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以项目为载体的《数字电子技术》课程改革与实践

2010-09-05

湖南科技学院学报 2010年8期
关键词:数字电子技术功能测试数字电路

陆 艳

(安徽广播影视职业技术学院,安徽 合肥 230022)

以项目为载体的《数字电子技术》课程改革与实践

陆 艳

(安徽广播影视职业技术学院,安徽 合肥 230022)

为适应当今社会对高等职业技能型人才的需求,项目教学已成为高职院校教育教学改革中行之有效的课程教学模式。该 文详细论述了基于项目式教学的数字电路课程结构设计、课程项目设计,并通过一个实例来阐述项目教学的具体实施过程。

项目教学法;数字电路课程;教学实例

《数字电子技术》是高职高专院校电子信息专业、通信专业等电类专业的一门重要的专业基础课,其课程目标是掌握数字集成电路及芯片的功能及应用,具备小规模电路的设计与分析能力,具有简单电子产品的组装、调试、维修能力。加强该课程教学模式的改革,对培养学生的实践操作能力、专业技术应用能力、独立分析及解决问题能力起着重要的作用。

目前,许多高职院校都在进行项目教学课程改革,但总的来看,还是摆脱不了按学科体系来设置课程的传统模式,大部分只是在原有的课程体系中增加一些项目课程,用以整合、应用所学的学科知识。和先前课程中的实践教学十分相似,并没有真正按照完成岗位工作任务的过程和岗位群所需要的知识和技能来设置课程,设计教学情境,实现项目教学。笔者从实际出发,以项目为载体对《数字电子技术》课程内容进行重新构建并组织实施,取得了较好的成效。

一 以项目为载体的课程结构设计

项目式教学中课程的设计应该是以项目为中心,以任务为载体来组织、规划课程的学习。项目式教学要求教师根据课程教学目标要求,设置若干个与实际应用紧密结合,具有相对独立的电子产品作为课程的知识载体。并以组织落实项目的形式来创建电子产品的生产情境,通过指导学生实施若干完整的项目来完成数字电路理论知识和技能操作的教学。项目式教学中,可以将传统的数字电路课程中包含的基本知识、方法、技能的学习贯穿进来。每个项目又根据具体的实施难度和要求,分解成若干任务,以任务来驱动整合理论和实践知识,从而激发学生的学习兴趣,有效地提高学习效果。

二 以项目为载体的课程项目设计

在进行本课程的项目设计时,要实现所确定的具体项目应覆盖这个工作领域和承载这个工作领域所需要的知识点和技能要求;知识点的内容应最大限度地融于项目教学之中。通过该项目的完成,让学生对课程中所涉及的有关知识、方法和技能有了更进一步的掌握,并且能够感受到将这些知识和技能应用到实践中的过程,使得学生在就业后更加容易把所学的知识和技能应用到实际产品中去,真正达到了“学以致用”的目的。

按照课程的知识点和技能依托于具体项目,以项目为中心,以任务为载体的课程内容设计原则,数字电路课程可以开发为以下5个项目,如图1所示[1]:

图1 课程项目教学内容体系

该课程项目教学内容体系中,加法器的设计与制作包括逻辑门电路功能的测试、由门电路构成的组合逻辑电路功能测试和加法计数器的设计三个项目。抢答器的设计与制作包括译码器功能测试,编码器功能测试,锁存器功能测试和抢答器电路设计四个项目。计数器的设计与制作包括触发器逻辑功能测试,简单计数器逻辑功能测试,集成技术器的功能测试,计数器的设计与调试四个项目。数字电子钟的设计与制作包括振荡分频电路的设计与调试,计时电路的设计与调试,校时电路的设计与调试三个项目。这一项所需要的知识点在前面几项中已经包含,它是一个综合性、应用性较强的项目。简易数字电压表的设计与制作包括DAC逻辑功能测试,ADC逻辑功能测试两个项目。此项目是数字电路中知识的延伸和扩展,在教学中,教师可以根据具体情况对该项目作增减。

三 课程的项目教学实施案例

项目教学有别于传统的教学模式,课程中知识点和技能点的传授是通过组织、实施具体项目和案例来实现的。项目教学过程中,要遵循知识学习为完成工作任务服务的规则,教师在教学过程中,通过教师演示→分析归纳→学生分组训练→教师现场指导→总结讲评→成果展示让学生完成一个项目的设计、制作、调试,引导他们从实践中发现问题并解决问题,在发现问题的过程中学习知识,在解决问题中掌握技能。

以项目“八路抢答器的设计与制作”为例来说明项目教学的具体实施过程[2]。

一是分析阶段:教师通过给学生演示事先制作好的抢答器,展示其功能和应用,让学生对此项目建立感性认识,在此基础上引导学生去探究成因并激发他们想自己去完成该项目的欲望,然后根据实物和学生一起讨论实现抢答器功能需要几个部分的电路组成。经过分析、总结归纳出最基本的应该有控制电路和逻辑电路两个部分。根据这两部分电路的功能需求,则对应的知识点可以明确下来,控制电路需要有触发器、按键开关的使用等相关知识,逻辑电路包括需要掌握编码器、锁存器、译码器及数码显示的功能。通过适时地讲解必要的知识,结合前面译码器功能测试,编码器功能测试,锁存器功能测试三个小项目,以学生为主体,教师引导,来确定此项目的目标和任务,最终制定实现抢答器功能的设计方案。

二是操作阶段: 将学生按照3-4人为一组进行划分,各小组成员按照自己的分工和设计计划,设计原理电路,利用仿真软件检测所设计的电路是否符合要求,紧接着绘制电路板,再按照电子产品生产工艺进行焊接、安装、调试。期间教师针对遇到的技术难题给予指导和帮助,辅助学生完成工作任务。

三是总结评估阶段:推选几组学生的设计制作成果进行展示,首先让学生讲解整个制作思路和制作过程,总结在项目进行过程中的收获和体会。教师对每组进行评估总结,目的是为了引导学生对知识、方法在项目中的应用进行归纳总结和反思,从而达到对项目的再认识,促使学生能对知识进行整理和迁移,做到实践理论再实践再理论的升华[3]。

经过几个阶段完成了该项目,使学生在此过程中对编码器、译码器及显示、锁存器的原理和功能有了深刻的认识,同时对学生动手能力的提高以及职业能力的培养都起到了很好的促进作用。

本项目方案设计与实施流程具体见图2:

图2 项目方案设计与实施流程

为了适应社会对高级技能人才的需求,以工作流程为导向的项目教学模式是职业教育改革的必经之路。由于其推广实施时间不长,运用专业不同、学校软、硬件条件限制。同时针对具体问题,一是学生成绩的评价方式,因项目教学成绩不像笔试有统一标准,操作简单,项目教学对学生的评价以项目考核为主,针对项目设计方案制定情况、项目的具体实施情况、项目完成的总结评估及实际应用情况等全过程进行逐级考核。二是对教师的素质要求很高,不仅要知识面广.组织、协调沟通能力要强。而且还要有较丰富实践经验;三是项目教学需要分组实施,对教师人数和实践条件等教学资源有相应的要求。因此项目教学普及和完善还需要各个院校积极探索、勇于改进,使之真正成为职业教育院校的课程教学模式。

[1]杨明远,何颖.基于项目教学模式的数字电路课程设置研究[J].中国集体经济,2009,(5).

[2]侯国相.项目教学法在数字电路课程教学中的实践[J].辽宁教育行政学院学报,2008,(8).

[3]钱金发,王雅萍.高职模拟电子技术课程项目化教学改革[J].常州信息职业技术学院学报,2008,(5).

(责任编校:韩 光)

Digital Electronic Technique Curriculum Reform and Practicebased on Projects

LU Yan
(Anhui Broadcasting Vocational College, Hefei, 230022,China)

to meet the demands for skilled talents of higher vocation in modern society, teaching through project practice has become an effective teaching pattern in teaching reform of higher vocational colleges. This paper focuses on two designs of course structure and projects in ‘digital circuit’, based on project practice. The detail implementation process of teaching through project practice is illustrated by a teaching case.

Project-based teaching method; digital circuit course; teaching case

G642

A

1673-2219(2010)08-0024-03

;2010-06-10

本文系安徽广播影视职业技术学院教科研项目“数字电路课程项目教学研究”(课题编号gjky200913)阶段成果。

陆艳(1973-),女,安徽合肥人,安徽广播影视职业技术学院讲师,硕士,研究方向为电子与通信技术。

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