項(xiàng)目教學(xué)法在數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用

數(shù)字電子技術(shù)是智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要技術(shù)，是一門理論、實(shí)踐和應(yīng)用性并重的學(xué)科。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是理論+實(shí)踐，枯燥的理論知識(shí)無法引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)驗(yàn)大都采用驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，無法滲透工程思維理念，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程能力效果并不理想，因此引入項(xiàng)目式教學(xué)方法進(jìn)行探索研究顯得尤為必要。項(xiàng)目教學(xué)法以任務(wù)驅(qū)動(dòng)，讓學(xué)生帶著任務(wù)學(xué)習(xí)知識(shí)，最后以工程任務(wù)實(shí)踐和綜合設(shè)計(jì)拓展結(jié)束，培養(yǎng)工程素養(yǎng)，陪伴學(xué)生成長。

1、項(xiàng)目教學(xué)法設(shè)計(jì)流程

項(xiàng)目教學(xué)法（Project-Based Learning，PBL）是以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，在課堂中引入真實(shí)場景的工程項(xiàng)目和案例組織教學(xué)內(nèi)容，從任務(wù)分析、查閱資料、制定方案、方案設(shè)計(jì)到實(shí)施、檢查評(píng)估等環(huán)節(jié)，學(xué)生全程參與。根據(jù)我院制定的《數(shù)字電子技術(shù)》教學(xué)大綱，結(jié)合課程內(nèi)容，在項(xiàng)目實(shí)施過程中體現(xiàn)“做中學(xué)，學(xué)中做”，我們提供了5個(gè)教學(xué)項(xiàng)目供學(xué)生選擇，教學(xué)項(xiàng)目及任務(wù)需求如下：

（1）組合邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)（鍵控編碼顯示電路的設(shè)計(jì)與制作）

①工作任務(wù)：鍵控編碼顯示電路的設(shè)計(jì)與制作。

②電路功能：當(dāng)0-9（或0-7）對(duì)應(yīng)的數(shù)字按鍵被按下時(shí)，數(shù)碼管顯示按鍵所對(duì)應(yīng)的編號(hào)。首先，用74LS148 芯片對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼，經(jīng)過74LS04 非門芯片還原成原碼輸出，然后用CD4511 完成譯碼，顯示到數(shù)碼管上。

（2）觸發(fā)器（四路智能搶答器電路的設(shè)計(jì)與制作）

①工作任務(wù)：完成四路智能搶答器電路的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試。

②電路功能：當(dāng)四組選手按下?lián)尨鸢存I時(shí)，哪一組選手搶答成功，則其對(duì)應(yīng)指示燈（LED）發(fā)光，且數(shù)碼管顯示選手編號(hào)，同時(shí)報(bào)警器發(fā)聲。此時(shí)，狀態(tài)被鎖存，其他選手將無法搶答，直至主持人復(fù)位后開始新一輪搶答。

（3）時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)（30s 倒計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)與制作）

①工作任務(wù)：30s 倒計(jì)時(shí)電路的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試。

②電路功能：計(jì)時(shí)器為30s 遞減計(jì)時(shí)，其計(jì)時(shí)間隔為1s；計(jì)時(shí)器遞減計(jì)時(shí)到零時(shí)，數(shù)碼顯示器不滅燈，同時(shí)對(duì)LED發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

（4）脈沖波形的產(chǎn)生與整形（觸摸式防盜報(bào)警電路的設(shè)計(jì)與制作）

①工作任務(wù)：觸摸式防盜報(bào)警電路的設(shè)計(jì)與制作。

②電路功能：當(dāng)電路接通電源后，有人觸摸時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)音報(bào)警。

（5）數(shù)/模轉(zhuǎn)換與模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)與制作）

①工作任務(wù)：位直流電壓表的設(shè)計(jì)與制作。

②電路功能：能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)-1.999～1.999V 范圍內(nèi)的直流電壓測量，并通過數(shù)碼管完成測量值顯示，全部量程內(nèi)的誤差均不超過個(gè)位數(shù)（在5 以內(nèi)）。

2、項(xiàng)目的選取

針對(duì)教學(xué)內(nèi)容選取合適的項(xiàng)目是教學(xué)的關(guān)鍵，項(xiàng)目的選擇應(yīng)該與學(xué)生能力相匹配，項(xiàng)目要有代表性和可施性，富有趣味性和現(xiàn)代性，項(xiàng)目從易到難，從測試單個(gè)集成芯片到設(shè)計(jì)，制作出完整的電路。

（1）設(shè)計(jì)科學(xué)合理的目標(biāo)

項(xiàng)目目標(biāo)的科學(xué)合理性決定著學(xué)生最終的研究成果。首先，教師將項(xiàng)目的思路、設(shè)計(jì)方法以及相關(guān)理論知識(shí)提供給學(xué)生，學(xué)生再將課后所收集的資料進(jìn)行分類整理；其次，確定研究目標(biāo)，通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)讓學(xué)生掌握原理及實(shí)施的相關(guān)步驟；再次，目標(biāo)設(shè)計(jì)要合理，堅(jiān)持適度原則，學(xué)生通過一定努力可以完成既定目標(biāo)；最后，學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目目標(biāo)制定合理的計(jì)劃，教師給予指導(dǎo)和引導(dǎo)，并提供必要的資源和支持，確保設(shè)計(jì)的合理性。

（2）方案設(shè)計(jì)

在方案設(shè)計(jì)中，參照企業(yè)生產(chǎn)開發(fā)流程，圍繞項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路，將核心任務(wù)分成多個(gè)模塊，實(shí)施模塊化教學(xué)，學(xué)生逐步掌握項(xiàng)目所需基本功能，最終通過綜合案例實(shí)踐，完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、仿真、安裝與調(diào)試工作。

（3）項(xiàng)目實(shí)施和評(píng)估

項(xiàng)目實(shí)施是項(xiàng)目教學(xué)法最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，由小組合作完成，每組成員相互合作共同完成電路的設(shè)計(jì)與制作工作。項(xiàng)目評(píng)估是對(duì)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過程中表現(xiàn)的綜合評(píng)價(jià)，通過評(píng)估，教師可以了解學(xué)生在項(xiàng)目中的表現(xiàn)和成長，并及時(shí)給予反饋和指導(dǎo)，幫助他們不斷提高能力。

3、結(jié)語

本文以《數(shù)字電子技術(shù)》課程的應(yīng)用、設(shè)計(jì)、仿真等能力為基本目標(biāo)，提出將項(xiàng)目教學(xué)法應(yīng)用于本課程，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的教學(xué)項(xiàng)目，項(xiàng)目由淺入深，以應(yīng)用為目的，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。