影響學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí).

當(dāng)前，電子信息技術(shù)飛速發(fā)展，電子器件日新月異，數(shù)字集成電路被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域.高等職業(yè)教育是以培養(yǎng)具備綜合職業(yè)能力和全面素質(zhì)的，直接為生產(chǎn)、服務(wù)、技術(shù)和管理第一線工作的應(yīng)用型人才為目標(biāo).課程建設(shè)與改革是提高教學(xué)質(zhì)量的核心，擁有一套好的教學(xué)資源又是提高教學(xué)質(zhì)量的基本保證.據(jù)此，課程教學(xué)改革勢在必行，且應(yīng)緊緊圍繞培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和工程實(shí)踐能力[2].

2 課程教學(xué)改革

2.1 教材

教材是課程內(nèi)容和課程體系的載體，對(duì)課程改革和建設(shè)具有推動(dòng)作用，所以提高課程教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵在于擁有高水平、高質(zhì)量的教材.因此，在教材征訂時(shí)，優(yōu)先選用近二年出版的省部級(jí)以上獲獎(jiǎng)的高職教材[3]；同時(shí)，在實(shí)踐教學(xué)中，根據(jù)本院學(xué)生的實(shí)際情況及現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件，采用自編的《數(shù)字電子技術(shù)》實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書.在教學(xué)內(nèi)容上，改革過去單純的只注重理論知識(shí)的完整性、系統(tǒng)性、嚴(yán)密性，忽略理論知識(shí)的實(shí)用性和實(shí)踐性的弊端，從應(yīng)用的角度選擇教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)針對(duì)性、實(shí)用性、先進(jìn)性.因此，在原有基礎(chǔ)上刪去分立元件內(nèi)容，淡化中、小規(guī)模集成電路的內(nèi)部分析[4].

2.2 教學(xué)模式

傳統(tǒng)教學(xué)模式以課堂理論教學(xué)為主，演示與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為輔，這種教學(xué)模式嚴(yán)重地束縛了學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力的發(fā)揮，不利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力及提出問題、分析問題、解決問題的能力.因此，本課程從能力培養(yǎng)出發(fā)，將理論、實(shí)踐及應(yīng)用相結(jié)合，構(gòu)建“以項(xiàng)目為主線，以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本位，實(shí)踐為重點(diǎn)，理論必須、夠用為原則”的一體化教學(xué)模式.該課程：第三章，組合邏輯電路；第四章，觸發(fā)器；第五章，時(shí)序邏輯電路；第七章，脈沖波形的產(chǎn)生與整形；內(nèi)容教學(xué)以“數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)”為工作任務(wù)展開，在講解過程中緊密結(jié)合“數(shù)字鐘”這個(gè)對(duì)象，將其中未涉及的內(nèi)容作為延伸理論進(jìn)一步講解.例如，在講解時(shí)序邏輯電路部分時(shí)，先引出“數(shù)字鐘”里的CD74LS160芯片，把它作為同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的典型案例分析講解，從電路結(jié)構(gòu)到工作原理，并由此延伸有關(guān)同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、異步二、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器.在講解該任務(wù)中的秒、分、時(shí)計(jì)數(shù)時(shí)，又可引進(jìn)N進(jìn)制計(jì)數(shù)器等知識(shí)內(nèi)容.

2.3 教學(xué)方法

教學(xué)改革的核心是教學(xué)方法的改革，教學(xué)方法體現(xiàn)在整個(gè)課堂教學(xué)過程中.以往填鴨式的教學(xué)方法嚴(yán)重地束縛了學(xué)生的個(gè)性和創(chuàng)造力的發(fā)揮，不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)遷移能力的培養(yǎng)，更難以將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際.因此，基于高職學(xué)生基礎(chǔ)差、底子薄、學(xué)習(xí)水平參差不齊的現(xiàn)狀，采用啟發(fā)式、問題引導(dǎo)式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式、案例式等多種教學(xué)方法，將課堂講授、課內(nèi)討論、課外自學(xué)、技能訓(xùn)練等合理結(jié)合，將整個(gè)教學(xué)過程分為導(dǎo)、思、學(xué)、練、做等教學(xué)環(huán)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化教學(xué).

《數(shù)字電子技術(shù)》本身具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性，因此在介紹一些重要章節(jié)前，列舉一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)例或工程實(shí)際問題，通過分析和討論、引入相關(guān)的知識(shí)和理論.例如在學(xué)習(xí)組合邏輯電路的設(shè)計(jì)及典型電路功能測試一節(jié)時(shí)，首先教師給學(xué)生提出如下問題：有一名主裁判和兩名副裁判對(duì)運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作是否正確進(jìn)行裁決，當(dāng)主裁判和至少一名副裁判判認(rèn)動(dòng)作正確(開關(guān)閉合)時(shí)，才能確定運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作正確，給出正確信號(hào)(點(diǎn)亮發(fā)光二極管)，請(qǐng)同學(xué)思考如何用門電路實(shí)現(xiàn)該功能.教師通過問題引導(dǎo)的方式引入課題并講解相關(guān)理論知識(shí)，同時(shí)讓每一位同學(xué)都帶著疑問聽課，心情急切想找到解決問題的辦法，其次通過師生共同討論得出結(jié)論.這種教學(xué)方法使課堂氣氛活躍，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高漲，教學(xué)效果好.然后輔以相關(guān)練習(xí)鞏固所學(xué)內(nèi)容，最后通過要求學(xué)生完成如何解決“只有兩個(gè)裁判同意”的問題，根據(jù)自己設(shè)計(jì)的相應(yīng)邏輯電路并連接完成.通過這一系列的教學(xué)活動(dòng)來提高學(xué)生分析問題、探索問題、解決問題的能力.

2.4 教學(xué)手段

在教學(xué)過程中，運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)提高教學(xué)效果.在理論教學(xué)方面，本課程已全部采用多媒體課件(即CAI)進(jìn)行教學(xué).我們在CAI課件中，利用實(shí)物、圖像、圖表、視頻解說、動(dòng)畫、仿真等多種傳媒方式，將某些難以用文字和語言描述、抽象的疑難問題(例如，空翻現(xiàn)象、觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器等)通過制作FLASH動(dòng)畫轉(zhuǎn)化為生動(dòng)活潑、形象逼真的影像反映給學(xué)生，使學(xué)生消除“抽象感”，從而輕松地理解《數(shù)字電子技術(shù)》課程中一些基本理論和基本概念，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并通過課件中的情景設(shè)置開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新、聯(lián)想思維.在實(shí)踐教學(xué)方面，應(yīng)用EDA技術(shù).依靠EDA軟件，電路驗(yàn)證或電路設(shè)計(jì)可以脫離硬件直接通過軟件仿真即可實(shí)現(xiàn).例如，在學(xué)習(xí)中規(guī)模集成電路的功能和使用、異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的工作、寄存器的移位操作時(shí)，可以將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證同步進(jìn)行，不僅加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，而且激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)展了學(xué)生的創(chuàng)新思維，教學(xué)效果良好，起到事半功倍的作用.

2.5 考核制度

隨著教學(xué)方法和手段的改革，傳統(tǒng)的“一紙定乾坤”的考核方法已經(jīng)不能適應(yīng)教學(xué)改革的要求.因此在課程考核方面，注重考核學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程，即有理論有實(shí)踐的考核方式：期末綜合考核，占總成績的50%；實(shí)踐操作環(huán)節(jié)占30%；平時(shí)成績占20%.其中期末綜合考核為期末試卷，在該試卷考題中，除了一些基本概念和重點(diǎn)知識(shí)考核以外，增加了體現(xiàn)創(chuàng)新性的考題.比如，出一些實(shí)際工程中遇到的設(shè)計(jì)不合理的結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生進(jìn)行改進(jìn).改進(jìn)的方法可以多種多樣，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)答案，根據(jù)設(shè)計(jì)的合理性和新穎性評(píng)分.這樣可以考察學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)靈活應(yīng)用的能力，避免考試前臨時(shí)抱佛腳的現(xiàn)象.實(shí)踐操作環(huán)節(jié)包括實(shí)驗(yàn)操作考核20%，主要考察學(xué)生對(duì)數(shù)字電路的綜合應(yīng)用能力、設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手操作能力、測試電路參數(shù)及排除故障電路的能力；實(shí)驗(yàn)報(bào)告10%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告為報(bào)告形式，考察學(xué)生設(shè)計(jì)思路及撰寫報(bào)告的能力.考核方式、成績評(píng)定是一根無形的指揮棒，是實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、實(shí)物制作在教學(xué)過程中地位的進(jìn)一步提升，更好地體現(xiàn)了高職教育以職業(yè)為基礎(chǔ)、以能力為本位、理論必須、夠用為原則的新特點(diǎn).

3 結(jié)束語

“數(shù)字電子技術(shù)”課程經(jīng)過三年多的教學(xué)改革與實(shí)踐，各屆學(xué)生不但在專業(yè)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)科成績方面有大幅提高，而且在應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上取得了可喜成績.尤其近年來學(xué)生在全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽中成績優(yōu)異，參賽的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)新穎，受到專家組的一致好評(píng).

《數(shù)字電子技術(shù)》教學(xué)改革是一個(gè)長期的系統(tǒng)工程，它任重而道遠(yuǎn)，需要我們不斷地追隨時(shí)代的腳步進(jìn)行改進(jìn)與完善，這將靠第一線的教師認(rèn)真研究，不懈創(chuàng)新，為不斷提高《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)質(zhì)量做出努力.

參考文獻(xiàn)：

[1]楊志忠.數(shù)字電子技術(shù)[M].北京:高等教育出版社，2008.

[2]羅建學(xué).數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)改革的研究與探索[J].山東師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，25(1):169～170.

[3]汪洋.李新德.數(shù)字電子技術(shù)[M].北京:中國商業(yè)出版社，2011.

[4]孫玲.“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].長沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，9(2):90～92.