项目教学法在数字电子技术课程教学中的实践

林梅金 王 飞 李先祥

佛山科学技术学院 广东佛山 528000

数字电子技术是电子信息、电气工程及自动化专业的一门重要的专业基础课，具有逻辑性、应用性和实践性强的特点。传统教学分课堂讲授和实践操作两部分，教学方法单一，理论讲授与实践操作在时间上往往存在脱节现象，教学效果不理想。为了使学生更好地掌握数字电子技术基本理论、数字电路分析和设计方法，并能较好地应用数字集成电路进行逻辑电路设计，为在后续工程实践中解决数字系统问题打下坚实基础，笔者通过多年的教学实践，在项目教学法思想的指导下，对数字电子技术课程教学进行了一系列改革。

1 目前数字电子技术教学存在的问题

几年来，笔者负责电气工程自动化系3个班级约120人的数字电子技术课程理论教学，课程通常被安排在学期的1～14周，每周2次课。实验课程从第8周开始，由实验教师负责。目前的理论教学顺序都是按照教材的内容设置进行的，教材中各章知识点比较孤立，学生难以建立内容间的联系，在学习完本门课程之后，对所学知识没有一个系统、完整的认识。目前，实践部分虽然包含了验证性、设计性和综合性实验，但是为了配合实践教学的顺利开展，很多设计性、综合性的实验内容均已给定，学生只需按照要求连线，完全不需要动脑就可以完成，这样的实验缺乏真正的锻炼机会，无法达到提高学生实践能力的目的。为了让学生更好地掌握数字电子技术的基础知识，学会数字电路分析、设计、安装、调试的技能，为后续印制电路板设计与制作、智能电子产品设计等课程的学习打好基础，很有必要对数字电子技术课程教学进行改革。

2 项目教学法

目前数字电子技术课程理论教学通常采用满堂灌的方式向学生传授专业基础知识，忽视了对学生实践能力和创造能力的培养。这样的教学方法难以发挥学生的主动性，难以培养出实践性强、具有创新能力的工程技术人才。

项目教学法盛行于德国，它将传统的特定课程知识转化为一系列教学项目，是在教师的引导下，以学生为主体，为完成该教学项目而进行的一种教学活动。教师精心设计教学项目，学生积极主动地查找资料、学习相关知识点、设计方案、制作电路、检查调试系统。整个过程在实训场地进行，将学生的专业理论知识和动手操作能力有机结合起来，讲练结合，做到“教、学、做”统一，达到让学生理解和掌握课程要求的知识和技能的目的。项目教学法将传统教学中以教师、课本和课堂为中心的“旧三中心”转变为以学生、项目和实践为中心的“新三中心”，充分体现了现代教育的特征。

3 项目教学法在数字电子技术课程中的教学实践

数字电子技术是一门逻辑性、应用性和实践性都很强的专业基础课，学生普遍感到该课程理论知识抽象、电路原理难懂，对教材中各种单元电路在实际中的用途不是很明确，尤其是对如何应用所学电子电路知识解决生产和生活中的实际问题感到茫然。为了克服这些弊端，我们精心设计了一些涵盖知识点比较多、实践性较强、能激发学习兴趣的项目，引导学生进行信息收集、方案设计、方案实施，最后完成评价。通过项目实施和任务的完成，学生能够了解和把握项目每一个环节的基本要求与整个过程的重点与难点。在项目教学过程中，学生既掌握了一般操作技能，又使相关理论知识在实践中得到拓展。

3.1 优选项目

项目是项目教学法的核心，也是教学任务的载体。项目的选择要以教学内容为依据，以遵循学生认知规律为前提，既要与书本知识紧密结合，又要充分体现当前的工程实际情况。笔者通过对教学实践、企业生产实践和学生接受能力的调查研究，总结了一些知识综合性强、覆盖面广、理论与实践结合紧密、可操作性强的项目作为课程实施对象。如三人表决器、篮球竞赛30s计时器、数字模拟骰子、低音调警笛电路、智力竞赛抢答计时器等。

3.2 布置项目任务

考虑到数字电子技术课程理论逻辑性强的特点，利用3～4节理论教学课为学生打基础。在课程开课后2周左右，将项目任务布置到各小组，每个项目按照班级人数的不同分为若干组，考虑到本专业总人数较多，每组人数定为4人左右。首先，教师帮助学生建立完成项目所应具备的知识和课程知识点之间的联系。进而引导学生对项目任务做进一步分析，了解本课程及相关课程的作用、本课程各章知识点的重要性等，为学生的理论学习指明方向。

例如，以篮球竞赛30s计时器的设计为例，其项目任务可以分解为控制电路设计、秒脉冲发生器设计、30s计数器设计、译码显示电路设计、报警电路设计等硬件部分。图1为篮球竞赛30s计时器原理图。

图1 篮球竞赛30s计时器原理图

3.3 项目的实施

任务确定后，每组学生根据项目要求，明确要解决的关键问题，收集项目涉及的相关知识点。组内成员分工协作，共同制定项目的工作计划和工作流程细则，并确定项目所需要的元器件，每组学生共同完成电路的制作、检查、调试及故障排除。在项目教学法的实施过程中，学生边学习边设计，边设计边实践，主动学习知识，主动分析和解决问题，他们是教学中的主角，而教师则转换为引导者和服务者的角色。

3.4 汇报项目实施结果

学生完成整个项目的设计和制作后，首先召开项目汇报大会，每组以PPT形式汇报设计思路、关键环节实现方法、硬件系统设计方法及存在的问题和改进措施等，并当场演示自己制作的系统。然后，由指导教师根据项目评分标准与细则对项目进行考核，并对每组学生在实施项目过程中存在的问题进行点评，与学生一起观看项目的运行结果，讨论修改方案。最后，教师对本项目所涉及的关键理论知识进行深入地归纳、总结，并对其在实践中的拓展与应用进行简单介绍，鼓励学生进行深入的实践应用研究。

3.5 项目执行结果评价

科学的考核方案可以调动学生的学习积极性，培养学生自主学习的能力，改善学习风气，促进教学。项目教学法注重的不是最终结果，而是完成项目的过程。为此，数字电子技术课程考核由三部分组成：理论知识考核(20%)+项目质量考核(65%)+平时成绩考核(15%)。其中，理论知识考核采用闭卷笔试的形式，考查学生对数字电子技术基础知识的掌握程度；项目质量考核着重从学生参与项目实验的过程，考查学生分析问题、解决问题的能力以及团结协作的精神，同时还要参考实验结果，如项目的创新性以及达到预期结果的程度等；平时成绩考核主要考查学生的考勤、课堂纪律、平时表现(积极提问、回答问题)等。

4 结束语

基于项目的数字电子技术课程教学方法，突破了传统的教学模式，使学习过程成为一个人人参与的实践活动，学生在项目实践过程中，理解和掌握了课程教学要求的知识和技能，体验了实践的艰辛与乐趣，培养了分析问题和解决问题的能力以及团结协作的精神，提高了创新能力。项目教学法在实施过程中还存在一些问题，需要每位一线教学工作者去进一步发现和解决，积极探索适合各专业课程的教学方法，切实提高教育教学水平。

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