“数字电子技术”课程教学改革探索

2012-02-15王洪梅

通化师范学院学报 2012年2期

王洪梅

(吉林农业工程职业技术学院机电工程系，吉林四平 136001)

1 引言

《数字电子技术》是电子、电气信息、机电类各专业的重要技术基础课程，是一门实践性很强的课程[1]，在电类专业课程设置中起着承上启下的作用，其教学质量、教学效果的好坏直接影响学生后续课程的学习.

当前，电子信息技术飞速发展，电子器件日新月异，数字集成电路被广泛地应用于各个领域.高等职业教育是以培养具备综合职业能力和全面素质的，直接为生产、服务、技术和管理第一线工作的应用型人才为目标.课程建设与改革是提高教学质量的核心，拥有一套好的教学资源又是提高教学质量的基本保证.据此，课程教学改革势在必行，且应紧紧围绕培养学生的创新意识和工程实践能力[2].

2 课程教学改革

2.1 教材

教材是课程内容和课程体系的载体，对课程改革和建设具有推动作用，所以提高课程教学水平和教学质量的关键在于拥有高水平、高质量的教材.因此，在教材征订时，优先选用近二年出版的省部级以上获奖的高职教材[3]；同时，在实践教学中，根据本院学生的实际情况及现有实验条件，采用自编的《数字电子技术》实验、实训指导书.在教学内容上，改革过去单纯的只注重理论知识的完整性、系统性、严密性，忽略理论知识的实用性和实践性的弊端，从应用的角度选择教学内容，强调针对性、实用性、先进性.因此，在原有基础上删去分立元件内容，淡化中、小规模集成电路的内部分析[4].

2.2 教学模式

传统教学模式以课堂理论教学为主，演示与验证性实验为辅，这种教学模式严重地束缚了学生的想象力和创造力的发挥，不利于培养学生的自学能力及提出问题、分析问题、解决问题的能力.因此，本课程从能力培养出发，将理论、实践及应用相结合，构建“以项目为主线，以就业为导向，以能力为本位，实践为重点，理论必须、够用为原则”的一体化教学模式.该课程：第三章，组合逻辑电路；第四章，触发器；第五章，时序逻辑电路；第七章，脉冲波形的产生与整形；内容教学以“数字电子钟的设计”为工作任务展开，在讲解过程中紧密结合“数字钟”这个对象，将其中未涉及的内容作为延伸理论进一步讲解.例如，在讲解时序逻辑电路部分时，先引出“数字钟”里的CD74LS160芯片，把它作为同步十进制计数器的典型案例分析讲解，从电路结构到工作原理，并由此延伸有关同步二进制计数器、异步二、十进制计数器.在讲解该任务中的秒、分、时计数时，又可引进N进制计数器等知识内容.

2.3 教学方法

教学改革的核心是教学方法的改革，教学方法体现在整个课堂教学过程中.以往填鸭式的教学方法严重地束缚了学生的个性和创造力的发挥，不利于学生对知识迁移能力的培养，更难以将所学知识应用于实际.因此，基于高职学生基础差、底子薄、学习水平参差不齐的现状，采用启发式、问题引导式、任务驱动式、案例式等多种教学方法，将课堂讲授、课内讨论、课外自学、技能训练等合理结合，将整个教学过程分为导、思、学、练、做等教学环节，从而实现“教、学、做”一体化教学.

《数字电子技术》本身具有很强的实践性和应用性，因此在介绍一些重要章节前，列举一个设计实例或工程实际问题，通过分析和讨论、引入相关的知识和理论.例如在学习组合逻辑电路的设计及典型电路功能测试一节时，首先教师给学生提出如下问题：有一名主裁判和两名副裁判对运动员动作是否正确进行裁决，当主裁判和至少一名副裁判判认动作正确(开关闭合)时，才能确定运动员动作正确，给出正确信号(点亮发光二极管)，请同学思考如何用门电路实现该功能.教师通过问题引导的方式引入课题并讲解相关理论知识，同时让每一位同学都带着疑问听课，心情急切想找到解决问题的办法，其次通过师生共同讨论得出结论.这种教学方法使课堂气氛活跃，学生学习积极性高涨，教学效果好.然后辅以相关练习巩固所学内容，最后通过要求学生完成如何解决“只有两个裁判同意”的问题，根据自己设计的相应逻辑电路并连接完成.通过这一系列的教学活动来提高学生分析问题、探索问题、解决问题的能力.

2.4 教学手段

在教学过程中，运用现代教育技术提高教学效果.在理论教学方面，本课程已全部采用多媒体课件(即CAI)进行教学.我们在CAI课件中，利用实物、图像、图表、视频解说、动画、仿真等多种传媒方式，将某些难以用文字和语言描述、抽象的疑难问题(例如，空翻现象、触发器、计数器等)通过制作FLASH动画转化为生动活泼、形象逼真的影像反映给学生，使学生消除“抽象感”，从而轻松地理解《数字电子技术》课程中一些基本理论和基本概念，最大限度地调动学生学习的积极性，并通过课件中的情景设置开发学生的创新、联想思维.在实践教学方面，应用EDA技术.依靠EDA软件，电路验证或电路设计可以脱离硬件直接通过软件仿真即可实现.例如，在学习中规模集成电路的功能和使用、异步二进制计数器的工作、寄存器的移位操作时，可以将理论教学与实验验证同步进行，不仅加深了学生对理论知识的理解，而且激发了学生的学习兴趣，扩展了学生的创新思维，教学效果良好，起到事半功倍的作用.

2.5 考核制度

随着教学方法和手段的改革，传统的“一纸定乾坤”的考核方法已经不能适应教学改革的要求.因此在课程考核方面，注重考核学生学习的全过程，即有理论有实践的考核方式：期末综合考核，占总成绩的50%；实践操作环节占30%；平时成绩占20%.其中期末综合考核为期末试卷，在该试卷考题中，除了一些基本概念和重点知识考核以外，增加了体现创新性的考题.比如，出一些实际工程中遇到的设计不合理的结构，让学生进行改进.改进的方法可以多种多样，没有统一的标准答案，根据设计的合理性和新颖性评分.这样可以考察学生对所学知识灵活应用的能力，避免考试前临时抱佛脚的现象.实践操作环节包括实验操作考核20%，主要考察学生对数字电路的综合应用能力、设计能力、动手操作能力、测试电路参数及排除故障电路的能力；实验报告10%，实验报告为报告形式，考察学生设计思路及撰写报告的能力.考核方式、成绩评定是一根无形的指挥棒，是实验实训、实物制作在教学过程中地位的进一步提升，更好地体现了高职教育以职业为基础、以能力为本位、理论必须、够用为原则的新特点.