電子技術(shù)課教改策略
時間:2022-07-16 05:09:39
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“數(shù)字電子技術(shù)”課程是河南工業(yè)大學(xué)自動化、電氣工程自動化等專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程。它主要是培養(yǎng)學(xué)生掌握基本邏輯運算,學(xué)習(xí)常用門電路邏輯關(guān)系及其工作原理、組合邏輯器件工作原理及其分析和設(shè)計方法等內(nèi)容。通常該課程是在學(xué)生綜合學(xué)習(xí)完“高等數(shù)學(xué)”、“大學(xué)物理”、“電路”、“模擬電子技術(shù)”等課程后開設(shè),設(shè)置于大學(xué)三年上學(xué)期。作為專業(yè)基礎(chǔ)課,它是學(xué)生學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程的必要基礎(chǔ)性課程,為學(xué)習(xí)后續(xù)如“微機原理”、“計算機控制技術(shù)”等課程打下堅實基礎(chǔ),在課程體系中有著重要的地位和作用。隨著河南工業(yè)大學(xué)招生規(guī)模的擴大和學(xué)校硬件設(shè)施不斷改善,教學(xué)方法和教學(xué)條件也逐漸多樣化,在“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)過程中我們不斷調(diào)整教學(xué)思路,豐富教學(xué)手段,在課堂教學(xué)、實驗教學(xué)和課程設(shè)計等環(huán)節(jié)不斷地與時俱進改革和實踐,提高教學(xué)質(zhì)量,滿足新形勢下我校人才培養(yǎng)的教學(xué)需要。
一、教學(xué)內(nèi)容和方法的調(diào)整與改革
教學(xué)大綱是教學(xué)過程的綱領(lǐng)性文件,規(guī)范教學(xué)大綱就規(guī)范了課堂教學(xué)的內(nèi)容。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)等方面深入的應(yīng)用,自動化、電氣工程等專業(yè)人才培養(yǎng)對該課程提出更高的要求。結(jié)合河南工業(yè)大學(xué)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo),我們每年都要對該課程的教學(xué)大綱做適當(dāng)調(diào)整,對該課程在教材選擇、學(xué)時分配、考試方法等環(huán)節(jié)做出細微調(diào)整。比如,該課程傳統(tǒng)教學(xué)時往往在邏輯運算、分立元件等內(nèi)容的講解時占用課時量較多,但是隨著多媒體教學(xué)的深入應(yīng)用,教學(xué)信息量不斷提高,在修訂大綱時適當(dāng)壓縮了該部分內(nèi)容的課堂教學(xué)學(xué)時,將教學(xué)重點從簡單的分立元件邏輯電路分析轉(zhuǎn)向集成電路設(shè)計。教學(xué)方法靈活多樣是新時期保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。多媒體教學(xué)具有學(xué)習(xí)直觀、交互性好等特點,單是與多媒體教學(xué)相比,傳統(tǒng)板書具有更大的靈活性,推理過程更加嚴密,講授也比較直觀,是多媒體教學(xué)不能取代的教學(xué)手段。該課程的講授需兩種教學(xué)方法相互結(jié)合使用,比如,在講授時邏輯運算部分采用板書的教學(xué)形式比較合理,它能夠結(jié)合學(xué)生的掌握程度,重視推理過程,且同學(xué)生能夠適時互動,可充分把握學(xué)生對講授知識的掌握程度和理解水平。在講授數(shù)字集成電路時采用多媒體,學(xué)生既可生動的從投影屏幕上了解半導(dǎo)體存儲器和D/A及A/D器件的外表封裝,還可看到應(yīng)用在實際電路板上的半導(dǎo)體存儲器和D/A及A/D器件,直觀具體。另外,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)也是新時期教學(xué)改革的一個重要方法,即采用建立課程教學(xué)網(wǎng)站的方法,將課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段及部分教學(xué)視頻等資料上傳至網(wǎng)絡(luò),并對學(xué)生開放,建立有效的如電子信箱、實時網(wǎng)絡(luò)信息傳遞軟件等學(xué)生學(xué)習(xí)反饋途徑,對教學(xué)過程中的各種問題做出及時解答。在教學(xué)過程中我們適當(dāng)引入項目教學(xué)方法,在講解組合邏輯電路、觸發(fā)器、時序邏輯電路等內(nèi)容時給學(xué)生布置簡單的設(shè)計實訓(xùn)題目,如電子表、搶答器、彩燈控制器等內(nèi)容。通過這些簡單題目的練習(xí),使學(xué)生能夠?qū)λ鶎W(xué)的基本知識進行鞏固,從而產(chǎn)生理論與實際相結(jié)合的教學(xué)效果。課后作業(yè)也是高等教育教學(xué)的重要環(huán)節(jié),課后作業(yè)的布置和檢查批改對學(xué)生同樣具有指導(dǎo)和培養(yǎng)的作用?!皵?shù)字電子技術(shù)”課程具有很強的實用性,所以我們在做課后作業(yè)布置時盡可能選擇與實際接觸緊密的作業(yè)題或者自行設(shè)計作業(yè)題目,且作業(yè)題目力求答案多樣。通過作業(yè)的練習(xí)使學(xué)生不但復(fù)習(xí)課堂講述的知識,同時學(xué)生也加深對課程的認識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。作業(yè)答案的多樣化能夠激發(fā)學(xué)生的自助學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。學(xué)生作業(yè)能夠全面地反饋學(xué)生對課堂教學(xué)的掌握情況及學(xué)習(xí)的積極性,所以我們對每次的作業(yè)都做到認真批改及時反饋。每次上課前盡可能抽出時間根據(jù)學(xué)生的作業(yè)情況對上次課內(nèi)容做有重點的復(fù)習(xí),從而增進同學(xué)生之間的交流,形成最佳的教學(xué)效果。課程考試是高等教育教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量的重要檢驗手段之一,傳統(tǒng)的期末卷面考試只能反映出學(xué)生理論知識的掌握情況,只能片面考察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。我們在教學(xué)大綱中明確多樣化的考核手段,主要從學(xué)生理論知識掌握能力、實踐動手能力、分析解決實際問題的能力等方面進行考察,考察環(huán)節(jié)主要有期末考試、平時課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況以及階段性測試等內(nèi)容,各環(huán)節(jié)都采用百分制,課程考核結(jié)果由各環(huán)節(jié)成績綜合加權(quán)求和得到。根據(jù)學(xué)生專業(yè)的要求適當(dāng)調(diào)整個環(huán)節(jié)的權(quán)重值,形成各專業(yè)通用的“數(shù)字電子技術(shù)”課程考核體系,科學(xué)客觀地反映出各專業(yè)學(xué)生對該課程的要求和掌握情況。
二、多樣化的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)
實驗教學(xué)環(huán)節(jié)在應(yīng)用性本科人才的培養(yǎng)過程中處于非常重要的地位。實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的改革也是我們在該課程教學(xué)改革中探索的主要內(nèi)容。首先我們制定實驗教學(xué)大綱,對實驗的目的、實驗用主要設(shè)備及器材、實驗過程基本要求、實驗項目及內(nèi)容做出明確的要求。實驗大綱制定時注重學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)等方面相結(jié)合的漸進培養(yǎng)模式。在實驗項目選擇和實驗方案設(shè)計中,根據(jù)河南工業(yè)大學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo),依據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)條件,綜合考慮學(xué)生基礎(chǔ)理論、技術(shù)和技能三個層面上的培養(yǎng)要求,制定基本實驗+擴展實驗的實驗教學(xué)模式,選擇集成門電路的功能測試、組合邏輯電路的分析、觸發(fā)器及其應(yīng)用和電子秒表的設(shè)計四個基本實驗環(huán)節(jié),通過這四個基本實驗?zāi)軌蚴箤W(xué)生掌握課程的基本知識。另外,設(shè)計若干個綜合型實驗作為擴展實驗,制定適當(dāng)激勵措施鼓勵學(xué)生在完成基本實驗后參與完成擴展實驗[1]。實驗教材是實驗教學(xué)的基礎(chǔ),我們自編實驗講義,將實驗臺的各項功能綜合應(yīng)用起來,圍繞實驗教學(xué)體系和學(xué)生能力培養(yǎng)兩個方面不斷豐富和完善實驗教材內(nèi)容,使教材具有實用性和創(chuàng)新性[2]。實驗過程改“以教為主”為“以學(xué)為主”,對實驗預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗總結(jié)三個環(huán)節(jié)認真要求,強調(diào)學(xué)生的主體作用,增強學(xué)生的自主性,有針對性地靈活采用常規(guī)式、開放式、自主式、合作式、研究式等多種實驗教學(xué)方法。實驗過程保證一人一臺實驗設(shè)備的操作方法,強調(diào)必須學(xué)生自己動腦并獨立自主地完成。另外,在輔助實驗教學(xué)方面也做了初步的探索,建立了實驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)課件和多媒體實驗課件,并應(yīng)用虛擬模擬仿真軟件完成部分實驗教學(xué),鼓勵成績優(yōu)異的學(xué)生在實驗課外時間參與教師的相關(guān)科研工作。實驗完成后根據(jù)不同專業(yè)要求,采取不同的考核辦法,建立“多形式考核方法”。主要做到使實驗儀器的使用、實驗過程操作、實驗結(jié)束的實驗報告填寫、實驗基本原理的口述等環(huán)節(jié)相結(jié)合,給出綜合實驗成績,計入課程綜合成績。
三、課程設(shè)計環(huán)節(jié)的改革與創(chuàng)新
課程設(shè)計是該課程重要的實踐環(huán)節(jié)之一,是數(shù)字電路、電子器件、大規(guī)模集成電路等認知和綜合應(yīng)用所進行的一次實踐和訓(xùn)練,目的是培養(yǎng)學(xué)生使用“數(shù)字電子技術(shù)”和其他先修課程的綜合知識,并解決工程實際問題的能力,是對課本知識的重構(gòu)和升華。通過訓(xùn)練主要培養(yǎng)學(xué)生獨立設(shè)計的能力,掌握和使用基本設(shè)計方法及其一般過程,學(xué)會查閱相關(guān)技術(shù)資料并獲取信息,另外,通過該環(huán)節(jié)還可培養(yǎng)學(xué)生建立正確的數(shù)字電路設(shè)計思想和嚴謹求實的作風(fēng),培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計和創(chuàng)新能力。用設(shè)計指導(dǎo)書和教師程序化指導(dǎo)下的傳統(tǒng)課程設(shè)計模式很難適應(yīng)應(yīng)用人才的培養(yǎng)需要。傳統(tǒng)方式下課程設(shè)計往往很難激發(fā)學(xué)生的積極性,造成學(xué)生對課程設(shè)計的重要性認識不足,完全照抄設(shè)計指導(dǎo)書或者同學(xué)之間互相抄襲等機械模仿,培養(yǎng)效果較差。為改善傳統(tǒng)教學(xué)方式下“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計”的學(xué)習(xí)效果,真正達到培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的,我們對其設(shè)計實踐過程進行了不斷的改進和創(chuàng)新。課程設(shè)計前從學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性入手,如帶領(lǐng)學(xué)生參觀高年級學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計、參觀教師的實驗室、參觀研究生實驗室科研活動等,使學(xué)生對該課程的重要性有更加實際的了解,增加感性認知,激發(fā)學(xué)生做課程設(shè)計的動力;制定嚴格的考勤制度,加強過程管理,對教師指導(dǎo)活動做充分紀(jì)錄,對成績評定方法足夠細化,嚴格防止學(xué)生的抄襲行為。根據(jù)課程教學(xué)大綱的要求,在設(shè)計題目和內(nèi)容的選擇上做多樣化處理。給學(xué)生的設(shè)計題目盡可能簡單實用,且能夠在規(guī)定時間內(nèi)獨立完成。在教師的指導(dǎo)下,允許學(xué)生根據(jù)自己的情趣和愛好自主申報課程設(shè)計題目,增加學(xué)生做課程設(shè)計的熱情。課程設(shè)計結(jié)束后采用公開答辯的方式評定設(shè)計成績,答辯時教師根據(jù)學(xué)生設(shè)計題目和內(nèi)容隨機對學(xué)生就設(shè)計內(nèi)容和課程的基礎(chǔ)知識做出提問,督促學(xué)生注重設(shè)計細節(jié),注重掌握基本知識,并客觀反映出學(xué)生對課程的掌握程度。
通過近些年的改革該課程被評為校級精品課程。課程基本形成科學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用型本科人才教學(xué)體系,在課堂教學(xué)、實驗教學(xué)以及課程設(shè)計教學(xué)等方面所做的改革和嘗試都取得了較好的效果,從學(xué)生考試成績、后續(xù)課程學(xué)習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計等方面都體現(xiàn)出該課程的改革效用。通過近些年各屆學(xué)生的縱向比較,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情逐年提高,各年級平均成績逐年提升。教學(xué)改革是個永恒的話題,新形勢下各門課程只有緊跟高等教育的發(fā)展趨勢和需要不斷創(chuàng)新,才能滿足社會發(fā)展的需要,在人才培養(yǎng)體系中永葆青春。