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(一)
(一)教學內容老化,缺乏現代性
目前數字電子技術基礎實驗教學內容主要是基礎性和驗證性實驗,包括門電路功能測試、組合邏輯電路功能測試、觸發器邏輯功能測試、時序邏輯電路實驗、同步計數器、555時基電路等。實驗采用從屬于理論課的教學形式,目的只是鞏固和驗證學生的理論知識,而把培養學生的數字電路應用和設計能力放在了次要的位置,偏離了教學目標。[2]
(二)教學方式封閉,方法單調
目前數字電子技術基礎實驗教學以實驗箱為平臺,采取傳統的“課前預習一教師講解一課堂實驗一遞交實驗報告”教學方式,模式單一,缺乏新意。學生只是根據實驗指導書上的原理圖在實驗箱上連接線路并觀察實驗結果,學生通過實驗只驗證和鞏固了理論知識,不利于數字電路的分析、設計和開發能力的培養。
(三)課程考核方式僵化、缺乏創新性
受傳統教學的影響,數字電子技術基礎實驗成績屬于理論課平時成績的一部分,一般采用選取簡單基礎性實驗為題目進行簡單考核,甚至不進行考核。這種課程設置模式和考核方式主要反映了學生掌握知識和實驗操作的能力,而無法反映學生掌握數字電路應用、設計和開發的能力。缺乏有效的激勵使很多學生不重視設計,嚴重阻礙了學生動手能力和創新思維的培養。
二、數字電子技術基礎實驗教學改革方案
(一)改革目標
隨著電子技術的飛速發展,傳統的僅要求掌握數字集成電路的使用的數字電子技術基礎實驗教學目標已遠遠不能滿足教學的要求。本課程進行教學改革的目標是在掌握數字集成電路基本使用的基礎上,培養學生利用數字集成電路進行電子系統開發的能力,培養學生的創新和設計能力,為后續電子技術相關課程的學習奠定良好的基礎。
(二)改革方案
1.課程模式
傳統的數字電子技術基礎實驗教學采取從屬于理論課的教學形式,學生的實驗成績也只是理論課平時成績的一部分,這種課程設置模式使學生錯誤地認為實驗課不重要。為提高實驗教學質量,提高學生對實驗課程的重視程度,提高學生實驗的主動性和積極性,加強學生的實際動手能力,將數字電路實驗改為獨立授課并獨立分配0.5學分,并提高實驗的課時量。在課程設置模式改革的同時,改變傳統的理論課由理論教師來主講,實驗課由實驗老師負責的情況,理論主講老師也應承擔一部分實驗課,這樣有利于主講老師在上課過程中理論結合實際,避免強調過多的理論,忽略了實際中容易出現的問題。[3]
2.教學內容及模式
隨著電子技術的發展,傳統實驗內容遠遠不能滿足社會對電子技術人才的需要,為此在傳統常規實驗的基礎上提出了基礎實驗、設計實驗、開放實驗和電子技術課程綜合設計實驗為核心的層次實驗教學模式。基礎實驗主要是使學生掌握數字集成電路的使用,包括常用儀器的使用、TTL與非門邏輯功能和參數測試、組合邏輯電路分析與設計、觸發器、時序邏輯電路分析與設計、移位寄存器、計數與顯示、555定時器等實驗項目。這類實驗主要是讓學生通過測試數字集成電路的邏輯功能,掌握基本的數字集成電路的測試方法和使用方法,為完成設計性和綜合性實驗打好基礎。設計性實驗主要是培養學生分析和設計電路、發現問題并解決問題的能力,提高學生的綜合設計能力。對于設計性實驗,實驗指導書上只列出實驗任務和原理框圖,學生根據任務要求,選擇設計方案并畫出原理圖,擬定測試方案,最后根據原理圖和測試方案進行連接電路、調試和結果測試,最后按要求寫出完整的設計報告。此類實驗項目包括電子秒表、24小時多功能電子鐘和搶答器等,目的是鍛煉學生數字集成電路綜合應用能力。由于課程大綱規定的實驗,均由教師統一規定內容、統一實驗要求、統一實驗時間,在有限的實驗課時和統一的實驗時間管理中,學生沒有機會進一步接近實驗室,難以滿足學生探索性、創新性的要求,在培養學生的動手能力和創新能力上沒有重視學生的能力差異,缺乏個性能力培養,因此在設置開放性實驗是必要的。通過開放實驗室和開放實驗的方式,采用多種形式的開放式教學手段,給學生選擇實驗的主動權和選擇權,達到尊重學生的個性發展,有效調動學生的實驗積極性,科學培養學生的實驗意識和參與科研的意識,培養學生實驗能力、設計能力和創新能力的目標。電子技術課程綜合設計實驗是安排在課程結束后的假期為提高學生的電子設計能力而設置的,不僅包括數字電子技術基礎課程的內容,還包括模擬電子技術基礎的內容,綜合兩門課程做一個完整的電子系統,例如數字電壓表、數字頻率計和數字溫度計等。電子技術課程綜合設計實驗主要是提高學生綜合運用所學的電子技術知識進行電子設計的能力。
3.教學方法
傳統的學生根據實驗指導書上的原理圖以實驗箱為平臺連接線路進行電路測試的實驗教學方法,使一部分學生機械地連接線路而忽視了原理的理解,很難提高學生思考問題和解決問題的能力。為提高實驗教學質量,培養學生思考問題和解決問題的能力,將實驗箱平臺改為面包板,學生利用分立元器件搭建電路進行測試,這樣有利于學生基本知識和基本技能的掌握,同時也提高了學生獨立思考和解決問題的能力。在實驗指導書方面,前幾個實驗可以給出原理圖,在學生掌握了數字電子技術基礎實驗基本操作步驟后,將實驗指導書中的原理圖改為只給出實驗任務要求,學生在實驗任務的要求下自行設計原理圖,這樣有利于提高學生運用理論知識解決實際問題的能力,同時也提高了學生對理論知識的掌握。
4.考核方式
傳統的實驗操作和實驗報告相結合的數字電子技術基礎實驗課程考核方式客觀性較強,在一定程度上只能考查學生的實驗操作能力和對知識的記憶能力而無法考查學生對所學的數字電子技術基礎知識進行綜合運用的能力。基于上述課程教學改革思路,課程考核方式實施過程如下:課程結束以后每組學生選取一個設計性數字電路系統題目,分別利用分立元器件實現題目要求的功能,學生上交紙質版的功能開發文字報告和功能實現的電路板,最后組織學生就自己的項目進行全班答辯。教師根據學生平時訓練情況、文字報告、功能實現的情況和答辯情況給出具體的成績。[5]
三、結束語
數字電子技術基礎實驗改革的目的是提高學生綜合運用數字集成電路進行設計開發的能力。上述改革可以根據實際情況進行先行試點,在試點過程中逐步修改完善,最終形成一種合理有效的數字電子技術基礎實驗教學模式,提高高校數字電子技術基礎實驗教學水平,以適應現代電子技術的發展和社會對創新性電子技術人才的需求。
作者:王連勝 徐桂榮 王良成 汪源 單位:三亞學院理工學院
(二)
一、高職院校數字電子技術教學存在的問題
高職院校在數字電子技術教學方面所存在的問題主要是由于陳舊的教學方法跟不上現代科技發展的步伐。雖然這些年來我們一直對現有的教學方法進行改革,也取得了不少的成就。但是還是存在不少問題,主要包括教學的教材嚴重滯后于現代科技發展的需要,教學的內容過于陳舊,教學方法過于老套。更加詳細的說就是現有的教學方法不能夠達到高職院校培養人才教學要求;學生沒有正確的認識到學習該課程的重要性,他們的積極性沒有被調動起來;只憑借考試成績就判定學生學習效果的好壞不利于充分的調動學生學習的熱情,也不利于有效地掌握學習的內容;最重要的是很多學生腦子里有著一種學而無用的想法,這種想法根深蒂固,他們認為有些知識與實踐脫節,而有些很有實踐性的知識又沒有被列入教學內容中去,這直接打擊了他們學習的積極性。
在教學內容方面,眾所周知,電子科學技術最注重的就是與時俱進,不斷地改革創新,不斷的更新換代。而現有的教學內容已經嚴重的落后于先進的科技,根據提高所學知識的實用性的需求對教學內容進行調整和改革勢在必行。由于數字電子科學技術這門課程是眾多專業的基礎課更應該及時的進行更新才能不落后于現代科技發展的步伐。我們國家一直在提倡高職院校要注重應用型人才的培養,要著重培養學生的動手能力和創新能力,歸根結底,要解決當前高職院校電子技術教學中所存在的問題就要對教學內容進行改革。只有從根本上解決了教學內容中存在的問題,再結合其他的手段才能達到提高教學效率及其實用性的目的。在教學方法方面,隨著近些年來數字電子技術教學方法不斷地改革使得我們的教學學時不斷的減少,而教學內容并沒有隨之減少。在這種情形下,老師就要利用更少的學時教授與以前一樣的知識,這就意味著我們要提高學生的學習效率,所以只有教師們改進自己的教學方法才能在一定程度上保證學生們的學習效率。因此,目前高職院校所面臨的最大的問題就是對現有的教學方法和內容進行改革。
二、高職院校電子技術教學方法和內容的改革
1、數字電子技術教學三部曲
高職院校的數字電子技術教學可以分為三步進行:理論教學、實踐教學以及課程設計。只有經過了這三步才能夠把學生學習的知識和實際有效的聯系起來,才能夠有效地激發學生的學習熱情和積極性。在理論教學方面,主要是教學內容的編排上,具體的可以先從基礎知識開始過渡到綜合知識再到系統的知識最后升級到創新的層面。每一個層次都要有具體的目的和方法,只有完成了上一級的學習才能進入下一層次的學習最后到達最高的層次。
2、充分調動學生的學習積極性
古語有云,興趣是最好的導師,一個人只有對自己所學的東西感興趣了,才能學起來輕松,掌握起來才能更快。在傳統的教學方法中加入問題式和啟發式的教學方法往往能達到激發學生的興趣的效果。這種通過提問和啟發的方法可以很容易的激發學生去思考問題的積極性,觸發他們探索知識的欲望,更好地激發他們學習的潛能。在課堂上一個老師若能夠在適當的時候提出合理的問題,學生們也就能夠更加準確的抓住所學的知識點,他們才會跟著老師的教學思路走而不至于開小差甚至逃課。例如,在教學的時候老師引入一個知識點之后說說它的應用,然后把其他的應用留給學生們自己去發掘。當然這要在學生對所講的知識有比較全面的理解的基礎上才能做到。這就會促使同學們為了在提問環節能提出更有建設性的問題而選擇認真聽課。這樣學生在每次上課時便會養成一種認真聽課積極思考的好習慣。學生們學習有了積極性,學習的效率也就會隨之提高。
3、充分利用現代教學方法
傳統的教學方法主要是老師在黑板上寫,學生在下面抄。往往教師在上面寫字的功夫就已經浪費了三分之一的課程時間。而在現代我們的課程時間越來越短的情況下,這顯然是行不通的。這不但浪費了大量的課堂時間,還會導致學生的學習效率有所降低。而隨著科技的發展和進步,多媒體的出現很好地解決了這個問題。我們要充分利用各種教學資源,把基本的教學內容做成幻燈片的形式,上課的時候以多媒體的形式展示給學生們,省去了在黑板上寫字的時間。并且教師可以把一些過程做成動畫和圖片的形式,圖文并茂,更加形象具體的展示給學生,這樣不但能夠提高學生們的學習熱情,充分調動他們的積極性,還能夠有效地提高學習效果。
4、理論聯系實際
理論教的再好,如果缺乏實踐也不能使學生很好的理解所學知識。教學過程中最忌諱的就是空談,所以教師應該在教完課程之后給學生一些實踐的機會,這是一個很好的深入了解和掌握理論知識的途徑。所有的事情都要講究理論聯系實際,更何況我們的應用型教學。而老師在教學過程中也應該時不時的說說我們所學的知識的具體應用,在教學過程中教師可以假設一些實際問題,讓學生們自己去解決,從而使得學生在參與的過程中不但熟悉了解決問題的流程,也對所學的東西有了更加全面深入的了解。這對于以后的應用和實踐來說至關重要。
5、注重課外實踐
課堂上的教學時間是有限的,因此老師應該激發學生學習的主動性,并且提供一些課下的實踐機會讓學生自己去學習。學校可以開放微機室和實驗室,教師們可以出一些與課程相關的計劃方案指導學生們學以致用,讓學生們看到理論知識的實用性,最終達到提高學習效率的目的。
作者:宋朝君 單位:云南廣播電視大學機械電子工程學院
(三)
一、靈活采用多種教學方法
1.1采用的教學方法的目的
教學方法是實現教育目的,完成教學任務的基本手段,但常規的教學方式只是簡單的知識傳授,達不到所期望的教學效果,而教學方法改革的目的,就是在教學過程中,一貫堅持“學生為主體,教師為主導”,“教”是為了“學”,只有適應于“學”的“教”,才是成功的“教”。學生不是機器,而是有思想的活生生的人,無論是簡單知識,還是復雜知識,要使學生掌握,必須通過學生的各種心理活動進行內化,才能把社會知識變為個體知識。
1.2多種教學方法靈活使用的形式
1.2.1提問式
提問式教學方法的特點就是在教學過程中,通過在關鍵時候設置矛盾,積極調動學生的思維,達到教學的目的。在使用提問式教學方法時必須做到:(1)提出的問題要恰當。恰當就是難易適度,既建立在學生已有知識的基礎上,又不是已有知識的簡單照搬,而是經過自己的思維加工、分析綜合才能回答的問題。例如在講解電路信號時,首先向學生提問實驗中發現的輸出信號波形與理論結果相悖的原因,提高學生對該問題的興趣。(2)提問要巧妙、有意義。巧妙就是要考慮先問什么,后問什么,用什么樣的方式提問最能激發學生思維,有意義就是要考慮通過提問讓學生得到什么啟發。(3)要注意提出問題的連續性,讓矛盾貫穿教學始終。
1.2.2啟發式教學
啟發式教學組織的特點就是通過教學的引導,使學生能在已具備專業知識的基礎上進行拓展,通過啟發引導使學生在獲得電子電路具體知識的同時,能初步具備像一個電子信息工程師那樣思考電路與系統的問題。我們根據多年教學效果及積累的教學經驗,認為電子電路課程的教學在有限的時間內讓學生著重掌握的應該是思路,而不是詳盡“電路分析”的數學演繹過程。學生在啟發式教學活動中一旦掌握了思路,再結合已有的“電路分析”和“信號與系統”知識去理解數學過程將事半功倍。更重要的是,思路反映了方法的產生,掌握了方法,才可能有發展,才可能有創新,而這才是教學的目的。因此,在課堂教學中,我們注重從電路系統概念、分析問題思路和方法、適用場合以及存在問題等方面著手,為學習新內容作好鋪墊。在教學過程中,可采用“設計問題”、“引導思考”到“假設結論”、“探索求證”等手段。
1.2.3案例驅動式教學
采用引入實際案例的方式是本課程具有專業特色的教學方法,分析完電路后進行知識聯想性擴展,就更能對所學知識實際化、工程化。通過案例驅動教學,使理論教學變動得生動而具體,不僅活躍了課堂氣氛,還能給學生以思考和創新的啟迪,取得了明顯的教學效果。如:介紹乙類互補推挽功率放大器后,我們以功效在輸入信號為零時,電路基本不耗能為例,驅動學生思考教材中未講到的電路具有智能節能特點,為從不同角度去發現電路新特點提供了一個好的案例。
1.2.4對比式
有比較才能有鑒別,有鑒別才能有發現有創造。對比式的教學方法就是在教學過程中培養學生對比思維方法和能力。如在講解數字電子技術的門電路時與模擬電路進行對比,講解場效應管時與晶體管對比,講解場效應管放大電路時與晶體管放大電路進行對比,講解時序電路時與組合邏輯電路進行對比,找出共性和個性,講清個性,重點突出,突破難點。通過如此的教學,學生便能在對比的教學過程中更深刻地理解和掌握相關的專業知識。
1.2.5討論式
在激發學生積極主動性的基礎上,靈活運用各種教學方法,促進學生動腦、動口、動手。而推行討論式的教學方法正是使課堂教學的民主化,營造一種和諧自然、輕松愉快的學習氣氛的一種手段。在講授新的內容時,讓學生展開討論該知識點與前面學過的內容有什么樣的聯系與區別,加深舊知識點的認知,并對新知識點有進一步的了解。也可以提出問題讓學生分組進行討論,然后派代表上講臺進行發言,最終由老師進行歸納總結。實踐證明,這種研討式的教學方法,學生非常歡迎,并且收效顯著。
二、現代教育技術應用與教學改革
現代教育技術在教學中的應用表現在多個方面,就本課程而言,體現在多媒體教學方式和傳統教學方式相結合、網絡教學與傳統教學相結合的方式,如此能更好地與現代化的教學手段相結合,提高專業教學的效果。如多媒體教學方式,針對很多專業知識的講解分析,大部分使用多媒體課件和動畫來實現,所以充分發揮動畫、課件在教學過程中的輔助特色,調動學生學習的積極性,提高課堂效率;而網絡教學則是充分利用網絡課堂,促進學生自主學習、拓展知識面,對學生自學成材、因材施教、發揮主動性各方面都有著不可替代的作用。
2.1多媒體教學方式和傳統教學方式相結合
多媒體教學是把枯燥專業知識轉變成學生易懂受學的重要教學方式,為課堂教學提供了活力,教師以此為教學手段,把握教學的節奏和重點,使常規教學和多媒體課件有機結合起來,達到兩者各自的優劣互補的效果。如本課程在電路圖識圖環節,雖然圖形多而復雜,但通過多媒體教學明了直觀,且節約課時。同時,為了專業教學的需要,提高課件的信息量和可觀賞性,組織學校專業和計算機能力強的專業教師,在兄弟院校教師的協同下,利用多種課件制作工具,協同制作多媒體課件,這樣使大家在專業教學過程中相互溝通學習,達到取長補短的效果。
2.2網絡教學與傳統教學相結合
課堂教學仍然是教學的主題,網絡教學則是在立足課堂教學的基礎上,對課堂教學的延展和提升,不能只是對課堂教學的復制。教師引導學生實施時,應該充分發揮網絡資源的優勢,在增加知識面、提高效率、因材施教等方面對課堂教學起很好的補充作用,有利于充分發揮學生的主觀能動性和自我學習的能力。
三、結束語
課程教學的目的是通過各種教學方法和手段,使學生理解和掌握教學大綱中規定的教學內容。我們通過選擇合適的教學方法,依據現有條件,采用靈活的教學方法,不僅能有效提高《數字電子技術》課程的理論知識教學效果,還能通過實驗使學生加深對電子相關課程的理解,增強學生的實施和數據分析能力,提高學生專業的競爭力,從而為職業院校數字電子技課程的教學做了有益的探討。
作者:雷霞 單位:四川核工業高級技工學校
(四)
一、教學體系改革
(1)課程教學的調整
2005我院第一次修改教學計劃,縮減了“數字電子技術”課程的授課時數,同時還強調要對實驗教學進行加強和重視。2008年,教學計劃將“數字電子技術”課程分解為“數字電子技術”和“數字電子技術實驗”兩門課。這項改革加大了對實驗教學的重視,我們還及時修訂了兩門課程的教學計劃。
2)修改教學大綱
我們結合我院對教學計劃的修改,對“數字電子技術”課程教學大綱進行了修訂。
3)建立網絡教學平臺
自2007年至2010年,我們建成了一個適用于我校校園網環境下的電子技術類課程的網絡教學平臺。通過應用該平臺于教學實踐中,對電子技術教學改革的方法和途徑,完成了大量的教研工作,發表相關教研論文7篇。
二、教學方法改革
1)課堂教學改革
在課堂教學中,我們采用交互式教學,有意識和學生多交流。教師要鉆研教材,準確把握課程教學重點與難點。我們鼓勵學生之間進行學習交流和討論,我們給學生提供了很豐富的學習資料,除了主要教材外,推薦了一批較好的輔導書籍。通過網絡教學平臺,學生可以得到教師的教學教案、多媒體教學資料、動畫演示、課后習題的解答、相關自測題和相關教學輔導等。我們從提高學生的能力和素質出發,在講課時有意加強對一個完整項目和知識體系的串通和前后呼應的聯想式教學。
2)實驗教學改革
我院電工電子實驗室有綜合實驗裝置20套,能完成課程講授和項目教學中基礎模塊的驗證和簡單的設計性實驗。我們使學生盡可能多地了解數字電子技術領域的新技術和新方法,盡可能多地接受與“數字電子技術”相關的工程實踐訓練。例如,我們提供交通信號燈數字頻率計、智力競賽搶答器和數字鐘等課程設計項目,要求學生用EWB軟件設計完成。
三、教學思想改革
我們在教學中,將學生在三年級要完成的學年論文和四年級要完成的畢業設計與本課程的教學相結合,緊密結合現代電子技術發展的動態,將相關的最新技術作為學生的學年論文或畢業設計的研究方向。我們積極鼓勵學生參與教師的科研活動,每個研究課題都吸納2~3名學生參與。不僅讓學生學到了很多知識和技能,更重要的是學會了怎樣做事,怎樣做人。
四、結語
經過了10年的教學探索,我們“數字電子技術”課程組的教師們積累了大量的教學經驗和感受,有很大的收獲和提高。2007年“數字邏輯與分析”課程被評甘肅政法學院校級精品課程。基于該課程的教改項目先后有4項列項,獲校級教學成果獎2項,3位任課教師分別獲得校級優秀教學獎一等獎、二等獎和三等獎等。此外,我們每年都選撥學生作品參加“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽,多次取得好的成績,我們教研室的3位教師也多次獲得“挑戰杯”優秀指導教師稱號。
作者:陸冰 魏蕓 閭燕 張琛 單位:甘肅政法學院