改革數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)創(chuàng)新人才

高志敏 趙文兵

摘 要：本文介紹了湖北汽車工業(yè)學(xué)院“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)改革”課題組，以“立足于創(chuàng)新教育，培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力”為指導(dǎo)思想，通過幾年來不斷努力所取得的改革成果。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù) 改革 創(chuàng)新能力

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）03（b）-0024-02

作為數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)中最重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)之一，課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)在于升華所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生在數(shù)字電路方面的綜合設(shè)計(jì)能力。然而，以往的教學(xué)過程中存在著忽視學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)、缺乏完整的過程訓(xùn)練、選題和考核方式單一等諸多弊端，甚至在某種程度上還束縛了學(xué)生才能的充分發(fā)揮。社會需求具有理論知識又有工程實(shí)踐能力的復(fù)合型高級工程技術(shù)人才，學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)是各高校普遍重視的問題，因此，與時俱進(jìn)，總結(jié)多年來的實(shí)踐教學(xué)工作，對數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)改革勢在必行。

1 教學(xué)改革的方案

緊緊把握創(chuàng)新源于自主學(xué)習(xí)能力的提高這一主題，立足于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性，使學(xué)生求真務(wù)實(shí)的科學(xué)精神得到加強(qiáng)，良好的意志品質(zhì)得到鍛煉，構(gòu)建一種既能發(fā)揮教師主導(dǎo)作用、又能激發(fā)學(xué)生認(rèn)知主體作用的新型教學(xué)模式。

（1）課程設(shè)計(jì)同步于理論課，貫穿整個學(xué)期。將設(shè)計(jì)過程中的選題及方案論證、電路設(shè)計(jì)、組裝與調(diào)試和報(bào)告撰寫等多個環(huán)節(jié)分解到不同時間節(jié)點(diǎn)，層進(jìn)式學(xué)習(xí)。

（2）以人為本、因材施教，根據(jù)學(xué)生的能力不同提供了不同層次的設(shè)計(jì)題目。

（3）充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，注意各個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)情況反饋，針對相關(guān)問題進(jìn)行重點(diǎn)指導(dǎo)。

（4）成績評定采用采用過程考核與結(jié)果考核相結(jié)合、鼓勵創(chuàng)新的教學(xué)評價機(jī)制，更多地為學(xué)生創(chuàng)造個性化學(xué)習(xí)的條件。

（5）規(guī)范總結(jié)報(bào)告的撰寫，培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)論文寫作能力。

2 教學(xué)改革的實(shí)施

2.1 教學(xué)安排

數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的計(jì)劃學(xué)時為1周，通常安排在期末理論課及課程實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后。這一時段學(xué)生有準(zhǔn)備課程考試的壓力，而實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)任務(wù)仍很繁重，能夠提供的開放時間并不充分。為了避免教學(xué)流于形式，課程設(shè)計(jì)的計(jì)劃安排必須打破常規(guī)：在理論課初期布置課程設(shè)計(jì)的課題、要求以及各階段性任務(wù)等；在適當(dāng)?shù)臅r間節(jié)點(diǎn)上引入相關(guān)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)；借助網(wǎng)絡(luò)課堂、實(shí)驗(yàn)室開放以及集中答疑等多種手段，提高學(xué)生對課程設(shè)計(jì)的關(guān)注度，自主學(xué)習(xí)、自主設(shè)計(jì)。

數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)安排見表1。

2.2 課題選定

以往課程設(shè)計(jì)的課題多是教師指定并給出相關(guān)設(shè)計(jì)框圖，學(xué)生按部就班的完成其余部分。這樣的方法忽視了對電子設(shè)計(jì)新方法的學(xué)習(xí)，也限制了學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮，不能有效地避免雷同現(xiàn)象。因此，課程設(shè)計(jì)的選題原則上應(yīng)結(jié)合數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，與已開設(shè)的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目保持漸進(jìn)性關(guān)系，具有一定的實(shí)用性、通用性以及教學(xué)性。同時，在保證時間和實(shí)驗(yàn)條件可行的情況下，可以適當(dāng)拓寬課題的深度和難度。

（1）設(shè)計(jì)課題為多選項(xiàng)，學(xué)生任選其一。

（2）就同一道題目而言，分層次拓寬課題的大小和難度。以“十字路口交通燈設(shè)計(jì)”為例，分別給出了基本要求和提高要求，基本要求為“直行部分”，提高要求則增加了“左拐、右拐、左右拐”等。前者面向全體學(xué)生，以保證基本教學(xué)內(nèi)容的落實(shí)；后者面向?qū)W有余力的同學(xué)，為其自由發(fā)揮提供一定的空間。

2.3 教學(xué)指導(dǎo)

課程設(shè)計(jì)的教學(xué)中體現(xiàn)著素質(zhì)教育的實(shí)施，必須堅(jiān)持“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、訓(xùn)練為主線、知識落實(shí)為關(guān)鍵”的教學(xué)指導(dǎo)思想，深化改革，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。在整個教學(xué)活動中，教師負(fù)責(zé)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和實(shí)施，以各種行之有效的教學(xué)方式，幫助和指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，體驗(yàn)創(chuàng)新，更好地理解和把握分析問題和解決問題的思想和方法。

（1）以課堂集中講授的方式向?qū)W生介紹課程設(shè)計(jì)的基本思路、步驟和方法，讓學(xué)生充分了解課題設(shè)計(jì)的性能、指標(biāo)內(nèi)容及要求。同時，將課堂教學(xué)進(jìn)行有效延伸，相關(guān)的資料、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容通過網(wǎng)站及時發(fā)布和更新。

（2）課程設(shè)計(jì)的題目雙向選擇，給學(xué)生以更多的時間和空間。一方面鼓勵學(xué)生個性的發(fā)揮，結(jié)合課程內(nèi)容自擬題目（須經(jīng)指導(dǎo)教師審查同意后方可執(zhí)行）；另一方面也要鼓勵學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新能力，在完成設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上對電路的功能或性能有進(jìn)一步拓展。

（3）檢查和指導(dǎo)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案時應(yīng)倡導(dǎo)“研究式”的教學(xué)方式，注重觀念新、論據(jù)新、論證方法新，不求全責(zé)備，不以成見定論，敢于支持合情合理的不同見解。這樣既可以活躍學(xué)生的思維，又為學(xué)生提供鍛煉和表現(xiàn)的機(jī)會，培養(yǎng)他們良好的創(chuàng)新習(xí)慣。

（4）Multisim是一種以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計(jì)和測試這樣一個完整的綜合設(shè)計(jì)流程。在課程設(shè)計(jì)中導(dǎo)入Multisim應(yīng)用軟件的學(xué)習(xí)，對整個教學(xué)效果的促進(jìn)作用十分顯著。當(dāng)一個新的設(shè)想產(chǎn)生后，學(xué)生可以先在計(jì)算機(jī)上完成電路的構(gòu)建與仿真，大膽嘗試多種方法、多種方案，通過觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，進(jìn)而修改、完善設(shè)計(jì)任務(wù)。

（5）在進(jìn)入到課設(shè)準(zhǔn)備四、五階段時，原則上要求安排輔導(dǎo)答疑4～6次，結(jié)合學(xué)生的具體問題有針對性地進(jìn)行輔導(dǎo)。

（6）注意課程設(shè)計(jì)各個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)情況反饋，加強(qiáng)師生之間的交流。不同階段和節(jié)點(diǎn)上教與學(xué)的績效情況如何，在關(guān)注到課堂和實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場實(shí)時反饋的同時，不能忽視網(wǎng)絡(luò)課堂這一現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢。

（7）驗(yàn)收環(huán)節(jié)上增設(shè)的答辯項(xiàng)目，可以進(jìn)一步加深學(xué)生對設(shè)計(jì)的理解，提高語言表達(dá)能力、自我推銷能力、反應(yīng)能力和競爭意識，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及工作提供了一次鍛煉機(jī)會。要考慮到低年級同學(xué)初次接觸這樣的場面有一定的畏懼、畏難心理，指導(dǎo)教師應(yīng)從擬定發(fā)言提綱、掌握答辯技巧、注意儀態(tài)與風(fēng)度等方面幫助學(xué)生做好準(zhǔn)備，保證答辯的質(zhì)量和效果。

2.4 設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫

作為對課程設(shè)計(jì)的全面總結(jié)，設(shè)計(jì)報(bào)告是實(shí)踐教學(xué)活動中必不可少的一環(huán)，包括技術(shù)指標(biāo)、方案的設(shè)計(jì)、參數(shù)的計(jì)算、元器件的選擇、流程框圖、原理圖和裝調(diào)測試中遇到的問題分析與解決方法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、收獲、體會等內(nèi)容。

撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告是一項(xiàng)重要的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，不但要求學(xué)生認(rèn)真、及時地完成，行文排版規(guī)范，文字簡練準(zhǔn)確，撰寫清楚整潔，更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)內(nèi)容實(shí)事求是，分析客觀具體，在遣詞造句上應(yīng)有科學(xué)態(tài)度，切忌用夸張和華美的詞藻。

2.5 成績考核

課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)有創(chuàng)造性的實(shí)踐活動，注重的不是最終的結(jié)果，而是完成項(xiàng)目的過程。在驗(yàn)收環(huán)節(jié)上，改變了以往只看結(jié)果的做法，采用實(shí)物驗(yàn)收和答辯的形式。實(shí)物驗(yàn)收包括組裝工藝、功能演示及性能指標(biāo)的測試；答辯包括設(shè)計(jì)主導(dǎo)思想、設(shè)計(jì)過程講述，電路設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新點(diǎn)等。通過答辯可以培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力、自我推銷能力、反應(yīng)能力和競爭意識。另外，考核中還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生遵守紀(jì)律、安全操作和團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。

3 結(jié)語

改革后的數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，突破了傳統(tǒng)教學(xué)思維模式，融入新技術(shù)、新手段，突出了以學(xué)生為中心的開放模式，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性，使學(xué)生的個人內(nèi)在潛能得到更充分的發(fā)揮。這一形式的課程設(shè)計(jì)不僅是工程設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練，也將成為實(shí)現(xiàn)學(xué)校培養(yǎng)與社會需求無縫對接的重要平臺。

參考文獻(xiàn)

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