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数字电子技术教学改革及实践

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摘要:针对“数字电子技术”课程重理论、轻技能、忽视高职生源特点等传统教学模式存在的弊端,提出了以“实物化”结果为目标进行项目化教学改革的思路。重点从教学项目设计、项目实施方案制定、教学项目实物制作以及项目评价四个方面进行教学实践工作。通过试点运行,切实提高了学生自主学习能力、交流协作能力、分析解决问题能力以及综合实践能力,改善了教学效果。

关键词:数字电子技术;实物化结果;项目化教学;改革

1传统教学模式的弊端

“数字电子技术”课程是高职院校电子电气类专业非常重要的一门专业基础课程,具有很强的理论性、应用性和工程实践性,和日常生活密切相关,而且其应用理论和方法随着新技术、新器件的涌现而不断变革与完善。但是,传统的教学模式在教学内容上过于强调“理论性、系统性和完整性”而忽视了对高职学生实践能力和职业素质的培养,与高等职业院校技能型人才培养的目标相背离。同时,传统的教学模式也没有充分考虑高职学生“文化基础弱、自律性差”的实际情况,采用“填鸭式”的授课形式扼杀了学生学习的积极性和主动性,造成教、学、做环节的脱轨。所以,传统的教学模式不仅严重挫伤了教师的教学热情,更打击了学生的学习自信心。

2项目教学法改革

根据高职院校技能型人才培养的目标,针对传统教学模式存在的弊端,结合“数字电子技术”课程的特点,提出了“项目化教学”改革的基本思路。项目教学法是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目,教学活动围绕项目组织和展开的一种教学方法。这种方法能够将课程教学的内容通过具体的项目进行重新整合,通过教学活动的有序进行,达到培养学生分析和解决实际问题的能力以及实践动手能力的目的。本次“项目化教学”课程改革的切入点选为“以‘实物化结果’为目标的项目教学体系建设”。围绕着该切入点,从教学项目设计、项目实施方案制定、教学项目实物制作以及项目评价四个方面对“数字电子技术”课程进行了改革实践探索。

2.1教学项目设计———体现“实物化”项目结果

围绕着“项目化教学”对数电课程进行改革,改革的关键点在于如何精心地设计教学项目。本次课程改革在设计教学项目时遵循以下三条基本原则。一是设计的教学项目重在体现项目结果的“实物化”。提出“实物化”的要求即是不但强调项目教学注重教学过程,而且强调每一个教学项目的最终成果都是一件在日常生活中具有一定实用性、功能性和应用价值的产品。项目化教学的整个教学过程都是以学生为主体、教师为指导进行的教学活动,这种教学模式的优势在于能够充分发挥学生在学习中的“主人翁”精神,调动学生积极参与学习的兴趣和热情;而“实物化”的项目结果更能刺激学生的感官,看着自己和小组成员共同努力制作出来的一件件项目产品,成就感、自豪感就会油然而生,此时学生才能深刻体会到成功的快乐和知识的价值,从而提高学生学习的自信心和主动性。二是设计教学项目以教学内容和教学对象为基础。设计教学项目时不但要包含“数字电子技术”课程所涉及的全部或绝大部分教学内容,而且还要充分考虑项目的难易程度和学生的兴趣喜好。三是设计教学项目以培养学生能力为根本。在进行教学项目设计时突出对学生能力的培养至关重要。项目教学法目的是通过典型的项目训练使学生掌握课程和工作所需的综合能力。因此,设计的项目应涵盖课程标准中的能力要求,学生通过团队合作,自己动手完成项目制作,达到培养学生能力的目的。

2.2教学项目实施方案———重构“有序碎片化”课程体系

以“项目”为导引的“数字电子技术”课程教学改革能否顺利有效开展,取决于教学项目实施方案的制定。下面以项目二“病房呼叫器”为例进行详述。环节一进行项目功能分析。病房呼叫器各大医院随处可见,对它的功能大家耳熟能详,在教师的启发引导下,学生积极描述他们见到的病房呼叫器所能实现的功能。教师对学生的描述进行总结并给出项目教学中病房呼叫器需要实现的功能及技术指标;在学生进行功能描述的过程中对涉及组合逻辑电路部分教学内容的基本知识进行讲解,包括:数字电路的分类、组合逻辑电路的特点、组合逻辑电路分析和设计的方法、集成加法器、普通编码器等,完成前两步。环节二进行电路原理分析。在分析病房呼叫器电路工作原理的过程中学习组合逻辑电路部分的优先编码器74LS148、集成译码器74LS138、七段数码管5101AS/5101BS、译码显示器74LS48等相关核心知识点,实现三、四步。环节三进行项目实物产品制作。学生以小组形式进行病房呼叫器的实物制作,包括电路的组装、焊接、调试、检测等;在实物制作的过程中对该项目涉及到的声光报警电路、核心电子元器件的识别检测、故障现象及解决方案等相关拓展知识进行补充,实施五、六步。环节四进行教学项目评价。教学项目评价包括项目实物制作汇报和教师质疑。项目实物制作汇报过程中学生会从他们制作的实物功能完整性、制作工艺的美观性、是否有所创新、制作中遇到的问题及相关的解决方法等方面进行阐述,教师根据学生的制作过程和汇报情况,结合相关教学内容提出质疑问题由学生解答,完成最后两步。从病房呼叫器教学项目的整个实施过程来看,本次“数字电子技术”课程改革将传统课程知识体系中的知识点概括为基本知识点、核心知识点和拓展知识点。根据教学项目的具体要求,对各知识点进行重新、有序安排,使知识点与项目紧密结合,实现了以项目为主线的“有序碎片化”的课程知识体系的重构,使学生在项目实施过程中能更好地掌握各知识点,能够运用所学知识分析解决实际问题,培养学生处理实际问题的综合能力,提高学生对课程知识的学习兴趣和信心。

2.3教学项目实物制作———重在“重复训练化”关键技能

教学项目实物制作环节通过小组合作的方法展开。将学生每3-4人分成一个小组,小组成员互相协作,完成项目文档资料的查询、收集、整理工作、软件仿真工作、实物接线图的绘制工作、电子元器件的识别与测试工作、实物电路的组装、焊接、调试以及测试数据的记录与归纳工作,整个制作过程全面开放数字电子实训室和大学生创新实训室,并安排相关教师定时、定点进行指导工作,为学生开展实践活动提供平台。根据“数字电子技术”课程的性质和特点,结合项目实物制作的具体需要,通过所有教学项目的进行可以从电路原理图的识别与功能分析、实物电路接线图的绘制、电路仿真软件的熟练运用、焊接工具的正确使用、测试仪器仪表的正确使用、元器件的正确选型与测试、电路板的规范布局、电路板的合理布线、实物电路的检测与调试、实物电路的基本故障排查、技术资料的搜集和规范整理以及实物电路的优化与改进等12方面对学生所需掌握的关键技能进行反复训练,这种“重复训练化”关键技能的手段可使学生更有效地掌握这些关键技能。总的来说,实物制作过程使理论与仿真有效结合、仿真与实验有效结合、实验与工程有效结合、工程与创新有效结合,培养了学生分析解决问题能力、交流协作能力和实践动手能力以及终身学习的能力。

2.4教学项目评价———重建“个性化”考核评价机制

通过“项目化教学”改革实践形成了新的考核评价机制。该考核评价机制采用理论考试和项目制作考核相结合的形式,全面考查学生对课程学习目标的掌握程度。理论考试环节主要考核学生对该门课程的基本概念、电路的分析与设计、重点集成芯片的应用等,采用闭卷形式进行。项目制作考核又分为两部分,一是实物制作环节,从功能的完整性、电路板布局以及创新性三方面进行评价;二是项目讲评环节,从项目答辩和质疑两个方面进行评价,主要考查学生识读电路原理图、接线图、电路板的组装、布局、接线、调试等操作技能。考核的各个环节根据其在项目教学中的作用给予不同的权重系数,经汇总构成数电课程的总评成绩。经过改革之后的考核评价机制更加注重过程考核,这也是与传统的纯理论形式的考核区别最大的地方。传统的纯理论形式的考核会使一部分学生抱有侥幸心理,希望通过考试之前一段时间的突击学习通过考试,也会使一部分学生自暴自弃,因为平时没有认真对待学习而彻底放弃该门课程。新的考核评价机制将考核贯穿于整个教学项目的实施过程,完全杜绝了投机取巧的,也不会再出现自暴自弃的现象。同时,在教学项目实施过程中,老师通过现场交流、学生分组汇报、实物展示等方式不间断地与学生双向互动,及时发现问题并解决问题,随时记录教学进程中的学生个性化表现,既能随时修正教学设计中的不足,又能确保教学评价的合理性和有效性。

3结论

以“实物化结果”为目标对“数字电子技术”课程进行了为期三年的“项目化教学”改革实践,从设计教学项目,制定项目实施方案,到项目实物制作,以及项目评价四个方面做了扎实细致的工作,并在自动化1502班进行了一学期的教学实践,取得了良好的教学效果。以前的数电课程被视为“教师难教、学生难学、考试难过”的“三难课程”,经过改革后的课程考核通过率达100%。不但提高了学生学习的自主性和积极性,而且也提高了学生的动手能力、协作能力、综合素质等,为毕业后的“零距离上岗”打好基础。

参考文献

[1]李兰英,何勇.电子技术———项目教学法探讨[J].大学教育,2013(7):87-88.

[2]欧汉福,吴红杰.电子技术基础与技能项目教学中的项目选取原则[J].科学咨询,2015(31):92-93.

[3]余厚全,吴社兴,罗炎林,等.地方高校创建实验室教学示范中心的改革与实践[J].实验室研究与探索,2007,26(12):92-95.

[4]郭天太,赵军,孔明,等.以实物制作为手段培养工科学生综合实践能力[J].实验室研究与探索,2016,35(4):198-200.

作者;张燕;汪晓红;刘鸿 单位:陕西工业职业技术学院电气工程学院

数字电子技术教学改革及实践责任编辑:冯紫嫣    阅读:人次