中職數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考

李蜜

摘 要：隨著我國教育教學(xué)體系的不斷改革與發(fā)展，我國大多數(shù)學(xué)校的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課的課程設(shè)置、項(xiàng)目開設(shè)、教學(xué)模式以及成績(jī)考核等都出現(xiàn)了較大的變化，有效的解決了學(xué)校數(shù)字電路教學(xué)中存在的問題，如實(shí)驗(yàn)思想單一、學(xué)生積極性不高、教學(xué)氛圍不濃厚等。但是從我國整體數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)來看，中職數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課仍然存在較多的問題，由于中職學(xué)生文化基礎(chǔ)普遍較薄弱，思維方式較單一，遇到稍微復(fù)雜一點(diǎn)的問題就會(huì)退縮，難以將一個(gè)完整的數(shù)字電路分析設(shè)計(jì)，這就使得數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量難以提升。本文就中職數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了分析，轉(zhuǎn)變思路、應(yīng)用先進(jìn)的教學(xué)手段，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造性，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：中職學(xué)校 數(shù)字電路 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

一、 引言

數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課程的開展不僅可以提高學(xué)生的思維能力、創(chuàng)造能力，更重要的是為電子信息行業(yè)提供更多優(yōu)質(zhì)的人才。隨著大規(guī)模集成電路、EDA技術(shù)、可編程器件的高速發(fā)展，國家和社會(huì)對(duì)數(shù)字電路這方面的人才需要越來越高。但是從目前我國整體教學(xué)水平來看，數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量并不高，受到諸多條件的影響，導(dǎo)致數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和質(zhì)量不高。為順應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的飛速發(fā)展，培養(yǎng)綜合素質(zhì)高的新一代人才，對(duì)中職學(xué)校數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了剖析，為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、營(yíng)造積極良好的課堂氛圍、提高教學(xué)質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

二、強(qiáng)化中職數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課程的重要性

傳統(tǒng)的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課程與理論課合為一門課程，且實(shí)驗(yàn)成績(jī)僅僅占數(shù)字電路課程總成績(jī)的15%，這就使得中職學(xué)生對(duì)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課程的重視程度低，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰徒虒W(xué)質(zhì)量的提高造成了抑制作用。另外，中職生的文化知識(shí)基礎(chǔ)普遍薄弱，思維方式傳統(tǒng)單一，對(duì)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)這門動(dòng)手性、思維能力以及創(chuàng)造能力要求較高的課程來講，他們往往遇到稍微復(fù)雜的問題就會(huì)產(chǎn)生畏難情緒，對(duì)自身的發(fā)展十分不利。再加上數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，老師往往就是讓學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，將實(shí)驗(yàn)的題目和內(nèi)容告知后學(xué)生按部就班的進(jìn)行，最終得出結(jié)果填寫表格，記錄好數(shù)據(jù)，那么實(shí)驗(yàn)就完成了。這樣難以開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，久而久之學(xué)生便會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)情緒，嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量。

為提高中職數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)課程的重要性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，提升學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力以及創(chuàng)新能力，必須強(qiáng)化中職數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，將數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)設(shè)為一門獨(dú)立課，引起學(xué)生們的重視。另外還應(yīng)該對(duì)教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新，打破傳統(tǒng)兩位老師共同授課的模式，避免學(xué)生因理論老師和實(shí)驗(yàn)老師的教學(xué)思路與模式不同而產(chǎn)生不良的影響。因此實(shí)驗(yàn)課程獨(dú)立設(shè)課后，主講老師應(yīng)該由實(shí)驗(yàn)老師來承擔(dān)，根據(jù)中職生的文化水平，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)原理和步驟的引導(dǎo)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)器材的使用，這樣有利于激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，使學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)。

三、 加強(qiáng)中職數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

（一） 教學(xué)形式的改革

（1）數(shù)字電路理論教學(xué)

數(shù)字電路理論課教學(xué)比較枯燥乏味，由于中職生的耐心較差，一小階段講解后學(xué)生注意力往往就不能集中了，出現(xiàn)了玩手機(jī)、睡覺、看其他課外書的現(xiàn)象，不愿意積極配合老師完成教學(xué)任務(wù)。這主要是因?yàn)橹新毶释麑W(xué)到生動(dòng)、形象、有趣的東西，對(duì)理論性太強(qiáng)的知識(shí)毫無興趣可言，難以提高教學(xué)質(zhì)量。因此必須在數(shù)字電路理論教學(xué)過程中，營(yíng)造出輕松、愉快的教學(xué)氛圍，讓學(xué)生真的“活”起來。比如在對(duì)多功能函數(shù)發(fā)生器數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)的講解中，老師可以把設(shè)計(jì)多功能函數(shù)發(fā)生器相關(guān)的設(shè)計(jì)問題列在多媒體投影儀上：①設(shè)計(jì)的多功能函數(shù)發(fā)生器有哪些功能？②實(shí)現(xiàn)這些功能需要什么芯片？③它的邏輯原理是什么？④數(shù)字電路圖應(yīng)該怎么設(shè)計(jì)？⑤你能代表你們小組上臺(tái)講述嗎？這些問題可以通過搶答或者自愿的方式，讓學(xué)生能較快的融入在教學(xué)當(dāng)中。

（2） 使實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)取代驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

目前中職學(xué)校數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往以驗(yàn)證性為主，能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與消化。但是隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，我們不能完全停留在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的知識(shí)往往具有一定的層次性和相關(guān)性，因此老師需要設(shè)計(jì)出更多具有遞進(jìn)型的問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)，使其能更好的掌握知識(shí)，提升能力。比如在對(duì)555定時(shí)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，首先老師應(yīng)該讓學(xué)生明白555集成定時(shí)電路結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握555集成定時(shí)電路的基本應(yīng)用等知識(shí)。如圖1所示為555定時(shí)器內(nèi)部框圖與引腳排列。老師在設(shè)計(jì)問題時(shí)，應(yīng)該循序漸進(jìn)，保持前后聯(lián)系，逐漸加深。比如①利用555定時(shí)器設(shè)計(jì)出樓道燈光定時(shí)？②利用555設(shè)計(jì)出閃爍燈，保持其閃爍頻率為1HZ？③利用555設(shè)計(jì)兩種頻率聲音的門鈴？這幾個(gè)任務(wù)前后相連，比較符合學(xué)生發(fā)展和認(rèn)知的規(guī)律，能最大程度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與創(chuàng)造性，提高教學(xué)質(zhì)量。

圖1 555定時(shí)器內(nèi)部框圖與引腳排列（二） 教學(xué)內(nèi)容的改革

（1）基礎(chǔ)性試驗(yàn)

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)主要以數(shù)字電路典型的案例為主，提高學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解。比如在對(duì)典型實(shí)例多功能數(shù)字鐘功能設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)VHDL的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員無需對(duì)固定功能的標(biāo)準(zhǔn)芯片進(jìn)行考慮，直接從實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能出發(fā)，建立多功能數(shù)字鐘系統(tǒng)模塊，如圖2所示。本系統(tǒng)主要采用分底層和頂層兩個(gè)層次設(shè)計(jì)，采用VHDL編寫各個(gè)功能模塊，通過輸入原理圖方式對(duì)各模塊間的連接關(guān)系進(jìn)行描述。通過該案例的分析，可以對(duì)EDA技術(shù)知識(shí)有了一個(gè)清晰、全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。

圖2 多功能數(shù)字鐘系統(tǒng)模塊示意圖（2） 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的體現(xiàn)。在這個(gè)環(huán)節(jié)，數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課程可以把生活中的實(shí)際應(yīng)用作為課題，讓學(xué)生融入生活、觀察生活，使其體會(huì)到知識(shí)的實(shí)用性。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生不能一味的求助老師，可以借助網(wǎng)絡(luò)和圖書館中的大量資料，設(shè)計(jì)出電路圖和相關(guān)芯片，最后可以讓老師進(jìn)行引導(dǎo)、點(diǎn)評(píng)，使實(shí)驗(yàn)更加完美。在這個(gè)環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量提升的效果是十分明顯的，不僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)到了專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了書本外的知識(shí)。

（3） 大型實(shí)驗(yàn)

雖然中職生的文化基礎(chǔ)普遍薄弱，但是其中不缺少一些水平和能力較高的同學(xué)。這部分學(xué)生除了完成平時(shí)的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)外，還可以參加市級(jí)省級(jí)乃至全國性的比賽，這樣的實(shí)驗(yàn)往往要求學(xué)生從選題—設(shè)計(jì)方案—設(shè)計(jì)電路圖—購買元器件—組裝—進(jìn)行實(shí)驗(yàn)—撰寫報(bào)告等環(huán)節(jié)必須獨(dú)立完成，這樣不僅可以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力，還能為后期進(jìn)入社會(huì)、走上工作崗位創(chuàng)造有利的條件。

（三）實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核方式的改革

傳統(tǒng)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核方式由平時(shí)上課出勤率和實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況組成，由于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中存在嚴(yán)重抄襲的行為，老師難以對(duì)學(xué)生真正的水平進(jìn)行衡量。因此必須對(duì)成績(jī)考核方式進(jìn)行改革，平時(shí)成績(jī)占60%，期末卷面成績(jī)占40%，兩部分組成實(shí)驗(yàn)課程的期末總成績(jī)。在對(duì)卷面考試題目進(jìn)行設(shè)置時(shí)，可以把學(xué)生平時(shí)操作過的所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行匯總，考試時(shí)由學(xué)生抽簽決定，確保考試的公平性，這樣也可以調(diào)動(dòng)學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)操作的積極性和主動(dòng)性。

四、 結(jié)束語

在教育體系不斷改革與創(chuàng)新的條件下，中職學(xué)校和老師應(yīng)該根據(jù)中職生文化、能力的實(shí)際情況，優(yōu)化教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)課堂的趣味性，營(yíng)造積極向上、輕松愉快的課堂氛圍。在加強(qiáng)數(shù)字電路理論教學(xué)的同時(shí)，更重要的是提高實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐性，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力和創(chuàng)造能力，同時(shí)對(duì)課程成績(jī)考核方式進(jìn)行改革，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)操作的積極性，最終形成一種科學(xué)、高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，促進(jìn)我國中職學(xué)校數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量與水平的提升。

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