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摘要:數(shù)字電子技術(shù)課程是電類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,在整個專業(yè)課程體系中起著承上啟下的作用。為解決民辦高校學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、能力層次不一、學(xué)習(xí)興趣不高等問題,本文以項目式教學(xué)方法為出發(fā)點,提出一種探究式的學(xué)習(xí)模式,將教學(xué)內(nèi)容、知識點融入一個個微小項目中,以真實的電路環(huán)境,引導(dǎo)學(xué)生獨立、快速地完成項目,同時培養(yǎng)學(xué)生個人思考問題的能力,提升學(xué)習(xí)自信心與積極性。
關(guān)鍵詞:微項目;《數(shù)字電子技術(shù)》;教學(xué)法
0引言
《數(shù)字電子技術(shù)》是電類專業(yè)一門不可缺少的專業(yè)基礎(chǔ)課程,它既有自身的理論體系,又有很強的實踐性。該課程是學(xué)生準(zhǔn)備走向更復(fù)雜更實用的應(yīng)用領(lǐng)域,是參加“全國大學(xué)生電子競賽”前的技能培訓(xùn)課程,作用在于鞏固基礎(chǔ)、注重設(shè)計、培養(yǎng)技能、追求創(chuàng)新、走向?qū)嵱?。學(xué)好該課程,能為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ),是電氣、電子及通信等電類專業(yè)課程體系中的重要一環(huán)?!稊?shù)字電子技術(shù)》課程涉及知識點多,實用性強,純粹的理論講解并不能滿足學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。為加大實踐環(huán)節(jié),提高學(xué)生應(yīng)用能力,很多高校,尤其是高職高專院校,積極進行項目式教學(xué)的課堂探索,但因數(shù)字電子技術(shù)課程本身的限制,展開項目式教學(xué)過程中,對學(xué)生知識點的綜合運用能力較強,而且相關(guān)項目所涉及的知識點較多,再加上整合項目過程中,仍脫離不開傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制,對民辦高校學(xué)生而言,效果并不是很理想。本文從民辦高校學(xué)生能力需求為出發(fā)點,以微項目為載體,重構(gòu)《數(shù)字電子技術(shù)》課程內(nèi)容,對應(yīng)用型本科院校課程改革進行積極探索,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提升市場競爭力。
1民辦高?!稊?shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)中存在的問題
《數(shù)字電子技術(shù)》是我校電氣工程及其自動化、通信工程、電子信息工程等專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,也是核心課程。該課程前身為《數(shù)字電路》,最早面向2004級本科學(xué)生開課。2019版人才培養(yǎng)方案中,按教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)命名方式,更改為《數(shù)字電子技術(shù)》。這期間,對理論和實驗教學(xué)課時比例進行多次調(diào)整,但教學(xué)方法上仍偏重于理論知識點的講解,導(dǎo)致學(xué)生實驗時,做出實驗結(jié)果,卻不能將理論運用其中,對實驗結(jié)果進行分析,知識的運用能力較差,也給教學(xué)帶來了很大的弊端。存在的問題主要有以下幾個方面:
(1)從教學(xué)內(nèi)容上講,課堂教學(xué)偏重理論,各種數(shù)字電路的實物元件基本以圖片形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前,給學(xué)生的直視感不強,同時理論教學(xué)注重基礎(chǔ)知識能力的訓(xùn)練,要求學(xué)生會分析和設(shè)計各種功能的數(shù)字電路。目前,課堂教學(xué)上主要讓學(xué)生按照分析或設(shè)計的步驟,完成功能的分析,或設(shè)計出邏輯電路圖,真正的實物制作過程并未實現(xiàn),理論與實踐的結(jié)合度不夠。這樣,工程設(shè)計的理念無法完全呈現(xiàn)在學(xué)生面前,僅限于理論設(shè)計部分,參與到各種學(xué)科競賽時,就會感覺在看天書一般無從下手,直接放棄參賽機會,與其他院校學(xué)生同臺競賽的機會也就喪失了,大大打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
(2)從實驗教學(xué)上講,學(xué)生解決實際問題的能力不強。實驗課堂上,大部分學(xué)生都能根據(jù)邏輯表達式或邏輯電路圖連接出正確的電路進行實驗結(jié)果的測試。但在調(diào)試實驗電路、分析實驗結(jié)果上存在很大問題,尤其是一些基礎(chǔ)較差的學(xué)生,在連接電路后未能得出應(yīng)用的實驗現(xiàn)象時,就會畏難,直接放棄調(diào)試;更有一部分學(xué)生得出正確的結(jié)果,但卻不知如何將所學(xué)習(xí)的理論與實驗結(jié)果結(jié)合起來進行分析,理論與實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)嚴(yán)重。究其主要原因還是在于學(xué)生主動學(xué)習(xí)意識不強,不善于主動思考,積極解決問題,對教師依賴性強。
(3)從考核方式上,以傳統(tǒng)試卷方式進行考核,對實驗的考核欠缺,而且數(shù)字電子技術(shù)實驗占比不高,沒有統(tǒng)一的考核方式進行考核,學(xué)生重視性不強,將大部分時間用在了理論考核上,同時對創(chuàng)新能力的考核也無法在試卷中體現(xiàn)出來,對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)無法很好地達到要求。由此可見,我校目前關(guān)于《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)無論從教學(xué)內(nèi)容上還是考核方式上,都無法滿足社會對高校人才培養(yǎng)的需求。
2微項目教學(xué)法的特點
近些年,高校院校積極探索課程教學(xué)改革,尤其是項目式教學(xué)獨領(lǐng)風(fēng)騷,但因《數(shù)字電子技術(shù)》課程本身的限制,知識點多,理論性強,故而,項目式教學(xué)在高職高專院校中得到廣泛應(yīng)用,應(yīng)用型高校相對而言較少,針對項目式教學(xué)的教材更是少之又少。項目教學(xué)法就是在老師的指導(dǎo)下,將一個相對獨立的項目交由學(xué)生自己處理,信息的收集、方案的設(shè)計、項目實施及最終評價,都由學(xué)生自己負(fù)責(zé),學(xué)生通過該項目的進行,了解并把握整個過程及每一個環(huán)節(jié)中的基本要求。不再把教師掌握的現(xiàn)成知識技能傳遞給學(xué)生作為追求的目標(biāo),教師已經(jīng)不是教學(xué)中的主體地位,而是成為學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的引導(dǎo)者、指導(dǎo)者和監(jiān)督者,大大提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。但對民辦高校學(xué)生而言,學(xué)生能力層次參差不齊,大部分學(xué)生基礎(chǔ)較差,對項目的綜合把握能力不夠,尤其是如何將一個大的項目劃分為各模塊與知識點,逐個擊破存在很大問題,同時資料的收集與整理,不會去糟粕取精華,只是簡單的堆砌,設(shè)計方案簡單無新意,創(chuàng)新力度不夠。而微型項目驅(qū)動教學(xué)法實質(zhì)上是在項目上教學(xué)法的基礎(chǔ)上,提出的一種探究性的學(xué)習(xí)模式。它以項目教學(xué)為出發(fā)點,對教學(xué)內(nèi)容進行分解,考慮學(xué)生能力層次,將教學(xué)內(nèi)容、知識點融入一個個微小項目的真實情境中,引導(dǎo)學(xué)生能夠獨立、快速地完成項目,同時培養(yǎng)學(xué)生個人思考問題的能力,積極推進學(xué)生參與學(xué)科競賽,培養(yǎng)解決實際工程項目及團隊協(xié)作的能力。
3微項目教學(xué)法在課程中的應(yīng)用探究
微項目教學(xué)是將理論與實踐融于一體的教學(xué)模式。把理論知識和實踐知識較好的融于到具體項目是搞好項目教學(xué)的關(guān)鍵,所以,數(shù)字電子技術(shù)采用微項目式教學(xué)方式是一種發(fā)展趨勢。根據(jù)我校教學(xué)理念及人才培養(yǎng)方案,《數(shù)字電子技術(shù)》課程,以O(shè)BE成果為導(dǎo)向,結(jié)合CDIO教學(xué)理念,以最終目標(biāo)(最終學(xué)習(xí)成果)為起點,反向進行課程設(shè)計,開展教學(xué)活動。課程與教學(xué)設(shè)計從最終學(xué)習(xí)成果反向設(shè)計,以確定所有邁向最終學(xué)習(xí)成果的教學(xué)的適切性。目前,課程的理論及實驗與實際生活生產(chǎn)分離,注重理論教學(xué)與驗證性實驗教學(xué),因此需要通過項目式教學(xué)的方式,以微項目方式融入課程教學(xué),讓學(xué)生明白其知識點的運用,同時在實驗室中完成相應(yīng)的實驗項目,將理論和實踐有機結(jié)合。具體的微項目與知識點對應(yīng)情況如表1所示。本課程在實施過程中,內(nèi)容分理論與實驗,采取線下教學(xué)模式,泛雅平臺建設(shè)線上課程資源,供學(xué)生預(yù)習(xí)、鞏固知識點,線上互動等。理論教學(xué)過程中,以微項目為出發(fā)點,根據(jù)項目的任務(wù),進行分析和歸納,得出相關(guān)知識點,并一一進行講解,這種由實際問題出發(fā),引出所涉及的相關(guān)知識點的微項目教學(xué)方法,大大地激發(fā)學(xué)生了學(xué)習(xí)興趣,每一個概念的引入應(yīng)遵循微項目—抽象—概念—具體實施—微項目的形成過程。教學(xué)設(shè)計應(yīng)改變原有的課程分立的情況,使得前后課程能夠有機結(jié)合,加強基本概念、基本分析方法的應(yīng)用,盡量減少數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程,合理組織教學(xué)內(nèi)容,簡化學(xué)生的認(rèn)知過程。教學(xué)過程設(shè)計從五個方面展開:創(chuàng)設(shè)情境,引出項目;師生互動,分析項目,導(dǎo)入新知識;合作學(xué)習(xí),完成項目;仿真及實驗驗證;多維評價,拓展思維。既融合了多種教學(xué)方法,同時將理論與實踐結(jié)合,更好的拓展思維,營造師生互動的良好課堂氣氛。目前,數(shù)字電子技術(shù)采用模/數(shù)綜合平臺進行實驗教學(xué),學(xué)生通過使用集成芯片完成芯片驗證,并利用該芯片完成相應(yīng)的微項目設(shè)計,從基礎(chǔ)到綜合再到創(chuàng)新,很好地解決了學(xué)生能力不一的問題,也讓學(xué)生在實驗中獲得了成績感,但整個項目的統(tǒng)一性還沒有很好地完成。故而,實驗課程將原有實操型,改為上位機到下位機一體化設(shè)計,體現(xiàn)CDIO工程教學(xué)理念,同時可以讓學(xué)生知道軟件仿真和實際連線的區(qū)別,學(xué)會自己動手排錯、檢錯,達到從構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作完成產(chǎn)品生產(chǎn)周期,注重課程之間的有機聯(lián)系,讓學(xué)生以主動的、實踐的方式學(xué)習(xí)工程知識。
4結(jié)語
采用微項目教學(xué)法能有效解決民辦高校學(xué)生基礎(chǔ)薄弱的問題,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)化被動為主動,積極探索學(xué)習(xí)的奧妙,同時在一個個微項目,通過自己的構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)及運作,完成整個項目的生產(chǎn)周期,大大提升了學(xué)習(xí)的主觀能動性,也在一個個微項目中收獲學(xué)習(xí)的自信心和積極性。
作者:趙慶 單位:武昌工學(xué)院信息工程學(xué)院