数字电路认知与实训一体化课堂教学模式探索
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[摘 要] 在当今的职业教育中，一体化教学得到了越来越多的认可。随着专业建设和课程建设工作的推进，我们一直在思考和探索专业课程教学究竟该如何实施。众所周知，课程改革如火如荼，专业课程一体化迫在眉睫。数字电路认知与实训课程采用理论教学和实训教学相结合才能完成课程目标，这是一体化课程实施的必然性体现。对理论与实践一体化教学进行探究，阐述一体化教学的必要性、特点及在数字电路认知与实训课程教学中的具体应用。
[关 键 词] 数字电路;一体化教学;理论与实践;应用
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）21-0028-02
数字电路认知与实训是一门理论与实践关联性很强的课程，也是仪器仪表类学生的专业基础课程。要研究当今的仪器仪表，就离不开基础电路知识的学习。作为专业基础课，数字电路显得尤为重要，这是因为它不仅为学生后续学习其他专业课程打下了基础，而且为学生毕业后从事相关专业技术工作提供了基础和保障，使其满足工作需要，较快适应岗位。
目前，企业对人才的需求和学校培养出的学生所存在的最主要的矛盾是：企业的管理者感慨现在的学生不适应社会、动手能力弱，很难适应企业岗位的工作。而许多学生毕业后也感慨说在学校学到的知识到了实际工作中似乎起不到作用，感觉进入社会一切得从头学起。面对企业对人才的大量需求，我们更应该考虑为什么会出现这种现象？我们能不能使学生在校的时候就能更多地培养他们的实际动手能力、解决问题的能力，让学生进入企业就能独当一面，有效地缩短由学生过渡为企业员工的适应期，这就需要学校了解企业车间的真实运作情况，在学校建立能培养车间技术人员相关素质的实训室。于是，推行理论与实践一体化教学迫在眉睫[1]。
一、一体化教学的内涵与特点
（一）什么是一体化课程
一体化课程是根据国家职业标准，按照技能人才培养规律，以综合职业能力为培养目标，通过分析典型工作任务、构建课程体系，并以代表性工作任务为学习载体，依据工作过程和学习者自主学习要求设计和安排教学活动的课程。
一体化课程的核心特征是理论学习和实践学习融通合一，专业学习和工作实践学做合一，能力培养和工作岗位对接合一的特征。
一体化课程的呈现形式是学习领域，学习领域对应一个专业的典型工作任务。一门学习领域课程由若干学习情境组成，学习情境是用于学习的“情形”和“环境”，对应一个具体的代表性工作任务，使学生既掌握专业理论知识，又学会实操技能[2]。
（二）一体化课程教学的重要意义
一体化课程教学是职业院校教学模式的一次改革和创新，其效果和意义是史无前例的，标志着职业院校未来教学改革的发展方向。我校已经开始推行一体化课程教学改革，未来几年要提升学校核心竞争力和品牌形象这不乏是一个重要举措，是一件势在必行又势在可行的事情。
（三）一体化教学的特点
传统的教学依据直观性教学原则，在课堂中进行理论教学，在实训室或实习车间进行实践教学。其教学是在理论指导下进行实践，再归纳出理论知识。总而言之，理论和实践都是在不同时间和空间中进行的，这就导致了目前职业教育中出现的理论和实践相脱节的问题。
为了解决这一问题，将理论学习与实践学習合二为一，我们提出一体化教学。一体化教学是指在同一时间和空间，同时进行的，实习车间（或实训室）即课堂，课堂即实习车间（或实训室），没有固定的先实践后理论或先理论后实践，而是理论中有实践，实践中有理论。即理实一体化教学有三个特点：（1）空间和时间具有同一性;（2）学习过程具有同步性;（3）学习形式的交替性。
二、一体化教学在数字电路认知与实训中的应用
数字电路认知与实训这门课程既要求学生掌握一定的数电理论基础知识，又要求学生掌握典型数字电路的工作原理及相关应用，教学中往往以定性分析、应用为主，定量分析为辅，着重了解常用芯片的逻辑功能及应用，而没必要了解芯片内部结构原理及工作过程。因此，在一体化教学中，根据教学目标和任务，教师首先将学生需要学习的若干知识点分解为若干个实践训练课题，然后学生根据工作页的引导进行专门的技能训练，最后学生通过自行设计电路、安装调试电路，提高自身运用理论解决实际问题的能力，提高学生的专业知识、专业技能、工作能力和团队精神[3]。针对学生实践中出现的问题，教师用专业理论知识解释和说明，使学生知其所以然，从而实现理论与实践的有机结合。
（一）一体化教学在数字电路认知与实训中的具体实施
在上学期的数字电路认知与实训课程中，本人初步采用了一体化教学，并取得了一定的教学效果。下面以“三人表决器的制作”为例介绍一体化教学法的应用。
该学习情境采用任务驱动法为主，结合小组合作法、自学探究法和角色互换法进行教学。
1.学习目标
完成本次任务后，学生应该达到：
（1）能根据任务描述制定工作计划;
（2）能按计划完成组合逻辑电路的设计流程;
（3）能绘制三人表决器的电路图和装配图;
（4）会使用万用表等常用仪表检测电子元器件; （5）会正确使用焊接工具安装三人表决器电路;
（6）能通电调试三人表决器电路，并能进行故障分析及排除;
（7）能根据装调结果撰写学习记录及小结。
2.学习活动
（1）学习准备
①分组、分工情况（课前完成）
全班分为8个小组，每组4～5名同学，选出组长1名。
②考勤及要求：
考勤由班长负责，使用考勤表记录。
要求：
a.请将手机关机或调成无声状态，放入收纳箱内，未经批准请勿使用手机;
b.积极参与活动、讨论或训练;
c.认真听课，课堂上请勿大声喧哗;
d.认真听取其他同学发言，不进行恶意评价。
③资源准备：请检查是否准备齐全
教材、工作页、文具（红黑蓝笔各一支、铅笔、橡皮、尺子）、彩色卡纸、工具箱（内备万用表、电烙铁等常用仪表及工具）、补充 学习材料
（2）明确任务
①任务导入：
请同学们说说《中国达人秀》节目的晋级规则？
②任务要求：
a.根据所学知识，进行小组讨论，列出三人表决器电路的设计流程，并将设计过程完整地记录下来，进行展示。
b.根据设计的电路图画出布线图，通过小组合作，每组同学完成一个三人表决器电路的制作和调试。
（3）制定计划
①小组开展信息检索、思考、讨论组合逻辑电路的设计流程。
②将设计流程列写在准备好的卡纸上，准备展示。
（4）做出决策
a.各小组对本组设计的电路进行展示与说明。
b.小组互评和教师点评。
c.根据实际情况，修改确定方案。
（5）实施计划
①设计电路
a.确定输入输出量
参考设计：假设A、B、C分别代表三个评委控制的三个按键，评委按下按钮则表示同意，用1表示;否则为不同意，用0表示。用Y表示最终结果，表决通过时输出为1，发光二极管点亮，否则输出为0，发光二极管不亮。
c.写出逻辑表达式并化简（化简方法可查阅资料）
d.画出对应逻辑图
e.根据实际情况，确定电路，画出布线图
参考芯片：74LS00，请自行查阅芯片资料。
②制作三人表决器
a.根据电路原理图确定元件清单，找教师领取材料
b.元器件的识别与检测
通过资料查閱，使用万用表等仪器仪表对领取的材料进行检测。按上面列出的元件明细表核对元器件的数量、型号和规格，用万用表对元器件进行检测如发现错漏、不符合质量要求的元器件应及时补缺和更换。
c.制作三人表决器，并记录制作过程中出现的问题
合理设计电路，插装元器件并进行焊接;电路连线，做好电源线的连接以及绝缘处理。在操作过程中，注意安全用电。
d.通电调试并填写记录表
通电前先检查各元器件有无差错、极性，有无插反，有无虚焊、漏焊、假焊、连焊等现象，用万用表测量电源和接地端有无短路现象。在调试过程中电路是否存在故障？你是如何排除故障的？
③成果汇报
a.小组将整个学习过程及成果制作成PPT。
b.随机抽取两个小组的学生进行成果汇报。
c.评价（填写“答辩评价表”，小组长负责）。
（6）评价与反思
①评价（填写“任务完成情况评价表”，小组长负责）
a.根据自评表，学生进行自评。
b.组长组织学生，展开小组互评。
②反思
a.学生完成工作页。
b.学生总结本次任务中出现的问题，写出心得体会。
（二）一体化课堂的教学效果
采用一体化教学法后，上课气氛活跃很多。大部分学生都能积极主动地查找资料、相互讨论，从而达到完成任务的目的。在学生自我探索、自我研究的过程中，教师不能完全置身事外，应深入各个小组帮助他们解决克服不了的问题。在小组内部分配任务时，教师可参与进来指导，根据每名学生实际情况分配不同的任务。能力强的学生分配难度较高、具有挑战性的任务;能力弱的学生分配难度较低、相对简单的任务。总而言之，保证每名学生都能体验成功的满足感，培养自信心，激发他们学习的内在动力。
三、小结
数字电路认知与实训是所有电类专业的一门重要基础专业课。我校积极改革创新，采用一体化教学法，激发学生的学习动机，引导学生主动参与到学习的过程中，从以前的“要我学”转变为现在的“我要学”，充分发挥学生主观能动性。通过一体化教学，减少理论课之间以及理论课与实训课之间知识的重复，较好地解决学生理论学习与实践学习的脱节问题，教学内容贴切企业实际生产流程，促进了教学质量的提高和高素质人才的培养。
参考文献：
[1]谭赛男.关于《数字电路》的一体化教学实践[J].科学咨询，2013（6）.
[2]杨芳.课程一体化之浅析：由《电子技术课程设计》所悟[J].电子制作，2013（5）.
[3]胡峥.电子技术基础与技能[M].北京：机械工业出版社，2013.
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