本科数字电子技术课程教学改革分析

时间:2022-05-06 08:44:19

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本科数字电子技术课程教学改革分析

摘要:结合CDIO项目教育理念和教学要求,对应用型本科电子电气类专业的专业基础课《数字电子技术》进行教学改革研究,从教学资料的准备,到教学模式、教学方法手段等方面进行了探索和实践。利用思维导图的记忆训练方法指导学生学习记忆相关概念,课堂中适当采用新型的智慧课堂形式,打造更好的课堂学习氛围,提升教学效果。

关键词:数字电子技术;教学改革;思维导图;智慧课堂;应用型人才

《数字电子技术》课程是电子信息与电气类专业的一门专业基础课程。[1]该课程主要研究各种半导体电子逻辑器件的性能、电路原理及其应用情况,是一门理论与实际应用紧密结合的课程。该课程具有理论抽象、实践性强、发展速度快等特点。该课程又为后续开设的微机原理、单片机原理与应用、传感器与检测技术等课程的学习提供了理论基础。可见,该课程的教学效果好坏直接影响了后续专业课程的学习。另外,数字电子技术课程知识点繁多,学生很难系统性地掌握这些知识,很容易造成一知半解的现象。所以,教师需在教学过程中积极大胆创新,寻找新方法,帮助学生快速建立完整的知识体系,提高学习效率。

1理论课课堂教学方法探索

1.1打造多媒体板书完美结合的高质量精品课堂,提高教学效率。多媒体教学教学方式是一个大趋势,高校中大部分课程已采用多媒体教学,多媒体教学有很多优势,但使用不当会带来很多负面影响。一方面,优秀的教学课件能精简教材内容,让学生快速抓住重点知识内容,可以利用图像、视频、声音和动画等多媒体技术将相关知识点、概念、定律及应用情况形象逼真地展示给学生,有效利用课堂时间。另一方面,适当穿插一些板书,对难以理解的教学内容和关键步骤进行推导,也可以进行典型例题的讲解,目的在于展示教学进度、层次和重点,有利于学生快速有效把握重要知识点,有效避免知识讲授过程中的“碎片化”现象。1.2采用思维导图记忆训练方法,有效梳理知识脉络。20世纪70年代初,英国的大脑基金会主席、心理学家、教育家TonyBuzan,根据人的大脑思维放射性特点提出了一种可视化的思维方法——思维导图。思维导图是一种应用于学习、思考、记忆等的有效思维模式,是大脑放射性思维的外部表现,是一种将思维图像化的技巧,也是将知识结构图像化的过程[2]。思维导图是一种结构化思考的高效工具,它可以帮助我们理清思绪,重塑更加有序的知识体系。比如它可以用来制作计划安排、读书笔记、事物分析、知识归纳等。作为应用型本科专业的教师,需充分了解本层次学生的学习习惯和记忆特点,在传授学生各课程知识点的同时,要注意引导学生建立起本课程内各知识点之间的联系,并能延伸到本课程和其他课程之间的联系,从而帮助学生构建起一个系统的网状知识架构。教师可尝试在数字电子技术课程的学习中引入思维导图记忆训练方法,可以使学生大脑潜能得到充分开发,有利于应用型人才的培养。1.3积极进行课堂互动,加强课程体系内外的联系。学习是一种认知活动,通过对课程整体内容的联系和比较,有助于学生对重要知识点的理解和掌握。教学中注意引导学生进行知识的联系,养成勤于思考的好习惯,例如,在讲解进制转换的知识时,引导学生总结出常用几种进制之间的转换方法。又如,三变量逻辑函数的设计方法有多种,引导学生比较几种方法的差异。此外,电路分析基础、模拟电子技术和数字电子技术这三门课程密不可分,教师在授课期间适时穿插一些知识点,提醒学生将这三门课程内容融会贯通。例如,采用模拟电子技术中分析电路的方法来分析权电阻网络D/A转换电路。[3]1.4利用先进的网络教学手段,及时进行学情分析。《数字电子技术》课程知识点多,内容繁杂,综合性要求又高,而课堂教学时间相对比较不足,教师为完成教学计划,教学节奏偏快,对学生的自学能力要求就较高,学生总体掌握知识效果不佳。为此,可利用超星学习通APP网络教学平台辅助教学。该平台可以课程介绍、教学方法、教学大纲、授课录像、多媒体课件、作业习题、在线考试、在线测验、实验指导、现场授课等内容,方便学生随时进行预习、自学、复习和进一步深入学习。[4]另外,可以设置一些任务点,对学生进行在线考核,系统会自动对学生做题情况进行统计分析,便于老师及时进行学情分析,掌握学生的学习动态,根据学习情况做一些针对性的改进措施,提高整体学习效率。

2重视实验课程改革,理论与实践联系更紧密

《数字电子技术课程》实验中也暴露出很多问题。由于学生对理论课知识无法及时理解消化,做完实验也不知所学知识有何用,并且会觉得实验枯燥乏味,缺乏激情和动力。由于一知半解,导致后续相关课程设计和毕业设计中仍然不能很好地将问题进行逻辑抽象。另外,现在开设的实验大多是验证性实验,学生的综合设计能力培养空间不大。因此,提出项目驱动式的实验教学改革思路:以项目需求为导向,以解决问题作牵引,以能力培养为重点。(1)实验项目的选择要有一定的趣味性,激发学生的实验兴趣,带着兴趣和好奇心去做实验,实验后会有成就感,会激发学习理论课的兴趣。[5](2)实验内容要与实际结合,紧跟社会需求,适应科技发展,让学生通过实验能够感受到所学习的知识是活生生的知识,所掌握的技术是实实在在的技术,学有所用,学以致用。(3)实验方法要以问题为导向,通过具体问题,引导学生学习实践,分析解决问题,使学生掌握工程研究和开发的基本方法。[6]

3CDIO理念应用于理论与实践教学过程

数字电子技术理论课程教学中,可选择部分章节教学内容采用项目教学法教学。实验课程教学中,所有实验项目都可以采用项目教学法。将数字电子技术的理论教学和实践教学充分结合。围绕一个项目,师生展开教学活动,以学生为中心,教师主要起到组织协调作用。当然,想要取得良好的教学效果也是有难度的,难点就是教师需准确掌握学生所学的知识结构和具有的学习能力,选取合适的任务,并要求所选任务既要包含教学知识点,又要能激发学生的学习兴趣。[7]例如,可以选择交通灯的设计作为一个任务,既包含组合逻辑电路的设计,又包含时序逻辑电路的设计,同时又是生活中常见的实物,项目难度适中,容易激发学生学习兴趣。学生需要独立制定设计方案、画出电路布线图、选择元器件、形成设计成果评价报告。通过一个任务的完成,使学生在获得基本知识的同时,锻炼了动手实践、搜索文献、撰写报告等多方面的能力,可谓一举多得。

4总结

数字电子技术课程教学过程中,需结合当下的技术要求,不断进行课程模式、教学方法的改革。知识、能力和素质拓展三大教学目标要始终贯穿在每个教学环节中,以适应企业的用人需求,达到应用型本科人才的培养目标。[8]

参考文献:

[1]张爱雪,宋晓庆.数字电子技术课程教学模式的改革研究[J].科技信息,2011(34):40-42

[2]李杰,叶冬.思维导图在“数字电子技术”课程教学中的应用[J].信息通信,2015(12):275-276.

[3]张友汉.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2004:100-115.

[4]刘晓柯.探索如何利用“学习通”移动教学平台开展在线学习与课堂教学相结合的混合式教学[J].佳木斯职业学院学报,2019(11):160-161.

[5]佘新平,余士求,余厚全.《数字电子技术》课程实验教学改革探索[J].实验科学与技术,2012,10(5):67-69.

[6]谭卢敏,冯新刚,王云龙.电子技术课程设计创新型教学模式研究与实践[J/OL].轻工科技,2019(11):170-171.

[7]徐肇杰.任务驱动教学法与项目教学法之比较[J].教育与职业,2008(11):36-37.

[8]胡保玲.地方本科院校应用型人才培养路径研究[J].文教资料,2017(01):128-129.

作者:左常玲 李伟 单位:安徽三联学院