高职数字电子技术课程教学探索
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作者: 吕楠楠
摘 要: 《数字电子技术》课程是自动控制、电子信息工程、通信技术、网络技术等专业的一门基础课,在学生的专业学习中是一门承上启下的课程。本文以高等职业技术教育的培养目标为出发点,针对传统教学方法应用于高等职业教育存在的主要问题,对该课程的教材内容、教学方法和实践性教学等环节进行探索。
关键词: 《数字电子技术》课程 教材内容 教学方法 实践性教学
《数字电子技术》课程是联系公共基础课程与专业课程的一座重要桥梁,具有很强的技术性和实践性,但此前,本课程一直沿用教师板书讲授理论课的传统授课方式,使学生学习起来抽象、学习效果难以提高,同时由于高职教育不同于本科教育的特殊规律和特点,更加强调如何使用和操作,因此我们应当准确把握高职教育的培养目标,切实加强对学生实践能力的培养。无论在理论教学还是实践性教学环节中都应有新的思路和方法,力求有所突破。我针对数字电子技术课程现状,从以下三个方面,谈谈自己的想法。
一、教材内容
当前科学技术发展迅速,特别是电子技术、计算机技术的发展更是日新月异,这对于《数字电子技术》课程的影响很大,例如与数电相关的基本集成电路类型在不断地发展变化,数电课程的内容也在不断扩展和延伸,因此教材内容的改革势在必行。近年来,教材建设的步伐与数字电子技术的迅猛发展形成了强烈的反差,由于旧的内容得不到有效的删减,新的内容又不断补充,内容与学时之间的矛盾日渐突出,而现有的数字电子技术教材又都是以中小规模集成电路的分析和设计为主线,为此有必要从整体结构上作全面的调整。现代逻辑设计要求逻辑清晰,便于修改和测试,而对于逻辑化简的要求则大大降低,同时由于逻辑函数化简软件的出现,也大大减少了手工设计计算的工作量,为此逻辑代数基础知识中的卡诺图化简逻辑函数的方法等,也就只需保留基本知识,不需作为重点来讲授。由于集成电路的大量使用和系列集成元件的出现,对于分立元件门电路、TTL和CMOS与非门等内部电路的分析、同步RS触发器的空翻现象、主从RS触发器的一次变化现象等内容也均可略讲或删除。
二、教学方法
1.引入式及启发式教学。
教师对一些重要内容能够从器件、电路产生的背景和需求谈起,然后讲清其在系统中的作用,结构的构思方法,适用场合,以及存在的新问题,等等,完全可以使课堂气氛活跃起来,从而激发起学生的学习热情和求知欲,还可以为解决新问题作好铺垫。例如,在讲解触发器这一章时,可以先从触发器构成的一个简单抢答器电路引入,使学生初步了解触发器的功能和作用,唤起他们的好奇心,为正课的讲授作好铺垫。
2.理论与实验交融式教学。
理论课后常常会安排相应的实验,通过完成实验来帮助学生理解和掌握所学的理论知识。但学生在实验课上很难一听就懂、一看就会,往往会无所适从、无从下手。因此老师不仅要耐心引导,讲究方法与技巧,而且要将理论知识和实验内容有机结合起来;不仅要在授课过程中实时穿插实验课所用器件外部引脚功能及接线方式讲解,而且要在指导实验过程中复述理论知识。两者结合,定会收到良好效果。
3.多媒体教学。
考虑到课程内容多、涉及面广、学时数少的具体情况,我们可按大纲要求制作适合课堂教学的多媒体课件,把以板书为主的传统教学手段和多媒体教学手段有机地结合起来,这不仅能增加课堂信息量,开阔学生的视野,而且能使教学形式更加生动形象,尤其是那些在课堂上不便或没时间画出的电路图、电路器件等,制作成多媒体课件后,可以集图、文、声、像、动画于一体,充分利用各种感官,加深学生印象,提高学习效率。
4.网络教学。
数字电子技术课程是电子及相关专业学生的必修课,因此创建网络教学系统,使之与课堂教学互补也是课程改革的重要方面。网络课堂可制造教师与学生、学生与学生之间交互的环境,有效提高教学效率。
三、实践性教学
目前,尽管教师们都或多或少地认识到学生动手能力的重要性,但“理论教学为主,实验教学为辅”的教学原则早已根深蒂固,使实验教学仍旧处在对理论知识的验证上,应用性、综合性实验较少,这与数字电子技术的迅猛发展和高职教育的培养目标存在许多不相适应的地方,因此数字电子技术实验性教学环节的教学方法改革势在必行。
1.实施科学,合理的考核制度。
科学合理的考核方法对于提高实验教学质量,全面把握学生的学习效果,提高学生的学习积极性、主动性,改进教师的教学方法等都有着重要的意义。为了让学生重视实验课程,注重动手能力锻炼和技能素质的提高,提高实验教学的实效,可以将日常考核、期末操作技能考核和卷面问答相结合,客观地综合测定实验成绩。如果考核时间可以由学生自主决定,由老师实时安排,给学生提供一定宽松自由的空间,这样得到的实验成绩也许更真实,效果更好。
2.增设仿真实验教学。
长期以来,数字电子技术课程教学都是由理论课教学、课程实验和课程设计等教学环节构成。结合理论教学的进程,合理应用电路仿真,使那些在实验箱上无法搭接或结论与理论分析不相符合的实验通过使用仿真软件在计算机上完成,作为教学的补充,将可以大大增强学生对电路的感性认识。比如说可以将EDA技术引入到课程中,打破传统的教学模式,在多媒体教室使用现代化的教学仪器,应用电子电路自动化设计软件,创造出模拟实验室的环境,在上理论课程时演示实验,使学生容易接受。
3.强化课程设计环节。
课程设计可由老师负责并全程参与,课题多样,按层次(基本、中等、较高)分配任务,结合电路仿真,使学生在弄清系统的逻辑关系和单元电路的基本功能后,能灵活、方便地实现自己的设计方案,真正使学生有所想即有所得,切实提高设计效率和水平,拓宽其设计思路。
以上几方面是我对高职数字电子技术课程教学所进行的一些探索与实践,取得了一定的成效。须知,应用才是课程的难点,只有加强着重于应用的实践训练,才能克服难点和困难才会克服,也才能有效提高学生分析问题和解决问题的能力。
参考文献:
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