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數字電子技術(shù)課程教學(xué)模式探索論文
摘要：針對現行教學(xué)方式存在的問(wèn)題，在教學(xué)組織、教學(xué)方式、考核方式等方面進(jìn)行了改革，探索新教學(xué)模式。將大班講授和小班研討相結合的教學(xué)新模式引入至“數字電子技術(shù)”課程，在保持原教學(xué)主體內容的基礎上，采用大班授課，夯實(shí)學(xué)生的基礎知識，采用小班研討，引導學(xué)生進(jìn)行與課程內容相關(guān)的討論，培養自主學(xué)習能力，激發(fā)創(chuàng )新精神。改革了課程考核形式，綜合學(xué)生筆試、討論課和創(chuàng )新活動(dòng)表現等環(huán)節進(jìn)行全方位考核。實(shí)踐表明上述各方面的改革取得了良好效果。
關(guān)鍵詞：大班講授;小班研討;學(xué)習特點(diǎn)“數字
電子技術(shù)”(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“數電”)課程是所有電子類(lèi)，自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修基礎課。本課程建立在“模擬電子技術(shù)”、“電路基礎”等先修課程的基礎上，又與后續專(zhuān)業(yè)課程緊密銜接，是一門(mén)綜合性較強的樞紐型課程，在教學(xué)中的地位舉足輕重。根據教育事業(yè)發(fā)展的時(shí)代要求，貫徹國家教育方針政策，南開(kāi)大學(xué)推出“素質(zhì)教育實(shí)施綱要”，提出“公能”素質(zhì)教育的核心理念。該教育理念強調知行合一，協(xié)調發(fā)展。在教學(xué)上從側重“傳授知識”轉變?yōu)橹卦凇疤嵘刭|(zhì)”，更注意培養學(xué)生的學(xué)習能力、實(shí)踐能力和創(chuàng )新能力，努力形成學(xué)生自覺(jué)學(xué)習的生動(dòng)局面�！皵惦姟弊鳛橐婚T(mén)重要的基礎課，傳統的課堂灌輸式教學(xué)存在一定的局限性，不能適應新時(shí)代的教學(xué)要求，因此有必要進(jìn)行相應的教學(xué)改革，引入新教學(xué)模式，積極發(fā)揮教師的引導作用，加強教學(xué)互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新精神，培養自主學(xué)習能力。
1“數電”課程存在的教學(xué)問(wèn)題
“數電”課程是必修基礎課，理論性強，邏輯性強，涉及大量邏輯公式，教學(xué)上主要采取課堂講授的灌輸式教學(xué)法，師生缺乏交流，教學(xué)方式方法存在局限性和不足，具體來(lái)說(shuō)具有如下幾個(gè)方面。
1．1傳統的教學(xué)方法學(xué)生參與度低
“數電”采用課堂講授的灌輸式教學(xué)方法，這種方式扼殺了學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和積極性，沒(méi)有激發(fā)出學(xué)生的興趣，沒(méi)有啟發(fā)學(xué)生對各知識點(diǎn)的背景和相互聯(lián)系進(jìn)行深入思考。造成學(xué)生對于各個(gè)定理、公式缺乏深入理解，不能靈活正確運用。例如:時(shí)序電路分為同步時(shí)序電路和異步時(shí)序電路，學(xué)生們往往掌握了兩類(lèi)電路的分析和設計方法，但是卻回答不出下面的問(wèn)題:兩類(lèi)電路的優(yōu)缺點(diǎn)各是什么?在實(shí)際電路設計時(shí)該如何選用這兩類(lèi)電路?現在“素質(zhì)教育”的教學(xué)目標要求教師不僅僅要傳授專(zhuān)業(yè)知識，更要教會(huì )學(xué)生如何學(xué)習，培養他們的自主學(xué)習，獨立思考能力，激發(fā)他們的學(xué)習興趣。
1．2教學(xué)活動(dòng)組織形式陳舊
實(shí)踐證明好的教學(xué)組織形式能夠有效促進(jìn)師生互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習熱情�！按笳n”這種教學(xué)組織形式具有較強的約束性，強調紀律性，可以高效的教授理論知識，讓學(xué)生打下扎實(shí)的基礎，培養良好的學(xué)習習慣。但這種教學(xué)形式不利于師生互動(dòng)和培養學(xué)生主動(dòng)學(xué)習能力�！皵惦姟闭n邏輯性強，內容復雜枯燥，長(cháng)期采用單一的“大課教學(xué)”組織形式會(huì )使學(xué)生思維產(chǎn)生鈍化，漸漸失去學(xué)習興趣甚至產(chǎn)生厭煩。此外，“大課教學(xué)”的課堂氣氛比較嚴肅，很多學(xué)生自尊心強，怕答錯，怕出丑，因此不愿主動(dòng)和教師互動(dòng)，很多師生互動(dòng)往往流于形式，效果有限。
1．3學(xué)生考核方式有待調整
對于任何教學(xué)模式，學(xué)生考核方式都是十分重要的組成部分。它指導著(zhù)學(xué)生學(xué)習目標，激發(fā)著(zhù)學(xué)習動(dòng)力。教學(xué)評價(jià)機制像一只無(wú)形的手，指揮著(zhù)教學(xué)活動(dòng)�！皵惦姟弊鳛橐婚T(mén)主干課程，總評成績(jì)與學(xué)生保研，出國，申請獎學(xué)金等息息相關(guān)�，F行的“數電”考核方式有效督促了學(xué)生努力學(xué)習，激發(fā)了學(xué)習動(dòng)力，但也有片面性�，F行課程評價(jià)機制沒(méi)有考察學(xué)生的創(chuàng )新性，團隊合作能力，獨立思考能力等方面，因此造成很多學(xué)生片面追求好成績(jì)，只關(guān)心與成績(jì)相關(guān)的要求，只學(xué)習與考試相關(guān)的內容，知識掌握很不全面，忽視了能力的培養。因此需要根據實(shí)際情況調整教學(xué)評價(jià)機制，指導教師教學(xué)，激勵學(xué)生獨立思考，主動(dòng)學(xué)習，全面發(fā)展自己。
2 教學(xué)改革的具體措施
上述教學(xué)中存在的問(wèn)題是普遍存在的，對此國內外各院校教師做了大量教法創(chuàng )新和改革，提出了很多新教學(xué)思想和觀(guān)點(diǎn)，如CDIO教學(xué)法［1－2］，探究式教學(xué)［3］，基于仿真技術(shù)的教學(xué)［4－5］，結合思維導圖的教學(xué)［6－7］等�；谛陆虒W(xué)思想，各院校對“數電”教學(xué)模式也進(jìn)行了積極探索［8－10］。這些教法改革的新成果和各個(gè)兄弟院校課程教學(xué)改革經(jīng)驗給了我們極大啟發(fā)�！敖虩o(wú)常法，唯有得法”，根據各種教學(xué)模式的優(yōu)缺點(diǎn)，兼顧大班制和小班制教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，提出了“大班授課，小班討論”的教學(xué)新模式。新教學(xué)模式由大班講授課和小班討論課組成，課時(shí)比例約為3∶1。
“數電”課程總學(xué)時(shí)64課時(shí)，拿出其中16課時(shí)作為小班討論課，占總課時(shí)1/4，其它課時(shí)還是以大班講授為主。小班討論課根據教學(xué)進(jìn)度穿插安排，平均每34星期會(huì )安排1星期的討論課。每學(xué)期安排6至8次討論課，每次討論課一個(gè)班90分鐘，總學(xué)時(shí)保持64學(xué)時(shí)不變。這樣沒(méi)有給學(xué)生增加額外的負擔。新教學(xué)模式兼顧了大班教學(xué)和小班討論的優(yōu)點(diǎn)，用較少的教學(xué)資源實(shí)現了較好的教學(xué)效果。大班講授課以理論教學(xué)為主，使學(xué)生能夠打下牢固扎實(shí)的理論基礎。小班討論課對重要知識點(diǎn)提出問(wèn)題，進(jìn)行討論。在提出問(wèn)題，探討問(wèn)題，解決問(wèn)題的過(guò)程中，引導學(xué)生獨立查閱資料，自主學(xué)習，鼓勵學(xué)生大膽設想，小心求證，同時(shí)也強調團隊合作，培養集體意識。討論課是把大教學(xué)班按照30人一班的原則分成小討論班。每個(gè)討論班分成討論組，5到6人一組。分組討論時(shí)，教師深入每組參與討論，每組課后要就討論的問(wèn)題提交報告，最后制作PPT，課上進(jìn)行匯報。這樣的組織形式拉近了師生距離，營(yíng)造了活潑寬松的課堂氛圍，非常有利于鼓勵學(xué)生主動(dòng)學(xué)習，積極探索。
在討論課上，鼓勵學(xué)生采用PPT，動(dòng)畫(huà)演示，EDA仿真等多種表現形式，增加學(xué)習熱情，提高學(xué)習興趣，培養學(xué)生的表達能力。通過(guò)討論課，讓學(xué)生在親身實(shí)踐的過(guò)程中自然而然地加深對所學(xué)知識的理解。例如主從型JK觸發(fā)器的分析有沒(méi)有簡(jiǎn)便方法?維持阻塞型觸發(fā)器的原理、如何用門(mén)電路設計計數器等問(wèn)題。
傳統的教學(xué)方法是在課堂上直接講授相關(guān)問(wèn)題并給出解答方法。改革后，把學(xué)生分成討論組，把上述問(wèn)題分發(fā)下去，先不給答案，由學(xué)生討論，提出解答。討論課上所有討論組發(fā)言匯報，最后由教師進(jìn)行點(diǎn)評。在討論中，學(xué)生慢慢領(lǐng)悟到各知識點(diǎn)的背景、聯(lián)系，更加深入理解所學(xué)內容。再通過(guò)做PPT，進(jìn)行匯報，把自己和小組成員的領(lǐng)悟條理化，使其更明確，更清晰。最后由教師做點(diǎn)評和總結。經(jīng)過(guò)這個(gè)過(guò)程之后，學(xué)生對所學(xué)內容的理解和學(xué)習能力都得到很大提升。在學(xué)期末，教師會(huì )留一個(gè)綜合性課程設計題目進(jìn)行討論，這個(gè)題目既要求學(xué)生綜合運用過(guò)去所學(xué)的知識，也包括了后續課程的一些相關(guān)知識，起到承上啟下，鼓勵創(chuàng )新思維的作用。
例如可以討論電容測量電路的設計問(wèn)題，樓道燈延時(shí)控制開(kāi)關(guān)，汽車(chē)安全帶警示器等問(wèn)題。這樣既復習了相關(guān)知識，又把所學(xué)與實(shí)際應用相結合，使學(xué)生能夠融會(huì )貫通。新教學(xué)模式采用了新考核方式。新考核方式改變過(guò)去期末考試占比過(guò)重的情況，既注重學(xué)習結果也重視學(xué)習過(guò)程，既重知識記憶也重視能力培養，考查范圍多元化以便能及時(shí)全面反饋學(xué)生學(xué)習情況，考查期覆蓋整個(gè)學(xué)期以便學(xué)生可以及時(shí)掌握自己的學(xué)習欠缺。新的總評成績(jì)組成是:總評成績(jì)=期末成績(jì)*60%+平時(shí)成績(jì)*20%+小班討論課成績(jì)*20%。期末考試成績(jì)占比由過(guò)去70%80%降至現在60%。反映學(xué)習能力和學(xué)習過(guò)程表現的平時(shí)成績(jì)和討論課成績(jì)占比升至40%。這樣做首先減輕學(xué)生對期末考試的憂(yōu)慮和畏懼，可以用一個(gè)比較輕松的心態(tài)真正投入到學(xué)習中去。同時(shí)也督促學(xué)生拋棄“考前突擊”，“死記硬背”的應試學(xué)習模式，轉換到更注重培養自己主動(dòng)學(xué)習能力，注重培養自己獨立思考能力等方面。
新的考核方式也包括考查學(xué)生團隊合作能力，邏輯表達能力，報告寫(xiě)作水平，PPT制作水平等多方面。使學(xué)生通過(guò)學(xué)習“數電”課程能夠全方位的鍛煉自己，切實(shí)提高各方面素質(zhì)。新的考核方式考查期貫穿整個(gè)學(xué)期，學(xué)生平時(shí)的課堂學(xué)習和小組討論中的表現，都會(huì )及時(shí)反映在成績(jì)中，這樣教師可以及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習狀況改進(jìn)教法，學(xué)生也可以及時(shí)了解自己的不足加強學(xué)習，形成一個(gè)有效的“學(xué)習、考核、反饋、改進(jìn)”循環(huán)，顯著(zhù)改善教學(xué)效果。
3 教學(xué)改革的效果
實(shí)踐證明教學(xué)改革增加了學(xué)生的學(xué)習熱情，活躍了思維，學(xué)習主動(dòng)性有了提高，取得了顯著(zhù)的效果，具體表現在如下幾個(gè)方面。
3．1加強了學(xué)生對知識的理解
新的教學(xué)方法增強了學(xué)生對知識的理解深度和廣度。比如，傳輸門(mén)結構雖然簡(jiǎn)單，但組成原理復雜，很多學(xué)生理解不透，知其然不知其所以然。通過(guò)討論，理解了傳輸門(mén)的組成原理和互補結構的必要性。再比如，555定時(shí)器結構復雜，應用廣泛，學(xué)生不易掌握。通過(guò)討論課，學(xué)生熟悉了定時(shí)器內部結構，對555內部各組成部分的作用有了深入理解。
3．2啟發(fā)了學(xué)生的創(chuàng )新性
教學(xué)改革激發(fā)了學(xué)生的發(fā)散思維，處理問(wèn)題時(shí)更有創(chuàng )新性。例如，討論主從JK觸發(fā)器的“一次翻轉”問(wèn)題時(shí)，學(xué)生不僅對問(wèn)題本身有了深入理解，而且在教師啟發(fā)下，證明了一種分析主從JK觸發(fā)器輸出波形的簡(jiǎn)便方法。這種證明方法是本班師生自主創(chuàng )新，沒(méi)有任何課本提到的新方法。再比如，期末考試試題特意出了一道課上從沒(méi)講過(guò)，學(xué)生也沒(méi)見(jiàn)過(guò)的設計題。要求學(xué)生有創(chuàng )新性思維，靈活運用所學(xué)，用盡量簡(jiǎn)潔的電路解決問(wèn)題�？荚嚱Y果反映良好，大多數學(xué)生都展現了創(chuàng )新性思維。
3．3學(xué)生自身感受到了新教學(xué)模式的良好效果
任何教學(xué)改革，如果要取得成功，都必須要讓學(xué)生能切身感受到良好的效果。在教學(xué)改革開(kāi)始的動(dòng)員階段，學(xué)生對新教學(xué)模式的效果心存懷疑。經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的實(shí)踐，學(xué)生內心的懷疑消失了，對教學(xué)效果普遍持積極肯定的態(tài)度。學(xué)生們說(shuō)“……科研創(chuàng )新在近些年已經(jīng)逐步從考驗個(gè)人能力轉換為考驗團隊協(xié)作能力。經(jīng)歷了這學(xué)期“數電”的幾次討論課，讓我感受到了團隊協(xié)作的重要性，真切地感受到了1+1＞2的事實(shí)。從最早開(kāi)始老師講授全部課程，到現在有一小部分內容需要小組討論學(xué)習，這對于我來(lái)講也是一個(gè)不小的挑戰，很好地培養了我自學(xué)能力與自我總結能力。發(fā)現問(wèn)題后經(jīng)過(guò)小組的研究討論，問(wèn)題便得到了解決。討論課上，老師的引導和啟發(fā)讓我對討論內容印象特別深刻，同時(shí)也讓我對相關(guān)知識有了更深層次的理解……”;“……在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生由一個(gè)學(xué)習中的被動(dòng)地位轉換到了主動(dòng)的地位，學(xué)習的積極性提高了，同學(xué)們有了主動(dòng)的意識去學(xué)習而不再是被動(dòng)的了。學(xué)生在一個(gè)主動(dòng)的學(xué)習過(guò)程中學(xué)習效率會(huì )更高……”�？梢钥闯鰧W(xué)生切身感受到了新教學(xué)模式的良好效果。4結語(yǔ)“數字電子技術(shù)”課程由于其內容復雜、枯燥，教法單一，教學(xué)效果一直不盡如人意。提升學(xué)生主動(dòng)性，增加學(xué)生學(xué)習熱情是改進(jìn)教學(xué)方法的方向。根據教學(xué)規律和學(xué)生的學(xué)習特點(diǎn)，提出了“大班授課，小班討論”的新教學(xué)模式，新模式兼顧了大班制和小班制教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，既可以高效率的傳授理論知識，讓學(xué)生打下扎實(shí)的基礎，培養良好的學(xué)習習慣，又可以兼顧新時(shí)代學(xué)生的學(xué)習特點(diǎn)，加強師生互動(dòng)，培養學(xué)生自主學(xué)習能力，激發(fā)創(chuàng )新精神。實(shí)踐結果表明，新教學(xué)模式增加了學(xué)生的學(xué)習熱情，活躍了思維，學(xué)習主動(dòng)性有了提高，取得了良好效果，本次改革也為其它基礎課的教學(xué)改革提供了借鑒。
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