改革數字電子技術課程設計培養創新人才

高志敏 趙文兵

摘 要：本文介紹了湖北汽車工業學院“數字電子技術課程設計的教學改革”課題組，以“立足于創新教育，培養和提高學生創新能力”為指導思想，通過幾年來不斷努力所取得的改革成果。

關鍵詞：數字電子技術 改革 創新能力

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）03（b）-0024-02

作為數字電子技術教學中最重要的實踐性環節之一，課程設計的教學目標在于升華所學知識，培養學生在數字電路方面的綜合設計能力。然而，以往的教學過程中存在著忽視學生綜合素質的培養、缺乏完整的過程訓練、選題和考核方式單一等諸多弊端，甚至在某種程度上還束縛了學生才能的充分發揮。社會需求具有理論知識又有工程實踐能力的復合型高級工程技術人才，學生的創新精神和實踐能力的培養是各高校普遍重視的問題，因此，與時俱進，總結多年來的實踐教學工作，對數字電子技術課程設計進行教學改革勢在必行。

1 教學改革的方案

緊緊把握創新源于自主學習能力的提高這一主題，立足于調動學生的學習積極性和創造性，使學生求真務實的科學精神得到加強，良好的意志品質得到鍛煉，構建一種既能發揮教師主導作用、又能激發學生認知主體作用的新型教學模式。

（1）課程設計同步于理論課，貫穿整個學期。將設計過程中的選題及方案論證、電路設計、組裝與調試和報告撰寫等多個環節分解到不同時間節點，層進式學習。

（2）以人為本、因材施教，根據學生的能力不同提供了不同層次的設計題目。

（3）充分發揮教師的主導作用，注意各個環節的學習情況反饋，針對相關問題進行重點指導。

（4）成績評定采用采用過程考核與結果考核相結合、鼓勵創新的教學評價機制，更多地為學生創造個性化學習的條件。

（5）規范總結報告的撰寫，培養和訓練學生的科學論文寫作能力。

2 教學改革的實施

2.1 教學安排

數字電子技術課程設計的計劃學時為1周，通常安排在期末理論課及課程實驗結束之后。這一時段學生有準備課程考試的壓力，而實驗室的教學任務仍很繁重，能夠提供的開放時間并不充分。為了避免教學流于形式，課程設計的計劃安排必須打破常規：在理論課初期布置課程設計的課題、要求以及各階段性任務等；在適當的時間節點上引入相關知識點的學習；借助網絡課堂、實驗室開放以及集中答疑等多種手段，提高學生對課程設計的關注度，自主學習、自主設計。

數字電子技術課程設計的教學安排見表1。

2.2 課題選定

以往課程設計的課題多是教師指定并給出相關設計框圖，學生按部就班的完成其余部分。這樣的方法忽視了對電子設計新方法的學習，也限制了學生主觀能動性的發揮，不能有效地避免雷同現象。因此，課程設計的選題原則上應結合數字電子技術的發展，與已開設的數字電子技術實驗項目保持漸進性關系，具有一定的實用性、通用性以及教學性。同時，在保證時間和實驗條件可行的情況下，可以適當拓寬課題的深度和難度。

（1）設計課題為多選項，學生任選其一。

（2）就同一道題目而言，分層次拓寬課題的大小和難度。以“十字路口交通燈設計”為例，分別給出了基本要求和提高要求，基本要求為“直行部分”，提高要求則增加了“左拐、右拐、左右拐”等。前者面向全體學生，以保證基本教學內容的落實；后者面向學有余力的同學，為其自由發揮提供一定的空間。

2.3 教學指導

課程設計的教學中體現著素質教育的實施，必須堅持“學生為主體、教師為主導、訓練為主線、知識落實為關鍵”的教學指導思想，深化改革，不斷提高教學質量。在整個教學活動中，教師負責項目的設計和實施，以各種行之有效的教學方式，幫助和指導學生自主學習，體驗創新，更好地理解和把握分析問題和解決問題的思想和方法。

（1）以課堂集中講授的方式向學生介紹課程設計的基本思路、步驟和方法，讓學生充分了解課題設計的性能、指標內容及要求。同時，將課堂教學進行有效延伸，相關的資料、參考文獻等內容通過網站及時發布和更新。

（2）課程設計的題目雙向選擇，給學生以更多的時間和空間。一方面鼓勵學生個性的發揮，結合課程內容自擬題目（須經指導教師審查同意后方可執行）；另一方面也要鼓勵學生發揮創新能力，在完成設計要求的基礎上對電路的功能或性能有進一步拓展。

（3）檢查和指導學生的設計方案時應倡導“研究式”的教學方式，注重觀念新、論據新、論證方法新，不求全責備，不以成見定論，敢于支持合情合理的不同見解。這樣既可以活躍學生的思維，又為學生提供鍛煉和表現的機會，培養他們良好的創新習慣。

（4）Multisim是一種以Windows為基礎的仿真工具，可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設計和測試這樣一個完整的綜合設計流程。在課程設計中導入Multisim應用軟件的學習，對整個教學效果的促進作用十分顯著。當一個新的設想產生后，學生可以先在計算機上完成電路的構建與仿真，大膽嘗試多種方法、多種方案，通過觀察和分析實驗現象，發現問題和提出問題，進而修改、完善設計任務。

（5）在進入到課設準備四、五階段時，原則上要求安排輔導答疑4～6次，結合學生的具體問題有針對性地進行輔導。

（6）注意課程設計各個環節的學習情況反饋，加強師生之間的交流。不同階段和節點上教與學的績效情況如何，在關注到課堂和實驗室現場實時反饋的同時，不能忽視網絡課堂這一現代教育技術的優勢。

（7）驗收環節上增設的答辯項目，可以進一步加深學生對設計的理解，提高語言表達能力、自我推銷能力、反應能力和競爭意識，為今后的畢業設計及工作提供了一次鍛煉機會。要考慮到低年級同學初次接觸這樣的場面有一定的畏懼、畏難心理，指導教師應從擬定發言提綱、掌握答辯技巧、注意儀態與風度等方面幫助學生做好準備，保證答辯的質量和效果。

2.4 設計報告的撰寫

作為對課程設計的全面總結，設計報告是實踐教學活動中必不可少的一環，包括技術指標、方案的設計、參數的計算、元器件的選擇、流程框圖、原理圖和裝調測試中遇到的問題分析與解決方法及實驗結果分析、收獲、體會等內容。

撰寫設計報告是一項重要的工程設計訓練，不但要求學生認真、及時地完成，行文排版規范，文字簡練準確，撰寫清楚整潔，更應該強調內容實事求是，分析客觀具體，在遣詞造句上應有科學態度，切忌用夸張和華美的詞藻。

2.5 成績考核

課程設計是一項有創造性的實踐活動，注重的不是最終的結果，而是完成項目的過程。在驗收環節上，改變了以往只看結果的做法，采用實物驗收和答辯的形式。實物驗收包括組裝工藝、功能演示及性能指標的測試；答辯包括設計主導思想、設計過程講述，電路設計中的創新點等。通過答辯可以培養學生的語言表達能力、自我推銷能力、反應能力和競爭意識。另外，考核中還應注重培養學生遵守紀律、安全操作和團結協作的精神。

3 結語

改革后的數字電子技術課程設計，突破了傳統教學思維模式，融入新技術、新手段，突出了以學生為中心的開放模式，激發了學生的學習積極性和創造性，使學生的個人內在潛能得到更充分的發揮。這一形式的課程設計不僅是工程設計的初步訓練，也將成為實現學校培養與社會需求無縫對接的重要平臺。

參考文獻

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