基于4C/ID模型的《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)設(shè)計(jì)研究

【摘要】4C/ID模型是一種新型的面向復(fù)雜認(rèn)知技能訓(xùn)練的教學(xué)設(shè)計(jì)模型。本文運(yùn)用4C/ID模型，研究了大學(xué)理工科教學(xué)中對(duì)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，首先建立了4C/ID模型的設(shè)計(jì)框架，然后針對(duì)“組合邏輯電路的設(shè)計(jì)”這一教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行任務(wù)分解、分析每一分任務(wù)的支持信息、即時(shí)信息和提供相應(yīng)的任務(wù)練習(xí)，最后給出了在本設(shè)計(jì)中所需的技術(shù)支持（Moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、EDA計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真分析軟件等），希望能對(duì)大學(xué)理工科教學(xué)中針對(duì)學(xué)生復(fù)雜認(rèn)知技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練的教學(xué)設(shè)計(jì)提供幫助和參考。

【關(guān)鍵詞】4C/ID模型 教學(xué)設(shè)計(jì) 電路設(shè)計(jì) 復(fù)雜認(rèn)知技能

【基金項(xiàng)目】國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目：“keV高荷電離子與高溫環(huán)境下壁材料作用的電子發(fā)射研究”，項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：11075125；甘肅政法學(xué)院2012年教學(xué)改革項(xiàng)目：“基于4C/ID模型的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)效研究”。

【中圖分類號(hào)】G42【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）02-0243-03

一、面向?qū)I(yè)技能培訓(xùn)的四要素教學(xué)設(shè)計(jì)模型——4C/ID模型

1.4C/ID模型簡介

20世紀(jì)90 年代，荷蘭開放大學(xué)教授麥里恩博爾主持研究和開發(fā)了面向復(fù)雜學(xué)習(xí)的 4C/ID 整體任務(wù)設(shè)計(jì)模型，這是一種面向?qū)I(yè)技能培訓(xùn)的四要素教學(xué)設(shè)計(jì)模型，在此模型中把學(xué)習(xí)任務(wù)、支持性信息、即時(shí)信息、部分任務(wù)練習(xí)作為訓(xùn)練復(fù)雜認(rèn)知技能、改進(jìn)業(yè)績表現(xiàn)的四個(gè)主要設(shè)計(jì)要素。

復(fù)雜學(xué)習(xí)并不是簡單地學(xué)習(xí)一些被分解的孤立知識(shí)碎片，而是將知識(shí)、技能和態(tài)度綜合為一個(gè)整體，協(xié)調(diào)運(yùn)用各種復(fù)雜認(rèn)知技能來完成面向工作實(shí)際的學(xué)習(xí)任務(wù)，促使學(xué)生有能力把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到真實(shí)的實(shí)際工作問題解決實(shí)踐之中，所以，四要素教學(xué)設(shè)計(jì)模式面向復(fù)雜學(xué)習(xí)是以提高和改進(jìn)學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域的業(yè)績表現(xiàn)為宗旨的，注重的是如何應(yīng)用這些知識(shí)解決實(shí)際生活中所遇到問題的能力，這是 4C/ID 的根本特征。[1]

2.4C/ID模型應(yīng)用于教學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域非常適合對(duì)于復(fù)雜認(rèn)知技能的培訓(xùn)

4C/ID模型主要是針對(duì)航空、汽車、加工、軍隊(duì)等各個(gè)行業(yè)復(fù)雜技能訓(xùn)練的需要，為有關(guān)的訓(xùn)練設(shè)計(jì)開發(fā)的，盡管4C/ID模型最初不是專為教學(xué)設(shè)計(jì)的，但是該模型是基于真實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)提出的培訓(xùn)策略和分析任務(wù)的方法，應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì)能夠聚焦于完整的任務(wù)練習(xí)，為我們掌握和學(xué)習(xí)復(fù)雜技能知識(shí)有著重要的指導(dǎo)意義。首先，4C/ID模型適合對(duì)于復(fù)雜認(rèn)知技能的整體性的教學(xué)設(shè)計(jì)模型；第二，4C/ID模型是基于實(shí)踐性的，從國外研究現(xiàn)狀來看，4C/ID模型主要立足于實(shí)踐，而國內(nèi)的研究僅停留在對(duì)模型的理解、認(rèn)識(shí)上，因此，我們應(yīng)該去做基于4C/ID模型的一些應(yīng)用性研究，尤其是用該模型來指導(dǎo)復(fù)雜認(rèn)知技能的訓(xùn)練、培訓(xùn)上。第三，4C/ID模型是基于技術(shù)的，技術(shù)成為提升教學(xué)設(shè)計(jì)水平的重要因素，借助技術(shù)的力量實(shí)施各種問題解決學(xué)習(xí)策略是教學(xué)設(shè)計(jì)的又一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，4C/ID模型就倡導(dǎo)基于技術(shù)的支持來實(shí)施案例學(xué)習(xí)、模擬示范、輔導(dǎo)和教學(xué)支架等教學(xué)策略，它是基于認(rèn)知理論和信息加工理論的一個(gè)實(shí)用模型。[2]

一個(gè)好的復(fù)雜技能培訓(xùn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目， 目的不是使受訓(xùn)練者分開習(xí)得這些構(gòu)成性技能， 而是試圖實(shí)現(xiàn)受訓(xùn)練者在“做”真實(shí)的學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，以一種協(xié)調(diào)和綜合的方式運(yùn)用所有這些技能，從而提高他們?cè)趶?fù)雜認(rèn)知技能操作上的整體能力。4C/ID的整體性復(fù)雜技能訓(xùn)練遵循這樣一個(gè)設(shè)計(jì)序列一開始提供高度的學(xué)習(xí)者支持，訓(xùn)練他們掌握整體性任務(wù)的“簡化版”，逐步進(jìn)行到最后，撤消所有的學(xué)習(xí)者支持時(shí)，他們能夠掌握整體性任務(wù)的“真實(shí)版”最為復(fù)雜的問題情境。始終將學(xué)習(xí)任務(wù)作為一個(gè)復(fù)雜的整體來對(duì)待，面向真實(shí)，面向工作實(shí)踐，這是設(shè)計(jì)的精髓。[3]

4C/ID 利用整體任務(wù)學(xué)習(xí)代替了部分任務(wù)學(xué)習(xí)，它強(qiáng)調(diào)給學(xué)生提供一套具體的、真實(shí)的、面向?qū)嶋H工作實(shí)踐的整體學(xué)習(xí)任務(wù)，始終將學(xué)習(xí)任務(wù)作為一個(gè)復(fù)雜的整體來對(duì)待，它有利于知識(shí)、態(tài)度和技能的綜合運(yùn)用，有利于訓(xùn)練學(xué)生把所學(xué)知識(shí)遷移到實(shí)際工作和日常生活中的能力。[1]

3.4C/ID模式應(yīng)用于復(fù)雜技能訓(xùn)練的教學(xué)設(shè)計(jì)框架[4]

4C/ID模式中的四個(gè)核心要素就是學(xué)習(xí)任務(wù)、支持性信息、即時(shí)性信息和分任務(wù)練習(xí)，以上述四個(gè)要素為核心的模型設(shè)計(jì)包含如下步驟。（如圖1所示）

（1）復(fù)雜性技能的分解：這一工作沿兩個(gè)方向進(jìn)行，一方面將目標(biāo)技能按照由易而難的次序分解出技能層級(jí)，形成相互關(guān)聯(lián)的技能簇，便于進(jìn)行任務(wù)設(shè)計(jì)；另一方面依據(jù)學(xué)習(xí)過程的差異將其分解為非復(fù)用性技能（相關(guān)知識(shí)為支持性信息）與復(fù)用性技能（相關(guān)知識(shí)為即時(shí)信息）， 便于支持任務(wù)訓(xùn)練的練習(xí)序列設(shè)計(jì)和信息呈現(xiàn)設(shè)計(jì)。

（2）技能層級(jí)與學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)：復(fù)雜技能在保持整合性原則的基礎(chǔ)上被劃分為技能層級(jí)，每一層級(jí)中可能包括若干個(gè)技能簇或任務(wù)組，每個(gè)任務(wù)組由同一難度但情境和具體問題不同的學(xué)習(xí)任務(wù)組成。這一部分的設(shè)計(jì)，包括了如何確定任務(wù)組及其序列安排， 以及進(jìn)一步如何設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行。

（3）非復(fù)用性技能及其相關(guān)知識(shí)分析：包括引導(dǎo)認(rèn)知圖式建構(gòu)或重構(gòu)的心智模型分析，引導(dǎo)新異問題解決的認(rèn)知策略分析，以及支持性信息分析。

（4）支持非復(fù)用性技能的信息呈現(xiàn)設(shè)計(jì)與練習(xí)設(shè)計(jì)。

（5）復(fù)用性技能及其相關(guān)知識(shí)分析：包括引導(dǎo)規(guī)則自動(dòng)化的JIT信息分析、規(guī)則及理解和利用規(guī)則所必備的知識(shí)分析。

（6）支持復(fù)用性技能的信息呈現(xiàn)設(shè)計(jì)與練習(xí)設(shè)計(jì)。

（7）將訓(xùn)練策略合成為一個(gè)整體性的復(fù)雜技能訓(xùn)練項(xiàng)目。

二、應(yīng)用4C/ID模型在“組合邏輯電路的設(shè)計(jì)”中的教學(xué)設(shè)計(jì)

4C/ID模型專門用于培養(yǎng)復(fù)雜的認(rèn)知技能，該模式已經(jīng)在計(jì)算機(jī)編程、統(tǒng)計(jì)分析、制造業(yè)次品管理等專業(yè)領(lǐng)域經(jīng)過了實(shí)證研究，研究表明 4C/ID 比傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)方案的培訓(xùn)效果顯著得多，特別是遷移任務(wù)與培訓(xùn)任務(wù)差距越大，培訓(xùn)效果也就越好，這一點(diǎn)充分表明4C/ID 具有很高的促進(jìn)遠(yuǎn)遷移的能力。

本研究的啟示是源于在2007年筆者申報(bào)的一項(xiàng)甘肅政法學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目“基于moodle的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的研究與應(yīng)用”的研究，還有在同年被評(píng)為甘肅政法學(xué)院校級(jí)精品課程的《數(shù)字邏輯與分析》的課程建設(shè)過程中我們發(fā)現(xiàn)，雖然我們的moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建構(gòu)得比較完善，內(nèi)容很豐富，練習(xí)多樣，溝通和互動(dòng)環(huán)節(jié)也有，但是在實(shí)際教學(xué)中怎樣和具體的教學(xué)過程相結(jié)合來真正輔助到教學(xué)，一直是個(gè)難題，還有在《數(shù)字邏輯與分析》課程的教學(xué)中理論和實(shí)驗(yàn)經(jīng)常相互脫離，不能很好地結(jié)合，筆者在苦于這些矛盾和問題的時(shí)候，接觸到了麥里恩博爾教授等人主持研究和開發(fā)的這種4C/ID模型，通過學(xué)習(xí)該模型及相關(guān)理論，認(rèn)為該模型非常適合用于學(xué)生對(duì)于復(fù)雜的認(rèn)知技能的培訓(xùn)，為此筆者申報(bào)了2012年甘肅政法學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目“基于4C/ID模型的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)效研究”。

結(jié)合筆者在高校長期講授《數(shù)字電子技術(shù)》[5]課程的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，對(duì)于數(shù)字電路的設(shè)計(jì)這樣一項(xiàng)復(fù)雜的認(rèn)知技能，若能運(yùn)用4C/ID模型進(jìn)行設(shè)計(jì)和培訓(xùn)，應(yīng)該能取得很好的訓(xùn)練效果的。下面就是筆者運(yùn)用4C/ID模式的設(shè)計(jì)框架，針對(duì)“組合邏輯電路的設(shè)計(jì)”進(jìn)行的教學(xué)設(shè)計(jì)。

1. “組合邏輯電路設(shè)計(jì)”分解的任務(wù)結(jié)構(gòu)圖（如圖2所示）

圖2 具體地呈現(xiàn)了完成一個(gè)組合邏輯電路的設(shè)計(jì)應(yīng)該學(xué)習(xí)的知識(shí)和需要掌握的技能，下層技能的習(xí)得是學(xué)習(xí)上層技能的先決條件，在此階段有7個(gè)方面的技能需要學(xué)習(xí)，有的技能可以獨(dú)立學(xué)習(xí)，而有的技能的學(xué)習(xí)是在一個(gè)學(xué)習(xí)過程中同時(shí)習(xí)得的，所以說這些技能之間的關(guān)系即相互獨(dú)立又相互聯(lián)系。

2.具體分析每一項(xiàng)分任務(wù)的完成所需的支持性信息和即時(shí)性信息以及信息呈現(xiàn)方式和練習(xí)設(shè)計(jì)[5]

任務(wù)1：掌握邏輯代數(shù)基礎(chǔ)知識(shí)

支持性信息：邏輯代數(shù)形式的變換、邏輯函數(shù)五種表示方式及相互任意轉(zhuǎn)換。

信息呈現(xiàn)：課堂教學(xué)中的案例分析；moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上的多媒體教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)；課本上的例題等。

練習(xí)設(shè)計(jì)：課堂教學(xué)中的討論、隨堂練習(xí)；moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上的自測(cè)題；課本每章節(jié)后的習(xí)題等。

即時(shí)性信息：邏輯代數(shù)的公式、定理，邏輯函數(shù)的兩種標(biāo)準(zhǔn)形式和兩種化簡方法。

信息呈現(xiàn)：課本呈現(xiàn)；moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上多媒體教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)；課本上的例題等。

練習(xí)設(shè)計(jì)：課堂教學(xué)中的隨堂練習(xí)；課本每章節(jié)后的習(xí)題等。

任務(wù)2：熟悉TTL、COMS門電路的特性

支持性信息：TTL、COMS門電路的電特性。

信息呈現(xiàn)：課堂教學(xué)中的案例分析；moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上多媒體教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)；通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證體會(huì)。（實(shí)驗(yàn)1 基本門電路邏輯功能的測(cè)試）

練習(xí)設(shè)計(jì)：課堂教學(xué)中的討論、隨堂練習(xí)；moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上的自測(cè)題；認(rèn)真實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

即時(shí)性信息：TTL、COMS門電路中幾種基本的門電路的電路結(jié)構(gòu)、工作原理以及正確使用方法等。

信息呈現(xiàn)：課本呈現(xiàn)；moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上多媒體教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)；實(shí)驗(yàn)講義以及實(shí)驗(yàn)臺(tái)說明書等。

練習(xí)設(shè)計(jì)：課本每章節(jié)后的習(xí)題等。

任務(wù)3：熟悉譯碼器等集成芯片的功能

支持性信息：譯碼器等集成芯片的功能、特殊的輸入輸出控制端、多片級(jí)聯(lián)方法；每種芯片的特殊應(yīng)用等。

信息呈現(xiàn)：課堂教學(xué)中的案例分析；moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上多媒體教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)；課本上的例題，使用EDA計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真分析軟件對(duì)譯碼器等中規(guī)模集成電路芯片進(jìn)行輸入輸出波形的顯示等。

練習(xí)設(shè)計(jì)：課堂教學(xué)中的討論；moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上的自測(cè)題；計(jì)算機(jī)輔助分析等。

即時(shí)性信息：譯碼器等中規(guī)模集成電路芯片的電路結(jié)構(gòu)、功能特性等。

信息呈現(xiàn)：課本呈現(xiàn)；moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上多媒體教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)；實(shí)驗(yàn)講義等。

練習(xí)設(shè)計(jì)：課堂教學(xué)中的隨堂練習(xí)；課本每章節(jié)后的習(xí)題等。

任務(wù)4：掌握組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法

支持性信息：組合邏輯電路的設(shè)計(jì)思想。（用簡單分立元件進(jìn)行設(shè)計(jì)、利用譯碼器等中規(guī)模集成電路芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)）

信息呈現(xiàn)：課堂教學(xué)中的案例分析；moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上多媒體教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)；課本上的例題等。

練習(xí)設(shè)計(jì)：課堂教學(xué)中的小組討論、隨堂練習(xí)；moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上的自測(cè)題；課本每章節(jié)后的習(xí)題等。

即時(shí)性信息：常用簡單門電路的工作特性、譯碼器等中規(guī)模集成電路芯片的工作特性。

信息呈現(xiàn)：課本呈現(xiàn)；moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上多媒體教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)；課本上的例題等。

練習(xí)設(shè)計(jì)：課堂教學(xué)中的隨堂練習(xí)；課本每章節(jié)后的習(xí)題等。

任務(wù)5：應(yīng)用EDA計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真分析軟件對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真分析

支持性信息：EDA軟件的學(xué)習(xí)及應(yīng)用。

信息呈現(xiàn)：在實(shí)驗(yàn)課開始的教學(xué)中進(jìn)行學(xué)習(xí)講授，所使用的軟件可以在moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上下載，用2次課的教學(xué)教會(huì)學(xué)生使用。在選用的教材（《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》，閻石主編）中，在每章教學(xué)內(nèi)容之后都有用Multisim 7進(jìn)行分析的實(shí)例，可參照學(xué)習(xí)。

練習(xí)設(shè)計(jì)：課堂教學(xué)中的討論、隨堂練習(xí)；moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上的自測(cè)題；課本每章節(jié)后的習(xí)題等。

即時(shí)性信息：Multisim軟件的具體應(yīng)用。

信息呈現(xiàn)： moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上多媒體教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)；查看相關(guān)該軟件的介紹和使用方法技巧等的資料。

練習(xí)設(shè)計(jì)：結(jié)合自己的學(xué)習(xí)，完成課本每章節(jié)后的習(xí)題。

任務(wù)6：分析電路是否存在競(jìng)爭(zhēng)——冒險(xiǎn)現(xiàn)象并消除

支持性信息：利用計(jì)算機(jī)輔助分析等方法分析是否存在競(jìng)爭(zhēng)——冒險(xiǎn)現(xiàn)象；消除競(jìng)爭(zhēng)——冒險(xiǎn)現(xiàn)象的方法。

信息呈現(xiàn)：課堂教學(xué)中的案例分析；查閱資料了解該方面的知識(shí)；課本上的例題等。

練習(xí)設(shè)計(jì)：課堂教學(xué)中的討論、隨堂練習(xí)；moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上的自測(cè)題；課本該章節(jié)后的習(xí)題等。

即時(shí)性信息：什么是競(jìng)爭(zhēng)——冒險(xiǎn)現(xiàn)象，怎樣消除。

信息呈現(xiàn)：課本內(nèi)容呈現(xiàn)；moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上多媒體教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)；課本上的例題等。

練習(xí)設(shè)計(jì)：課本該章節(jié)后的習(xí)題。

任務(wù)7：在實(shí)驗(yàn)室搭建電路及驗(yàn)證

支持性信息：在實(shí)驗(yàn)室搭建電路并比較、檢查、完善該電路。

信息呈現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)要求，通過真值表、波形圖等方式驗(yàn)證電路的正確。

練習(xí)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2的各項(xiàng)訓(xùn)練。

即時(shí)性信息：實(shí)驗(yàn)臺(tái)操作規(guī)范、所使用各元件的特性等。

信息呈現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)講義呈現(xiàn)；moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)；實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)臺(tái)的各項(xiàng)操作說明等。

練習(xí)設(shè)計(jì)：在實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2中的各項(xiàng)練習(xí)。

3.在基于4C/ID模型的教學(xué)設(shè)計(jì)中需要相關(guān)的技術(shù)支持和輔助教學(xué)手段

進(jìn)行上述的教學(xué)設(shè)計(jì)，需要有相應(yīng)的技術(shù)支持和輔助教學(xué)的手段和方法，我們?cè)趯?shí)踐中有moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、EDA計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真分析軟件的應(yīng)用等。

（1）Moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

Moodle是由澳大利亞的教師 Martin Dougiamas 基于建構(gòu)主義教育理論而開發(fā)的課程管理系統(tǒng)，是一個(gè)免費(fèi)的開放源代碼的軟件，目前在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用。Moodle 平臺(tái)界面簡單、精巧，還具有兼容和易用性，它通過大量模塊控制Moodle平臺(tái)內(nèi)容，增加課程等，在課程格式設(shè)計(jì)與開發(fā)中，我們可以為它添加資源（如文本頁、網(wǎng)頁、鏈接到文件或站點(diǎn)和顯示目錄等）和活動(dòng)（如作業(yè)、投票、測(cè)驗(yàn)、聊天和討論等），應(yīng)用Moodle創(chuàng)設(shè)的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中有技術(shù)管理維度、學(xué)習(xí)任務(wù)維度和社會(huì)交往維度，發(fā)展前景很大。

自2007年至2010年，我們建成了一個(gè)適用于我校校園網(wǎng)環(huán)境下的電子技術(shù)類課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，通過應(yīng)用該平臺(tái)于教學(xué)實(shí)踐中，探索在信息化環(huán)境下高等教育教學(xué)改革的方法和途徑，完成了大量的教研工作，發(fā)表相關(guān)教研論文7篇。

我們首先在這一平臺(tái)上添加了《數(shù)字邏輯與分析》的網(wǎng)絡(luò)課程，集中了豐富的各類教學(xué)資源，在網(wǎng)頁中可以添加文字、圖片、幻燈片、FLASH、視頻、音頻等豐富的學(xué)習(xí)資源，在課程學(xué)習(xí)中完成每一項(xiàng)分任務(wù)所需的所有的支持性信息的信息呈現(xiàn)和即時(shí)性信息的信息呈現(xiàn)；還有學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)的作業(yè)提交、完成測(cè)驗(yàn)的功能；還開辟了聊天室、討論區(qū)等模塊，加強(qiáng)了學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師的相互交流，為教學(xué)提供了很好的輔助，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了最佳學(xué)習(xí)平臺(tái)。

（2）EDA計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真分析軟件

由于目前電子電路的復(fù)雜程度日益提高，更新速度越來越快，這就對(duì)電路設(shè)計(jì)工作自動(dòng)化提出了迫切的要求，現(xiàn)有很多優(yōu)秀的軟件開發(fā)工具，其中包括用于電路性能和參數(shù)分析的、用于運(yùn)行狀態(tài)仿真的、用于可編程器件設(shè)計(jì)的以及用于印刷電路板設(shè)計(jì)的等等，就是豐富的EDA軟件。EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronic Design Automation）的縮寫，MATLAB和Multisim就是其中很常用的軟件。

在教學(xué)中我們讓學(xué)生學(xué)習(xí)和使用EDA軟件幫助自己設(shè)計(jì)新電路，并對(duì)自己設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)仿真和電路完備性的檢查，這些技能的學(xué)習(xí)和掌握對(duì)他們的自主設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)都是非常有幫助的。下面是組合邏輯電路中交通信號(hào)燈工作狀態(tài)的邏輯電路圖，用MATLAB設(shè)計(jì)完成。

圖4 封裝后交通信號(hào)燈組合電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

圖5 交通信號(hào)燈組合邏輯電路的電路圖

圖6 交通信號(hào)燈電路中各信號(hào)的邏輯波形圖

三、結(jié)束語

數(shù)字電子技術(shù)課程是電子工程、通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等眾多專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，實(shí)踐性很強(qiáng)，是對(duì)學(xué)生的分析能力、綜合設(shè)計(jì)能力、實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新能力都會(huì)有所鍛煉和提高的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，多年來我們對(duì)該課程的教學(xué)方法和模式進(jìn)行了不斷的研究和探索，有很多的感受和體會(huì)，希望在今后的教學(xué)中通過不斷努力，爭(zhēng)取探索出一套適合高校理工科教學(xué)的新的模式、新的方法。

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作者簡介：

陸冰，女，1966.12.12生，副教授，研究方向?yàn)殡娮蛹夹g(shù)理論與實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)代教育技術(shù)等。