田麗娜
(湖北文理學院 理工學院,湖北 襄陽 441025)
基于“理論實踐”一體化教學法的《數字電子技術》課程改革與探索
田麗娜
(湖北文理學院 理工學院,湖北 襄陽 441025)
《數字電子技術》是目前高等院校電子電氣、自動控制、計算機科學、通信及信息工程等專業具有入門性質的一門重要的專業技術基礎課程。該課程具有較強的邏輯性、應用性和工程實踐性。本文論述了該課程教學改革和探索中所采取的主要方法,并闡述了教學改革取得的教學成果。在實際教學環節中少講理論,多講實用電路應用,多給學生提供更多實踐動手機會,可以真正做到工學結合,理實一體,可以取得較好的教學效果。
數字電子技術;課程改革;理論教學;實踐教學
近年來隨著教學改革的不斷深入,對“數字電子技術基礎”課程的教學方法、教學模式的研究各高校都非常重視,有許多好的成果。啟發式教學模式、多元化教學模式、信息化教學模式、設計立體教學體系、項目驅動教學模式等;運用多媒體技術、網絡技術、仿真技術等構建各種現代化教學平臺也具有實際意義。提高學生的理論知識應用能力及工程實踐能力,是高等工程教育的發展方向,也是“數字電子技術基礎”課程教學改革的難點與重點[1][2][3]。
(1)整合優化課程的教學內容。針對目前微電子技術飛速發展的現狀,我們將集成芯片的實現工藝這些以前略講或自學內容引入課堂正式講解,進行優劣工藝對比,加深學生對器件選擇的理解;針對EDA技術在硬件系統設計方面的迅速流行,我們以HDL語言示例和maxplus教學軟件等方式將EDA技術講解引入課堂演示,加深和引導學生對數字電路設計的感性認識。(2)精心設計教學內容,積極探索教學改革。經過多年的摸索和經驗積累,目前“精講多練”教學實踐,教學方式已基本形成。取得了很好的教學效果。我們一般采用“講”2/3學時,“練”(包括課堂練習、課堂研討、課后作業、配套練習等方式)1/3學時的方式,將講練結合,同時利用課外時間,多角度開設課程講座,拓寬學生的學習視野,開展“啟發性”、“探究性”教學。通過多種教學方法的運用,使學生由被動的繼承式學習為主動的創造性的學習,教學效果得到明顯提高。在教學過程中,大量應用了電子教案,我們還利用很多EDA軟件以及自己設計的演示程序,通過生動形象的演示加強學生對教學內容的理解。通過將講解式、對比式、討論式、啟發式、習題課等多種教學方法有機融合在一起的多種教學方式。同時,我們將科研成果引入到教學環節,加強了學生理論聯系實際能力和創新能力的培養。(3)大力加強教學與實驗的結合,理論與實踐的結合。在課程教學及實驗教學工作中引入EDA軟硬件進行教學示例演示,積極開展“數字電子技術”課程設計的“項目式管理”工作,理論聯系實際,建立學生的感性認識,激發和培養學員的學習興趣,引導他們進行實踐階段學習,鼓勵學生實驗創新。本著“強調基礎、拓寬專業、突出創新”的原則,充分發揮開放性實驗室和電子創新基地的實踐作用,對原有以驗證實驗為主的實驗內容進行了改革,將驗證性實驗改為以虛擬仿真實驗為主,以原理理解為目的;增加綜合性、設計性實驗,專門開設了“數字電子技術課程設計”、和“綜合電路實驗”課程,使學生的實踐創新訓練難度逐漸加大,由專題設計到綜合設計,逐步提高創新水平。(4)多方面綜合評分的考核方式。在課程的考核方式上,采用了多方面綜合評分的方法,淘汰了“一考定乾坤”的考核方式,強調平時作業和實驗教學,期終卷面考試成績僅占總成績50%;期中測試占總成績20%;實踐性教學環節(實驗、課程設計等)則采取單人單組“現場驗收制”考核方式(考核成績占總成績30%),提高了學生動手能力及分析和解決問題的能力,對實踐中有創新的學生,在考查考核等方面予以獎勵。
(1)提出新的教學體系,適應發展趨勢。組織教師探討“數字電子技術基礎”課程的改革,提出了“數字電子技術基礎”課程新的體系結構。新的教學體系結構將現代PLD發展和EDA技術和經典的數字電子技術的基礎理論教學有機結合;將理論教學與實驗教學有機結合;將課程設計與本科畢業設計有機結合,使學生更好地掌握數字電子技術理論的本質,同時減少了學時。(2)采用先進教育手段,提高學習積極性。廣泛使用先進的教學方法和手段,積極探索現代教育技術手段在教學中的應用。[4]根據本課程理論與實際緊密結合的特點,綜合使用板書和多媒體教學手段,不斷改進和優化電子講稿,將理論講解和計算機輔助分析(EDA軟件)有機結合,相得益彰,大大提高了學生學習的積極性。(3)全面進行教學改革,提高教學效果。從課堂講課、討論、實驗、實習、考核等教學環節進行“數字電子技術基礎”課程教學改革,全面提高了教學效果。(4)結合教學內容,參加各類競賽。結合“數字電子技術基礎”教學內容,組織學生進行課外科技活動,深化了教學內容,取得了突出成果。依托上述開放式實驗平臺和學生電子創新實驗室,組織了全國大學生電子設計競賽、湖北省大學生電子設計競賽、挑戰杯電子制作競賽等課外科技活動。
“數字電子技術基礎”課程具有自身的體系和特點,既具有很強的理論性、系統性和完整性,又具有很強的工程性、實踐性,我們在教學進程中將理論教學與實踐教學平臺相結合,根據教學內容與特色,引入EDA軟硬件進行教學示例演示以及“項目式管理”工作過程等“啟發性”、“探究性”教學,激發學生的學習熱情。實踐證明這種教學改革能提高學生的理論知識應用能力及工程實踐能力,改善教學效果。
[1]劉金華.“數字電子技術基礎”課程引入案例教學的探討[J].黃石理工學院學報,2009,08(15).
[2]周偉英.工程學生工程實踐能力培養的改革與實踐[J].中國電子教育,2011,03(10).
[3]盧超,蔣媛,盧進軍,翟寶清.基于實踐應用能力培養的數字電子技術課程創新教學模式研究與實踐[J].廊坊師范學院學報(自然科學版),2012,08(20).
[4]翟麗杰,數字信號處理教學模式改革探索[J].科技展望,2015,11(20).
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.257
田麗娜(1981-),女,湖北棗陽人,研究生,講師,通信自動化教研室主任,研究方向:控制理論與控制工程。