高職數字電子技術項目式教學改革探索

咸寧職業技術學院 楚微瑋 汪 濤

在高職院校中，數字電子技術課程屬于應用電子技術、電子信息工程技術和電氣自動化技術等電類專業的專業基礎課程，并且已經在各個領域中得到了非常廣泛和深入的應用。因此，使用和掌握好數字電子技術這門課程將有利于電類各專業學生基本素質和技能的提高，同時也可以更好的適應社會發展的需要。

1.數字電子技術教學存在的問題

1.1 數字電子技術教學基本情況

在高職院校中，數字電子技術的教學內容大多參照的是與之對應的大學本科同等專業教學，沒有足夠重視學生職業技能的培養，教學方式和學生成績的評定方式與高職人才的培養目標不相適應。而數字電子技術不單是一門普通的基礎理論課程，同時是一門涉及EDA技術與單片機應用技術等專業核心課程的專業基礎課程。應培養學生在數字電子技術學習過程中系統思維的分析和解決問題的職業綜合能力、動手操作和技術創新的職業能力，為學生將來從事相關領域的工作打下堅實的基礎，也為將來能進行各種智能化控制產品的設計和開發提供堅實的技術儲備。

1.2 教學中存在的問題

1.2.1 教學內容理論過強，教學缺乏針對性

隨著科學技術的不斷發展，尤其是微電子技術領域和計算機技術領域取得的重大突破，數字邏輯器件已經由中、小規模的TTL集成電路發展到大規模和超大規模的可編程邏輯器件(PLD)。與此相對應，數字邏輯電路的研究和實現方法也應該隨之發生相應的變化，因此數字電子技術的教學方式也應該進行不斷的更新、完善和開拓。傳統的實驗教學模式已經顯得格格不入，不能更好的適應現代電子技術發展的需求，高職院校對電子技術教學模式的改革就勢在必行[1]。實驗教學是學生獲得科研能力的主要途徑之一，這一基礎牢固與否，直接影響其創新意識和創新能力的發展[2]。

1.2.2 工學結合力度不夠，學生應用實踐能力弱

數字電子技術傳統的實驗教學通常是以老師為主，而整個教學過程通常是：

1）實驗老師對實驗進行實驗講解，從實驗目的、實驗步驟到實驗注意事項，頭頭是道，非常詳細。

2）學生按照老師的講解進行實驗操作[3]。

在這個過程中數電的理論教學與實踐教學沒有很好與實際工作過程相結合，特別是和項目成果的結合不緊密，實驗內容僅限于簡單的模仿性、驗證性的訓練，要學生根據實驗指導書的步驟照葫蘆畫瓢，按實驗書中的示意圖連接電路，然后觀察實驗結果，并沒有進行對過程的分析和對結論的理解，從而不能形成一個完整的基于工作過程的項目體系，也無法觸類旁通，導致學生的思路沒有針對連貫性、拓展性和創新性的貫通。學生的實踐鍛煉不夠充分，綜合技能無法提高，這與社會所需要的具備職業化特征的高素質技能型人才相去甚遠。開設綜合性富有設計性的實驗將會有利于學生提高相應的專業知識應用能力和基于工作過程的創新能力，也是由知識向能力轉變的有效途徑[4]。

2.基于項目的數電教學改革

2.1 教學改革的總體思路

高職院校為了能更好的適應社會發展的需要，本著“以服務為宗旨、以就業為導向、以能力為本位”的指導思想，在建立寬基礎、活模塊、工學結合的結合的教學模式中，以培養既有理論知識，又有較強的專業崗位實踐能力的“專才”為目標，使學生成為既能勝任一線崗位要求同時又具備較高綜合能力的復合型人才。根據這些要求，我們提出了數字電子技術教學改革的總體思路：打破以知識傳授為主要特征的傳統教學課程模式，以基于工作過程的“項目教學”為目的，確定對應的職業能力培養目標，變傳統的書本知識教學為創新的動手能力培養，應用并開發出基于工作過程的項目課程體系，明確以工作任務(項目)為中心組織課程內容，使學生在完成具體項目的過程中構建出相關的理論知識，同時對職業能力的發展起到了良好的促進作用。

2.2 教學內容組織與安排

1）在教學內容的組織上，融合理論與實踐為一體，以基于工作過程的項目作為主線，以任務驅動形式作為表現手段，以貫穿課程的主要知識點為主線，對課程教學的內容進行了全面整合，把理論知識與生產技能有機的結合起來，著重在培養和訓練學生的實踐工作與解決實際問題的能力，真正的實現“教、學、做”一體化教育。

2）在教學內容的整合上，重點突出每個子項目的實用性和工程性，通過突出“以動手為主、強調實踐、培養興趣、積極創新”的理念，實施循序漸進的方法，項目從單一功能的電路到系統電路設計的教學模式，通過“基礎→綜合→系統→創新”的教學體系，打破了以前只重視基礎內容的教學模式。同時在教學過程中引導學生根據基本內容進行相關知識的綜合，結合工程上的應用和通過電子電路的實用設計，達到培養學生的工程應用技能和創新能力的目的。

3）加強工學結合的教學模式進行探索與實踐。通過對企業職業崗位的調研，根據高職高專教學理論及職業崗位知識能力要求來組織本課程。同時在一方面加大引進生產一線的工程師和能工巧匠對學生加以實踐指導，另一方面讓校內師生深入到一線企業進行頂崗實踐，以了解企業的需求，為企業培養對口的高技術型人才，達到學生、企業和學校三方共贏的效果。

2.3 教學內容的具體表現形式

數字電子技術是在學生學習了《電工技術》、《電路基礎》和《模擬電子技術》等專業基礎課程的基礎上開設的，主要是通過八個項目貫穿課程主要知識點，以突出數字電子技術的應用，同時培養學生的實踐技能和創新能力。相應的項目教學內容和學時的分配如表1所示。

2.4 教學過程項目化，提高學生綜合能力

圖1 六步教學法

表1 項目教學內容和學時分配

圖2 數字定時搶答器的設計與制作

當涉及到理論知識時，本課程強調以集成電路應用為主，因此對集成電路內部分析不作要求，并且削減分立，突出集成。在上實踐課時，不再是簡單的模仿性、驗證性的訓練，而是結合數字電子技術的主要內容所貫穿的相應的基于生產過程的項目，同時引導學生獨立思考，提出方案，試著在項目制作過程中去發現問題、解決問題，同時在項目的教學和實施過程中，讓學生主動去探索思考與創新，才能更好的去激發學生的主觀能動性與創新能力。教師應在項目中引導學生，使學生能夠獨立地把理論知識運用到項目實踐中去。在項目實施過程中，想方設法增強學生學習的積極性，提高學生的綜合素質和能力。

對于數字電子技術項目課程的學習我們主要采用的是以下六步教學法，如圖1所示。

下面以數字定時搶答器的設計與制作為例來說明每一步所用到的具體教學方法。如圖2所示，在“數字定時搶答器的設計與制作”的項目開展過程中，完成數字電子技術的教學任務。

（1）在做每個項目前，首先給出該項目的內容要求，進行任務驅動。在這個項目中，我們的內容要求是：模擬常見的電視娛樂場景，在由集成觸發器構成的改進型搶答器中，先選取S1、S2、S3、S4作為4路搶答器的操作按鈕。參加的任何一個人將與之對應的按鈕按下，則與該按鈕相連的發光二極管（指示燈）被點亮，表示此人搶答成功；而緊隨其后的其他人的開關再被按下均無效，指示燈仍保持第一個開關按下時所對應的狀態不變。S5則為主持人控制的復位操作按鈕，當S5被按下時搶答器的電路清零，松開后則允許重新進行搶答。

（2）在了解了整個項目內容后，由學生進行相關資料的收集，并進行分組討論，把相關的知識點序化，搭建一個基礎模型。在這個項目中：老師提供與項目相關的數字電子技術的知識和技能、數字定時搶答器的基本原理圖和相關數字電子技術資料。

（3）當討論完成后，學生之間對同學的設計進行分析，通過老師的啟發引導發現問題并解決，最后制定出完整的方案。在這個項目中：我們根據設計要求，通過教師引導學生利用教材、網絡等多渠道收集基本門電路的資料，選擇并確定設計方案是以與門、非門還是與非門為主，分析并實現原理圖。

（4）制作完原理圖后，讓學生通過對應的原理圖進行元件的選擇與電路的連接，把方案實施到基于工作過程的實踐中去。在這個項目中：讓依據數字定時搶答器所需的電路元件和電路連接的注意事項對元件進行選擇并根據電路電氣特點進行電路連接。

（5）在電路連接完成后，老師對學生的電路進行檢查并運行驗收，并組織學生討論答辯。在這個項目中：教師對各組成員的搶答器進行驗收，并針對運行中所對應的不同成果的特點及小組匯報材料對成員提出問題，通過學生對搶答器的操作及理解，評價學生能否正確描述搶答器實施的原理，從而達到正確理解和獨立完成搶答器的目的。

（6）驗收完成后，老師對各組的表現情況進行總結，并讓學生結合自身完成情況提出整改及提高的方法。在這個項目中：通過老師對各組搶答器點評的結果，使學生結合自身完成情況及在驗收搶答器及答辯過程中所發生的問題，提出相應的整改方案，以便為今后的整改和提高做準備；最后整理相關資料，列表說明項目資料及資料來源，注明存檔情況。

2.5 考核過程多樣化

在數字電子技術改革項目中，我們改變了原有的只注重理論的考核模式，將考核貫穿到整個基于工作過程的項目中。考核分為知識考核、技能考核和過程考核，且三者的考核比例分別為30%、40%和30%。充分的體現了以知識的應用、技能與綜合能力的掌握為“主線”的高等職業技術學院的教學特征，同時推動了教學的改革，使學生的綜合能力得到了一定的提高。

3.小結

針對以前數字電子技術教學方面的不足，本文提出了把基于工作過程為目的的項目教學模式運用到數字電子技術的教學改革中，并在多方面付諸于實踐，從而把數字電子技術的學習過程變成學生積極主動參與其中，并在項目過程實踐中理解、掌握數字電子技術的生產實踐，大大提高了學生的綜合素質和技能。但在教育改革實施的過程中也暴露了一些問題：比如學生的傳統思維逆轉較緩慢，教師素質隊伍的建設較滯后等，但我們堅信，這些新情況會隨著改革的不斷發展迎刃而解，最終適應社會發展的目標。

[1]冼志妙,李延洪,數字邏輯電路實驗教學改革[J].實驗室研究與探索,2004,23(9):76-77.

[2]劉亞梅,劉虹.改革實驗教學培養學生創新意識和創新能力[J].長春工業大學學報(高教研究版),2003,24(1):45,246.

[3]楊云.“數字電子技術實驗”課程的教學改革探索[J].無錫職業技術學院學報,2003,2(3):38,239.

[4]劉亞峰.數字電子技術實驗課程的改革與研究[J].煤炭技術,2003,22(10):11,12,112.