精品课程建设的教材改革原则

2014-08-15张迎春李长云

电气电子教学学报 2014年1期

张迎春，李长云

(齐鲁工业大学电气工程与自动化学院，山东济南，250353)

“数字电子技术”课程是电气信息类专业的重要课程之一，具有理论性强与实践联系紧密等显著特点。笔者在省级“数字电子技术”精品课程建设中发现，不少学生对课程网络教学平台认识不足，教学效果不佳。为此，笔者反思整个教学过程，从教材改革入手，对讲授内容、教学过程和教学方法等进行探索，将教师、课程和学生这三个核心要素连为一个有机整体，取得了较好效果。

1 先进性原则

就“数字电子技术”而言，以EDA技术、大规模集成电路及可编程逻辑器件为标志，其更新速度日益加快。纵观已出版的中英文教材发现，中文教材注重理论体系完整性，通常从门电路内部结构及其工作过程入门，然后分组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲波形产生电路、半导体存储器等单元电路和功能器件依序进行讲解，最后简单介绍近年来得到广泛应用的可编程逻辑器件［1］。英文版教材强调理论联系实际，按照数制、基本门电路、加法器、触发器、数字通信电路、时序电路和接口电路的顺序进行讲解，且每一章中均有可编程逻辑器件的应用［2］。

因此，笔者采用中英文教材结合，指定文献［1］为主要参考书，推荐文献［2］部分内容作为实践指导书，并将教师的科研成果适当融入到教学内容中以保证教学内容的先进性。即可满足学生考研需要，亦能适应就业的需求。

2 知能合一原则

求知教育侧重于传授学习和记忆的知识，是对世界本质和规律的认识与把握;求能教育着重培养把知识转化为应用和创新实践的能力，是发现问题、分析问题和解决问题的思路。显然，求知是求能基础，二者应紧密结合，知能合一应是精品课程教材建设的重要原则［3］。

2.1 教材内容的细分及教学方式

精英教育向大众教育的转变，使得实施因材施教原则难度加大，但为知能合一原则提供了可能［3］。求知教育可集中进行，而求能教育则可通过相对集中的实验、课程设计及实训等环节完成。针对“数字电子技术”大纲规定的内容，我们首先依据模块化原则将其分为逻辑基础、组合电路、时序电路、可编程器件、脉冲电路和数模转换等六个模块，然后对每一模块中的内容细分为知识传授、能力训练和素质培养三部分。前一部分为求知教育，后两部分则为求能教育，结合每一模块的特征制定不同的教学方式。

如文献［1］的第四章，各种组合电路、编码器、译码器等的基本分析方法和基本特性等属于求知内容;组合电路、译码器等的扩展和综合应用等属于求能范畴，而逻辑电路设计则属于能力拓展。

不同的教育内容应采用相应的教学方法。针对本课程的基本概念、原理、法则及它们之间那些普遍起作用的具有内在联系的知识进行精讲多练和启发引导;针对具体产品的使用方法和使用技巧等方面实用性的内容进行删减或安排学生自学;针对电路分析和设计等宜采用求能教育方式。

求能教育可借助实验与课程设计进行［4，5］。实验训练学生实践和综合应用能力。而课程设计及实训可巩固学生已学过的理论知识，更重要的是为学生提供一次独立的设计实践的机会。学生通过查找资料、设计电路、安装调试和总结等环节，可增强设计开发能力和创新实践能力。

2.2 教学过程

教师在授课中应注重虚拟情景式教学，适时对学生进行情景模拟式启发，多问为什么。

例如，计数器芯片74160和74161的基本知识属求知范围。我们简要介绍后转入求能环节，用其设计任意进制计数器。教师采用虚拟情景式教学，可结合系列问题展开。如:“为什么74160是十进制，74161是16进制”?设想学生回答“74160的有效循环里累计了10个脉冲，74161的有效循环里累计了16个脉冲”。进而问“如何用一片74160或74161设计6进制计数器”?学生或许回答“让有效循环里面只留下6个脉冲即可”。此时，教师便可继续追问“怎么保留6个脉冲”?“留哪6个脉冲”?“电路怎么实现”?“如果设计的计数器进制数超过一片74160或74161的计数容量怎么办”?等问题。整个计数器设计的教学过程完全在提出问题、分析问题和解决问题的虚拟情境中完成，实现求知与求能的完美结合。

2.3 网络教学平台

我们开设的网络教学平台设有“课程介绍”、“教学日历”、“教师信息”、“教学材料”、“课程讨论”、“教学笔记”和“个人资源”等栏目。我们在平台建设过程中，特别关注“教学材料”和“教学笔记”两个模块。其中“教学材料”中的前沿进展、课外电子设计及竞赛等内容，将本课程的最新知识、学生在课外竞赛中用到的本课程知识点等以视频形式保存。“教学笔记”栏目中有教师教学笔记、学生学习笔记，既有教师教学心得，也有学生学习体会，学生可随时登陆浏览。