關于規范化課程教學的幾點思考

岳明道,唐永剛,曹吉花,許海峰

宿州學院機械與電子工程學院，安徽宿州，234000

關于規范化課程教學的幾點思考

岳明道,唐永剛,曹吉花,許海峰

宿州學院機械與電子工程學院，安徽宿州，234000

針對應用型本科高校的教學現狀，以數字電子技術課程教學為例，從教學大綱規范化、教學過程規范化以及教學考核規范化三個方面分析了規范化教學的若干原則和注意事項，并結合案例對教學過程規范化進行了詳細的論述，以保證教學效果，提高人才培養質量。

教學規范化；教學過程；教學效果；教學考核

1 問題的提出

行為主義心理學家斯金納發明了“教學機器”，設計了“程序教學”方案，他被譽為“教學機器之父”[1]。所謂程序教學，是指將各門學科知識按其中的內在邏輯聯系分解為一系列的知識項目，然后讓學生按照由知識項目的順序逐個學習每一項知識，并及時給予反饋和強化，使學生最終能掌握所學的知識，從而達到預定的教學目的。

本文所討論的規范化課程教學借鑒了程序教學理論中的“教”，強調教學內容和教學方法的規范化，而在“學”的方面則強調目標性考核和學習方法指導。在教學過程中，強調以學生為中心的教學思想，教學目標是調動學生學習的主動性，其他一切教學行為都服務于這一目標。

為此，本文以數字電子技術課程為例，對規范化課程教學進行探討，為高校教學改革和課程建設提供參考。

2 規范化課程教學的內涵

課程教學規范建立在課程教學專家的經驗基礎之上，是針對特定教學對象的、行之有效的教學指導性意見。規范化課程教學規范了課程教學的具體內容和要求、具體方式和方法、具體效果和反饋機制等，即課程名稱、課程內容、授課時間、教學條件、授課過程、授課方法、考試環節等教學工作的方方面面均要做到規范化。課程教學規范可以促進教學效率的提高，并能取得良好的教學效果，可使課程教學不會因教師經驗的不足而影響教學效率和教學效果，也不會因教師教學風格的迥異而影響教學效果。

規范化課程教學的內涵包括宏觀和微觀兩個層面，宏觀層面指課程建設和課程資源的規范化，微觀層面指具體教學內容、教學方法的規范化。

3 教學大綱規范化

教學大綱是以綱要形式規定一門課程教學內容的文件，它包括教學目的、教學要求、教學內容、學時分配、成績評定、參考教材等。教學大綱是教師進行教學的主要依據，也是檢查和評定學生學業成績和衡量教師教學質量的重要依據。

教學大綱規范化就是對課程體系內容進行科學劃分，既要實現課程體系內所有課程的“無縫連接”，又要實現教學內容科學劃分對人才培養目標的最大支撐。因此，教學大綱規范化建設是一項系統工程，直接影響人才培養目標的實現效果。

教學大綱規范化包括格式的規范化和內容的規范化。各門課程教學大綱有統一的格式規范，內容要考慮對已修課程內容的“繼承”和對后續若干課程學習以及人才培養目標的支撐。

以應用型本科電子類專業數字電子技術課程建設為例。該課程教學大綱包括課程基本信息、教學目標、授課計劃(含學時分配)、課程考核方式、教學內容和參考文獻等，格式規范、結構完整。在內容方面，圍繞學以致用的教學目標，堅持課程教學理論聯系實際。課程內容劃分如圖1所示[2]。

圖1中，邏輯代數是邏輯電路分析和設計的基本工具，是邏輯數字電子技術的基礎；在邏輯層面上的電路分析與設計，以邏輯功能實現為重點，必要時才提及必要的電氣特性；邏輯電路的實現，以電流、電壓、功率、阻抗和延遲等若干物理量為載體，分析和解決電路實現過程中的電氣問題；脈沖信號的產生與波形整形，以產生數字時序電路所需的時鐘信號為直接目的，進而展開討論；模數和數模變換，要針對模數混合系統進行引入。重點是構建大系統設計理念，引導學生對后續課程進行思考和學習。

圖1 數字電子技術課程內容劃分

4 教學過程規范化

課程教學過程規范化的目的是保證基本教學目標的實現。教學過程規范化就是要細致地指出哪些內容必須講授，至少要講到什么程度，達到什么樣的教學效果以及怎樣檢查教學效果。教學過程的規范化建設與人才培養的過程監控和質量保障體系相一致、相統一，是完善人才培養過程監控的重要組成部分。

教學過程規范化建設是建立在專家教學經驗深入交流的基礎上，在集思廣益下得出的教學細化規程，是針對教師給出的從教學思路到教學行為的較為全面的指導意見。以數字電子技術課程教學為例。該課程為應用型課程，在教學中，要堅持理論的系統性與內容的實用性相結合，教學內容按學生的認知規律進行安排，注重理論上的邏輯運算和實踐上設計電路的實現。

4.1 注重培養學生對元器件的全面認識

基于中小規模集成芯片的數字電路設計，常采用類似于“搭積木”式的“自下向上”的設計方式，因此，要求電路分析或設計者非常熟悉所用到的元器件或芯片，也只有這樣，才可能靈活運用。從門電路開始就要強調對國標符號和國際符號的識別，指出電路設計軟件中的國際符號，給出英文表示。使用時，以國標符號為主，要求學生能識別并記憶國際符號和若干關鍵詞如與門、觸發器、計數器等英譯。圖2列出了與、或、異或門電路的兩套符號及英文關鍵詞AND、OR、XOR，并給出了實際器件的型號。

圖2 與、或、非門的符號對比(含器件型號)

另外，在教學過程中，教師要適時地介紹和元件封裝，并對應實物。常見的PDIP封裝外形尺寸圖和效果圖如圖3所示。

4.2 注重指導學生的學習方法

為擴大學生的知識面，教師要引導學生多閱讀一些技術性資料。如在教學過程中，教師要有意識地強調所講資料的來源，并提供下載地址或實現方法，讓學生主動去閱讀一些原始資料；告訴學生類似于圖2所示的元件符號來源于電路仿真軟件Proteus[3]，圖3(a)所示元件尺寸圖來源于生產廠家的數據手冊[4]，圖3(b)所示的效果圖來源于Altium Designer電路板設計軟件[5]。

為培養學生良好的學習習慣和自學能力，教師在教學過程中，應合理運用多媒體和網絡來提高學生學習興趣，用演示的方法引導學生關注相關的技術信息。如在介紹74LS08與門時可以借助投影儀引導學生閱讀數據手冊。在介紹各電路工作原理時，可結合Proteus仿真運行來進行分析，并引導學生學習運用該仿真軟件進行電路分析和設計。在介紹硬件電路實現時，可借用Altium Designer軟件來實現硬件布線并生成效果圖，引導學生設計并制作相關電路。

4.3 注重開闊學生的思路，激發其創新思維

技術的應用無處不在，創新設計同樣無處不在。教學過程要注重從實用的角度來分析或設計電路，數字電路中同一個模塊用在不同的場合就會有不同的名稱，從多個場合以實用的角度去分析電路，以促進學生融會貫通。如計數器可直接用于計數和分頻，所以計數器也稱為分頻器。74LS138常稱為3-8譯碼器，也可稱為數據分配器，用于1～8數據分配；也可稱為最小項發生器，常用于構建函數發生電路。移位寄存器則可用于數據傳輸中的并/串行或串/并行數據轉換。

為開闊學生的思路，應引導學生多進行思考。如多輸入邏輯門電路的輸入信號可分為數據信號和控制信號，可進一步引導學生從控制的角度去理解門電路的性質。與門、與非門為高電平選通，低電平封鎖，封鎖時與門輸出為低電平、與非門輸出為高電平，或門、或非門低電平選通，高電平封鎖，封鎖時或門輸出為高電平、或非門輸出為低電平。在應用過程中，還應注意高低電平的門限、噪聲容限、門電路延遲等電氣特性。

為激發學生的創新思維，應避免機械講授。如在講授計數器時，不能只講計數或分頻的應用，而應抓住其本質——應用，即向學生指出計數器常作為時序電路或某控制系統的“內部狀態轉換機制”。例如，在某工業控制場合，為控制生產流程需要某電路產生10110111的周期性序列脈沖，脈沖周期由時鐘信號控制，在教學中，可引導學生按以下思路設計。

(1)繪出電路示意圖，建立直觀印象：該電路的驅動僅為時鐘信號，是典型的Moore型時序電路。

圖3 PDIP封裝外形尺寸圖和效果圖

圖4 序列脈沖發生器的示意圖

(2)設計小規模電路時，通常略去狀態化簡過程，該電路每個循環分為8步，第一步產生1、第二步產生0信號……第八步產生1，從而確定內部狀態數為8，即內部是8進制計數器。

(3)確定電路的實現方式，即由觸發器+組合門電路構成，還是直接選用集成計數器構成。為簡化設計，可選用集成計數器。集成計數器的類型很多，本例選用74LS161(異步四位二進制計數器)，按二進制加計數的自然態序構成8進制內部狀態轉換機。

(4)定義輸出函數為Y，則可得輸出函數的卡諾圖(圖5)，從而得出輸出表達式：

=∑m(0,2,3,5,6,7)

(5)對于輸出函數的實現方式，可以選用基本門電路組合實現，也可以選用常見的譯碼器(如74LS138)或數據選擇器(如74LS151)來實現。為簡化外圍電路的結構，本例選用74LS151來實現，仿真電路如圖6所示。

圖5 輸出函數Y的次態卡諾圖

圖6 序列信號發生器的電路原理圖

(6)仿真驗證時，時鐘頻率設定為10 Hz，在電路內部狀態處分別設置電壓探針，在輸出端設置電壓探針，并將以上信號載入數字圖表，運行后的時序圖如圖7所示。

圖7 序列信號發生器的仿真時序圖

圖7表明該電路實現了預定的功能，限于篇幅，對該例的分析到此為至。

在以上設計過程中，教師要引導學生深入理解計數器的本質，即計數器通常作為控制電路的內部狀態轉換機制，是理解設計思路并順利完成電路設計的關鍵所在。

5 教學考核的規范化

教學考核的規范化體現了目標管理理論在教學中的應用。目標管理是以目標為導向，以人為中心，以成果為規范，而使組織和個人取得最佳業績的現代管理方法[6]。目標管理亦稱“成果管理”，在企業管理上是指在企業職工的積極參與下，自上而下地確定工作目標，并在工作中實行“自我控制”，自下而上地保證目標實現的一種管理辦法。

教學考核的規范化能體現教考分離，實現規范化考核，破除單一的傳統考核方式。在實踐教學方面應建立考核題庫，由二級學院或系組織教學考核組，對學生的學習效果進行考核和成績評定。教學考核規范化建設的重點在于明確教學目標，并借用企業的“目標管理”方法，實現教考分離，從而提高學生學習的主動性、積極性，提高學生的實踐應用能力和創新能力。

6 結束語

針對應用型本科高校的教學現狀，提出并論述了規范化課程教學的思路及實現方法；并以數字電子技術課程教學為例，從教學大綱規范化、教學過程規范化以及教學考核規范化三個方面進行了討論。希望能為致力于教學改革的同事提供借鑒。

[1]李藝,單美賢.“教師”的智慧:談程序教學思想的興起與歸宿[J].電化教育研究,2013(7):11-16

[2]余孟嘗.數字電子技術基礎簡明教程[M].3版.北京:高等教育出版社，2006：Ⅰ-Ⅳ

[3]胡啟明,葛祥磊.Proteus從入門到精通100例[M].北京:電子工業出版社，2012

[4]74LS08_datasheet.pdf[EB/OL].[2014-07-09]http://www.icpdf.com/PartnoView.asp?id=89976_2168302

[5]徐向民.Altium Designer快速入門[M].2版.北京:北京航空航天版社，2011

[6]張偉平.目標管理在高校青年教師師德建設中的應用路徑[J].佳木斯教育學院學報,2014(4):96-98

(責任編輯：劉小陽)

2014-09-26

安徽省教育廳教學研究項目“地方高校本科應用型電子類專業人才培養方案研究與實踐”(2012jyxm543);宿州學院教學研究項目(szxyjyxm201209,szxyjyxm201230,szxyjyxm201231,szxyjyxm201234,szxyjyxm201235，szxyjyxm201018)。

岳明道(1979-)，安徽宿州人，碩士，副教授，主要研究方向：電子設計自動化。

10.3969/j.issn.1673-2006.2014.12.034

G420

A

1673-2006(2014)12-0112-04