數(shù)字電子技術(shù)校級(jí)精品課程建設(shè)*

◆袁小平 陳 燁 蔡 麗 徐書(shū)杰 牛曉玲 王都霞

數(shù)字電子技術(shù)校級(jí)精品課程建設(shè)*

◆袁小平 陳 燁 蔡 麗 徐書(shū)杰 牛曉玲 王都霞

從數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容選擇、課程教學(xué)模式改革、教學(xué)手段改革、教學(xué)方法改革等方面，闡述中國(guó)礦業(yè)大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)校級(jí)精品課程建設(shè)的改革思路與實(shí)踐成果。該成果為國(guó)家級(jí)精品資源共享課的建設(shè)奠定基礎(chǔ)，有助于進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)和綜合能力。

數(shù)字電子技術(shù)；精品課程；教學(xué)模式

當(dāng)今世界科技進(jìn)步日新月異，計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成電路技術(shù)飛速發(fā)展，新技術(shù)、新器件層出不窮。數(shù)字電子技術(shù)是電子技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，特別是近年來(lái)數(shù)字電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)更加迅速的發(fā)展，數(shù)字化產(chǎn)品的大量涌現(xiàn)不斷改變?nèi)藗兊纳睢⒐ぷ骱蛯W(xué)習(xí)環(huán)境，數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)成為今后電子技術(shù)的主要發(fā)展方向。

1 及時(shí)跟蹤現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的最新成果，精心研究選擇課程教學(xué)內(nèi)容

數(shù)字電子技術(shù)是電氣信息類專業(yè)本科生一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路是本課程學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，大規(guī)模邏輯器件是今后數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展方向，而A/D和D/A轉(zhuǎn)換是數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)的接口。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握數(shù)字電子技術(shù)的基本概念、基本原理和基本分析、設(shè)計(jì)方法，掌握數(shù)字電路的電子儀器使用方法和數(shù)字電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試方法，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決數(shù)字電路和系統(tǒng)問(wèn)題的能力，提高學(xué)生對(duì)電子電路的應(yīng)用能力。

近年來(lái)新器件、新技術(shù)層出不窮，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）技術(shù)為數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。課程組成員率先學(xué)習(xí)，努力掌握EDA技術(shù)，充分利用學(xué)院現(xiàn)有條件在本課程中積極開(kāi)展EDA教學(xué)，及時(shí)跟蹤現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展成果。如在本課程教學(xué)中引入虛擬電子工作臺(tái)（EWB）進(jìn)行理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)；由于學(xué)時(shí)的限制，對(duì)當(dāng)今較為流行的復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）及其開(kāi)發(fā)平臺(tái)MaxplusⅡ軟件進(jìn)行介紹，以擴(kuò)大學(xué)生的視野。

在制訂本課程教學(xué)方案時(shí)，努力處理好“理論”和“實(shí)踐”、“穩(wěn)定”和“變化”之間的關(guān)系；壓縮TTL和CMOS、觸發(fā)器等器件的結(jié)構(gòu)與工作原理部分的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)器件的外特性；把重點(diǎn)放在典型集成電路的介紹及應(yīng)用分析和設(shè)計(jì)上；利用壓縮出的學(xué)時(shí)，增加介紹電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)例和現(xiàn)代電子技術(shù)最新成就。根據(jù)課程組成員多年對(duì)數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容和教材的研究，以及學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，在課程教學(xué)過(guò)程中針對(duì)現(xiàn)有教材，在教學(xué)內(nèi)容與講授順序等方面進(jìn)行大膽改革與嘗試，收到較好的效果。

2 改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)中小學(xué)教學(xué)實(shí)踐中普遍采用“五段教學(xué)”的教學(xué)模式，這種教學(xué)模式由赫爾巴特及其弟子提出，后經(jīng)凱洛夫等人賦予新的思想后流入我國(guó)。我國(guó)教育工作者根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)代教育學(xué)、現(xiàn)代心理學(xué)理論，對(duì)其充實(shí)完善，形成人們今天常說(shuō)的“傳遞—接受”教學(xué)模式。該類教學(xué)模式的基本流程是：激發(fā)學(xué)習(xí)潛能—復(fù)習(xí)以前授課內(nèi)容—講授新的知識(shí)—鞏固應(yīng)用—考查評(píng)價(jià)。雖然我國(guó)許多從事教育的專家對(duì)這種教學(xué)模式進(jìn)行了深入研究與探討，提出許多類型的教學(xué)模式，但是實(shí)質(zhì)上屬于以教師為中心的教學(xué)模式。這種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)是有利于發(fā)揮教師在教學(xué)活動(dòng)中的主導(dǎo)作用，有利于教師組織、管理與控制課堂教學(xué)活動(dòng)；致命缺陷在于忽視了教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生的主動(dòng)性、創(chuàng)新性，不能充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體作用。

根據(jù)上述思想，既要確立教師在教學(xué)活動(dòng)中的主導(dǎo)地位，又要確立學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位，提出“以學(xué)生為本”的教學(xué)理念。但是“以學(xué)生為本”決不能放縱“作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、答疑、考試”等各個(gè)重要環(huán)節(jié)，決不能任意打破正常的教學(xué)秩序，而是對(duì)教師的知識(shí)提出更高、更快、更新的要求，要求教師充分利用有限的課堂講課時(shí)間，既要授之“魚(yú)”——講授課程的精髓，又要授之“漁”——教給學(xué)生如何進(jìn)行學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，掌握所學(xué)課程的整體結(jié)構(gòu)和具體教學(xué)要點(diǎn)，充分激發(fā)學(xué)生的研究、創(chuàng)造潛能。此外要求教師既要充分考慮學(xué)生的“共性”，又要恰當(dāng)兼顧學(xué)生的“個(gè)性”，采取靈活有效的教學(xué)方法因材施教。

如在數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)中，為了不出現(xiàn)與課程模擬電子技術(shù)內(nèi)容重復(fù)的現(xiàn)象，要對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行規(guī)劃及優(yōu)化。如果先修模擬電子技術(shù)課程，其中已經(jīng)包含“半導(dǎo)體”的相關(guān)內(nèi)容和知識(shí)，就可以給學(xué)生布置課后作業(yè)，讓他們利用課下時(shí)間去查閱相關(guān)資料，完善自己的知識(shí)體系，啟發(fā)學(xué)生如何利用半導(dǎo)體器件進(jìn)行一些電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。只需要學(xué)生提出設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方案，不需要提供具體實(shí)現(xiàn)電路，最后在課堂上通過(guò)討論和相互提問(wèn)的方式完成教學(xué)內(nèi)容。教師根據(jù)學(xué)生提出的問(wèn)題，循序漸進(jìn)地解答，內(nèi)容由淺入深，逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入知識(shí)情境，幫助學(xué)生回憶以前所學(xué)知識(shí)。學(xué)生經(jīng)過(guò)思考，提出一些創(chuàng)設(shè)性的、具有深意的問(wèn)題；而教師在回答過(guò)程中則多聯(lián)系生活實(shí)例，結(jié)合學(xué)科最新研究進(jìn)展，使學(xué)生了解學(xué)科的最新研究進(jìn)展，與時(shí)俱進(jìn)，豐富知識(shí)體系，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性，使學(xué)生充分發(fā)揮主導(dǎo)作用。

3 采用恰當(dāng)?shù)亩嗝襟w教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)教學(xué)效果

隨著教學(xué)方法的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的板書(shū)加掛圖的數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)模式已經(jīng)落后，需要對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)教學(xué)已經(jīng)成為重要的教學(xué)手段，多媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用也已經(jīng)取得不錯(cuò)的教學(xué)效果。多媒體技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)中，教學(xué)質(zhì)量也有進(jìn)一步的提升。

首先，由于多媒體技術(shù)的平面呈現(xiàn)和三維甚至是立體呈現(xiàn)，使教學(xué)知識(shí)更直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，生動(dòng)的知識(shí)再現(xiàn)在吸引學(xué)生注意力的同時(shí)降低了知識(shí)的理解難度，其教學(xué)效果遠(yuǎn)不是教師語(yǔ)言講解所能夠比擬的；

其次，多媒體教學(xué)呈現(xiàn)的內(nèi)容包含豐富的教學(xué)信息，通過(guò)觀看一些圖片和視頻能夠獲得更多的信息量，提升教學(xué)效率；

第三，多媒體教學(xué)可以整合多種教學(xué)資源，將課件、動(dòng)畫等資料進(jìn)行播放，實(shí)現(xiàn)交叉教學(xué)、綜合利用、開(kāi)拓學(xué)生眼界。

根據(jù)試用自己開(kāi)發(fā)的數(shù)字電子技術(shù)課程多媒體課件進(jìn)行教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為教師應(yīng)該根據(jù)課程的特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生所接收的知識(shí)的難易程度來(lái)精心選擇合適的多媒體表現(xiàn)形式，絕不能僅僅是計(jì)算機(jī)“文稿”簡(jiǎn)單代替“黑板+粉筆”，使得學(xué)生呆板地學(xué)習(xí)。課程組成員首先收集并觀看國(guó)內(nèi)電子系列課程的教學(xué)軟件，然后對(duì)其內(nèi)容和在課程教學(xué)中使用細(xì)節(jié)進(jìn)行研究和討論，最后認(rèn)真研究國(guó)內(nèi)外比較流行的教材，確定研制、使用多媒體課件的原則，設(shè)計(jì)數(shù)字電子技術(shù)多媒體課件。針對(duì)某些問(wèn)題條件復(fù)雜、內(nèi)容抽象不易理解的內(nèi)容，利用Flash開(kāi)發(fā)近30幅動(dòng)畫，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于學(xué)生的理解與接受，而且能夠突破教學(xué)中的難點(diǎn)，加大教學(xué)的信息量，提高講課效率。

4 在課堂教學(xué)過(guò)程中注重多種形式的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力與素質(zhì)

在課堂教學(xué)中努力把傳授知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力與創(chuàng)新能力貫穿課堂教學(xué)始終。在教學(xué)過(guò)程中，課程組成員能認(rèn)真履行教師職責(zé)，認(rèn)真對(duì)待每一堂課，明確重點(diǎn)和難點(diǎn)，采用多種教學(xué)方式和規(guī)范化的語(yǔ)言向?qū)W生講述教學(xué)內(nèi)容，由此獲得滿意的教學(xué)效果。在教務(wù)處組織的教學(xué)評(píng)價(jià)活動(dòng)中，學(xué)生對(duì)教師反映較好。筆者在教學(xué)中主要采用以下幾種教學(xué)方式。

1）講練式教學(xué)。“精講多練、講練結(jié)合、講中有練、練中有講”的講練式教學(xué)模式，要求教師堅(jiān)持精心設(shè)置教學(xué)計(jì)劃，精心選擇教學(xué)內(nèi)容，精心編寫教學(xué)講稿，精心課堂講授，要求學(xué)生自覺(jué)做到勤思考、勤提問(wèn)、勤閱讀、勤實(shí)踐。

比如在講授“卡諾圖化簡(jiǎn)”內(nèi)容時(shí)，教師在講清基本概念、基本理論和基本方法后，選擇一些具有典型意義的啟發(fā)性、綜合性題目，讓學(xué)生到黑板上來(lái)完成，通過(guò)學(xué)生練習(xí)，教師適時(shí)點(diǎn)評(píng)，引導(dǎo)學(xué)生更好地理解與掌握課程知識(shí)。

2）探究型教學(xué)。探究型課堂教學(xué)就是以學(xué)生探究為主的教學(xué)。它是指教學(xué)過(guò)程是學(xué)生在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作討論為條件，以現(xiàn)行教材為基本的探究?jī)?nèi)容，以學(xué)生周圍世界和生活實(shí)際為參照對(duì)象，為學(xué)生提供空間進(jìn)行充分質(zhì)疑、探究、討論問(wèn)題，使學(xué)生在個(gè)人、集體等多種解疑釋惑的活動(dòng)中，將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題的一種教學(xué)形式。

比如隨著數(shù)字電子技術(shù)課程內(nèi)容的不斷深入，提出利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行“數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)”。學(xué)生在電子鐘設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷遇困難，根據(jù)提出的問(wèn)題進(jìn)行共同探索。

3）案例教學(xué)。案例教學(xué)法通常是指教師在課堂教學(xué)活動(dòng)中通過(guò)對(duì)典型案例的深度分析，引導(dǎo)學(xué)生從特殊到一般、從個(gè)別到一般，深入學(xué)習(xí)、理解和掌握教材中的相關(guān)理論。為了在高校教學(xué)質(zhì)量提高及高素質(zhì)人才培養(yǎng)等方面發(fā)揮案例教學(xué)的作用，應(yīng)對(duì)案例教學(xué)的理論和實(shí)踐進(jìn)行深入探討，形成共識(shí)并科學(xué)地加以實(shí)施。向?qū)W生充分展示模仿、借鑒的范例，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性，促進(jìn)學(xué)生的思考能力，激發(fā)內(nèi)在潛能。

比如在“計(jì)數(shù)器”教學(xué)活動(dòng)中，以“多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì)”為教學(xué)案例，通過(guò)設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)方法的講解，有利于學(xué)生直觀地理解“計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用”的教學(xué)內(nèi)容，從而能夠?qū)τ?jì)數(shù)器的學(xué)習(xí)觸類旁通。

4）任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法是一種建立在建構(gòu)主義（以美國(guó)心理學(xué)家威特羅克為代表）教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法，它將傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問(wèn)題、完成任務(wù)為主的互動(dòng)式教學(xué)。

比如在“計(jì)數(shù)器、譯碼器”的教學(xué)活動(dòng)中，以完成一個(gè)具體任務(wù)“交通燈控制器的設(shè)計(jì)”為線索，由教師巧妙設(shè)置多項(xiàng)任務(wù)，把要求學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容融于該實(shí)際任務(wù)中，讓學(xué)生先發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，再經(jīng)過(guò)深思熟慮和教師的多層次啟發(fā)，去解決實(shí)際問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)十幾年來(lái)的改革與探索，數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)受到學(xué)生的普遍認(rèn)可，先后于2002年獲得江蘇省優(yōu)秀課程、2011年獲得校級(jí)精品課程、2014年獲得校級(jí)精品資源共享課資助。教師的教學(xué)生涯是有限的，但是教師對(duì)課程教學(xué)的研究是無(wú)限的。筆者堅(jiān)信，數(shù)字電子技術(shù)課程既能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，又能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，從而提高學(xué)生的綜合能力。■

［1］楊洪雪.任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法的特點(diǎn)及過(guò)程設(shè)計(jì)［J］.教學(xué)與管理，2006（10）∶129-130.

［2］周文松.研究型教學(xué)模式探討［J］.海軍院校教育，2004，14（4）∶52-53.

［3］李國(guó)政，張麗霞，許繼英.運(yùn)用案例教學(xué)法進(jìn)行課堂教學(xué)的兩點(diǎn)思考［J］.中國(guó)科技信息，2005，25（10）∶186.

G642.3

B

1671-489X（2016）10-0051-03

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.10.051

*中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教改項(xiàng)目“《數(shù)字電子技術(shù)》精品課程建設(shè)”（201109）、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教改項(xiàng)目“《數(shù)字電子技術(shù)》精品資源共享課”（2014GX01）。

作者：袁小平，博士、教授，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)國(guó)家級(jí)電工電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心主任，從事教學(xué)與科研工作；陳燁、蔡麗、徐書(shū)杰、牛曉玲、王都霞，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院（221116）。