王正
摘要:數字電子技術課程是電類專業的一門專業基礎課,在整個專業課程體系中起著承上啟下的作用。為解決民辦高校學生基礎薄弱、能力層次不一、學習興趣不高等問題,本文以項目式教學方法為出發點,提出一種探究式的學習模式,將教學內容、知識點融入一個個微小項目中,以真實的電路環境,引導學生獨立、快速地完成項目,同時培養學生個人思考問題的能力,提升學習自信心與積極性。
關鍵詞:微項目;《數字電子技術》;教學法
《數字電子技術》是電類專業一門不可缺少的專業基礎課程,它既有自身的理論體系,又有很強的實踐性。該課程是學生準備走向更復雜更實用的應用領域,是參加“全國大學生電子競賽”前的技能培訓課程,作用在于鞏固基礎、注重設計、培養技能、追求創新、走向實用。學好該課程,能為后續專業課程的學習打下必要的基礎,是電氣、電子及通信等電類專業課程體系中的重要一環?!稊底蛛娮蛹夹g》課程涉及知識點多,實用性強,純粹的理論講解并不能滿足學生動手能力的培養。為加大實踐環節,提高學生應用能力,很多院校積極進行項目式教學的課堂探索,但效果并不是很理想。本文以學生能力需求為出發點,以微項目為載體,重構《數字電子技術》課程內容,對院校課程改革進行積極探索,激發學生學習興趣,提升教學效果。
一、《數字電子技術》課程教學中存在的問題
《數字電子技術》這門課程在近幾年來對理論和實驗教學課時比例進行多次調整,但教學方法上仍偏重于理論知識點的講解,導致學生實驗時,做出實驗結果,卻不能將理論運用其中,對實驗結果進行分析,知識的運用能力較差,也給教學帶來了很大的弊端。存在的問題主要有以下幾個方面:
(一)從教學內容上講,課堂教學偏重理論,各種數字電路的實物元件基本以圖片形式呈現在學生面前,給學生的直視感不強,同時理論教學注重基礎知識能力的訓練,要求學生會分析和設計各種功能的數字電路。目前,課堂教學上主要讓學生按照分析或設計的步驟,完成功能的分析,或設計出邏輯電路圖,真正的實物制作過程并未實現,理論與實踐的結合度不夠。這樣,工程設計的理念無法完全呈現在學生面前,僅限于理論設計部分,參與到各種學科競賽時,就會感覺在看天書一般無從下手,直接放棄參賽機會,與其他院校學生同臺競賽的機會也就喪失了,大大打擊了學生學習積極性。
(二)從實驗教學上講,學生解決實際問題的能力不強。實驗課堂上,大部分學生都能根據邏輯表達式或邏輯電路圖連接出正確的電路進行實驗結果的測試。但在調試實驗電路、分析實驗結果上存在很大問題,尤其是一些基礎較差的學生,在連接電路后未能得出應用的實驗現象時,就會畏難,直接放棄調試;更有一部分學生得出正確的結果,但卻不知如何將所學習的理論與實驗結果結合起來進行分析,理論與實踐環節脫節嚴重。究其主要原因還是在于學生主動學習意識不強,不善于主動思考,積極解決問題,對教師依賴性強。
二、微項目教學法的特點
近些年,各院校積極探索課程教學改革,尤其是項目式教學獨領風騷,但因《數字電子技術》課程本身的限制,知識點多,理論性強,針對項目式教學的教材更是少之又少。項目教學法就是在老師的指導下,將一個相對獨立的項目交由學生自己處理,信息的收集、方案的設計、項目實施及最終評價,都由學生自己負責,學生通過該項目的進行,了解并把握整個過程及每一個環節中的基本要求。不再把教師掌握的現成知識技能傳遞給學生作為追求的目標,教師已經不是教學中的主體地位,而是成為學生學習過程中的引導者、指導者和監督者,大大提升學生學習積極性。而微型項目驅動教學法實質上是在項目上教學法的基礎上,提出的一種探究性的學習模式。它以項目教學為出發點,對教學內容進行分解,考慮學生能力層次,將教學內容、知識點融入一個個微小項目中,引導學生能夠獨立、快速地完成項目,同時培養學生個人思考問題的能力,積極推進學生參與學科競賽,培養解決實際工程項目及團隊協作的能力。
三、微項目教學法在課程中的應用探究
微項目教學是將理論與實踐融于一體的教學模式。把理論知識和實踐知識較好的融于到具體項目是搞好項目教學的關鍵,所以,數字電子技術采用微項目式教學方式是一種發展趨勢。目前,課程的理論及實驗與實際生活生產分離,注重理論教學與驗證性實驗教學,因此需要通過項目式教學的方式,以微項目方式融入課程教學,讓學生明白其知識點的運用,同時在實驗室中完成相應的實驗項目,將理論和實踐有機結合。理論教學過程中,以微項目為出發點,根據項目的任務,進行分析和歸納,得出相關知識點,并一一進行講解,這種由實際問題出發,引出所涉及的相關知識點的微項目教學方法,大大地激發學生了學習興趣,每一個概念的引入應遵循微項目—抽象—概念—具體實施—微項目的形成過程。教學設計應改變原有的課程分立的情況,使得前后課程能夠有機結合,加強基本概念、基本分析方法的應用,盡量減少數學推導過程,合理組織教學內容,簡化學生的認知過程。教學過程設計從五個方面展開:創設情境,引出項目;師生互動,分析項目,導入新知識;合作學習,完成項目;仿真及實驗驗證;多維評價,拓展思維。既融合了多種教學方法,同時將理論與實踐結合,更好的拓展思維,營造師生互動的良好課堂氣氛。目前,數字電子技術采用模/數綜合平臺進行實驗教學,學生通過使用集成芯片完成芯片驗證,并利用該芯片完成相應的微項目設計,從基礎到綜合再到創新,很好地解決了學生能力不一的問題,也讓學生在實驗中獲得了成績感,但整個項目的統一性還沒有很好地完成。故而,實驗課程將原有實操型,改為上位機到下位機一體化設計,體現CDIO工程教學理念,同時可以讓學生知道軟件仿真和實際連線的區別,學會自己動手排錯、檢錯,達到從構思、設計、實現和運作完成產品生產周期,注重課程之間的有機聯系,讓學生以主動的、實踐的方式學習工程知識。
采用微項目教學法能有效解決學生基礎薄弱的問題,讓學生的學習化被動為主動,積極探索學習的奧妙,同時在一個個微項目,通過自己的構思、設計、實現及運作,完成整個項目的生產周期,大大提升了學習的主觀能動性,也在一個個微項目中收獲學習的自信心和積極性。