提高高職《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)效果的方法研究

王華金

(北海職業(yè)學(xué)院，廣西 北海536000)

《數(shù)字電子技術(shù)》 是高職電子類專業(yè)的一門理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是《單片機(jī)技術(shù)》、《電子電路設(shè)計(jì)》、《傳感器》等后續(xù)課程的基礎(chǔ)。電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，新概念、新技術(shù)和新設(shè)計(jì)方法不斷涌現(xiàn)，電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)面臨更高的挑戰(zhàn)。 傳統(tǒng)的教學(xué)方法與現(xiàn)代教學(xué)的要求不相適應(yīng)， 就降低了基礎(chǔ)課程的教學(xué)效果，阻礙了學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的發(fā)展。 因此，必須探求新的教學(xué)方法，提高課程教學(xué)效果，讓學(xué)生的專業(yè)技能、綜合能力得到提高。

1 根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，確定課程教學(xué)目標(biāo)

職業(yè)教育教學(xué)要強(qiáng)調(diào)針對(duì)性，電子類專業(yè)畢業(yè)生的主要從事崗位為電子產(chǎn)品的生產(chǎn)裝配、安裝調(diào)試與維修、電子產(chǎn)品的局部設(shè)計(jì)等，針對(duì)這些崗位的要求，明確了電子類專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，《數(shù)字電子技術(shù)》作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，應(yīng)該根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，來確定該課程教學(xué)目標(biāo)。 專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)目標(biāo)應(yīng)緊扣專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，為人才培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)，這樣才能達(dá)到培養(yǎng)具備較快適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線崗位需要的技術(shù)應(yīng)用型專門人才的職業(yè)教育目標(biāo)。

2 從課程的教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，精選教學(xué)內(nèi)容

《數(shù)字電子技術(shù)》的教學(xué)目標(biāo)是通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生電子應(yīng)用電路制作與調(diào)試的基本技能； 為后續(xù)課程的理論基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐技能培養(yǎng)做鋪墊，為今后可能更快適應(yīng)崗位工作打好基礎(chǔ)。因此，我們在對(duì)教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)行篩選時(shí)，以“實(shí)用”、“夠用”為原則，突出基本原理，基本分析方法和知識(shí)的應(yīng)用，著重集成電路外部邏輯功能的描述、分析和應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)外特性和主要參數(shù)，回避了繁鎖的內(nèi)部分析和數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)。

3 根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)教學(xué)方法

教學(xué)方法是教學(xué)改革的核心，貫穿課堂教學(xué)的全過程。教師對(duì)《數(shù)字電子技術(shù)》的教學(xué)內(nèi)容要整體把握，在講授時(shí)，將內(nèi)容大致分為兩大模塊：一個(gè)模塊是基本概念，數(shù)學(xué)工具，器件工作原理及性能指標(biāo)等內(nèi)容；另一模塊是這些器件組合成的各種電路及實(shí)際應(yīng)用。

3.1 問題式教學(xué)方法的內(nèi)容及實(shí)施

結(jié)合高職學(xué)生基礎(chǔ)差、學(xué)習(xí)水平參差不齊的實(shí)際情況，在第一模塊內(nèi)容的教學(xué)方法上，我們要避免單純的注入式，改用啟發(fā)式、問題式教學(xué)方法。問題式教學(xué)方法是一種以解決學(xué)生的“問題”為目的教學(xué)方法，在教學(xué)過程中，教師以基礎(chǔ)知識(shí)為內(nèi)容去“設(shè)計(jì)問題”、引導(dǎo)學(xué)生自己“發(fā)現(xiàn)問題”“思考問題”然后“假設(shè)結(jié)論”、“求證結(jié)論”，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的聽覺、視覺、觸覺等各種感官共同作用，以問題為中心，引導(dǎo)學(xué)生去觀察、思考、比較、判斷、推理、歸納。在整個(gè)教學(xué)過程中主體是學(xué)生，教師主要起引導(dǎo)作用。

例如，在介紹“與”、“或”、“非”這三種邏輯門電路時(shí)，讓學(xué)生動(dòng)手用單個(gè)“與”、“或”、“非”門電路控制發(fā)光二極管，讓學(xué)生看到發(fā)光二極管的變化，激發(fā)學(xué)生的興趣，學(xué)生發(fā)現(xiàn)“兩輸入端同是輸入高電平，但連接不同的門電路，二極管的發(fā)光情況不同”的現(xiàn)象，簡單介紹門電路的邏輯關(guān)系，再讓學(xué)生用門電路控制單個(gè)數(shù)碼管，分別輸出0—9 這十個(gè)數(shù)字，學(xué)生興致勃勃，然后拋出問題“可不可以用多個(gè)門電路組合控制多個(gè)數(shù)碼管，同時(shí)輸出0—9 這十個(gè)數(shù)字呢？”學(xué)生躍躍欲試。在學(xué)生連接電路過程中，不斷設(shè)計(jì)問題，師生共同解決問題，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，逐步引入卡諾圖、組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路等新內(nèi)容的學(xué)習(xí)。這樣教學(xué)內(nèi)容環(huán)環(huán)扣，教學(xué)做一體，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性，提高了課堂效果。

在《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)中，教師實(shí)行問題式教學(xué)，改變了知識(shí)的傳統(tǒng)講授方式，把課堂從“灌滿堂”變?yōu)槿w學(xué)生積極主動(dòng)參與的“樂滿堂”，課堂中學(xué)生的個(gè)性得到了重視，每一個(gè)學(xué)生都有體驗(yàn)成功、嘗試創(chuàng)新的機(jī)會(huì)，促進(jìn)了學(xué)生認(rèn)知、情感、技能的全面發(fā)展。

3.2 項(xiàng)目式教學(xué)方法的內(nèi)容及實(shí)施

“項(xiàng)目教學(xué)法”是一種典型的以學(xué)生為中心的教學(xué)方法。在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，教師將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目并交給學(xué)生，由學(xué)生以單個(gè)或小組的形式，負(fù)責(zé)完成分析項(xiàng)目，收集資料、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施方案及考核評(píng)價(jià)，教師在這一過程中只是起到指導(dǎo)、答疑的作用。隨著每一個(gè)階段任務(wù)的逐步完成，學(xué)生循序漸進(jìn)地掌握了數(shù)字電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，更大的激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在完成項(xiàng)目的過程中，學(xué)生的分析問題和解決問題的能力不斷提升、良好的團(tuán)隊(duì)合作精神及良好的職業(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng)逐漸養(yǎng)成。

項(xiàng)目教學(xué)法的具體實(shí)施貫穿在教學(xué)的過程中，如在講到時(shí)序邏輯電路時(shí)，可以讓學(xué)生以小組的形式，設(shè)計(jì)制作一個(gè)數(shù)字鐘電路。這就要求學(xué)生理解秒脈沖發(fā)生器及顯示譯碼器的基本原理、了解各種器件的性能及指標(biāo)、電路的連接方式；思考高、低電平有效與顯示譯碼器相互匹配、各個(gè)電源電路信號(hào)相互連通等問題，還涉及到畫電路圖，電路仿真，實(shí)物制作等實(shí)踐環(huán)節(jié)。 在列真值表→用卡諾圖化簡→寫出最簡表達(dá)式→畫出邏輯電路圖→選擇元器件→連接電路，到調(diào)試完成設(shè)計(jì)的過程中，學(xué)生是主體，遇到問題，自己查找資料解決。 學(xué)生看到自己的設(shè)計(jì)漸漸能實(shí)現(xiàn)功能，就激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣和熱情，帶著興趣，理性地深入學(xué)習(xí)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容有了更深刻理解，學(xué)習(xí)興趣就更濃，進(jìn)而步入良性循環(huán)的學(xué)習(xí)過程。 任務(wù)完成后，小組之間進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)，互相交流學(xué)習(xí)，并選出優(yōu)秀的作品進(jìn)行展示，然后請(qǐng)學(xué)生分析總結(jié)自己的作品存在哪些問題，與好的作品存在哪些差距，總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)和失敗的原因，提出改進(jìn)的方法，分享自己學(xué)會(huì)的知識(shí)和技能，最后由小組長和老師對(duì)小組成員的參與作用、合作能力、創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)精神等方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，最大程度的發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，挖掘其潛能，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的，這在高等職業(yè)教學(xué)中有著重要的意義。

“項(xiàng)目教學(xué)法”改變了“教師講，學(xué)生聽”的被動(dòng)教學(xué)模式，建立了學(xué)生主動(dòng)參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學(xué)氛圍，提高了課堂的效率。

4 與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合，更新教學(xué)手段

在教學(xué)手段上，應(yīng)打破以往只注重公式的推導(dǎo)和定理應(yīng)用教學(xué)模式。 利用多媒體技術(shù)，進(jìn)一步豐富和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。 在日常的，教學(xué)中恰當(dāng)使用仿真軟件中提供的虛擬元件、 虛擬儀器進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，能更為直觀的將結(jié)果展現(xiàn)出來，且教學(xué)形式比較靈活，并可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

在數(shù)子電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，目前使用的EDA 工作軟件有EWB（Eleetronic Wok Bench），它虛擬了一個(gè)可以對(duì)數(shù)字電子電路進(jìn)行模擬仿真的工作臺(tái)，具有較完善的各種器件模型庫和常用分析儀器，能進(jìn)行電子電路的設(shè)計(jì)，并能對(duì)電子電路進(jìn)行較詳細(xì)的分析，它可以完成在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的很多數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)。例如，在制作數(shù)字鐘電路時(shí)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)用脈沖發(fā)生器與二十四進(jìn)制電路連接制作的電子鐘不實(shí)用，芯片和導(dǎo)線太多，與日常使用的數(shù)字鐘相差甚遠(yuǎn)，這時(shí)使用EDA 技術(shù)設(shè)計(jì)電路，就可以自由發(fā)揮去設(shè)計(jì)一個(gè)完美的數(shù)字鐘了。 仿真軟件的正確使用，可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用軟件解決分析問題的能力，建立正確的設(shè)計(jì)及分析理念。

虛擬實(shí)驗(yàn)不受工作場地、儀器設(shè)備和元器件品種、數(shù)量的限制，便于開設(shè)設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，既打破了實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏帶來的局限， 又解決了課堂上未能解決的問題，這對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到了很好的互補(bǔ)作用。

5 與時(shí)俱進(jìn)，及時(shí)將新知識(shí)、新技術(shù)融入課程教學(xué)

現(xiàn)代電子技術(shù)正迅猛發(fā)展，若《數(shù)字電子技術(shù)》課程的授課內(nèi)容，還是以中、小規(guī)模數(shù)字集成電路為主，那就與目前電子信息產(chǎn)業(yè)大規(guī)模集成電路器件高速發(fā)展和應(yīng)用的趨勢嚴(yán)重脫節(jié)。 講課效果較差，學(xué)生普遍感覺“實(shí)踐中用不上所學(xué)的知識(shí)，實(shí)踐中需要的知識(shí)沒學(xué)過”。因此，要提高課堂教學(xué)效果，就要求深入了解相關(guān)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加強(qiáng)與企業(yè)的合作，與企業(yè)技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)的典型產(chǎn)品，編寫相關(guān)課程教材，及時(shí)將新知識(shí)、新技術(shù)融入到課堂教學(xué)中，讓學(xué)生體會(huì)到所學(xué)知識(shí)很實(shí)用的，也就提高了學(xué)習(xí)的積極性。

對(duì)《數(shù)字電子技術(shù)》課程的教學(xué)方法進(jìn)行改革，在教學(xué)過程中運(yùn)用問題式、項(xiàng)目式等新的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)，更新教學(xué)手段，使學(xué)生由被動(dòng)的接受變?yōu)橹鲃?dòng)的學(xué)習(xí)，提高了課程教學(xué)效果。通過一些小型實(shí)用電路的設(shè)計(jì)、仿真和制作，把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中，又將實(shí)際生產(chǎn)中的新技術(shù)融入教學(xué)內(nèi)容中，使學(xué)生既掌握了技能，又培養(yǎng)了他們分析問題、解決實(shí)際問題的能力，開拓了學(xué)生的思路，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新能力，從而真正實(shí)現(xiàn)了高職教育的目的。

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