項目教學法在數(shù)字電子技術(shù)課程教學中的實踐

林梅金 王 飛 李先祥

佛山科學技術(shù)學院 廣東佛山 528000

數(shù)字電子技術(shù)是電子信息、電氣工程及自動化專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課，具有邏輯性、應用性和實踐性強的特點。傳統(tǒng)教學分課堂講授和實踐操作兩部分，教學方法單一，理論講授與實踐操作在時間上往往存在脫節(jié)現(xiàn)象，教學效果不理想。為了使學生更好地掌握數(shù)字電子技術(shù)基本理論、數(shù)字電路分析和設計方法，并能較好地應用數(shù)字集成電路進行邏輯電路設計，為在后續(xù)工程實踐中解決數(shù)字系統(tǒng)問題打下堅實基礎，筆者通過多年的教學實踐，在項目教學法思想的指導下，對數(shù)字電子技術(shù)課程教學進行了一系列改革。

1 目前數(shù)字電子技術(shù)教學存在的問題

幾年來，筆者負責電氣工程自動化系3個班級約120人的數(shù)字電子技術(shù)課程理論教學，課程通常被安排在學期的1～14周，每周2次課。實驗課程從第8周開始，由實驗教師負責。目前的理論教學順序都是按照教材的內(nèi)容設置進行的，教材中各章知識點比較孤立，學生難以建立內(nèi)容間的聯(lián)系，在學習完本門課程之后，對所學知識沒有一個系統(tǒng)、完整的認識。目前，實踐部分雖然包含了驗證性、設計性和綜合性實驗，但是為了配合實踐教學的順利開展，很多設計性、綜合性的實驗內(nèi)容均已給定，學生只需按照要求連線，完全不需要動腦就可以完成，這樣的實驗缺乏真正的鍛煉機會，無法達到提高學生實踐能力的目的。為了讓學生更好地掌握數(shù)字電子技術(shù)的基礎知識，學會數(shù)字電路分析、設計、安裝、調(diào)試的技能，為后續(xù)印制電路板設計與制作、智能電子產(chǎn)品設計等課程的學習打好基礎，很有必要對數(shù)字電子技術(shù)課程教學進行改革。

2 項目教學法

目前數(shù)字電子技術(shù)課程理論教學通常采用滿堂灌的方式向?qū)W生傳授專業(yè)基礎知識，忽視了對學生實踐能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。這樣的教學方法難以發(fā)揮學生的主動性，難以培養(yǎng)出實踐性強、具有創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才。

項目教學法盛行于德國，它將傳統(tǒng)的特定課程知識轉(zhuǎn)化為一系列教學項目，是在教師的引導下，以學生為主體，為完成該教學項目而進行的一種教學活動。教師精心設計教學項目，學生積極主動地查找資料、學習相關(guān)知識點、設計方案、制作電路、檢查調(diào)試系統(tǒng)。整個過程在實訓場地進行，將學生的專業(yè)理論知識和動手操作能力有機結(jié)合起來，講練結(jié)合，做到“教、學、做”統(tǒng)一，達到讓學生理解和掌握課程要求的知識和技能的目的。項目教學法將傳統(tǒng)教學中以教師、課本和課堂為中心的“舊三中心”轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生、項目和實踐為中心的“新三中心”，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代教育的特征。

3 項目教學法在數(shù)字電子技術(shù)課程中的教學實踐

數(shù)字電子技術(shù)是一門邏輯性、應用性和實踐性都很強的專業(yè)基礎課，學生普遍感到該課程理論知識抽象、電路原理難懂，對教材中各種單元電路在實際中的用途不是很明確，尤其是對如何應用所學電子電路知識解決生產(chǎn)和生活中的實際問題感到茫然。為了克服這些弊端，我們精心設計了一些涵蓋知識點比較多、實踐性較強、能激發(fā)學習興趣的項目，引導學生進行信息收集、方案設計、方案實施，最后完成評價。通過項目實施和任務的完成，學生能夠了解和把握項目每一個環(huán)節(jié)的基本要求與整個過程的重點與難點。在項目教學過程中，學生既掌握了一般操作技能，又使相關(guān)理論知識在實踐中得到拓展。

3.1 優(yōu)選項目

項目是項目教學法的核心，也是教學任務的載體。項目的選擇要以教學內(nèi)容為依據(jù)，以遵循學生認知規(guī)律為前提，既要與書本知識緊密結(jié)合，又要充分體現(xiàn)當前的工程實際情況。筆者通過對教學實踐、企業(yè)生產(chǎn)實踐和學生接受能力的調(diào)查研究，總結(jié)了一些知識綜合性強、覆蓋面廣、理論與實踐結(jié)合緊密、可操作性強的項目作為課程實施對象。如三人表決器、籃球競賽30s計時器、數(shù)字模擬骰子、低音調(diào)警笛電路、智力競賽搶答計時器等。

3.2 布置項目任務

考慮到數(shù)字電子技術(shù)課程理論邏輯性強的特點，利用3～4節(jié)理論教學課為學生打基礎。在課程開課后2周左右，將項目任務布置到各小組，每個項目按照班級人數(shù)的不同分為若干組，考慮到本專業(yè)總?cè)藬?shù)較多，每組人數(shù)定為4人左右。首先，教師幫助學生建立完成項目所應具備的知識和課程知識點之間的聯(lián)系。進而引導學生對項目任務做進一步分析，了解本課程及相關(guān)課程的作用、本課程各章知識點的重要性等，為學生的理論學習指明方向。

例如，以籃球競賽30s計時器的設計為例，其項目任務可以分解為控制電路設計、秒脈沖發(fā)生器設計、30s計數(shù)器設計、譯碼顯示電路設計、報警電路設計等硬件部分。圖1為籃球競賽30s計時器原理圖。

圖1 籃球競賽30s計時器原理圖

3.3 項目的實施

任務確定后，每組學生根據(jù)項目要求，明確要解決的關(guān)鍵問題，收集項目涉及的相關(guān)知識點。組內(nèi)成員分工協(xié)作，共同制定項目的工作計劃和工作流程細則，并確定項目所需要的元器件，每組學生共同完成電路的制作、檢查、調(diào)試及故障排除。在項目教學法的實施過程中，學生邊學習邊設計，邊設計邊實踐，主動學習知識，主動分析和解決問題，他們是教學中的主角，而教師則轉(zhuǎn)換為引導者和服務者的角色。

3.4 匯報項目實施結(jié)果

學生完成整個項目的設計和制作后，首先召開項目匯報大會，每組以PPT形式匯報設計思路、關(guān)鍵環(huán)節(jié)實現(xiàn)方法、硬件系統(tǒng)設計方法及存在的問題和改進措施等，并當場演示自己制作的系統(tǒng)。然后，由指導教師根據(jù)項目評分標準與細則對項目進行考核，并對每組學生在實施項目過程中存在的問題進行點評，與學生一起觀看項目的運行結(jié)果，討論修改方案。最后，教師對本項目所涉及的關(guān)鍵理論知識進行深入地歸納、總結(jié)，并對其在實踐中的拓展與應用進行簡單介紹，鼓勵學生進行深入的實踐應用研究。

3.5 項目執(zhí)行結(jié)果評價

科學的考核方案可以調(diào)動學生的學習積極性，培養(yǎng)學生自主學習的能力，改善學習風氣，促進教學。項目教學法注重的不是最終結(jié)果，而是完成項目的過程。為此，數(shù)字電子技術(shù)課程考核由三部分組成：理論知識考核(20%)+項目質(zhì)量考核(65%)+平時成績考核(15%)。其中，理論知識考核采用閉卷筆試的形式，考查學生對數(shù)字電子技術(shù)基礎知識的掌握程度；項目質(zhì)量考核著重從學生參與項目實驗的過程，考查學生分析問題、解決問題的能力以及團結(jié)協(xié)作的精神，同時還要參考實驗結(jié)果，如項目的創(chuàng)新性以及達到預期結(jié)果的程度等；平時成績考核主要考查學生的考勤、課堂紀律、平時表現(xiàn)(積極提問、回答問題)等。

4 結(jié)束語

基于項目的數(shù)字電子技術(shù)課程教學方法，突破了傳統(tǒng)的教學模式，使學習過程成為一個人人參與的實踐活動，學生在項目實踐過程中，理解和掌握了課程教學要求的知識和技能，體驗了實踐的艱辛與樂趣，培養(yǎng)了分析問題和解決問題的能力以及團結(jié)協(xié)作的精神，提高了創(chuàng)新能力。項目教學法在實施過程中還存在一些問題，需要每位一線教學工作者去進一步發(fā)現(xiàn)和解決，積極探索適合各專業(yè)課程的教學方法，切實提高教育教學水平。

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