應(yīng)用技術(shù)大學(xué)轉(zhuǎn)型中“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)改革探討

魏喜雯，劉蘭波

(黑龍江工業(yè)學(xué)院電氣與信息工程系，黑龍江雞西158100)

應(yīng)用技術(shù)大學(xué)轉(zhuǎn)型中“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)改革探討

魏喜雯，劉蘭波

(黑龍江工業(yè)學(xué)院電氣與信息工程系，黑龍江雞西158100)

“數(shù)字電子技術(shù)”課程是高等院校面向電類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的重要環(huán)節(jié)，具有較強(qiáng)的理論學(xué)習(xí)性和實(shí)踐應(yīng)用性。試以黑龍江工業(yè)學(xué)院向應(yīng)用技術(shù)大學(xué)轉(zhuǎn)型為例，針對電氣工程及其自動化專業(yè)的應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)要求，對“數(shù)字電子技術(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)踐教學(xué)等進(jìn)行了改革，將Proteus仿真引入數(shù)字電子技術(shù)的理論和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，以此提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的主動性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和專業(yè)素質(zhì)。

應(yīng)用技術(shù)大學(xué);數(shù)字電子技術(shù);教學(xué)改革;Proteus

一 引言

隨著我國科教興國戰(zhàn)略的實(shí)施和高等教育的大眾化，社會對人才需求日益多元化，大量的地方性新建本科院校不斷興起，它們大多是由原來地方專科學(xué)校通過重組，合并其他?？茖W(xué)校，或是通過改變自身?xiàng)l件達(dá)到本科院校的要求，然而這些新建本科院校在基礎(chǔ)設(shè)施、師資水平及教育教學(xué)上面臨多重困境，對它們的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了極大的影響。黨的十八大報(bào)告明確提出了《加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育，推動高等教育內(nèi)涵式發(fā)展》這一重要方案，引導(dǎo)一些新建本科院校向應(yīng)用技術(shù)型高等學(xué)校轉(zhuǎn)型，因此，如何建設(shè)應(yīng)用技術(shù)大學(xué)，如何培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)人才，是轉(zhuǎn)型中的重大課題。黑龍江工業(yè)學(xué)院以此為契機(jī)，進(jìn)行應(yīng)用技術(shù)大學(xué)教學(xué)改革。由于“數(shù)字電子技術(shù)”課程是應(yīng)用型本科院校電類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，對學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)開設(shè)的“單片機(jī)原理”“微機(jī)原理”“EDA技術(shù)”等專業(yè)課程有著重要的影響，筆者根據(jù)已有的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了幾點(diǎn)該課程的教學(xué)改革體會。［1－2］

二 數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀

1.重教學(xué)輕實(shí)踐。

在數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)過程中，教師往往重視理論教學(xué)，輕視實(shí)踐教學(xué)，花費(fèi)大量的課時(shí)講授專業(yè)理論知識，對學(xué)生的實(shí)踐能力不夠重視，使學(xué)生學(xué)習(xí)完本門課程后，并不知道有什么用處，也不會運(yùn)用它去解決一些實(shí)際問題。

2.師資力量薄弱。

近幾年，黑龍江工業(yè)學(xué)院引入大量青年教師，他們學(xué)歷層次較高，具有扎實(shí)的電氣基礎(chǔ)理論知識，但由于剛剛參加工作，這些教師大多缺乏企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，實(shí)踐教學(xué)能力薄弱。

3.高級人才流失嚴(yán)重。

由于黑龍江工業(yè)學(xué)院地處雞西市，加上煤炭行業(yè)不景氣，整個雞西的經(jīng)濟(jì)處于低谷期，許多資深的中年教師工資水平較低，科研啟動經(jīng)費(fèi)不足，隨之面臨著跳槽、轉(zhuǎn)業(yè)，造成了高級人才的嚴(yán)重流失。

4.實(shí)驗(yàn)平臺受限。

黑龍江工業(yè)學(xué)院正處于向應(yīng)用技術(shù)大學(xué)轉(zhuǎn)型中，有關(guān)電氣方向的實(shí)驗(yàn)設(shè)備比一些本科院校陳舊、老化，使許多實(shí)驗(yàn)條件受到限制。

三 應(yīng)用技術(shù)大學(xué)人才培養(yǎng)的要求

我國正處于加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時(shí)期，為加快我國發(fā)展的進(jìn)度，必須對高等教育結(jié)構(gòu)和人才培養(yǎng)模式進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。借鑒歐洲應(yīng)用技術(shù)大學(xué)成功經(jīng)驗(yàn)，我國許多地方新建本科學(xué)校開始向應(yīng)用技術(shù)大學(xué)轉(zhuǎn)型。［3］

地方應(yīng)用技術(shù)大學(xué)對人才培養(yǎng)具有以下幾個方面要求:

1.以建設(shè)應(yīng)用技術(shù)大學(xué)為發(fā)展目標(biāo)，確立“應(yīng)用性、開放型、職業(yè)型”的人才培養(yǎng)模式。結(jié)合經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展過程中人才的需求，培養(yǎng)符合國家和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的優(yōu)秀合格人才。在社會需求的引導(dǎo)下，高等學(xué)校不斷調(diào)整學(xué)科、專業(yè)設(shè)置，改革課程體系，建立符合市場需求的人才培養(yǎng)模式。

2.以培養(yǎng)面向一線的技術(shù)技能型復(fù)合人才為主要目標(biāo)。與傳統(tǒng)研究型大學(xué)不同，在人才培養(yǎng)方面強(qiáng)調(diào)從業(yè)能力和崗位適應(yīng)性，要求所培養(yǎng)的人才不僅能很好地掌握專業(yè)基本理論知識，還應(yīng)具有較強(qiáng)的動手能力，具有愛崗敬業(yè)、團(tuán)隊(duì)合作精神和強(qiáng)烈的社會責(zé)任感。

3、以培養(yǎng)實(shí)踐動手能力為重點(diǎn)。實(shí)踐動手能力是應(yīng)用技術(shù)大學(xué)培養(yǎng)人才的重要過程。通過校企合作，建立校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地，將學(xué)生帶入企業(yè)真實(shí)的工作過程中，使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，能夠親身體會到未來的工作環(huán)境和場景，增強(qiáng)實(shí)踐動手能力，做到學(xué)以致用，提高自身的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)和就業(yè)能力。

4、以學(xué)生為本。為學(xué)生創(chuàng)造自主選擇、多樣選擇的學(xué)習(xí)環(huán)境，一切以學(xué)生發(fā)展和就業(yè)為重點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生個性發(fā)展和全面發(fā)展的相互結(jié)合。［4］

四 “數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)改革與實(shí)踐

在地方高校應(yīng)用技術(shù)大學(xué)轉(zhuǎn)型發(fā)展新形勢下，為使本課程在培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才中發(fā)揮更大作用，滿足地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，現(xiàn)結(jié)合黑龍江工業(yè)學(xué)院電氣工程及其自動化本科專業(yè)的實(shí)際情況，對“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)模式改革與實(shí)踐做以下探討:

1.課程內(nèi)容改革。

(1)教學(xué)內(nèi)容的豐富性和實(shí)時(shí)性。“數(shù)字電子技術(shù)”課程是一門綜合性、實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，在整個教學(xué)計(jì)劃中起到鋪墊的作用，且其教學(xué)內(nèi)容會隨著新知識、新技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行不斷地更新。因此，“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)內(nèi)容改革，必須符合應(yīng)用技術(shù)大學(xué)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。以教學(xué)目標(biāo)為核心，合理選擇教學(xué)內(nèi)容，不斷完善教學(xué)方案，了解企業(yè)生產(chǎn)過程中涉及到的技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)要求一致，使學(xué)生能夠獨(dú)立應(yīng)用所學(xué)知識去分析和解決工程中的有關(guān)數(shù)字電路的專業(yè)實(shí)際問題，鍛煉學(xué)生的操作技能和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，加強(qiáng)學(xué)生的綜合運(yùn)用和專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力。

(2)重視知識的體系化教學(xué)。在高等學(xué)校體系化教學(xué)中，要始終堅(jiān)持以應(yīng)用技術(shù)型本科人才的培養(yǎng)需要為目標(biāo)。由于“數(shù)字電子技術(shù)”課程內(nèi)容較多，僅用一學(xué)期學(xué)完，使學(xué)生很難將各個知識點(diǎn)串連起來，因此，教師在教授基本理論知識過程中，要以“必需、了解、自學(xué)”為標(biāo)準(zhǔn)，減少公式推導(dǎo)，貫徹“少而精”的原則。例如:講授“數(shù)字電子技術(shù)”課程，要先介紹學(xué)科歷史發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域，將今后要重點(diǎn)講的各個章節(jié)內(nèi)容和作用作簡要說明，使學(xué)生在學(xué)習(xí)具體知識之前，先了解數(shù)字電子技術(shù)發(fā)展過程和知識構(gòu)成，隨后播放一段關(guān)于“數(shù)電”領(lǐng)域的片段，從而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;在各個章節(jié)講解過程中，要注意承上啟下，特別是每一章的開始和結(jié)束，幫助學(xué)生縷清知識的“點(diǎn)線面”;對于知識點(diǎn)較為簡單的章節(jié)，可安排學(xué)生進(jìn)行講解，全班進(jìn)行點(diǎn)評，提高學(xué)生的積極性和自信心。

2.教學(xué)方法改革。

在教學(xué)方法上，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識。“數(shù)字電子技術(shù)”主要講述電路中的數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、邏輯門電路基礎(chǔ)、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路等，內(nèi)容較多，較為復(fù)雜。在教學(xué)過程中，我們采用了如下教學(xué)改革措施:

(1)多種教學(xué)方式并用。傳統(tǒng)的黑板板書+口頭講解的教學(xué)方法能使學(xué)生與老師有較好的交流，具有速度慢等優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)繪制大量圖表、推導(dǎo)復(fù)雜公式時(shí)會浪費(fèi)時(shí)間，且各種電路和元器件不易演示。采用多媒體輔助教學(xué)具有很大的優(yōu)勢，在制作多媒體課件時(shí)，收集有關(guān)數(shù)字電子技術(shù)的動畫、圖片等資料，并結(jié)合Proteus仿真軟件進(jìn)行演示，這樣能在較短的時(shí)間內(nèi)教授更多的知識。同時(shí)，教師應(yīng)密切關(guān)注國內(nèi)外數(shù)字電子技術(shù)發(fā)展動態(tài)，不斷更新知識和內(nèi)容，提高學(xué)生的積極性和主動性。

(2)運(yùn)用案例教學(xué)。結(jié)合課程的特點(diǎn)和要求，在課堂上多采用案例教學(xué)。例如，在講完時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì)章節(jié)后，教師在多媒體上演示一段知識競賽搶答現(xiàn)場的視頻，然后讓學(xué)生共同合作，圍繞本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容設(shè)計(jì)一個搶答電路，再由教師點(diǎn)評，這樣既完成了教學(xué)任務(wù)，也加強(qiáng)了學(xué)生的主動性，使學(xué)習(xí)效果大幅度提高。

(3)課余時(shí)間教學(xué)。院系增設(shè)電子工藝實(shí)驗(yàn)室，開展課外科技活動，并舉辦一些電子設(shè)計(jì)大賽，不僅能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，還可培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神，為以后的工作增加實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。［5］

3.實(shí)踐教學(xué)改革。

“數(shù)字電子技術(shù)”課程是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，構(gòu)建“基礎(chǔ)理論—實(shí)踐—理論加強(qiáng)—再實(shí)踐”的教學(xué)模式，在實(shí)踐中采用“項(xiàng)目教學(xué)法”的思路，應(yīng)用EDA技術(shù)中的Proteus仿真軟件，構(gòu)造虛擬硬件電路，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的不足，讓學(xué)生更加直觀地看到電路結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行自主的調(diào)試，并不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。驗(yàn)證理論設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。［6］

以簡單的搶答器電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試為例，使用74LS373八D鎖存器、74LS11三輸入與門及開關(guān)等元件，利用Proteus仿真軟件，完成一個三路搶答器電路的設(shè)計(jì)，并驗(yàn)證該仿真電路可行。三路搶答器的仿真驗(yàn)證電路如圖1所示。

圖1 三路搶答器仿真驗(yàn)證電路

圖中給出了三個按鈕，每一個按鈕都對應(yīng)一盞燈，當(dāng)其中一個按下時(shí)，與之相對應(yīng)的指示燈就會熄滅，代表該選手獲得答題機(jī)會，此圖為SW2按下后，Q1輸出低電平，D2指示燈滅。通過此仿真驗(yàn)證了74LS373的工作原理及應(yīng)用，也為后續(xù)進(jìn)行處理器/地址線接口設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

在14級的電氣專科教學(xué)過程中，筆者采取了以小組為單位，讓學(xué)生通過自行查詢資料，設(shè)計(jì)一個能夠顯示搶答組，并能實(shí)現(xiàn)復(fù)位的電路，利用Proteus軟件連接繪制，調(diào)試成功后，通過演示作品給出實(shí)踐成績。圖2為優(yōu)化后的四路搶答器整體電路圖。

圖2 四路搶答器仿真驗(yàn)證電路

五 結(jié)束語

“數(shù)字電子技術(shù)”課程作為應(yīng)用技術(shù)大學(xué)一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，其進(jìn)行教學(xué)改革對培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才起到一定的促進(jìn)作用。近幾年，黑龍江工業(yè)學(xué)院在培養(yǎng)應(yīng)用型人才的實(shí)踐過程中，對“數(shù)字電子技術(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實(shí)踐教學(xué)的改革非常重視，并取得了一定的教學(xué)效果，筆者在本文中也提出了一些方法，進(jìn)一步優(yōu)化了改革方案。在今后的教學(xué)中，還要不斷更新教學(xué)內(nèi)容、方法，加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練，爭取為國家、為社會培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的應(yīng)用型人才。

［1］胡曉敏.對應(yīng)用技術(shù)大學(xué)人才培養(yǎng)的認(rèn)識與探索［J］.教育與職業(yè)，2014，8(27):29－31.

［2］張鄂.應(yīng)用型本科院?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)改革與探索［J］.教育教學(xué)論壇，2015，4(13):120－122.

［3］劉光輝.應(yīng)用技術(shù)大學(xué)辦學(xué)模式下的物流教學(xué)改革探討［J］.教改研究，2015，7(3):13－14.

［4］李劍鋒.以應(yīng)用技術(shù)大學(xué)建設(shè)促進(jìn)新建本科院校教學(xué)改革［J］.學(xué)理論，2014，1(12):158－160.

［5］張平娟，陳娟.數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)方法探討和教學(xué)內(nèi)容改革［J］.安徽科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，24(2):66－68.

［6］吳慧芳，老盛林，陳宇燕.《數(shù)字電子技術(shù)》課程引入Proteus的項(xiàng)目化改革探索與實(shí)踐［J］.輕工科技，2015，4(197):169－170.

Teaching Reform of the Course of“Digital Electronic Technology”in the University of Applied Technology

Wei Xiwen，Liu Lanbo
(Heilongjiang University of Technology，Jixi，Heilongjiang 158100，China)

Digital electronic technology course is a basic course for the majors of electronic technique，which is of a strong theoretical and practical nature.In light of the requirements for the training of application－oriented undergraduates in electrical engineering and automation major，we made a reform in the teaching contents，teaching methods and practical teaching of the course.Proteus simulation is introduced into the theoretical and practical teaching of digital electronic technology to improve the initiative and enthusiasm of students in classroom learning and their practical ability and professional quality.

university of applied technology;digital electronic technique;teaching reform;Proteus

G642

A

1672－6758(2015)10－0016－3

(責(zé)任編輯:宋瑞斌)

魏喜雯，碩士，助教，黑龍江工業(yè)學(xué)院電氣與信息工程系。

Class No.:G642Document Mark:A