高職數(shù)字電路課程教學(xué)模式改革探討

林志程 周國棟

摘? 要：數(shù)字電路是高職機(jī)電類專業(yè)廣泛開設(shè)的一門必修課，其定位是專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)學(xué)生的后續(xù)專業(yè)課程，特別是電類、控制類課程的學(xué)習(xí)影響較大。因此，該課程的教學(xué)質(zhì)量會(huì)對(duì)專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量產(chǎn)生較大的間接影響。然而，高職院校中數(shù)字電路課程教學(xué)現(xiàn)狀卻是：教學(xué)內(nèi)容陳舊、教學(xué)手段單調(diào)以及教學(xué)實(shí)驗(yàn)缺乏。該課程的教學(xué)模式已經(jīng)跟不上新時(shí)代的要求，急需進(jìn)行必要的改革。文章對(duì)數(shù)字電路課程的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，指出目前高職院校在該課程教學(xué)模式上存在的問題，并提出了相應(yīng)的解決思路和方法，對(duì)高職數(shù)字電路課程的教學(xué)改革有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電路? 教學(xué)改革? 教學(xué)模式? 高職

中圖分類號(hào)：G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2020）11（a）-0165-03

Discussion on Teaching Mode Reform of Digital Circuit Course in Higher Vocational Education

LIN Zhicheng? ZHOU Guodong*

（College of Network Technology， Hunan Radio and TV University， Changsha， Hunan Province， 410004 China）

Abstract： Digital circuit is a compulsory course which is widely set up in the mechanical and electrical specialty of higher vocational education. Its orientation is a professional basic course， which has a great influence on students' follow-up professional courses， especially the study of electrical and control courses. Therefore， the teaching quality of the course will have a greater indirect impact on the quality of professional training. However， the current situation of digital circuit teaching in higher vocational colleges is： the teaching content is old， the teaching method is monotonous and the teaching experiment is lacking. The teaching mode of this course has not kept up with the requirements of the new era， and it is in urgent need of necessary reform. This paper introduces the current teaching situation of digital circuit course， points out the problems existing in the teaching mode of this course in higher vocational colleges， and puts forward corresponding solutions and methods， which can be used for reference in the teaching reform of digital circuit course in higher vocational colleges.

Key Words： Digital circuit; Teaching reform; Teaching mode; Higher vocational

數(shù)字電路是高職機(jī)電類專業(yè)廣泛開設(shè)的一門必修課，其定位是專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)學(xué)生的后續(xù)專業(yè)課程，特別是電類、控制類課程的學(xué)習(xí)影響較大[1-2]。其教學(xué)內(nèi)容主要包括邏輯推理、常用邏輯元器件以及用基本邏輯單元搭建的功能電路等。為學(xué)生進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)可編程控制器技術(shù)、工業(yè)組態(tài)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)等專業(yè)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，數(shù)字電路實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力以及工程分析能力的培養(yǎng)也會(huì)有積極的作用。

隨著電子技術(shù)日新月異的發(fā)展，給高職數(shù)字電路的教學(xué)帶來了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。然而，從大部分高職院校的課程來看，部分教師的教學(xué)觀念和教學(xué)模式均存在一些滯后，不能有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，甚至起到了反作用，讓學(xué)生對(duì)課程和專業(yè)學(xué)習(xí)產(chǎn)生了厭惡感，導(dǎo)致退學(xué)、換專業(yè)的情況不時(shí)出現(xiàn)，最終對(duì)專業(yè)培養(yǎng)體系的推進(jìn)產(chǎn)生了阻礙力。對(duì)此，如何正視這一教學(xué)痛點(diǎn)和難點(diǎn)，并采取具有針對(duì)性和實(shí)效性的教學(xué)改革措施，已經(jīng)成為數(shù)字電路課程教學(xué)改革的當(dāng)務(wù)之急。我們必須從數(shù)字電路課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)特點(diǎn)出發(fā)，從激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)動(dòng)力以及強(qiáng)烈的求知欲，探索新的更高效的教學(xué)方法，形成符合高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)要求的教學(xué)模式。

1? 高職數(shù)字電路課程教學(xué)模式的現(xiàn)狀與問題分析

整體來看，數(shù)字電路課程教學(xué)內(nèi)容是具有一定難度的，其理論部分邏輯性強(qiáng)，實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)動(dòng)手能力要求高。注重邏輯思維能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)是課程的主要教學(xué)目標(biāo)。然而，學(xué)生在學(xué)習(xí)中，對(duì)抽象的邏輯概念、英文術(shù)語、電路名詞的理解領(lǐng)會(huì)起來感到較吃力，加上實(shí)踐動(dòng)手經(jīng)驗(yàn)不足，實(shí)訓(xùn)結(jié)果成功率不高，這些都是必須面對(duì)的實(shí)際教學(xué)困難。

從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)來看，高職數(shù)字電路的教學(xué)內(nèi)容，主要講授數(shù)字電路的基本知識(shí)，重點(diǎn)內(nèi)容為基本門電路、組合邏輯與時(shí)序邏輯電路、常見觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)與功能等。課程的主要教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握各種基本邏輯器件的功能及使用方法。其次是讓學(xué)生了解中、大規(guī)模數(shù)字集成芯片的功能和接口，具備對(duì)常見邏輯電路的分析能力。對(duì)學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生，進(jìn)一步拓展，能夠利用以上知識(shí)，具備進(jìn)行簡單電路邏輯功能的分析、設(shè)計(jì)與調(diào)試能力。

而實(shí)際的教學(xué)現(xiàn)狀大多數(shù)高職院校所執(zhí)行的課程標(biāo)準(zhǔn)為本科院校的壓縮內(nèi)容。重點(diǎn)講授的依然是元器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、公式推導(dǎo)與變換。比如，有的老師耗費(fèi)大量課時(shí)進(jìn)行邏輯函數(shù)的化簡、各種門電路內(nèi)部構(gòu)造和邏輯時(shí)序講解。而對(duì)邏輯電路的典型應(yīng)用淺嘗輒止，相應(yīng)的實(shí)踐課時(shí)也安排不夠。因而導(dǎo)致掌握數(shù)字電路的基本功能、常規(guī)集成芯片的應(yīng)用、常用數(shù)字電路的設(shè)計(jì)等課程教學(xué)目標(biāo)沒有按計(jì)劃實(shí)現(xiàn)。

另外，近年來，高職院校不斷擴(kuò)招，生源質(zhì)量的差異性也在增大，強(qiáng)調(diào)原理性知識(shí)，忽視應(yīng)用性技能的教學(xué)模式，使者教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量進(jìn)一步下降。這也和以就業(yè)為導(dǎo)向的高職人才培養(yǎng)目標(biāo)越走越遠(yuǎn)。

最后，還有一些高職院校的實(shí)踐教學(xué)改革措施不夠，依然在采用老式的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，既采用實(shí)驗(yàn)箱的固定電路進(jìn)行驗(yàn)證[3-4]。這樣做，學(xué)生看不到與工程實(shí)際相關(guān)的應(yīng)用結(jié)果，提升不了學(xué)生的成就感，激發(fā)不了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，更談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。隨著高職教育教學(xué)改革的深入推進(jìn)和教育技術(shù)手段的不斷提高，傳統(tǒng)的基于知識(shí)原理的教學(xué)模式教學(xué)效果不佳，實(shí)用性差，已經(jīng)很難滿足社會(huì)、企業(yè)和學(xué)生的需求，改革勢在必行。

2? 高職“數(shù)字電子技術(shù)”教學(xué)模式的改革與探索

以“必需、夠用”的職教準(zhǔn)則為基準(zhǔn)，從專業(yè)實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，拋棄本科教學(xué)內(nèi)容，克服過分強(qiáng)調(diào)理論的習(xí)慣，淡化基礎(chǔ)理論的深度和難度，刪減不必要的理論知識(shí)。將教學(xué)的重點(diǎn)，從理論轉(zhuǎn)換到實(shí)用能力的培養(yǎng)上來。通過完整的應(yīng)用實(shí)例，不斷提升學(xué)生的成就感、獲得感，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力和創(chuàng)造力。舉例來說，基本邏輯門電路這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，教師在簡要介紹完基本應(yīng)用背景和基礎(chǔ)知識(shí)后，可以安排一個(gè)簡單實(shí)用的組合邏輯功能電路，如3人表決器設(shè)計(jì)等。而在組合邏輯這個(gè)環(huán)節(jié)中，對(duì)于譯碼器和編碼器等器件，其內(nèi)部工作原理不必進(jìn)行過多詳細(xì)講授，而應(yīng)該讓學(xué)生重點(diǎn)關(guān)注譯碼器的整體功能和管腳分配，以及怎樣具體使用該元件。理論教學(xué)后，緊著著進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，引導(dǎo)學(xué)生嘗試制作一個(gè)LED數(shù)字顯示器。順利完成后，再加大難度，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)4位數(shù)的加法運(yùn)算，并用數(shù)碼管展示結(jié)果。具體的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容可以根據(jù)教學(xué)班級(jí)的整體情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)撵`活調(diào)整，不可生搬硬套，一味趕進(jìn)度。

實(shí)際教學(xué)過程中，教師也可以采用混合革新的模式，即在傳統(tǒng)課程教學(xué)中滲入基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)、開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及數(shù)字電路課程綜合設(shè)計(jì)等。其中，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容主要包括常用電子儀器的認(rèn)識(shí)與使用、觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)、555定時(shí)器的使用，目的在于強(qiáng)化學(xué)生對(duì)集成電路的基本測試與應(yīng)用能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容主要包括電子時(shí)鐘、萬用表、搶答器等的制作，重在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)模塊電路的綜合應(yīng)用能力。開放性實(shí)驗(yàn)的目的則是用來提升學(xué)生運(yùn)用數(shù)字電路進(jìn)行基本設(shè)計(jì)的能力，教師通過運(yùn)用開放性教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生開展開放性的沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的實(shí)驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要包括數(shù)字電路與模擬電路的混合應(yīng)用，這部分內(nèi)容可作為擴(kuò)展任務(wù)，安排在課后或假期，以激勵(lì)學(xué)習(xí)優(yōu)秀的同學(xué)繼續(xù)研究。

如此一來，讓學(xué)生避開了過于枯燥的理論學(xué)習(xí)，增加了課堂生動(dòng)性和趣味性，提升了學(xué)生學(xué)習(xí)成就感和積極性。

3? 結(jié)語

高職教育重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)崗位需求的應(yīng)用能力、實(shí)際動(dòng)手能力以及實(shí)踐創(chuàng)新能力，數(shù)字電路課程是機(jī)電類專業(yè)課程體系中實(shí)踐性和操作性很強(qiáng)的一門基礎(chǔ)課程。對(duì)人才培養(yǎng)體系的質(zhì)量影響較大，對(duì)學(xué)生的職業(yè)規(guī)劃和發(fā)展產(chǎn)生很大的作用。新的人才培養(yǎng)要求對(duì)數(shù)字電路課程的教學(xué)改革提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，這需要一線教師不僅要精通該領(lǐng)域的知識(shí)和技能，還要不斷更新自己的教學(xué)理念新、教學(xué)技能和教學(xué)方法，在教學(xué)實(shí)踐中逐步提高自身業(yè)務(wù)水平，滿足現(xiàn)代職業(yè)教育的需求。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃淑珍.“數(shù)字電路”課程教學(xué)研究[J].無線互聯(lián)科技，2018，15（15）：93-94.

[2] 徐秀紅，廖忠明.項(xiàng)目教學(xué)法在《數(shù)字電路》課堂教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2018（7）：214.

[3] 周國棟.融入工匠精神培養(yǎng)的工科專業(yè)人才培養(yǎng)改革[J].科技資訊，2019，17（12）：144-145.

[4] 周國棟.自適應(yīng)學(xué)習(xí)對(duì)高職課程改革的思考[J].科技資訊，2019，17（13）：102-103.

[5] 孫科學(xué)，劉玉琪，夏春琴，等.面向研究性教學(xué)的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課程改革探索[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2020，23（3）：126-128.

[6] 易向東.基于虛擬仿真技術(shù)的數(shù)字電路課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，15（1）：225-226.

[7] 何唯.高職數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)模式的改革與探索[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015（15）：144.