廣西電力職業(yè)技術(shù)學院 呂 琳

數(shù)字電子技術(shù)課程教學方法實踐與探討

廣西電力職業(yè)技術(shù)學院 呂 琳

針對高職高專院校數(shù)字電子技術(shù)課程教學方法展開研究，通過分析數(shù)字電子技術(shù)課程的特點和現(xiàn)狀，結(jié)合作者己身對教學理念和教學過程的體會，分別對黑板教學、多媒體教學、項目化教學等三種教學方法提出了一些探討。

數(shù)字電子技術(shù)；多媒體；項目化；教學實施

1.數(shù)字電子技術(shù)課程特點與現(xiàn)狀

數(shù)字電子技術(shù)課程是大學計算機、電氣、電子類專業(yè)的一門專業(yè)基礎課程。根據(jù)專業(yè)的不同，所學習的數(shù)字電子技術(shù)課程的內(nèi)容范圍也略有不同。本文是基于高職院校應用電子技術(shù)專業(yè)所學習的數(shù)字電子技術(shù)課程的基礎上進行相應的教學改革的探討。

在現(xiàn)行的應用電子技術(shù)專業(yè)教育中，電子技術(shù)課程體系往往劃分為模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩條教學主線。兩條教學主線相輔相成，但各自有著自己顯著的特點和后續(xù)課程。數(shù)字電子技術(shù)具有邏輯性強、內(nèi)容抽象難懂，其后續(xù)課程主要為單片機應用技術(shù)、EDA技術(shù)、PLC應用技術(shù)等課程。

當前電子電路的迅猛發(fā)展，目前已從超大規(guī)模集成電路發(fā)展到了甚大規(guī)模集成電路，隨著電子電路集成度的提高，電子電路技術(shù)也日益復雜化。這使得數(shù)字電子技術(shù)課程的內(nèi)容也較之過去更為復雜，與其密切相關的后續(xù)課程也日漸多樣化。因此，數(shù)字電子技術(shù)課程體系的優(yōu)化和教學改革成為了當前高職院校教學過程中面臨的重要課題。

2.現(xiàn)行教學方法的優(yōu)點和弊端

現(xiàn)行數(shù)字電子技術(shù)課程的教學方法因受制于這門課程理論、邏輯性強的這一固有的課程特點，目前眾多高職院校仍然主要以原始的黑板+PPT進行講授教學，輔以指導完成驗證性實驗。在過去的幾十年中，中國的職業(yè)教育一直主要以教師講授的模式存在，這樣的教學曾給我國培養(yǎng)出了許多計算機、電子電氣類的高級人才。因此，筆者認為以傳統(tǒng)模式進行講授教學也并非如一些改革人士口中的一無是處。

傳統(tǒng)的教學模式對理論的重視度較高，由于主要以教師講授為主，在整門課程的教學當中理論系統(tǒng)條理清晰、環(huán)環(huán)相扣。以傳統(tǒng)模式培養(yǎng)出來的學生，往往理論分析能力強、基本功扎實。這也是許多教師不愿意放棄這種傳統(tǒng)教學模式的原因之一。

然而，我國高職院校的生源大多來自于本科院校的落榜生，加之近年來生源人數(shù)有所下降，致使進入高職院校學習的學生往往呈現(xiàn)出理科基本功差、不愛學習、自卑等特點。而數(shù)字電子技術(shù)邏輯性強、內(nèi)容抽象，僅憑教師的講授，基礎知識薄弱的高職學生難以理解課程內(nèi)容，從而漸漸喪失對學習的信心。

另一方面，現(xiàn)行數(shù)字電子技術(shù)教學存在著過度理論化、內(nèi)容抽象、理論和實際應用脫離等問題。實驗教學也基本處在僅完成基本的驗證性實驗的階段，缺少創(chuàng)新教育，難以培養(yǎng)學生獨立創(chuàng)新思維和能力。筆者在平時的教學實踐中發(fā)現(xiàn)，通過傳統(tǒng)教學模式進行指導的學生絕大多數(shù)僅能完成簡單的驗證性實驗，難以完成探究性實驗。

3.教學方法改革的探索與實踐

筆者在日常的教學過程當中，參考我校應用電子技術(shù)教學團隊多年的教學經(jīng)驗，并結(jié)合己身對教學理念和教學過程的體會，先后進行了最傳統(tǒng)的純黑板教學、多媒體教學以及項目導向式教學等三種不同的教學方式的嘗試。以下分別對這三種不同的教學方式進行對比與探討。

3.1 純黑板教學

純黑板教學是指在教學過程當中，僅使用黑板板書這一手段進行口頭講授的教學方法。這種教學方法是最為傳統(tǒng)的一種教學方法。筆者在教學過程當中發(fā)現(xiàn)，如基本的邏輯代數(shù)、卡諾圖等純理論化的基本知識和基本分析方法等內(nèi)容的講解，使用純黑板教學效果良好。數(shù)字電子技術(shù)整門課程，其實質(zhì)都是在邏輯代數(shù)的基礎上進行后續(xù)延伸，無論是組合邏輯電路還是時序邏輯電路，都以邏輯代數(shù)作為基本分析手段進行數(shù)字電路分析。因此，這一部分內(nèi)容掌握情況的好壞直接關系到了這門課程后續(xù)內(nèi)容是否能正確理解和掌握。使用黑板進行口頭講授，師生之間會在思路方面有一個較為直接的交流，相當于教師作為學生的代筆人，用粉筆將師生共同思考完成的思路和步驟一一列在黑板上。在此過程中，學生的思路跟隨教師的思路，學生有充足的時間思考，并且能即時性的得到教師的提示和引導，從而良好的完成基本分析方法的學習。

盡管這種方法在進行基本分析方法的教學中效果出色，但是在數(shù)字電子技術(shù)課程后續(xù)內(nèi)容中，這種方法呈現(xiàn)出了許多不足之處。結(jié)束基本分析方法的教學之后，往往會進入到電路部分的教學。應用電子技術(shù)專業(yè)所學習的數(shù)字電子技術(shù)課程的內(nèi)容，通常會大量接觸到各種不同的電路，這些電路從簡單到復雜，簡單的電路通過教師在黑板上進行畫圖講解的效果尚且差強人意，但到了略為復雜的電路，教師在黑板上畫圖則不但費時費力，而且容易出錯。因此在傳統(tǒng)的黑板教學當中加入多媒體教學則變得尤為重要。

3.2 多媒體教學

這里所說的多媒體教學并不僅限于PPT課件講授，還有圖片、動畫、視頻以及各種仿真軟件等的輔助教學手段。[1]使用多媒體教學可以直觀的展示許多難懂的教學內(nèi)容，可將抽象化的原理、過程等進行形象化的展示。高職高專的學生基礎相對較差，抽象思維往往相對薄弱。在進行課堂內(nèi)容講解時，內(nèi)容一旦較為抽象，學生便難以接受。例如，在講解數(shù)據(jù)選擇器的“數(shù)據(jù)輸入端”和“地址輸入端”時，由于無論是“數(shù)據(jù)”還是“地址”均是由1和0組成的數(shù)字組合來表示，內(nèi)容極為抽象。這時可以采用PPT將表示“地址”的數(shù)字展示為城市當中每家每戶的門牌號，而將表示“數(shù)據(jù)”的數(shù)字展示為快遞的單號，學生即可形象的理解兩者的區(qū)別。

而運用各種仿真軟件不僅可以看到電路中輸入和輸出之間的關系，還能清晰的看到輸入信號的改變引起的電路變化的情況。例如，在講解時序邏輯電路時，許多學生難以理解所謂的“即時輸入和電路原狀態(tài)共同引起時序邏輯電路變化”的這一概念。這時，如果通過仿真軟件(如：Multism、Quartus II等)進行實時演示，向?qū)W生展現(xiàn)電路實時變化的情況，學生即可將這一抽象的概念以形象的畫面深刻在腦子里。

在課程中引入多媒體教學，課堂的信息量大，可以彌補許多課本上沒有的內(nèi)容和實例，并且可以讓學生直觀的看到自己所學的知識與將來的工作有何關系，從而提高學生的學習興趣。許多在純黑板教學中難以完成的課堂過程也可輕松的完成，如教學知識點的前后對比、復習時對舊知識點的直接引用等。

但是，多媒體教學也并非完美無缺。方便快捷既是多媒體教學的優(yōu)點，同時也是其缺點。由于過于方便快捷，教師的講課速度在無意識中變快，學生反而跟不上。信息量過大，時常會出現(xiàn)一節(jié)課里出現(xiàn)了大量的信息，學生難以承受。許多教師使用多媒體講課，只是把多媒體簡單的當成了黑板的替代品，最終淪為用PPT演示文字和圖表的單調(diào)過程。[1]而且，采用多媒體教學，由于仍舊是主要由教師進行展示，所以在實驗教學方面與純黑板教學并無太大的差異。

所以，合理的選取多媒體的工具以及篩選演示內(nèi)容在多媒體教學當中變得尤為重要。此外，一些公式推演、基本分析方法等，仍需配合黑板來完成。

3.3 項目化教學

無論是純黑板教學還是多媒體教學，都面臨著一個難以解決的問題——實驗教學。在理工科的教學當中，實驗教學成效的好壞往往關系到這一門課程教學是否成功。在以往的教學方法當中，往往會出現(xiàn)理論與實踐相脫節(jié)的問題。許多學生在畢業(yè)從事本專業(yè)的崗位之后，往往覺得學到的知識與工程應用相差甚遠，甚至有些極端觀點認為所學的知識完全無用。而項目教學則很好的解決了這兩方面的問題。不僅將理論與實踐聯(lián)系了起來，而且解決了以往學生只會做驗證性實驗，無法做探究性實驗的問題。

筆者在進行項目導向式教學實踐時，主要通過以下幾個步驟來進行教學實施。

(1)布置任務

由教師進行下發(fā)項目任務書，任務書上面詳細寫明學生需要完成的內(nèi)容、步驟以及要求，并且對學生進行約3-5人為一組的分組。學生則開始對項目任務書進行初步的研究，進行資料查閱、收集，查閱并學習相關知識點。學生如果有對任務書上的要求有不明之處，可向教師詢問確認。

(2)任務分析

由學生自行進行安排組內(nèi)人員分工協(xié)作，對已收集到的各項資料進行整理分析整合，對任務要求詳加研究，進行電路功能分析，制訂初步方案。在這一階段，教師要進行巡回指導，要防止出現(xiàn)學生對任務要求理解錯誤的情況。

(3)方案設計

學生各小組拿出各自設計的方案，小組之間進行互相交流、互相探討。在這過程中，教師應參與在內(nèi)，給予學生適當?shù)囊龑Ш徒ㄗh，對學生提出的爭論點進行答疑。通過互相的討論，學生改進自己原來的電路方案，確定最終的方案，并進行電路圖的繪制。電路圖的繪制可紙上繪制，也可使用Protel、Multism等EDA軟件來進行繪制。筆者在教學實踐中，往往鼓勵學生使用EDA軟件來進行電路圖出圖，因為在這一過程當中學生會在實際應用當中學到相應的EDA軟件的使用方法。

(4)制作與調(diào)試

學生開始自行電路的制作與調(diào)試。而教師則要進行相應的技術(shù)監(jiān)督與指導。在筆者的教學實踐中，這一過程往往進行得比較艱難，因為制作出來的電路中常存在各種問題和故障。排除故障和調(diào)試電路，在實際工程應用當中極為重要，但是對學生來說卻是巨大的挑戰(zhàn)。在這一過程當中，如果教師不能及時的給予技術(shù)上的指導，將有可能出現(xiàn)學生因排除不了故障而喪失自信心，甚至直接放棄整個項目的學習。

(5)匯報與展示

進行完以上4個步驟之后，完成的小組要進行項目的匯報和展示自己的成果。每個小組要對自己的方案與成品進行自評，而小組與小組之間也要進行互評。教師要對各小組完成的情況進行一一點評。項目的最終成績由教師點評、小組互評、組內(nèi)自評三項得分按一定比例構(gòu)成。此外，教師還要對整個項目進行總結(jié)，并點出相應的知識點。

總的來說，項目導向式教學和以往的黑板教學、多媒體教學相比，在教學的實施過程上變化較大。整個教學實施過程都貫徹“以學生為主體，以能力為導向”的基本理念。通過這一種方法進行教學，課堂的主體是學生，而教師在其中只是扮演了一個引導、提供建議的技術(shù)監(jiān)督的角色。由于全程都由學生來完成，所以，學生的自主思考能力以及創(chuàng)新思維都得到很好的鍛煉，這是傳統(tǒng)教學方法所無法比擬的地方。但是，項目化教學對教師的要求較高，不但要求教師具備堅實的理論基礎，還要有豐富的實戰(zhàn)經(jīng)驗。[2]

4.結(jié)束語

我們在培養(yǎng)職業(yè)技術(shù)人才的過程中，需要突破許多過去的習慣性思維，對過去和傳統(tǒng)的教學方法提出一定的質(zhì)疑，并敢于接受新的教學理念，勇于嘗試新的教學方法。本文通過對傳統(tǒng)的教學方法與新的項目化教學方法進行對比而提出了極為有限的探討。培養(yǎng)職業(yè)技術(shù)人才是一個艱難且復雜的系統(tǒng)工程?，F(xiàn)代職業(yè)教育現(xiàn)狀對教學方法提出了比以往更高的要求。可以預見到，對教學方法的改革與探討，將會成為一個長期的重要課題。

[1]陳柳,戴璐平.“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學改革研究與探索[J].中國電力教育,2013(2):96-97.

[2]王楊,顧準.高職項目化教學與教師職業(yè)能力要求[J].中國成人教育,2011:130-131.

[3]賈秀玲.數(shù)字電子技術(shù)項目化教學的實踐與探索[J].滁州職業(yè)技術(shù)學院學報,2011(12):75-76,79.

呂琳（1985—），女，廣西欽州人，大學本科，廣西電力職業(yè)技術(shù)學院應用電子技術(shù)教研室助教。