摘 要: 《數(shù)字電子技術(shù)》是電子信息工程類(lèi)各專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。針對(duì)高職高專(zhuān)學(xué)生的特點(diǎn),作者將項(xiàng)目教學(xué)法的學(xué)習(xí)模式引入到高職高專(zhuān)的《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)中,對(duì)如何把理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合,提高學(xué)生的技能水平作了探索。
關(guān)鍵詞: 《數(shù)字電子技術(shù)》 項(xiàng)目教學(xué)法 教學(xué)設(shè)計(jì)
《數(shù)字電子技術(shù)》是電子信息工程類(lèi)各專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程。我們應(yīng)通過(guò)本課程的教學(xué),使學(xué)生掌握基本數(shù)字電路的工作原理、分析和設(shè)計(jì)方法及其應(yīng)用。為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和專(zhuān)業(yè)知識(shí),以及今后解決實(shí)際技術(shù)問(wèn)題打下理論基礎(chǔ)和實(shí)踐基礎(chǔ)。本課程在培養(yǎng)學(xué)生讀圖能力、根據(jù)需要選用基本單元電路和常用集成電路的能力、定量估算簡(jiǎn)單單元電路和電路參數(shù)能力等方面起著重要作用。學(xué)生應(yīng)掌握常用的數(shù)制和碼制、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、邏輯門(mén)電路、集成觸發(fā)器等基本數(shù)字器件的邏輯功能、電路特性;掌握組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路的分析和設(shè)計(jì)方法;熟悉數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用;了解可編程邏輯器件的特點(diǎn)和分類(lèi)。本課程是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課,因此要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,除要求掌握各種電路的基本原理和邏輯功能外,更重要的是能靈活運(yùn)用,綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)正確使用集成器件進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)和解決問(wèn)題。項(xiàng)目教學(xué)法突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,由以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心,由以課本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴绊?xiàng)目”為中心,由以課堂為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫?shí)際經(jīng)驗(yàn)為中心。在參與項(xiàng)目完成的過(guò)程中學(xué)生能更好、更快地掌握所學(xué)知識(shí),學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性大大提高。
1.《數(shù)字電子技術(shù)》項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)設(shè)計(jì)
根據(jù)高職高專(zhuān)教育由“重視規(guī)模發(fā)展”轉(zhuǎn)向“注重提高質(zhì)量”的發(fā)展要求,高職高專(zhuān)應(yīng)以培養(yǎng)就業(yè)市場(chǎng)為導(dǎo)向的具備職業(yè)化特征的高素質(zhì)技能型人才為目標(biāo)。我結(jié)合教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》(教高[2006]16號(hào)文)精神,本著“以服務(wù)為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向、以能力為本位”的指導(dǎo)思想,本著“工學(xué)結(jié)合、項(xiàng)目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、教學(xué)做一體化”的原則,根據(jù)教學(xué)大綱的要求,以數(shù)字電子技術(shù)的經(jīng)典項(xiàng)目為載體,將教學(xué)內(nèi)容按項(xiàng)目模塊進(jìn)行設(shè)計(jì),全部教學(xué)內(nèi)容共分為9個(gè)項(xiàng)目:項(xiàng)目1簡(jiǎn)單搶答器的制作;項(xiàng)目2產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)與制作;項(xiàng)目3一位加法計(jì)算器的設(shè)計(jì)與制作;項(xiàng)目4電動(dòng)機(jī)運(yùn)行故障監(jiān)測(cè)報(bào)警電路的制作;項(xiàng)目5由觸發(fā)器構(gòu)成的改進(jìn)型搶答器的制作;項(xiàng)目6數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作;項(xiàng)目7叮咚門(mén)鈴的制作;項(xiàng)目8數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)與制作;項(xiàng)目9鋸齒波發(fā)生器的設(shè)計(jì)與制作。每一個(gè)項(xiàng)目由相應(yīng)的項(xiàng)目工作任務(wù)單、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)目標(biāo)、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)設(shè)備與器件、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)電路設(shè)計(jì)與仿真、實(shí)訓(xùn)電路的安裝與功能驗(yàn)證、完成電路的詳細(xì)分析及編寫(xiě)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)報(bào)告、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)考核等部分構(gòu)成。每一個(gè)項(xiàng)目在學(xué)生開(kāi)始電路設(shè)計(jì)與制作之前安排有相應(yīng)的知識(shí)鏈接,介紹本項(xiàng)目涉及的理論知識(shí);安排相應(yīng)的技能訓(xùn)練項(xiàng)目,給學(xué)生在相關(guān)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行簡(jiǎn)單的一些相關(guān)實(shí)驗(yàn),來(lái)完成了解項(xiàng)目所用集成電路管腳分布、功能測(cè)試等前期工作。
項(xiàng)目教學(xué)法設(shè)計(jì)應(yīng)注意:以學(xué)生為主體,教師起指導(dǎo)作用;項(xiàng)目的選取是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵;創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的資源和協(xié)作學(xué)習(xí)的環(huán)境是教師最主要的工作;要以學(xué)生完成項(xiàng)目的情況來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,更要關(guān)注過(guò)程。
2.《數(shù)字電子技術(shù)》項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)實(shí)施
以項(xiàng)目6數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作為例說(shuō)明項(xiàng)目的具體實(shí)施細(xì)節(jié),首先每班同學(xué)按三個(gè)學(xué)生分成一組,總共分成10-15組,計(jì)劃用8-10課時(shí)時(shí)間來(lái)完成該項(xiàng)目?jī)?nèi)容。
教師先展示數(shù)字電子鐘的實(shí)物,說(shuō)明電子鐘電路的大致構(gòu)成,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)鏈接1“計(jì)數(shù)器及應(yīng)用”的學(xué)習(xí),包括二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn)、常用計(jì)數(shù)器芯片的介紹等內(nèi)容。然后安排技能訓(xùn)練:計(jì)數(shù)、譯碼和顯示電路綜合應(yīng)用,在其中完成LS161、LS90等常用計(jì)數(shù)器芯片的功能測(cè)試,設(shè)計(jì)完成二十四進(jìn)制、六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)、譯碼和顯示電路的鏈接與測(cè)試等工作。之后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)鏈接2“數(shù)字鐘的電路組成及原理”的學(xué)習(xí),了解秒脈沖產(chǎn)生電路、校時(shí)電路、報(bào)時(shí)電路等電路的構(gòu)成及工作原理。最終項(xiàng)目工作任務(wù)為“數(shù)字鐘設(shè)計(jì)與制作”,項(xiàng)目工作任務(wù)單如下:教師引導(dǎo)項(xiàng)目小組制定工作計(jì)劃;完成數(shù)字鐘的電路設(shè)計(jì)任務(wù);用Multisim或者Proteus等軟件進(jìn)行電路仿真;如果沒(méi)有問(wèn)題,則再用Multisim等軟件進(jìn)行PCB電路板設(shè)計(jì)與制作;項(xiàng)目小組完成相關(guān)元器件的購(gòu)買(mǎi)及檢測(cè);完成電路插件、焊接、功能檢測(cè)和故障排除;通過(guò)項(xiàng)目小組討論完成電路的詳細(xì)分析及寫(xiě)出項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)報(bào)告。項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)目標(biāo)為:熟悉數(shù)字鐘的結(jié)構(gòu)與各部分的工作原理;掌握數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)、制作方法;熟悉中規(guī)模集成電路和顯示器件的使用方法。項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)電路的安裝及調(diào)試包括:秒信號(hào)電路調(diào)試;計(jì)數(shù)器電路的調(diào)試;譯碼顯示電路的調(diào)試;校時(shí)電路的調(diào)試;報(bào)時(shí)電路的調(diào)試。項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)考核:先由學(xué)生對(duì)自己的工作結(jié)果進(jìn)行自我評(píng)估,再由教師進(jìn)行檢查評(píng)分。師生共同討論、評(píng)判項(xiàng)目工作中出現(xiàn)的問(wèn)題及小組成員的表現(xiàn),學(xué)生解決問(wèn)題的方法和學(xué)習(xí)行動(dòng)的特征。通過(guò)對(duì)比師生評(píng)價(jià)結(jié)果,找出造成結(jié)果差異的原因。
3.《數(shù)字電子技術(shù)》項(xiàng)目教學(xué)法的效果
項(xiàng)目教學(xué)法是一種教和學(xué)的模式,它集中關(guān)注某一學(xué)科的中心概念和原則,旨在把學(xué)生融入有意義的任務(wù)完成的過(guò)程中,讓學(xué)生積極地學(xué)習(xí)、自主地進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu),以現(xiàn)實(shí)的學(xué)生生成的知識(shí)和培養(yǎng)起來(lái)的能力為最高成就目標(biāo)。項(xiàng)目學(xué)習(xí)可以成為概念的教與學(xué)所賴(lài)以存在的學(xué)習(xí)的中心環(huán)節(jié),而不僅僅是在努力學(xué)習(xí)過(guò)程之后進(jìn)行的一種輔助性的充實(shí)。在《數(shù)字電子技術(shù)》課程中采用項(xiàng)目教學(xué)法后,不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,而且提高了學(xué)生的實(shí)際操作能力,為以后相關(guān)課程的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。
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