數字電子技術校級精品課程建設*

◆袁小平 陳 燁 蔡 麗 徐書杰 牛曉玲 王都霞

數字電子技術校級精品課程建設*

◆袁小平 陳 燁 蔡 麗 徐書杰 牛曉玲 王都霞

從數字電子技術課程的教學內容選擇、課程教學模式改革、教學手段改革、教學方法改革等方面，闡述中國礦業大學數字電子技術校級精品課程建設的改革思路與實踐成果。該成果為國家級精品資源共享課的建設奠定基礎，有助于進一步培養學生的自主創新意識和綜合能力。

數字電子技術；精品課程；教學模式

當今世界科技進步日新月異，計算機技術、集成電路技術飛速發展，新技術、新器件層出不窮。數字電子技術是電子技術的一個重要組成部分，特別是近年來數字電子技術實現更加迅速的發展，數字化產品的大量涌現不斷改變人們的生活、工作和學習環境，數字電子技術已經成為今后電子技術的主要發展方向。

1 及時跟蹤現代電子技術發展的最新成果，精心研究選擇課程教學內容

數字電子技術是電氣信息類專業本科生一門重要的專業技術基礎課程，具有較強的理論性和實踐性。組合邏輯電路和時序邏輯電路是本課程學習的重點和難點，大規模邏輯器件是今后數字電子技術的發展方向，而A/D和D/A轉換是數字電子技術和模擬電子技術的接口。通過本課程的學習，要求學生掌握數字電子技術的基本概念、基本原理和基本分析、設計方法，掌握數字電路的電子儀器使用方法和數字電路的設計、調試方法，培養學生分析、解決數字電路和系統問題的能力，提高學生對電子電路的應用能力。

近年來新器件、新技術層出不窮，電子設計自動化（EDA）技術為數字電子技術的發展提供強大的技術支持。課程組成員率先學習，努力掌握EDA技術，充分利用學院現有條件在本課程中積極開展EDA教學，及時跟蹤現代電子技術的發展成果。如在本課程教學中引入虛擬電子工作臺（EWB）進行理論教學和實驗教學；由于學時的限制，對當今較為流行的復雜可編程邏輯器件（CPLD）及其開發平臺MaxplusⅡ軟件進行介紹，以擴大學生的視野。

在制訂本課程教學方案時，努力處理好“理論”和“實踐”、“穩定”和“變化”之間的關系；壓縮TTL和CMOS、觸發器等器件的結構與工作原理部分的內容，強調器件的外特性；把重點放在典型集成電路的介紹及應用分析和設計上；利用壓縮出的學時，增加介紹電子技術應用實例和現代電子技術最新成就。根據課程組成員多年對數字電子技術課程教學內容和教材的研究，以及學生的學習效果，在課程教學過程中針對現有教材，在教學內容與講授順序等方面進行大膽改革與嘗試，收到較好的效果。

2 改變傳統的教學模式，充分發揮學生的主動性

長期以來，我國中小學教學實踐中普遍采用“五段教學”的教學模式，這種教學模式由赫爾巴特及其弟子提出，后經凱洛夫等人賦予新的思想后流入我國。我國教育工作者根據教學經驗、現代教育學、現代心理學理論，對其充實完善，形成人們今天常說的“傳遞—接受”教學模式。該類教學模式的基本流程是：激發學習潛能—復習以前授課內容—講授新的知識—鞏固應用—考查評價。雖然我國許多從事教育的專家對這種教學模式進行了深入研究與探討，提出許多類型的教學模式，但是實質上屬于以教師為中心的教學模式。這種教學模式的優點是有利于發揮教師在教學活動中的主導作用，有利于教師組織、管理與控制課堂教學活動；致命缺陷在于忽視了教學活動中學生的主動性、創新性，不能充分發揮學生在教學活動中的主體作用。

根據上述思想，既要確立教師在教學活動中的主導地位，又要確立學生在教學活動中的主體地位，提出“以學生為本”的教學理念。但是“以學生為本”決不能放縱“作業、實驗、答疑、考試”等各個重要環節，決不能任意打破正常的教學秩序，而是對教師的知識提出更高、更快、更新的要求，要求教師充分利用有限的課堂講課時間，既要授之“魚”——講授課程的精髓，又要授之“漁”——教給學生如何進行學習，要求學生掌握分析問題、解決問題的能力，掌握所學課程的整體結構和具體教學要點，充分激發學生的研究、創造潛能。此外要求教師既要充分考慮學生的“共性”，又要恰當兼顧學生的“個性”，采取靈活有效的教學方法因材施教。

如在數字電子技術課程教學中，為了不出現與課程模擬電子技術內容重復的現象，要對授課內容進行規劃及優化。如果先修模擬電子技術課程，其中已經包含“半導體”的相關內容和知識，就可以給學生布置課后作業，讓他們利用課下時間去查閱相關資料，完善自己的知識體系，啟發學生如何利用半導體器件進行一些電子產品的設計。只需要學生提出設計思想和設計方案，不需要提供具體實現電路，最后在課堂上通過討論和相互提問的方式完成教學內容。教師根據學生提出的問題，循序漸進地解答，內容由淺入深，逐步引導學生進入知識情境，幫助學生回憶以前所學知識。學生經過思考，提出一些創設性的、具有深意的問題；而教師在回答過程中則多聯系生活實例，結合學科最新研究進展，使學生了解學科的最新研究進展，與時俱進，豐富知識體系，調動學習積極性和創造性，使學生充分發揮主導作用。

3 采用恰當的多媒體教學手段，提高教學質量，增強教學效果

隨著教學方法的不斷發展，傳統的板書加掛圖的數字電子技術課程教學模式已經落后，需要對其進行創新。隨著信息技術的發展，計算機教學已經成為重要的教學手段，多媒體技術在教學中的應用也已經取得不錯的教學效果。多媒體技術應用于數字電子技術課程教學中，教學質量也有進一步的提升。

首先，由于多媒體技術的平面呈現和三維甚至是立體呈現，使教學知識更直觀地呈現在學生面前，生動的知識再現在吸引學生注意力的同時降低了知識的理解難度，其教學效果遠不是教師語言講解所能夠比擬的；

其次，多媒體教學呈現的內容包含豐富的教學信息，通過觀看一些圖片和視頻能夠獲得更多的信息量，提升教學效率；

第三，多媒體教學可以整合多種教學資源，將課件、動畫等資料進行播放，實現交叉教學、綜合利用、開拓學生眼界。

根據試用自己開發的數字電子技術課程多媒體課件進行教學的經驗，認為教師應該根據課程的特點和教學內容、學生所接收的知識的難易程度來精心選擇合適的多媒體表現形式，絕不能僅僅是計算機“文稿”簡單代替“黑板+粉筆”，使得學生呆板地學習。課程組成員首先收集并觀看國內電子系列課程的教學軟件，然后對其內容和在課程教學中使用細節進行研究和討論，最后認真研究國內外比較流行的教材，確定研制、使用多媒體課件的原則，設計數字電子技術多媒體課件。針對某些問題條件復雜、內容抽象不易理解的內容，利用Flash開發近30幅動畫，不僅激發了學生的學習興趣，有助于學生的理解與接受，而且能夠突破教學中的難點，加大教學的信息量，提高講課效率。

4 在課堂教學過程中注重多種形式的教學方法，培養學生的綜合能力與素質

在課堂教學中努力把傳授知識、培養學生綜合能力與創新能力貫穿課堂教學始終。在教學過程中，課程組成員能認真履行教師職責，認真對待每一堂課，明確重點和難點，采用多種教學方式和規范化的語言向學生講述教學內容，由此獲得滿意的教學效果。在教務處組織的教學評價活動中，學生對教師反映較好。筆者在教學中主要采用以下幾種教學方式。

1）講練式教學?！熬v多練、講練結合、講中有練、練中有講”的講練式教學模式，要求教師堅持精心設置教學計劃，精心選擇教學內容，精心編寫教學講稿，精心課堂講授，要求學生自覺做到勤思考、勤提問、勤閱讀、勤實踐。

比如在講授“卡諾圖化簡”內容時，教師在講清基本概念、基本理論和基本方法后，選擇一些具有典型意義的啟發性、綜合性題目，讓學生到黑板上來完成，通過學生練習，教師適時點評，引導學生更好地理解與掌握課程知識。

2）探究型教學。探究型課堂教學就是以學生探究為主的教學。它是指教學過程是學生在教師的啟發誘導下，以學生自主學習和合作討論為條件，以現行教材為基本的探究內容，以學生周圍世界和生活實際為參照對象，為學生提供空間進行充分質疑、探究、討論問題，使學生在個人、集體等多種解疑釋惑的活動中，將自己所學知識應用于解決實際問題的一種教學形式。

比如隨著數字電子技術課程內容的不斷深入，提出利用所學知識進行“數字電子鐘的設計”。學生在電子鐘設計過程中不斷遇困難，根據提出的問題進行共同探索。

3）案例教學。案例教學法通常是指教師在課堂教學活動中通過對典型案例的深度分析，引導學生從特殊到一般、從個別到一般，深入學習、理解和掌握教材中的相關理論。為了在高校教學質量提高及高素質人才培養等方面發揮案例教學的作用，應對案例教學的理論和實踐進行深入探討，形成共識并科學地加以實施。向學生充分展示模仿、借鑒的范例，提高學生分析問題、解決問題的能力，增強學生的感性認識，充分發揮學生的積極性，促進學生的思考能力，激發內在潛能。

比如在“計數器”教學活動中，以“多功能數字鐘設計”為教學案例，通過設計思路、設計方法的講解，有利于學生直觀地理解“計數器及其應用”的教學內容，從而能夠對計數器的學習觸類旁通。

4）任務驅動式教學。任務驅動式教學法是一種建立在建構主義（以美國心理學家威特羅克為代表）教學理論基礎上的教學方法，它將傳授知識為主的傳統教學，轉變為以解決問題、完成任務為主的互動式教學。

比如在“計數器、譯碼器”的教學活動中，以完成一個具體任務“交通燈控制器的設計”為線索，由教師巧妙設置多項任務，把要求學生學習的內容融于該實際任務中，讓學生先發現問題、提出問題，再經過深思熟慮和教師的多層次啟發，去解決實際問題。

5 結語

通過十幾年來的改革與探索，數字電子技術課程教學受到學生的普遍認可，先后于2002年獲得江蘇省優秀課程、2011年獲得校級精品課程、2014年獲得校級精品資源共享課資助。教師的教學生涯是有限的，但是教師對課程教學的研究是無限的。筆者堅信，數字電子技術課程既能夠激發學生的學習熱情，又能夠培養學生的自主創新意識和嚴謹的科學態度，從而提高學生的綜合能力?！?/p>

［1］楊洪雪.任務驅動式教學方法的特點及過程設計［J］.教學與管理，2006（10）∶129-130.

［2］周文松.研究型教學模式探討［J］.海軍院校教育，2004，14（4）∶52-53.

［3］李國政，張麗霞，許繼英.運用案例教學法進行課堂教學的兩點思考［J］.中國科技信息，2005，25（10）∶186.

G642.3

B

1671-489X（2016）10-0051-03

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.10.051

*中國礦業大學教改項目“《數字電子技術》精品課程建設”（201109）、中國礦業大學教改項目“《數字電子技術》精品資源共享課”（2014GX01）。

作者：袁小平，博士、教授，中國礦業大學國家級電工電子教學實驗中心主任，從事教學與科研工作；陳燁、蔡麗、徐書杰、牛曉玲、王都霞，中國礦業大學信電學院（221116）。