羅歡
【摘要】作為一門具有很強實踐性的課程,數(shù)字電路不僅要求學生掌握基本理論知識,還要求學生系統(tǒng)地掌握和應用數(shù)字電路進行電路分析、應用和設計,因此要通過課程教學和實驗結合來加深學生的理論基礎,并且培養(yǎng)學生用數(shù)字電路去分析解決問題的能力。然而現(xiàn)階段不少學校的數(shù)字電路教學仍以傳統(tǒng)方式為主,重心放在理論知識的傳授上,無法激發(fā)學生的學習興趣,并且單一在課堂時間內(nèi)完成實驗任務的實踐形式阻礙了學生技能的培養(yǎng)?;诖?,從專業(yè)需求出發(fā)來探討如何進行數(shù)字電路教改,就具有十分重要的現(xiàn)實意義。
【關鍵詞】專業(yè)需求;數(shù)字電路;教改
【中圖分類號】TN791-4 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089(2017)36-0105-01
一、數(shù)字電路的教學現(xiàn)狀
第一,教學方法陳舊。在傳統(tǒng)的教學過程中,教師講完理論課,然后在再由教師指導對其進行實驗驗證,要么就是專業(yè)課程整周實訓。上述實踐教學模式充分體現(xiàn)了“實踐與教學作為獨立的環(huán)節(jié)進行教學”的特征,理論教學與實踐教學獨立進行而相互脫節(jié),雖然學生勉強記住了理論知識,但很難將理論知識應用于操作訓練,即使學生進行多次實驗、實訓,但依舊很難掌握操作技能,實踐教學效益達不到實際要求。這是在教學中出現(xiàn)的直接問題。
第二,教學評價形式單一。傳統(tǒng)的考核形式都是通過一張試卷來定學生的學習成績,造成學生對平時學習不重視,考前突擊,考后即忘的現(xiàn)象,導致考試的結果不能真正的反饋學生的學習情況。
第三,教師定位不當。教師是講授者,是教學舞臺的主角,教師在講課過程中經(jīng)常照本宣科,按照教材編排順序?qū)⒅R灌輸給學生,學生很難從講授者那里學到怎樣將知識運用到實踐操作,理論知識講解過多,實踐操作過少,教學重點不突出,挫傷了學生的學習積極性,體現(xiàn)不出學生的主人翁意識。
二、基于專業(yè)需求的數(shù)字電路教改建議
1.變革教學方法,激發(fā)學生的學習興趣
在課堂中,教師應該改變一下教學的先后順序,可以先從實踐開始,學生的求知欲望會隨著實踐的過程提高,再從理論講起會使課堂變得活躍。
引入學習島的學習模式,部分內(nèi)容采用項目教學與任務驅(qū)動教學的方法,真正實現(xiàn)以學生為教學過程的主體。學習島是模仿實際生產(chǎn)環(huán)境中的一個工作區(qū)域,無論從空間上還是組織上它都是真實生產(chǎn)過程中的一個組成部分,即與真實的生產(chǎn)環(huán)境有著相同的工作條件及工作和問題解決程序。在學習島中,學生以小組或一個團隊的形式來共同完成一項工作,教師可以給他們提供幫助,幫助他們解決實際當中遇到的難題。根據(jù)學生的興趣愛好,將他們分為若干個小組,再加以新的教學改革模式,這樣分組,有利于他們之間的合作交流,以及溝通的能力,最終可以提高他們的成績。在數(shù)字電路課程的教學過程中,要把原來陳舊的滿堂灌的教學模式徹底清除,讓學生成為學習的主導者,讓他們?nèi)硇牡耐度氲綄W習中來,充分發(fā)揮他們的主觀能動性。先從小的問題開始,這樣依次漸進,掌握其中的學習方法,最終能解決較復雜的問題。
教學過程中的部分內(nèi)容教師可以將理論和實踐結合一起教學,將原本理論難度大、理解相對抽象、單純的靠描述難易解決的知識具體化及實物化,通過學生的親身實踐來將其完成,這樣更加鞏固抽象的概念和知識,使學生記憶更牢固。
2.構建多層次實驗教學方案,以學生能力培養(yǎng)為根本目標
根據(jù)實驗教學大綱,可以將實驗環(huán)節(jié)分為基礎性實驗、進階性實驗和綜合設計實驗三個層次,從而教學進程也隨之分為三個階段,每個階段對應不同的實驗教學方法和手段,更好地達到階段教學目的。具體說來:
第一,基礎性實驗階段(如各種相關儀器儀表的使用)。該階段的教學完全采用在實驗箱進行硬件搭接的方式,旨在使學生建立硬件概念,將課本上的符號與實際的元器件聯(lián)系起來,認識課程研究的對象,激發(fā)學習興趣;熟練掌握典型芯片的基本特性和主要應用,養(yǎng)成良好而規(guī)范的布線風格,掌握常規(guī)的故障調(diào)試方法,為以后的進階學習打下扎實的基礎。
第二,進階性實驗階段(如較為復雜的組合電路實驗)。該階段的教學主要以Multisim軟件為輔的硬件電路實驗,需要較多的導線連接、示波器等儀器儀表的配合使用,以及多種頻率的方波的應用。課前,學生根據(jù)教師布置的實驗設計任務先進行設計,然后在Multisim軟件上仿真調(diào)試,整個仿真過程較之硬件電路實現(xiàn)更為簡便快速、準確無誤,使得學生充分把握設計的重難點,從而在課堂硬件實驗過程中做到有的放矢,避免了許多誤操作,減少芯片損耗,提高硬件調(diào)試能力。
第三,綜合設計性實驗階段。該階段實驗主要用于項目教學,綜合應用數(shù)字電路知識,如數(shù)字鐘、數(shù)字頻率計、搶答器、交通燈控制電路等,采用軟件仿真和硬件調(diào)試相結合的方式。具體操作如下:根據(jù)系統(tǒng)設計任務,分析出系統(tǒng)總體框圖及各子功能模塊的性能要求;學生在Quartus軟件平臺上對各子功能模塊進行設計調(diào)試,連接各子模塊,調(diào)試系統(tǒng)整體,仿真無誤后可下載到DE2硬件平臺進行硬件功能驗證,實現(xiàn)任務要求;將仿真實現(xiàn)的電路再進行硬件搭接調(diào)試。
3.引入先進的教學手段,制作多媒體課件
利用計算機輔助教學,可以大大提高課堂的教學效率,更使得課程通俗易懂,教學效果得到了顯著的提高,同時也有效的激發(fā)了學生的學習興趣,使學生的主觀能動性得到了提高。具體表現(xiàn)在:通過包含文本、圖形、動畫、視頻、音頻等多媒體信息的課件,給學生以全新的視聽感受,豐富學生的想象力,激發(fā)學生的學習興趣;增加教學內(nèi)容的直觀性,如TTL與非門電路在輸入端電壓變化時內(nèi)部各BJT的飽和與截止的互補變換,利用CAI或EWB課件可以將抽象的內(nèi)容形象化,使畫面變得生動、形象;節(jié)約大量的板書、繪圖時間,增加教學信息量。
電子技術中有很多復雜且重要的電路需要上課時繪制,利用CAI或EWB課件可以通過計算機和大屏幕投影儀展示在學生面前,能夠增加教學信息量,拓寬學生的知識面。
三、結語
綜上所述,基于專業(yè)需求的數(shù)字電路教改中,數(shù)字電路的理論體系與實踐體系應體現(xiàn)自身特色,以求在激烈的就業(yè)競爭中謀得一席之地,這意味著在授課過程中有所側重,做到重基礎、應用、體現(xiàn)技能、鍛煉能力及培養(yǎng)素質(zhì)。
參考文獻
[1]王爾申,龐濤,李鵬,鄭丹.Multisim和Proteus仿真在數(shù)字電路課程教學中的應用[J].實驗技術與管理,2013,30(3).
[2]韓桂英,李錫祚.CDIO視野下項目驅(qū)動的數(shù)字電路教學探索與實踐[J].實驗技術與管理,2012,29(1).
[3]陳進,吳柯.從一個工程實例對“數(shù)字電路”教學的反思[J].電氣電子教學學報,2012,34(2).