楊　潔　魏淑桃

摘要:本文針對上海第二工業(yè)大學(xué)教學(xué)特色闡述了“計算機(jī)電路基礎(chǔ)”課程的建設(shè)過程。根據(jù)應(yīng)用型計算機(jī)專業(yè)學(xué)生要求專業(yè)知識點不同、學(xué)時偏少以及后續(xù)課程設(shè)置的要求,對如何展開新的教學(xué)模式進(jìn)行了探討,提出了符合本科計算機(jī)學(xué)生學(xué)習(xí),同時適應(yīng)學(xué)校自身教學(xué)改革需要的動態(tài)教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞:計算機(jī)電路基礎(chǔ);動態(tài)教學(xué)模式;課程建設(shè);教學(xué)現(xiàn)狀;教學(xué)特色

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

1引言

課程建設(shè)是高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的重要組成部分。自2003年教育部開展精品課程建設(shè)以來,精品課程在實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的開放與共享、促進(jìn)高校教學(xué)水平的提高、推動高校優(yōu)化師資隊伍結(jié)構(gòu)、更新教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方法和手段等方面顯示了強(qiáng)大的生命力和良好的示范性。

“計算機(jī)電路基礎(chǔ)”是我校計算機(jī)類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,它使學(xué)生通過學(xué)習(xí)計算機(jī)電路的基本概念、基本原理和典型電路的實用性分析,掌握計算機(jī)電路的有關(guān)知識,學(xué)會計算機(jī)電路的應(yīng)用設(shè)計技巧,為計算機(jī)組成、數(shù)字信號處理、單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用等后續(xù)課程打下堅實的基礎(chǔ)。但由于計算機(jī)專業(yè)和電子專業(yè)掌握的知識點不同,教學(xué)計劃和各門課程的授課時數(shù)都有所限制,一些電類基礎(chǔ)課程(如電工基礎(chǔ)等)已經(jīng)不可能作為獨立的課程列入教學(xué)計劃,那些沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)理念、教學(xué)模式已不適用于目前的教學(xué)環(huán)境。本文從課程的銜接、培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題能力和課程建設(shè)幾個角度入手,闡述了“計算機(jī)電路基礎(chǔ)”課程的動態(tài)教學(xué)模式。

2課程存在的問題和改進(jìn)方法

我?！坝嬎銠C(jī)電路基礎(chǔ)”課程存在以下一些問題。

首先,理論知識系統(tǒng)性太強(qiáng)。鑒于計算機(jī)專業(yè)和電子專業(yè)的側(cè)重點不同,課程涉及電路的基本概念和基本分析方法、模擬電路和數(shù)字電路的基本知識和基本內(nèi)容。這在大多數(shù)學(xué)校是作為三門課程開設(shè)的(分別為“電路分析基礎(chǔ)”、“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”和“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”),現(xiàn)在把它們壓縮成一門課,而且總學(xué)時只有64學(xué)時,外加一個平均48學(xué)時的小學(xué)期實習(xí)課,這是學(xué)生感到學(xué)習(xí)有困難的根源。

其次,理論聯(lián)系實際不夠。學(xué)生對于理論知識學(xué)習(xí)的熱情僅限于考試合格,并沒有真正把理論知識和實踐有機(jī)地結(jié)合起來,學(xué)習(xí)興趣和信心,而且比較被動,通常是教師教什么學(xué)生就記什么。

最后,教學(xué)手段有待改進(jìn)。“計算機(jī)電路基礎(chǔ)”課程的教學(xué)方式仍舊比較傳統(tǒng),隨著教學(xué)技術(shù)手段的快速發(fā)展,該課程也應(yīng)當(dāng)脫離一個粉筆一節(jié)課的模式,積極探索教學(xué)方法和手段的改革。

針對上述幾個突出的問題,我們在建設(shè)“計算機(jī)電路基礎(chǔ)”課程過程中也注意采取了相應(yīng)方法。例如,在教材內(nèi)容的選擇上貫徹重點基礎(chǔ)理論知識不能丟和實踐聯(lián)系密切的理論知識不能少的原則。針對計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的特點,我們出版了《計算機(jī)電路基礎(chǔ)》教材,達(dá)到因材施教的目的;在理論聯(lián)系實際方面,除教材內(nèi)容精心安排之外,還專門安排一個小學(xué)期進(jìn)行集中實習(xí),使學(xué)生可以真正理論聯(lián)系實際,加強(qiáng)動手能力的訓(xùn)練,為畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ);在教學(xué)手段和方法上,任課教師都采用多媒體教學(xué)方式、多形式、多方位、多角度地展現(xiàn)教學(xué)材料,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,開通了對應(yīng)的教學(xué)網(wǎng)站,網(wǎng)站上有豐富的教學(xué)資源供學(xué)生隨時隨地下載,有互動的論壇,供學(xué)生和教師答疑解惑。借助良好的交互性,學(xué)生學(xué)習(xí)更加主動,學(xué)習(xí)積極性學(xué)習(xí)效率顯著提高。綜上所述,這些都改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法,實現(xiàn)一種動態(tài)的教學(xué)模式。

3課程內(nèi)容動態(tài)變化

學(xué)習(xí)“計算機(jī)電路基礎(chǔ)”這門課程,要求學(xué)生有較扎實的數(shù)學(xué)、物理等知識,如果在授課時只考慮教材的邏輯體系而忽視學(xué)生的知識基礎(chǔ),學(xué)生聽課就會如同霧里看花,教師課后輔導(dǎo)也是苦不堪言。因此從實際出發(fā)改革課程內(nèi)容,打破學(xué)科性,減少理論性勢在必行。我們強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論部分要突破一成不變的格局,內(nèi)容以必需、夠用為度,著重基本概念、基本物理過程和基本公式的應(yīng)用,淡化繁瑣的理論推導(dǎo)。例如半導(dǎo)體器件部分,以建立必要的概念為一種尺度,不必過多討論二極管、三極管、場效應(yīng)管等半導(dǎo)體器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu),也不必在載流子如何運動等問題上花大量理論課時,而將重點放在掌握半導(dǎo)體器件的特性、測試和使用方法上。又例如邏輯門部分,也只需按要求了解它們的基本工作過程,不必詳細(xì)講解各種邏輯門內(nèi)部電路的原理,只要在負(fù)載特性和連接特點上下功夫。教學(xué)內(nèi)容的動態(tài)變化會使學(xué)生更快掌握并應(yīng)用新知識。

講授“計算機(jī)電路基礎(chǔ)”的時候,也要突出計算機(jī)專業(yè)的特色,緊密結(jié)合計算機(jī)專業(yè)的后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)。比如計算機(jī)組成原理等課程,就要涉及到寄存器、存儲器、加法器、編碼器、譯碼器等具體元器件的原理和使用。在講授涉及到專業(yè)課程的知識單元時,要多選講這些元器件能解決的具體問題或具體應(yīng)用方法,使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課程時碰到類似問題可以迎刃而解。

4加強(qiáng)學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)

專業(yè)基礎(chǔ)知識教學(xué)非常重要,但是學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的目的在于應(yīng)用。如果只強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)傳授知識,而忽視知識應(yīng)用能力的培養(yǎng),教育出來的學(xué)生只能是沒有實際本領(lǐng)的“書呆子”;如果只注意到教學(xué)要依賴于能力發(fā)展的一面而忽視教學(xué)可促進(jìn)能力發(fā)展的一面,那么也勢必使學(xué)生缺乏獨立獲取新知識的能力,缺乏知識應(yīng)用能力和開拓創(chuàng)新精神。在課程建設(shè)的過程中,我們嘗試從下面幾方面切實培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用基礎(chǔ)理論知識的本領(lǐng)和分析解決實際問題的能力。

4.1培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生的動手能力

在傳統(tǒng)教學(xué)中,實驗只是作為理論教學(xué)的輔助環(huán)節(jié),內(nèi)容多是驗證基本定律和定理,更嚴(yán)重的是實驗環(huán)節(jié)不重視操作和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實習(xí)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)可以改變以往驗證性實驗為主的實驗內(nèi)容,增強(qiáng)實踐操作性和設(shè)計創(chuàng)新性的內(nèi)容;并在課程結(jié)束后開展集中實訓(xùn)課程,著重培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力。實驗實習(xí)課程也可以作為一門獨立的課程考核,從學(xué)生最關(guān)心的“問題”上動態(tài)加強(qiáng)學(xué)生動手能力的培養(yǎng)訓(xùn)練。

4.2培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決問題的能力

指導(dǎo)學(xué)生實習(xí)實驗時,教師不應(yīng)對過程講得過于詳細(xì),否則學(xué)生沒經(jīng)過大腦思考就按照老師講解的步驟照貓畫虎,有的學(xué)生甚至連實習(xí)實驗做的是什么都沒搞清楚,更何談動手能力的提高呢?要安排一些強(qiáng)制性預(yù)習(xí)內(nèi)容(如要求學(xué)生在實驗前選好儀表的量程;了解芯片各管腳的作用;熟悉實驗步驟和相應(yīng)的表格等)。培養(yǎng)學(xué)生查閱相關(guān)資料、分析和解決問題的能力,增強(qiáng)學(xué)生參與實習(xí)實驗的深度。

4.3重視綜合實習(xí)實訓(xùn)課

通過一個學(xué)期的理論學(xué)習(xí),集中安排2～3周的綜合實習(xí)實訓(xùn)是很必要的。學(xué)生通過對電路的設(shè)計、焊接、調(diào)試等步驟,加深對理論知識的理解,同時受到工程設(shè)計方面的訓(xùn)練,提高綜合能力,提高實踐動手能力和設(shè)計創(chuàng)新能力。我們的實習(xí)實訓(xùn)課內(nèi)容按照循序漸進(jìn)的原則,分驗證型、設(shè)計型、綜合設(shè)計型三階段進(jìn)行。

5課程建設(shè)的特色

在“計算機(jī)電路基礎(chǔ)”課程建設(shè)中,我們的做法具有以下特色。

5.1課程內(nèi)容的整合

“計算機(jī)電路基礎(chǔ)”涵蓋了三門主要課程的教學(xué)內(nèi)容,教材的選擇是比較大的問題。若選用現(xiàn)成的教材,學(xué)生至少要選擇三門相關(guān)的參考書,這樣會嚴(yán)重影響知識的連貫性,給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來很大困擾。為此,我們編寫課程建設(shè)需要的教材,為慎重起見,先以講義形式在校內(nèi)使用,經(jīng)過幾年試用逐步完善,形成了適合課程建設(shè)要求的應(yīng)用型教材。

5.2現(xiàn)代化教學(xué)手段

“計算機(jī)電路基礎(chǔ)”課程有配套的多媒體課件,教師通過動畫演示,對其中的重點、難點作詳細(xì)講解。本課程涉及到電路分析、中大規(guī)模集成芯片等內(nèi)容,如果全部在黑板上作圖演示,學(xué)生注意力很難集中,還很難完成課程的進(jìn)度要求。而采用多媒體教學(xué)手段,直觀易懂,單位課時內(nèi)傳授的信息量也比較大,可以開拓學(xué)生的視野,使復(fù)雜抽象的問題形象化。

5.3活躍課堂氣氛

由于該課程理論性與邏輯性較強(qiáng),學(xué)生學(xué)習(xí)時存在相當(dāng)難度,對于一些基礎(chǔ)差、反應(yīng)慢的學(xué)生來說學(xué)習(xí)難度更大。為了調(diào)動大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,除部分改變演講

式的授課方式外,教師還在習(xí)題和思考題上作了一些設(shè)計。我們還經(jīng)常征詢學(xué)生的意見,調(diào)整授課內(nèi)容、進(jìn)度、方式,盡量使之與學(xué)生的認(rèn)知水平相適應(yīng),鼓勵學(xué)生隨時提出問題,發(fā)表不同的見解。除固定答疑時間外,還在網(wǎng)絡(luò)上設(shè)立討論區(qū),教師輪流值班,對提出的問題都會給予熱情的回應(yīng)。通過多樣化、討論式地解答問題,學(xué)生對所學(xué)的知識印象更加深刻,掌握得更加牢固。

5.4建立互動性較強(qiáng)的教學(xué)網(wǎng)站

“計算機(jī)電路基礎(chǔ)”課程開發(fā)了交互性比較強(qiáng)的教學(xué)網(wǎng)站,網(wǎng)站上除了有電子版圖書、教學(xué)資料、課堂講義、多媒體課件等內(nèi)容外,還提供在線測試、課程教學(xué)論壇、教學(xué)錄像等互動性很強(qiáng)的內(nèi)容,用于輔助課堂教學(xué)。網(wǎng)站不僅僅是課堂教學(xué)的補(bǔ)充,還是教師和學(xué)生討論問題的樂園,學(xué)生也會把自己學(xué)習(xí)中得意的地方拿到討論區(qū)“曬一把”,對課堂教學(xué)有較大的促進(jìn)作用。

6結(jié)語

作為計算機(jī)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,“計算機(jī)電路基礎(chǔ)”為后續(xù)課程打下基礎(chǔ)。更為重要的是,要發(fā)揮計算機(jī)專業(yè)的特色,強(qiáng)調(diào)實用、夠用的原則,動態(tài)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式,加強(qiáng)學(xué)生分析、解決實際問題的能力和實際操作能力,這才是“計算機(jī)電路基礎(chǔ)”教學(xué)改革的必由之路。

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