楊曉娜
(廣州市公用事業(yè)高級技工學(xué)校,廣東 廣州 510000)
隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展,對電子信息類技術(shù)人才的需求也不斷增大和素質(zhì)要求也不斷提高?!稊?shù)字電路》課程是高職院校電子信息類專業(yè)學(xué)生必學(xué)的重要一門課程,也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。然而長期以來這一門課程的教學(xué)情況并不理想,常聽到師生抱怨“教師教得累,學(xué)生學(xué)得煩,練習(xí)做了不少,學(xué)生效果不好”。如何提高該課程的教學(xué)質(zhì)量,取得預(yù)期的教學(xué)目標(biāo),讓學(xué)生真正掌握《數(shù)字電路》課程的要求,需要進(jìn)行一定的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段的革新。現(xiàn)對此提出一些個人看法。
《數(shù)字電路》課程是電類、機(jī)電一體化、電力系統(tǒng)自動化、電氣自動化等相關(guān)專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課,是一門理論與實(shí)踐密切結(jié)合的課程。其課程特點(diǎn)是:系統(tǒng)性強(qiáng),邏輯思維強(qiáng),數(shù)學(xué)知識多。其課程作用與任務(wù)是:通過學(xué)習(xí)數(shù)字系統(tǒng)邏輯分析與設(shè)計的基本理論和方法,使學(xué)生學(xué)會使用標(biāo)準(zhǔn)的集成電路,掌握典型數(shù)字電路的分析方法以及常用數(shù)字電路的分析和設(shè)計方法,使其逐步具備獨(dú)立分析與設(shè)計數(shù)字邏輯電路的能力,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各學(xué)科領(lǐng)域知識的交叉運(yùn)用增多,學(xué)好本門課程才能為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。
《數(shù)字電路》課程存在教學(xué)內(nèi)容多,知識更新快,教學(xué)難度大等特點(diǎn)。針對這一特點(diǎn),筆者參照教學(xué)大綱,依照多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),合理取舍教學(xué)內(nèi)容,把握教學(xué)重點(diǎn),并在教學(xué)過程中加強(qiáng)分析與設(shè)計數(shù)字電路方法的教學(xué),使學(xué)生掌握典型數(shù)字電路的分析方法以及常用數(shù)字電路的分析和設(shè)計方法,逐步具備獨(dú)立分析與設(shè)計邏輯電路的能力。
例如對邏輯代數(shù)中的基本定律、基本規(guī)則、常用公式直接給出結(jié)果不需證明,關(guān)鍵是要學(xué)生理解數(shù)字電路處理的是數(shù)字信號,十進(jìn)制數(shù)必須按"值"轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)或按“形”轉(zhuǎn)換成用0、1表示的編碼才能為數(shù)字電路處理。對邏輯門電路部分,以TTL非門和CMOS非門為例講解,了解電路結(jié)構(gòu),便于理解邏輯門符號的意義,重點(diǎn)放在邏輯門電路外部特性和主要參數(shù)的講解上,旨在使學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)了解常用電子器件的基本功能、外部特性和主要參數(shù)。對中規(guī)模集成器件,著重講解其在電路設(shè)計中的應(yīng)用。
數(shù)字電路授課過程中應(yīng)盡量結(jié)合實(shí)例,體現(xiàn)出數(shù)字電路應(yīng)用的廣泛性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如講解中規(guī)模集成電路時,可將設(shè)計實(shí)例引入課堂,設(shè)計一個八路搶答器電路會用到譯碼器、編碼器,可引導(dǎo)學(xué)生看懂電路,讓學(xué)生更好地掌握所學(xué)集成電路。并讓學(xué)生思考在此基礎(chǔ)上如何構(gòu)成其他多路搶答器。當(dāng)學(xué)習(xí)了時序電路內(nèi)容后,可讓學(xué)生思考如何利用計數(shù)器在搶答器電路中加入計時電路,進(jìn)一步完善此電路,這樣把所學(xué)集成電路與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,可提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,也為后面的實(shí)驗(yàn)課做準(zhǔn)備。
傳統(tǒng)的板書授課模式,給了學(xué)生充分的思考時間,學(xué)生易于接受,但在有限的課堂教學(xué)中講授的內(nèi)容往往要壓縮,一些邏輯圖既復(fù)雜又龐大,無法板書,在課堂中也難以講解清楚,將計算機(jī)輔助教學(xué)引入課堂,是教學(xué)手段的創(chuàng)新。它可使教學(xué)內(nèi)容生動形象,讓學(xué)生親眼看到電路的走向以及邏輯功能的變化,易于學(xué)生對問題的理解,并可極大地提高課堂教學(xué)效率,改善教學(xué)效果。第一,通過包含文本、圖形等多媒體信息的課件,給學(xué)生以全新的感受,豐富學(xué)生的想象力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第二,增加教學(xué)內(nèi)容的直觀性。第三,可以節(jié)約大量的板書、繪圖時間,增加教學(xué)信息量。讓枯燥的課堂學(xué)習(xí)變得輕松愉快。授課過程中,可將板書與多媒體相結(jié)合,靈活運(yùn)用。
授課過程中,教師應(yīng)時刻注意傾聽學(xué)生的應(yīng)答聲、觀察學(xué)生的表情,根據(jù)學(xué)生的反應(yīng),隨時調(diào)整授課進(jìn)度與方式。例如講解常用的中規(guī)模集成電路時,看懂邏輯符號很重要,邏輯符號框外部的符號,表示外部輸入或輸出信號名稱,字母上面的“-”號說明該輸入或輸出是低電平有效。符號框內(nèi)部的輸入、輸出變量表示其內(nèi)部的邏輯關(guān)系。在學(xué)生看懂邏輯符號的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)表達(dá)式的過程中,結(jié)合邏輯符號,注意低有效的輸入或輸出變量(如)上面的“-”號是否參與運(yùn)算,若參與運(yùn)算則在畫邏輯圖或驗(yàn)證真值表時,注意將其還原為低有效符號??膳e一反三讓學(xué)生掌握,對一些較難理解掌握內(nèi)容,如分析異步時序電路時列狀態(tài)轉(zhuǎn)移表,觸發(fā)器的動作不同步,必須在觸發(fā)沿的作用下狀態(tài)改變。學(xué)生在判斷觸發(fā)器上是否有觸發(fā)沿作用時往往會出錯,授課老師講授這部分時就應(yīng)該多舉例,課下與學(xué)生積極交流,掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,及時調(diào)整授課進(jìn)度與授課方式,以達(dá)到最好的教學(xué)效果。
職業(yè)任務(wù)驅(qū)動教學(xué)指的是在教學(xué)活動中,以職業(yè)任務(wù)為載體,學(xué)生在教師的組織、引導(dǎo)下,通過自主的任務(wù)探究,達(dá)到對所學(xué)知識點(diǎn)的掌握和操作技能的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的《數(shù)字電路》教學(xué)大都按理論課內(nèi)容開設(shè),縱有實(shí)驗(yàn)也是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多,學(xué)生只會按實(shí)驗(yàn)步驟機(jī)械的模仿,對實(shí)驗(yàn)設(shè)計的思路很少考慮,動手能力得不到培養(yǎng),對實(shí)驗(yàn)漸漸失去興趣。而職業(yè)任務(wù)驅(qū)動教學(xué)體現(xiàn)了職業(yè)任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的特征。以職業(yè)任務(wù)為主線,把教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在每個任務(wù)之中;以教師為主導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會如何去發(fā)現(xiàn),如何去思考,如何去尋找解決問題的方法;以學(xué)生為主體,在教師點(diǎn)撥下,自己提出問題,解決問題。學(xué)生在完成任務(wù)的過程中,始終處于主動的主體地位,教師是學(xué)習(xí)情景的創(chuàng)設(shè)者、學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計者、學(xué)習(xí)資源的提供者、學(xué)習(xí)活動的組織者和學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)者。職業(yè)任務(wù)的制定可根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況確定為三種不同層次,因材施教:
(1)基本任務(wù)部分:主要是一些原理性驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的精神和方法,訓(xùn)練嚴(yán)格嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng);學(xué)生動手操作可以深刻理解所學(xué)理論及元器件的工作原理,增強(qiáng)對課堂所學(xué)內(nèi)容的理解,學(xué)會使用常用儀器儀表,提高動手能力和解決問題的能力。
(2)綜合設(shè)計性任務(wù):根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù),讓學(xué)生自行設(shè)計電路和測試方案,增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及解決實(shí)際問題的能力。學(xué)生既動腦又動手,解決問題的欲望和能力大大提高。
(3)工程訓(xùn)練性任務(wù):將有興趣的學(xué)生組成興趣小組,由教師出題或?qū)W生自擬實(shí)驗(yàn)項目,在教師的指導(dǎo)下開展設(shè)計性和專題研究性實(shí)驗(yàn),使得學(xué)生對于課堂所學(xué)基本概念和方法的理解和掌握更加透徹。掌握數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計理念,對各種芯片的使用更加得心應(yīng)手。
數(shù)字電路作為電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,是學(xué)好后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ),在教學(xué)中,采用多媒體與板書相結(jié)合的教學(xué)模式,使得抽象的或難以進(jìn)行教學(xué)操作的內(nèi)容能形象直觀生動地展現(xiàn),實(shí)現(xiàn)教學(xué)由難化易,由繁化簡,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣??荚嚫母飸?yīng)與教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法改革相適應(yīng)??己朔绞讲辉偈抢碚摓橹?,要注重技能的考核,這樣才能使得教師的教學(xué)重點(diǎn)放到能力的培養(yǎng)上來。實(shí)驗(yàn)課成績應(yīng)按課時在總成績中占有一定比例,突出實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)在整個課程考核中的重要地位。而在實(shí)驗(yàn)考核中以綜合實(shí)驗(yàn)的評價結(jié)果為主。切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,開拓學(xué)生的創(chuàng)新精神,提高學(xué)生綜合素質(zhì),更快更好地與社會需求接軌。
總而言之,在《數(shù)字電路》課程教學(xué)中,作為授課教師,應(yīng)該不斷提高自己的學(xué)術(shù)水平和教學(xué)水平,調(diào)整自己教學(xué)方法和教學(xué)手段,并不斷完善教學(xué)內(nèi)容。還要應(yīng)該抓住數(shù)字電路的教學(xué)重點(diǎn),突出其應(yīng)用性,重視實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用,積極調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,這樣才能提高教學(xué)質(zhì)量。
[1]鄒學(xué)玉,佘新平,易國華,熊俊俏.《數(shù)字電路》課程設(shè)計教學(xué)方法探討[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版),2004.04.