數(shù)字電路》項目教學(xué)法探究

【摘 要】如何正確地選擇適合職業(yè)教育的教學(xué)方法，有效地提高教學(xué)質(zhì)量，這是擺在每一位職業(yè)院校教師面前的首要問題。本人結(jié)合多年的教學(xué)實踐經(jīng)驗，在《數(shù)字電路》課程教學(xué)中采用了項目教學(xué)法，并取得了比較好的教學(xué)效果。本文介紹了在《數(shù)字電路》教學(xué)中采用項目教學(xué)法教學(xué)的一些做法和體會。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電路 項目教學(xué)法

引言

隨著電子行業(yè)持續(xù)快速的發(fā)展，企業(yè)對電子信息人才的素質(zhì)提出了更高的要求。如何培養(yǎng)出適應(yīng)企業(yè)一線生產(chǎn)需要的技能型人才，成為職業(yè)教育工作者需要思考的首要問題。

《數(shù)字電路》是職業(yè)學(xué)校電子信息類專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)課，具有很強(qiáng)的理論性和實踐性。針對職業(yè)院校學(xué)生底子差、喜動手而不喜動腦、抽象思維能力弱等特點，在實際的教學(xué)過程中，需要教師對課程充分理解，消化，少講電路理論，多講實用電路應(yīng)用，給學(xué)生提供更多的實踐動手機(jī)會，真正做到工學(xué)結(jié)合，理實一體。

項目教學(xué)法是將傳統(tǒng)的課程體系中的知識轉(zhuǎn)化為若干個教學(xué)項目，圍繞項目展開教學(xué)，讓學(xué)生直接參與項目設(shè)計、制作的一種教學(xué)方法。項目教學(xué)法注重培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、分析能力和動手能力等，更早地讓學(xué)生遇到今后在工作中可能遇到的問題，并在教師指導(dǎo)下運用已有的知識去解決。

1 項目教學(xué)設(shè)計過程

1.1 教學(xué)項目的確立

教學(xué)項目確定是通過對職業(yè)活動的分析，充分考慮知識、技能的延續(xù)性和遞進(jìn)性，選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)項目。在《數(shù)字電路》課程的教學(xué)中，項目的確立非常關(guān)鍵。首先，項目要包含必需的教學(xué)內(nèi)容；其次，要針對學(xué)生的實際水平確定項目的難易程度；最后，項目要有趣味性、實用性、可行性。

在《數(shù)字電路》課程的教學(xué)中，我精心設(shè)計了若干個項目貫穿于《數(shù)字電路》教學(xué)中，較好地完成了《數(shù)字電路》的教學(xué)任務(wù)。

首先介紹了數(shù)字電路的基本理論。

然后組織學(xué)生完成了三人多數(shù)表決電路、搶答器、循環(huán)彩燈、觸摸延時電路、60秒鐘倒計時電路、555定時電路等實用電路的制作，在項目教學(xué)中，將理論教學(xué)與實踐制作相結(jié)合，完成如常用邏輯門電路、編碼器、譯碼器、觸發(fā)器、計數(shù)器、寄存器等理論內(nèi)容的講授，部分項目讓學(xué)生在實驗臺上完成，部分項目由教師指導(dǎo)學(xué)生制作PCB板。通過這些實踐讓學(xué)生明白理論在實踐中的應(yīng)用，明確實用電路的設(shè)計思路，掌握集成電路的引腳排列和邏輯功能，了解企業(yè)生產(chǎn)的實際流程，從而達(dá)到職業(yè)教育與企業(yè)生產(chǎn)零距離。

1.2 項目教學(xué)的內(nèi)容設(shè)計

項目教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計是根據(jù)已確立的教學(xué)項目，制定相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)，合理地選用教學(xué)方法，編輯合適的教材、教學(xué)方案，選擇教學(xué)場地，從而形成一整套的項目教學(xué)實施文件。

項目教學(xué)設(shè)計質(zhì)量的好壞直接影響到教學(xué)項目實施的效果。第一，整個設(shè)計思想應(yīng)該符合專業(yè)知識和技能的系統(tǒng)性和延續(xù)性，同時還要符合職業(yè)院校學(xué)生的已有知識基礎(chǔ)和感知特點。第二，項目教學(xué)內(nèi)容設(shè)計要注意教學(xué)重點和難點，應(yīng)突出重點，化解難點。我校《數(shù)字電路》項目教學(xué)內(nèi)容設(shè)計指導(dǎo)思想如下：

教學(xué)目標(biāo)的制定：明確《數(shù)字電路》各教學(xué)項目的主要知識點、技能點，并將各教學(xué)項目的教學(xué)目標(biāo)相互銜接，做到循序漸進(jìn)。

教學(xué)方法的選用：采用“核心實例”“積木式”教學(xué)方法、討論法，以賽促教法。

編輯合適的教材：編輯教材是為了幫助學(xué)生更好地掌握各項目的相關(guān)知識，應(yīng)體現(xiàn)教學(xué)項目的實用性和趣味性。

教學(xué)方案的設(shè)計：在教學(xué)方案中，應(yīng)強(qiáng)調(diào)理論和實踐的充分結(jié)合，在教師指導(dǎo)下幫助學(xué)生自主完成知識學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練。

教學(xué)場地的選擇：場地的規(guī)劃應(yīng)盡可能的接近企業(yè)實際的工作環(huán)境。

1.3 項目教學(xué)的開展

開展《數(shù)字電路》項目教學(xué)應(yīng)注意和解決以幾個方面的問題：

1.強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性。項目教學(xué)應(yīng)注重實踐環(huán)節(jié)，在此過程中學(xué)生容易發(fā)現(xiàn)問題，教師不但要對任教科目融會貫通，還要隨時回答學(xué)生提出的問題。在整個教學(xué)過程中，教師不是可有可無，而是比傳統(tǒng)教學(xué)中的作用更加重要。

2.在不忽視項目完成的同時，也重視基礎(chǔ)知識的掌握。

3.對學(xué)生進(jìn)行分組，以小組為團(tuán)隊開展項目教學(xué)。每組人數(shù)在3～6人，采取學(xué)生自愿原則，教師根據(jù)實際情況對學(xué)生分組作出調(diào)整，使各組人員結(jié)構(gòu)更合理。

1.4 項目教學(xué)的結(jié)束總結(jié)

這是項目教學(xué)的提高階段。在項目教學(xué)結(jié)束的總結(jié)階段，教師應(yīng)讓學(xué)生有目的地展示自己項目教學(xué)活動中取得的全部成果，并分享他人取得成果的快樂。同時應(yīng)讓學(xué)生表達(dá)自己學(xué)會了什么，還有些什么不足，從而激發(fā)學(xué)生新的興趣，并對新的項目活動有充分的準(zhǔn)備。

2項目教學(xué)實例

下面以數(shù)字電路中“多路搶答器電路”的教學(xué)為例，介紹我在教學(xué)過程中引入項目教學(xué)的做法。

2.1項目活動的開始

這一階段所需時間約為一周。布置任務(wù)讓學(xué)生們收集有關(guān)多路搶答器電路的設(shè)計資料。通過資料收集、查詢，同學(xué)們獲得了這樣的信息：搶答器的任務(wù)是從若干名參賽者中確定出最先的搶答者。在實際應(yīng)用中，搶答器可以通過分立門電路、單片機(jī)、PLD中規(guī)模集成電路等多種方式實現(xiàn)。

方案1、分立門電路組成的搶答器，它主要由若干與非門CC4011組成。

方案2、以單片機(jī)為核心的搶答器。它是通過對單片機(jī)的編程，完成電路搶答功能。

方案3、用PLD設(shè)計的搶答器。采用VHDL語言實現(xiàn)搶答器的程序設(shè)計。

方案4、采用中規(guī)模數(shù)字集成電路進(jìn)行設(shè)計。搶答器是由開關(guān)陣列電路、編碼器、譯碼器、鎖存電路以及數(shù)碼顯示器等部分組成，利用相應(yīng)的數(shù)字集成電路可以實現(xiàn)該電路的這些功能。

四種方案各有優(yōu)點，目前采用得較多的是方案2、3。由于我們目前還沒有學(xué)習(xí)PLD課程和單片機(jī)課程，而方案1電路復(fù)雜，成本較高，按方案4進(jìn)行電路設(shè)計有利于我們掌握數(shù)字集成電路的知識。除此之外，方案4中所用到的元件成本較低，也易于采購。所以我和學(xué)生們共同決定選擇方案4對搶答器電路進(jìn)行設(shè)計、制作。

2.2項目活動的開展

該階段每個小組都要發(fā)揮集體的智慧，利用所學(xué)的知識，先完成電路的設(shè)計；再到電子市場去挑選相應(yīng)的元器件回來進(jìn)行安裝制作，電路制作完畢后進(jìn)行調(diào)試，最后將設(shè)計安裝后的作品展示出來。

本階段大約用時四周。在這個階段，各小組成員應(yīng)分工合作，積極參與到整個設(shè)計的每個工作過程中。對學(xué)生尚未學(xué)到的知識點，教師可集中講授，并指導(dǎo)學(xué)生查閱學(xué)習(xí)資料；電路的設(shè)計促使學(xué)生主動去學(xué)習(xí)相關(guān)的電子技術(shù)知識；購買電子元器件使學(xué)生了解電子產(chǎn)品及市場；電路的安裝使學(xué)生了解電子產(chǎn)品的加工工藝和生產(chǎn)過程；電路的調(diào)試可以使學(xué)生進(jìn)一步理解電路原理和提高分析問題、解決問題的能力。

2.3項目活動的結(jié)束

當(dāng)完成了整個搶答器電路的設(shè)計、制作和調(diào)試后，由教師組織學(xué)生們召開了“搶答器設(shè)計制作”項目活動總結(jié)會。學(xué)生們在經(jīng)過一個多月的查閱資料、聽教師指導(dǎo)、討論、設(shè)計到完成電路制作安裝、調(diào)試后進(jìn)行匯報總結(jié)時，每一組同學(xué)都很感慨，總結(jié)報告都非常精彩。雖然各個小組完成任務(wù)的水平不一樣，可它實實在在是一只只搶答器，當(dāng)看到自己設(shè)計的搶答器實現(xiàn)了電路功能并正常工作時，學(xué)生們的喜悅和自豪之情溢于言表。在總結(jié)報告中，學(xué)生們既談到了本次電路設(shè)計、制作的體會，也談到了本次設(shè)計、制作過程中遇到的問題和困難，以及解決問題的過程與關(guān)鍵所在。

3結(jié)束語

在《數(shù)字電路》教學(xué)過程中開展項目教學(xué)，使學(xué)生們通過團(tuán)結(jié)協(xié)作，親自動手設(shè)計、制作電路，在掌握電子技術(shù)新知識、新技能的同時，也享受到了學(xué)習(xí)帶來的快樂感和成就感。真正實現(xiàn)了教學(xué)過程“不是要讓學(xué)生記住什么，而是要讓學(xué)生學(xué)會什么”的目的。為了適應(yīng)現(xiàn)代社會和現(xiàn)代企業(yè)的需要，為了促進(jìn)職業(yè)教育的發(fā)展，今后我們會更加努力在《數(shù)字電路》教學(xué)方法方面做更多的嘗試，以推動教學(xué)改革的順利進(jìn)行。

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