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數字電路教學(xué)研究論文
“數字電路”是電信類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)課程，屬于專(zhuān)業(yè)基礎范疇。該課程的理論部分邏輯性強，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節要求高。在教學(xué)中，注重學(xué)生邏輯思維能力和動(dòng)手能力的培養。但是，學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中，對抽象的理論、專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)、名詞概念理解領(lǐng)會(huì )起來(lái)感到較吃力，加上實(shí)踐動(dòng)手能力不強，導致對本門(mén)課程的學(xué)習興趣不高，進(jìn)而放棄學(xué)習。而本課程又是一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課程，對學(xué)生后續課程的學(xué)習以及本專(zhuān)業(yè)職業(yè)技能的提高起著(zhù)關(guān)鍵作用，所以必須改變現狀，提高學(xué)生學(xué)習興趣。近年來(lái)，為了使高等教育，特別是高等工程教育貼合社會(huì )需求，各類(lèi)高校都在進(jìn)行人才培養模式的探索研究。但鑒于各學(xué)校學(xué)生的基礎、教師水平、教學(xué)經(jīng)費投入和教學(xué)條件的差異，其他學(xué)校成功的方法，應用到自己學(xué)校就不一定適合�？v觀(guān)國內高職院校的“數字電路”課程，無(wú)論在教學(xué)內容還是選用的教材上，一直沿用本科或專(zhuān)科教育的“壓縮餅干”式課程體系，采用傳統的“黑板+實(shí)驗箱”的教學(xué)模式，忽略高等職業(yè)教育的“技能+創(chuàng )新型+應用型”的人才培養目標，因此，必須摒棄陳舊的教學(xué)方法，探索出一套適合高職學(xué)生學(xué)習的模式，這是每一位任課教師必須考慮的問(wèn)題。我們必須從“數字電路”課程的教學(xué)特點(diǎn)出發(fā)，從激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和強烈的求知欲開(kāi)始，探索出新的教學(xué)方法，形成符合高素質(zhì)技能型人才培養的教學(xué)模式。
1數字電路課程現狀
“數字電路”作為專(zhuān)業(yè)基礎課，主要學(xué)習數字電路的基本知識，重點(diǎn)講述門(mén)電路、組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路、觸發(fā)器的電路結構與邏輯功能等知識。開(kāi)設本課程的主要目的，是讓學(xué)生了解各種邏輯器件的基本功能和使用方法。學(xué)會(huì )中、大規模數字集成芯片的使用，對常用邏輯電路能夠分析出其邏輯功能。在此基礎上，能夠利用所學(xué)知識，完成簡(jiǎn)單電路邏輯功能的分析和設計。但是，目前大多數高職院校該課程的講解側重點(diǎn)還是在元器件內部結構、工作原理和公式推導、變換上，如花大量課時(shí)講解邏輯函數的化簡(jiǎn)、各類(lèi)門(mén)電路內部結構和邏輯功能分析，而對各種邏輯電路的應用實(shí)踐課時(shí)安排不夠，使多數學(xué)生在掌握數字電路基本功能、常用集成芯片的使用、簡(jiǎn)單數字電路的設計等目標上達不到教學(xué)要求。同時(shí)，由于近年來(lái)高職學(xué)生生源質(zhì)量的差異性增大，如果還一味強調理論教學(xué)，忽略實(shí)踐教學(xué)環(huán)節，這將難以實(shí)現“以就業(yè)為導向”的高職教育人才培養目標。另外，部分高職院校在實(shí)踐教學(xué)上，還是采用“實(shí)驗箱式”教學(xué)。所謂的實(shí)驗也是以驗證性實(shí)驗為主，不利于學(xué)生創(chuàng )新能力的培養和提高。隨著(zhù)數字電子技術(shù)的飛速發(fā)展和教育教學(xué)手段的提高，傳統的教學(xué)模式知識更新速度慢，實(shí)用性差，已經(jīng)不能滿(mǎn)足社會(huì )和學(xué)生的要求，必須對其進(jìn)行改革[1]。
2“數字電路”課程教學(xué)研究
2.1優(yōu)化教學(xué)內容，緊扣高職培養目標
以“必需、夠用”為基準，從實(shí)際出發(fā)，克服理論性?xún)A向，盡量淡化基礎理論的難度，減少不必要的理論知識的講解。教學(xué)的重點(diǎn)從理論學(xué)習，轉換到實(shí)踐動(dòng)手能力的培養上，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。例如，在基本邏輯門(mén)電路這一章節中，教師在介紹完基本的邏輯門(mén)電路后，可以讓學(xué)生做一個(gè)簡(jiǎn)單的組合邏輯電路，如簡(jiǎn)單3人表決器設計、加法器設計等。在組合邏輯電路章節中，對于編、譯碼器內部工作電路不必做詳細講解，重點(diǎn)是讓學(xué)生知道編、譯碼器的工作原理和管腳分配，學(xué)會(huì )怎樣使用該器件。課程結束后，學(xué)生可以嘗試做一個(gè)LED顯示譯碼器，實(shí)現兩個(gè)4位二進(jìn)制數相加，并用數碼管現實(shí)結果。這樣，既避免了枯燥的理論學(xué)習，還能增加課堂趣味性，提高學(xué)生學(xué)習積極性。教學(xué)過(guò)程中，教師應結合學(xué)生現狀和新的科技知識，在教學(xué)內容上切忌因循守舊�？梢愿鶕枰獎h減知識點(diǎn)，增加擴充新知識點(diǎn)；同時(shí)，教學(xué)過(guò)程中緊跟科技前沿，理論聯(lián)系實(shí)際，使教學(xué)內容貼近學(xué)科發(fā)展的新思路、新概念、新成果，要站在學(xué)科發(fā)展的前沿，跟上學(xué)科的步伐，用新概念、新成果充實(shí)教學(xué)內容，開(kāi)闊學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生探知欲，進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習興趣。
2.2改進(jìn)教學(xué)方法，提高學(xué)生綜合能力
“數字電路”涉及的元器件多，且每一個(gè)元器件功能和管腳排列不同，特別是在對中大規模集成電路進(jìn)行分析時(shí)，學(xué)生往往因無(wú)從下手而倍感困難。因而，應改進(jìn)傳統的灌輸式教學(xué)，采用多樣化的教學(xué)方法，以培養學(xué)生的綜合能力。首先，采用“項目化”教學(xué)方法，每個(gè)項目都貫穿CDIO思想，即構思、設計、實(shí)現、運行。以項目為主線(xiàn)組織教學(xué)內容和教學(xué)活動(dòng)，把“學(xué)科導向”變?yōu)椤绊椖繉颉�，把“學(xué)以致考”變?yōu)椤皩W(xué)以致用”，突出項目訓練的系統性和完整性�？梢詫⒄麄�(gè)教學(xué)內容分為若干個(gè)項目，每一個(gè)項目既要包含必備的理論知識，同時(shí)又能以一個(gè)項目來(lái)提高學(xué)生的動(dòng)手能力。這樣，既能保證基礎知識的“必需、夠用”，又能培養學(xué)生應用所學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力，再運用這種能力去解決新的工程實(shí)際問(wèn)題，從而提高了學(xué)生適應新的工作環(huán)境和技術(shù)的發(fā)展能力。其次，在課程中引入討論法。傳統的教學(xué)方式中，學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)課，師生之間互動(dòng)不高，導致學(xué)生的思維和創(chuàng )新能力得不到激發(fā)，教學(xué)效果不理想。因此，在教學(xué)過(guò)程中可以有計劃性、有針對性地對某個(gè)重要知識點(diǎn)提出相關(guān)的討論。學(xué)生可以提出自己的疑問(wèn)，發(fā)表自己的看法。通過(guò)討論，既鞏固了所學(xué)內容，提高學(xué)習興趣，又加強了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
2.3更新教學(xué)手段，使教學(xué)內容形象化
現代化的信息媒體，具有易于調動(dòng)學(xué)生積極性的特點(diǎn)，使學(xué)生接受知識的速度更快。在課堂上采用計算機多媒體、投影、自己動(dòng)手檢驗等方法，改變傳統教學(xué)方法。多媒體教學(xué)具有形象性、直觀(guān)性、趣味性的特點(diǎn)，因此根據教學(xué)內容，利用多媒體課件為教學(xué)服務(wù)，將復雜的器件內部電路結構、工作原理、波形圖等以動(dòng)畫(huà)的形式分步逐級呈現出來(lái)，這樣既節省板書(shū)時(shí)間，又能直觀(guān)地展現給學(xué)生，刺激學(xué)生感官，加深對該知識點(diǎn)的記憶。學(xué)生通過(guò)筆記，更能對該知識點(diǎn)印象深刻，有助于提高教學(xué)效果。但是，不建議整堂課采取多媒體教學(xué)方式，因為其信息停留時(shí)間短，學(xué)生思維跟不上進(jìn)度，難以深入思考。所以應該建立以多媒體授課為主，以板書(shū)為輔的教學(xué)手段[2]。
2.4重視實(shí)踐教學(xué)，培養學(xué)生創(chuàng )新能力
培養高素質(zhì)的技能型人才是高職教育的目標，而學(xué)生在校學(xué)習時(shí)間有限，不能全部掌握本專(zhuān)業(yè)的知識和技能，所以必須讓學(xué)生掌握分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法，提高動(dòng)手能力、創(chuàng )新能力，授之以魚(yú)不如授之以漁。高職學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng )新能力，必須通過(guò)在校期間的實(shí)踐和訓練獲取。多數高職院校的實(shí)踐課程是穿插在理論課程中進(jìn)行的，或者在課程結束后集中幾次進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。教師對實(shí)訓的要求也不高，學(xué)生的重視程度比較低，達不到實(shí)訓目的，從而導致學(xué)生的動(dòng)手能力欠缺，影響了職業(yè)競爭力。對于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節，教材要選好，制定出切實(shí)可行的課程大綱，設計好實(shí)驗環(huán)節，讓實(shí)踐內容更加貼近高職高專(zhuān)學(xué)生的層次和生產(chǎn)實(shí)際。同時(shí)，還要保證有充足的課時(shí)，可以把晚上和周末時(shí)間充分利用起來(lái)，給學(xué)生更多的練習機會(huì )，以提高動(dòng)手能力。在具體的時(shí)間教學(xué)中，要注重學(xué)生的主動(dòng)參與以及綜合運用能力的培養，要求學(xué)生每次實(shí)踐都要明確目標、掌握原理、熟練操作相關(guān)儀器儀表，完成基本實(shí)踐項目后，能夠基本掌握“數字電路”基礎知識和基本技能，并能主動(dòng)解決設計性實(shí)踐項目，如八路搶答器的設計、數字鐘的設計、籃球積分器的設計等。此類(lèi)實(shí)踐項目學(xué)生自行查找資料，獨立完成電路原理圖的繪制仿真，并根據所給元器件進(jìn)行實(shí)物焊接，在焊接過(guò)程中出現問(wèn)題先自行解決。對于無(wú)法解決的問(wèn)題再由指導老師進(jìn)行指導解決。通過(guò)這種傳遞式的實(shí)踐教學(xué)手段，可以充分地鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，培養學(xué)生實(shí)際創(chuàng )新能力[3]。
3結語(yǔ)
高職高專(zhuān)教育強調重點(diǎn)培養學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和實(shí)踐創(chuàng )新能力，“數字電路”是電信類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程中實(shí)踐性很強的基礎課程，對學(xué)生以后的職業(yè)發(fā)展起著(zhù)很大的作用。新的人才培養模式，對“數字電路”教學(xué)的改革提出了嚴峻的挑戰，這需要教師不僅要具備本學(xué)科領(lǐng)域的知識，還要不斷學(xué)習新的教學(xué)技能和教學(xué)方法，提高自身業(yè)務(wù)水平，滿(mǎn)足現代職業(yè)教育的需要。
[參考文獻]
[1]張有志，張文碩.基于CDIO理念的高職電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)項目化教學(xué)模式探索[J].中國電子教育，2016
[2]教育部.關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)[Z].教高〔2006〕16號.
[3]黃淑珍.數字電子技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2015.
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