數(shù)字電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)模式的探索與實(shí)踐

邱曉華+孫小小+金玉葉

（溫州科技職業(yè)學(xué)院 浙江溫州 325006）

摘要：為了解決高職學(xué)生在數(shù)字電子技術(shù)課程實(shí)訓(xùn)中出現(xiàn)的各種問題，提高課堂教學(xué)效果，本文在實(shí)訓(xùn)內(nèi)容選取、實(shí)訓(xùn)模式轉(zhuǎn)變、考核體系構(gòu)建等方面提出了良性建議，并通過實(shí)際教學(xué)試驗(yàn)取得了初步成績(jī)，希望對(duì)同類課程的實(shí)訓(xùn)有所借鑒和幫助。

關(guān)鍵詞：實(shí)訓(xùn)；數(shù)字電子技術(shù)；改革；探索與實(shí)踐

《數(shù)字電子技術(shù)》課程是電氣信息類學(xué)科重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，其在許多高職院校電類相關(guān)方向?qū)I(yè)也作為一門平臺(tái)基礎(chǔ)課程。課程中的許多知識(shí)點(diǎn)不僅為后續(xù)的核心課、崗位方向課奠定基礎(chǔ)，還為電子電路類競(jìng)賽、企業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)踐提供依據(jù)，因此在專業(yè)基礎(chǔ)課中的地位十分重要，屬于電類專業(yè)的必修課程之一。

由于課程的理論性較強(qiáng)及高職生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力薄弱等問題，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)點(diǎn)的吸收和掌握不太理想。而實(shí)訓(xùn)操作對(duì)于學(xué)生們的吸引力則遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于理論，如果能將課程中的重難點(diǎn)都結(jié)合實(shí)訓(xùn)進(jìn)行授課，一定會(huì)很大程度地提高學(xué)生的興趣，降低課程學(xué)習(xí)的難度。因此對(duì)于課程實(shí)踐項(xiàng)目模式的研究具有十分重要的意義。本文針對(duì)課程實(shí)訓(xùn)中的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目選取、實(shí)訓(xùn)模式改革、實(shí)訓(xùn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)等方面提出了更加適合高職生的學(xué)習(xí)方案，并在實(shí)踐中取得了較好的效果。

一、傳統(tǒng)課程實(shí)訓(xùn)存在的問題

數(shù)字電子技術(shù)傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)一般以驗(yàn)證性基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)為主，沒有考慮到學(xué)生層次的不同，課堂實(shí)訓(xùn)通常以2-3人為一小組，共同完成一個(gè)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)。由于數(shù)字電路的搭建比較復(fù)雜，學(xué)生在接線的過程中往往會(huì)出現(xiàn)許多問題，例如：電路看不懂、芯片管腳不認(rèn)識(shí)、線路錯(cuò)接漏接等，導(dǎo)致電路達(dá)不到預(yù)想的功能。而且錯(cuò)綜復(fù)雜的線路一旦出現(xiàn)問題，學(xué)生和教師都要花費(fèi)許多時(shí)間去檢查，會(huì)大大拖慢教學(xué)進(jìn)度，影響教學(xué)效果。更別說有的線路一旦接錯(cuò)，通電后會(huì)燒毀器件，既不安全又浪費(fèi)耗材。如果光靠教師去解決問題則又達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生技能的目的。因此，課程實(shí)訓(xùn)改革迫在眉睫，經(jīng)過實(shí)踐與探索，教學(xué)團(tuán)隊(duì)主要在以下三個(gè)方面做了改革與嘗試。

二、課程實(shí)訓(xùn)改革內(nèi)容

1、分層式項(xiàng)目化實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的選取

數(shù)字電子技術(shù)的教學(xué)模塊一般包括：數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、集成邏輯門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路、脈沖的產(chǎn)生與整形、A/D與D/A轉(zhuǎn)換電路等。在選取典型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目時(shí)，既需要考慮到章節(jié)的平衡性，又要考慮項(xiàng)目的難易度及學(xué)生的層次，并要能引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)訓(xùn)結(jié)果進(jìn)行分析和概括，以進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的掌握。

因此，綜合幾個(gè)方面的因素考慮，課程選取的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目包括：TTL門電路邏輯功能測(cè)試、組合邏輯電路設(shè)計(jì)、觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器、脈沖電路的產(chǎn)生與整形、A/D與D/A轉(zhuǎn)換電路等6個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)訓(xùn)及數(shù)字秒表、智力搶答器等2個(gè)綜合性實(shí)訓(xùn)。基礎(chǔ)性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目是對(duì)章節(jié)重難點(diǎn)的驗(yàn)證，綜合性實(shí)訓(xùn)是對(duì)知識(shí)點(diǎn)的綜合性應(yīng)用，旨在提高學(xué)生的綜合分析能力。

在基礎(chǔ)性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中，教師根據(jù)學(xué)生的層次不同進(jìn)行分層式項(xiàng)目化教學(xué)。例如：在“計(jì)數(shù)器”實(shí)訓(xùn)中，為了讓學(xué)生更好地掌握用芯片的作用及改造計(jì)數(shù)容量方法，實(shí)訓(xùn)要求學(xué)生完成（1）十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74HC160功能測(cè)試；（2）用芯片搭建六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并采用反饋清零發(fā)和反饋置數(shù)法兩種方式進(jìn)行；（3）進(jìn)行循環(huán)計(jì)數(shù)初態(tài)的改造；（4）用級(jí)聯(lián)方式完成100以內(nèi)任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的改造。能力層次較低的學(xué)生要求完成前2項(xiàng)任務(wù)；中等的完成前3項(xiàng)任務(wù)；最高層次的完成全部任務(wù)。在綜合性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中，內(nèi)容的選取更是將各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)貫穿起來，綜合考驗(yàn)學(xué)生的應(yīng)用水平。綜合性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一般以團(tuán)隊(duì)形式作為課余實(shí)訓(xùn)作業(yè)，成果則返回至課堂上進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。而所有項(xiàng)目的核心元器件都是以實(shí)際應(yīng)用廣泛的芯片為主，讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中掌握各芯片的引腳與功能，熟悉芯片的應(yīng)用，為今后從事電子設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

2、實(shí)踐操作與仿真結(jié)合的實(shí)訓(xùn)模式

實(shí)訓(xùn)時(shí)，用Multisim13.0軟件先以個(gè)人為單位進(jìn)行電路仿真，用以熟悉電路的連接和芯片的管腳，以減少實(shí)際接線的錯(cuò)誤和增強(qiáng)芯片的功能學(xué)習(xí)。在電路仿真成功后，再以小組為單位進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練，真正鍛煉學(xué)生的專業(yè)技能，掌握接線和器件設(shè)備的使用能力。

而軟件仿真的最大優(yōu)點(diǎn)是可以檢驗(yàn)電路的正確性、不斷地完善電路參數(shù)和不會(huì)損壞元器件，這幾點(diǎn)是實(shí)際操作中所不能比擬的。但缺少了實(shí)際操作而全部進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)只能提高學(xué)生的軟件操作能力，會(huì)導(dǎo)致電路接線不會(huì)、故障不會(huì)排查、儀器設(shè)備不會(huì)使用等一系列問題，就像“紙上談兵”。因此，兩者結(jié)合的實(shí)訓(xùn)模式很好地發(fā)揮了各自優(yōu)勢(shì)，互補(bǔ)融合，效果明顯。

3、師生共同參與的小組協(xié)作式評(píng)價(jià)方式

為了吸引更多學(xué)生參與到課堂中來，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)體制由以教師評(píng)分為主體轉(zhuǎn)換成師生共同評(píng)分方式。前期，由師生共同制定評(píng)分細(xì)則，包括對(duì)層次性起評(píng)分要求、階段性評(píng)分比例、態(tài)度和完成情況等。學(xué)生以組為單位要進(jìn)行項(xiàng)目的演示和匯報(bào)，展示成果。教師與學(xué)生組成評(píng)委對(duì)各組項(xiàng)目進(jìn)行打分并按比例匯總，各組再根據(jù)小組成績(jī)進(jìn)行組內(nèi)自評(píng)與配分。這種評(píng)價(jià)體系很好地激發(fā)了學(xué)生的積極性，也為學(xué)生搭建了一個(gè)自我展示的舞臺(tái)，同時(shí)培養(yǎng)了協(xié)作能力與競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。

三、課程改革取得的成效

1、分層式項(xiàng)目化教學(xué)“因材施教”，提高了學(xué)生自信心。

傳統(tǒng)的“一鍋端”教學(xué)模式偏重于中間層次學(xué)生的教學(xué)效果，特別優(yōu)秀的學(xué)生沒有被激發(fā)出學(xué)習(xí)潛力，久而久之會(huì)失去思考的興趣；而相對(duì)差的學(xué)生因難度大而不能獨(dú)立完成項(xiàng)目，在中間“渾水摸魚”，久而久之也會(huì)失去動(dòng)手的興趣。分層式的項(xiàng)目讓各階段學(xué)生都能展示自我，樹立自信心，在完成自己階段的項(xiàng)目后也可以向更高層次挑戰(zhàn)，培養(yǎng)思維開拓力和活躍度。

2、仿真軟件與實(shí)際操作完美結(jié)合，提高項(xiàng)目成功率。

在操作過程中，先仿真后實(shí)操的形式是經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)得出的解決數(shù)字電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)過程中出現(xiàn)的接線錯(cuò)誤、芯片燒毀等問題的具有良好效果的辦法之一。在使用這種模式后，大大提高了學(xué)生對(duì)芯片管腳與功能的理解、對(duì)電路接線的掌握，從而將錯(cuò)誤率降到最低。而且以仿真數(shù)據(jù)為理論基礎(chǔ)，指導(dǎo)實(shí)際電路的故障排查可以縮短排故時(shí)間，提高電路修復(fù)速度。

3、形成過程性的評(píng)價(jià)體系，將主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生。

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的考核評(píng)價(jià)體系采用多元化、師生共同參與機(jī)制，更符合學(xué)生發(fā)展的過程性評(píng)價(jià)特點(diǎn)。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中表現(xiàn)出來的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、小組協(xié)作能力等都將納入到課程的評(píng)價(jià)體系當(dāng)中。因此，課程會(huì)根據(jù)事先準(zhǔn)備好的精細(xì)化評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行每個(gè)項(xiàng)目的個(gè)人指標(biāo)評(píng)定，最大程度的讓學(xué)生參與到對(duì)自己、對(duì)他人的評(píng)價(jià)中來，從而對(duì)每個(gè)人做出最合理、客觀的評(píng)價(jià)。

綜上所述，數(shù)字電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)是高職學(xué)生技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)途徑之一，教師要勇于嘗試課堂改革，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力，才能使課堂教學(xué)效果顯著提升。這種通過課程內(nèi)容、模式及評(píng)價(jià)體系的改革對(duì)于其他理論性強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)訓(xùn)也具有一定的借鑒與參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]田逸.“數(shù)字電子技術(shù)”實(shí)訓(xùn)課程改革與實(shí)踐的探索[J].中國(guó)電力教育，2010年第28期：135-136

[2]曾惠霞.數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革的探索[J].廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2010年第2期

[3]王冬艷，鄭驪，李小平.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法進(jìn)行數(shù)字電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)改革[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2012年12月第34卷第6期：77-78

[4]劉守義.數(shù)字電子技術(shù)（第三版）[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2012年2月