时间:2023-06-08 11:19:13
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数字电子技术课程总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

关键词:中等职业学校 电子技术课程 动手能力 校企合作 学生就业
中图分类号:G718.3 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.20.086
1 深入认识电子技术课程
电子技术课程是一门包括“模拟电子技术”和“数字电子技术”两大门类,注重理论和实践的的课程,模拟电子技术是对仿真信号进行研究并进行模拟电路的一门技术,数字电子技术是将模拟信号转换成数字信号,再利用数字信号的处理优势将信号根据实际需要转换成输出信号的一门新兴技术。在当今的中等职业学校,已经逐渐成为培养学生实际动手能力培养的重要课程,随着社会上电子技术不断迅速更新换代,新技术、新元件、新方案的不断涌现,在电子技术课程中调动学生的兴趣和积极性,提高学生实际操作能力显得尤为重要。
2 在电子技术课程提高动手能力的重要意义
电子技术不断发展,日新月异的社会需求,课标的改革不断深入,招聘市场竞争的激烈化等等各方面因素都在要求中等职业技术学校在电子技术课程中不断提高学生的实际动手能力,面向社会需要,提高自己在竞聘时的竞争力。“高、精、尖”类的人才可以更好地满足市场需求,敢于创新、富有技能、实干型的人才也独守各大企业的青睐;培养学生动手能力也是各中等职业技术学校教学能力的一个体现,既可以充分利用学校的各类软硬件资源,也可以减轻教师负担,提高学生自己的各方面能力;学生动手能力的提高,不断充实自己,是提高自身竞争力的体现,尤其是在电子技术课程这一方面,学生动手能力的高低将会直接影响学生对知识的掌握、对各电子器件的熟练应用、对日新月异的电子技术的操作,有利于将来在工作岗位上的立足,对电子技术的发展做出贡献。
3 参考当下电子技术课程,为提高学生动手能力提出建议
3.1 完善各类软硬件设施,加强校企合作,采用实训教学模式,在电子技术的实践中提高学生动手能力
中等职业技术学校教学设施的完善是学生学习电子技术课程的主要保障,也只有在软硬件设施齐全的条件下,学生才能够真正了解电子技术课程,在实践练习中不断提高实际动手能力,相对于以往的传统教学模式,只是简单借助课本和以往的案例分析来学习电子技术课程,严重与当今日新月异的电子技术脱轨,学生学到的知识早已经落伍,锻炼的能力也无法应用到实际操作中,完善电子技术设施,让学生们到电子技术的实验室当中动手操作,保持与社会上电子技术的更新步调一致,这样学生学习到的知识和能力才是符合当下市场实际需要的,才能够真正达到为社会输送人才的目标。
校企合作是我们中等职业技术学校的一大亮点,具有其他教学模式无可比拟的优势。面对当前激烈的社会竞争,校企合作,专注于培养专向人才,有针对性地对电子技术课程教学完善补充,突出了学生的实用性和实效性,使得学校的教学工作与企业的长远发展得到共赢的局面。电子技术课程与相关企业合作,为学生提供在工厂、企业实践的机会,学生可以接触到当下社会上的主流电子技术,并在实践当中不断操作,提高自己的实际动手能力,是一个主动发现问、主动解决疑惑、主动获取新知的过程,工学结合,注重实训。这样的实训模式对学生动手能力的培养提高有着明显的作用,同时还能使得学校与企业得到双赢的局面,我们应当大力推广普及。
3.2 学校各单位、教师积极培养学生对电子技术的兴趣,积极引导学生自主动手学习研究电子技术课程
兴趣是最好的老师,引导着学生不断探索学习,不断进步。学生对电子技术课程的兴趣往往来自两个方面,一是学生自己对本课程固有的喜欢,二是通过教师的培养,由被动接受转为主动喜欢,由此可见,教师在教学过程中注意培养学生对电子技术课程的兴趣是一项很重要的工作,注意引导学生对这门课程的兴趣,善于挖掘学生在学习中的闪光点,调动起学生的积极性,鼓励学生主动参与其中,在兴趣的引领下进行学习,往往会达到事半功倍的效果。
3.3 引导学生在学习过程中勤思考多练习,鼓励学生之间的相互交流沟通,共同分享实践经验教训
在培养学生动手能力的过程中,学生是主体,而每一个主体的方式方法都不尽相同,所以,教师就应当善于引导学生在思考之后进行实践,注重相互之间的分工合作,不断沟通交流优秀的思考方式和操作方法技巧,注意总结成功的经验和失败的教训,扬长避短,解决难题。
3.4 定期更换教学方法,分析各类相关典型实例,做好总结工作
在提高学生动手能力的工作中各位教师的任务会更重要,引导、启发、鼓励学生,改变传统的学生被动接受的教学模式,分析典型的实例,在此基础上进行创新研究,鼓励培养学生在学习电子技术课程过程中敢于质疑、敢于设计、敢于实践的精神,主动发现疑惑、解决难题,在教学过程中,可以分组讨论并进行电子技术实践、电子技术实例重新模拟、学生讲授电子技术实验课等等模式来教学,注重总结,与学生互动交流。
4 小结
目前,中等职业学校毕业生已成为企业一线操作工的主要力量,而中职电子技术课程的开设与教学情况势必对机械操作类企业的生产起着重要的作用,而在教学中积极培养和锻炼学生的实际动手能力的是教学工作中的一个不可分割的重要环节。中职学校要综合利用各种资源,提高学生学习兴趣,注重培养动手能力,促进学生的就业工作,为社会输送实用型、实效型的人才。
参考文献:
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[3]徐雅云.电工电子实验教学中学生动手能力和创新能力的培养[J].内江科技,2008,(12).
[4]苏建欢.基于学生能力培养的电子技术实验课程教学改革探讨[J].科技信息(学术研究),2008,(29).
关键词 数字电子技术 项目式教学 应用型本科院校
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.02.051
Practice of Project-based Teaching in Applied Undergraduate Colleges
――Take Digital Electronic Technology Course as an example
SHI Jingwen
(Zhijiang College of Zhejiang University of Technology, Hangzhou, Zhejiang 2310024)
Abstract Project-based teaching is flourishing in new teaching methods German vocational education, teaching reform in the ascendant in today's universities. This paper describes the traditional teaching of "Digital Electronic Technology" with respect to application-oriented colleges drawbacks, and teaching projects elaborated in "Digital Electronic Technology" course in the implementation process and assessment methods.
Key words Digital Electronic Technology; project-based teaching; applied undergraduate college
1 数字电子技术课程教学中存在的问题
数字电子技术课程于2002年在之江学院开始授课,历时十年多。这期间课程的理论和实践教学虽然进行了一系列的建设,但目前的教学还是拘泥于传统的教学理念和教学方法,存在较大的弊端。具体来说有以下几点:
(1)从教学内容的侧重点上,偏重理论,在实践性上非常欠缺。数字电子技术课程的主要目的是要教会学生应用基础知识,设计出各种功能的数字电路。设计某一具体电路的完整步骤是用户提出设计任务或要求设计者查阅资料,制定设计方案根据理论知识设计电路图对电路图仿真(验证其正确性)制作实物并完成调试。目前课程教学活动仅到设计电路图为止,仅是完成了纸上谈兵的设计。这样,一来给学生造成“工程设计仅是理论设计”的假象,使学生对具体实践不够重视,二来会使学生在参加课外科技活动、大学生电子设计竞赛、毕业设计的实物制作时感到无从下手,从而丧失信心和兴趣。
(2)从实验教学上,对学生的动手能力,特别是解决实际问题的能力的培养不够重视。实验课的教学目的,一是检验理论知识,在实验中获得理论知识的直观认识,加深理解;二是在实验中锻炼提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。对于第一个目的,只要学生认真预习,大部分都能达到。对于第二个目的,就目前情况来看不容乐观。在实验中,由于芯片损坏或导线断开而使电路调试不成功时,学生的第一反应就是“我的电路连线是对的,电路调不出来又不是我的责任”。而在具体工程项目制作中,电路设计好后的调试时间一般要占到整个工程的一半时间。
(3)从考核方式上,偏重理论,手段单一。目前,数字电子技术课程的理论和实验是分开设课、分开考核的。由于实验课的学分较少(1个学分),学生普遍对实验课不太重视。理论考核分两部分,期末考试占80%,平时作业和考勤占20%。所以实际上该课程的考核还是以理论的卷面考试为主,对学生动手能力和创新能力的考核所占的比重非常少。
综上所述,无论从教学内容上还是考核方式上,无论从理论教学还是实验教学的角度看,目前数字电子技术课程还是较多地沿袭了普通本科院校偏重理论的精英教育,不太符合之江学院这类应用型本科院校以培养高素质应用型人才为目标的教学要求。
2 项目式教学于数字电子技术课程的意义
为了改变目前教学活动的弊病,本次教学改革采用了项目式教学法。项目式教学法从理论上起源于美国,实践上盛行于德国。2003年7月,德国联邦教育部职教所制定了“以行动为导向”的项目教学法,将这种先进的教学方法进行了推广。①项目式教学是师生通过共同实现一个完整的项目工作而进行的教学活动。其教育理念的核心就是以项目为载体,任务为驱动,训练为主线,学生为中心,教师为主导。
对于数字电子技术课程,可以通过形象而又有趣的项目任务(如表决器、电子秒表等)的布置,化抽象的理论学习目标为具体可见的实物,极大地激发了学生的学习兴趣和积极性。学生可在完成项目的过程中,加深理论知识的理解,锻炼实践动手能力,达到“在做中学,在学中做”的目的。因此,项目式教学法能极好地克服目前数字电子技术课程中“重理论轻实践,重知识轻技能”的弊病,切实提高学生的实践能力。
3 项目式教学在数字电子技术课程中的实施
3.1 项目的选取
既然是以项目为载体进行的教学活动,选择合适的项目就是教学的关键。这里的项目是指针对课程教学内容而设计的,能由学生独立完成又可收到良好教学效果的数字电路设计制作任务。
(1)项目的选取原则:①项目要包含大部分的教学内容,包含尽量多的知识点。②项目要有趣味性,能对学生产生较大地吸引力。对于刚刚接触专业的大二学生,在项目电路中增加发光二极管、数码管、蜂鸣器这些有声光反应的器件,还是有很大吸引力的。③多个项目之间要由层次感,②逐渐从易到难,保证项目制作的成功率。对没有焊接过通用板的大二学生,项目选题不宜过大过难,要有个渐进过程。
(2)具体项目。结合课程内容,根据选取原则,在整个教学活动中拟选择5个项目进行实施,如表1所示。
表1 项目一览表
3.2 教学实施过程
在项目实施前,先进行了分组工作:以2~3学生为一个项目小组。每组选择一位项目组长来负责教学活动的展开。下面就以“倒计时电路”为例,具体阐述该项目的教学实施过程。
(1)布置任务及分析项目。首先由老师向学生布置“倒计时电路”项目的要求,并指导学生对项目进行分析,明确项目所涉及的知识点。在分析项目时,教师可提出一些引导性的问题帮助学生理解项目,如倒计时电路可用在日常生活中的哪些场合,是如何工作的,有哪些功能部分,每个功能部分包含哪些理论知识点,哪些是已学的,哪些是要学的。
(2)讲授理论知识。由教师讲授理论性较强的教学内容,如触发器的电路及功能、二进制计数器的电路构成、任意进制计数器的产生等。继而用两个基础实验(触发器的的应用、计数器的设计与调试)来巩固和加深这两个新学知识点的理解。
(3)项目小组自主设计电路及仿真。根据对项目的分析,倒计时电路可分为三个子项目:脉冲源产生电路、N进制计数器、译码及显示电路。项目小组由此对成员分配具体任务,查阅资料、制定方案、设计电路图、仿真验证,这些环节由学生在课外自主完成。
(4)开展项目方案讨论课。在学生设计好电路图后,开展答辩式的课堂讨论,对各个小组的电路进行展示。主要方法是抽取各小组中的一人讲解电路原理,并回答教师或其他小组的提问。
(5)项目电路制作及调试。实物制作和调试部分均在实验室由各项目组自主完成,教师从旁指导。这个环节是锻炼学生动手能力的关键所在。学生遇到电路问题时,教师应鼓励学生拿起万用表,耐心地进行调试。
(6)检查及总结。总结是项目教学的重要环节,教师可以对每组在项目设计和制作过程遇到的问题进行归纳总结,其目的是帮助学生对知识、方法在项目中的应用进行反思,从而达到对项目的再认识,做到“实践理论再实践再理论”的升华。总结后,各项目组提交项目报告。在项目完成后,教师要对每个小组的项目完成情况进行评价,以作为期末总评的考核依据。
4 数字电子技术课程的考核方法改革
课程考核分为三大部分:平时(作业及考勤)占20%,项目占40%,期末考试占40%。与原有评价方法相比,主要的变化是期末考试从80%降到40%,减少的40%由项目实施过程的评分得到。项目的考核是一个过程考核,即对每个项目实施过程的考核评价。5个项目在项目总分中各占20%,每个项目的考核内容可包括项目设计、课堂阐述、项目制作、项目报告四个方面;考核方式包括教师的评价、小组成员间的互评和自评。期末考试采用传统的笔试形式,考核学生的理论知识,特别是在项目中没有涉及而又需要掌握的知识点,也可使学生在期末复习的过程中对课程内容形成系统性的概念。
上述的评价体系,大大增强了实践内容的考核,不仅有利于学生改变注重理论,轻视实践的观念,提高学生的动手能力和创新能力,而且更加契合数字电子技术课程的应用性特点,还课程的本来面目。
5 结语
经过3年的教学改革实践,摸索出了一套切实可行的教学体系,取得了良好的教学效果。若要将项目式教学在所有班级进行推广,就必然要考虑相应的教学成本,主要包括元器件的耗材成本和教师的人力成本。前者投入不大,后者若要进行小班化教学,就需增加教师人手。另外,从培养学生能力的角度来看,光有一门课程是远远不够的。因此,建议在制定学生的培养计划时,能否每个学期都开设一门类似项目式教学的课程,以强化学生的自主学习能力和实践动手能力。
基金项目:浙江工业大学2011年教学方法改革专项项目,项目编号:JGZ1115
参考文献
【关键字】课程项目设计,任务驱动教学法,数字电子技术,评价标准
在高职院校电子信息与通信类专业中,数字电子技术是一门重要的专业基础课程。由于此课程逻辑性强、与电子技术联系紧密,而多数高职院校学生对基础知识的掌握程度一般,使许多学习该课程的学生感到理论知识过多、难以理解透彻,甚至失去学习兴趣。因此,如何让理论联系实际,培养学生的学习兴趣,提高学生的动手能力,让学生从课程教学中获得解决问题的能力,是所有数字电路课程教学同仁们亟待解决的问题。为此,本文从课程项目设计的环节着手,探讨数字电子技术课程的教学改革思路。
课程项目设计思路
1、简化理论推导,突出实用价值
考虑到高职学生的学习特点和实际情况,根据教育部《国家中长期教育改革和发展规划纲要》的文件精神,以培养技能型人才为目标,在模拟电子技术课程单元设计中,遵循简化理论推导,突出课程实用价值的原则。高职院校培养的是技能型人才,是动手能力强,能在一线岗位立即发挥作用的实用性人才,这些原则目标体现在教学中,就是要把繁琐原理性推导内容大量压缩简化,够用就行;突出课程的实用价值,突出课程和产品设计、仿真、生产、检测等环节的关系,体现本课程在实际工程应用中的基础地位。
2、注重实践操作,激发学习兴趣
在数字电子技术课程中的教学实践证明,注重实践操作,是激发学生学习兴趣的有效途径。注重实践操作,就是要注重实验、实训等实践动手环节。实验是验证理论知识的正确性,有助于学生对课程内容的理解,有助于学生对示波器、信号发生器等实验仪器的熟练操作使用;实训一般分阶段进行,是对知识点阶段性总结提高的有效手段。
3、细分知识重点,任务驱动教学
数字电子技术课程的内容多,知识重点多。在课程项目设计中要把它们逐一细分,分成若干个项目,采用任务驱动教学法,用任务目标—理论教学—实验教学—课程任务设计等四个教学环节贯彻整个项目。
4、建立评价标准,科学评价效果
一个良好的教学方法少不了良性的反馈。教师教的怎么样,学生学的怎么样,要有统一的、合理的、科学的评价标准。有了标准,才能评价不同教师、不同学生使用一样的教学方法时的效果,才能促进教学相长,才能迅速提高教师的教学水平。根据评价标准去合理评价教师和学生教和学,引导教师更加娴熟地使用这种教学方法,学生更快地适用这种教学方法,使师生受益,培养出符合时代要求的技能型复合人才。
具体项目设计
【关键词】教学方法 项目驱动 一体化 表决器 组合逻辑电路
【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)06-0241-01
引言
数字电子技术课程是电子、通信、自动化等理工科专业的基础课程。该课程知识点多,逻辑性强,且理论与实践结合密切,掌握基本理论和实践技能可为后续课程打下基础。学校在培养学生时应以市场为导向,以创新为动力,培养具有自学能力、创新意识、实践能力及团体协作能力的技能应用型人才。数字电子技术主要分为组合逻辑电路和时序逻辑电路,在教学方法上,采用了项目驱动,任务导向的一体化教学,起到了较好的学习效果,下文以组合逻辑电路中三变量多数表决器为例阐述。
1.项目驱动一体化教学
数字电子技术课程教学方法很多,可以采用传统的板书讲授法、多媒体讲解演示法、图示法、螺旋上升式和支架式教学法、支架式问题启发式教学法、比较法、项目导向-任务驱动教学法等[1],各种教学方法各有利弊。在授课过程中应选择合适的教学工具,根据教学目的和内容特点将各种方式有效组合利用,以便使学生真正成为学习的主导与主体,激发他们更好的学习这门课程。
项目驱动一体化教学就是:即依附一个应用项目,设定具体任务,几人一组让同学分工合作进行理论设计[2],实现理论教学区,模拟操作区,岗位训练区,实现教学场地“空间一体化”。项目驱动一体化教学体系框架结构如图1所示。
2.应用实施步骤
(1)布置项目:表决器在选举及投票时用的非常多,是比较贴近实际的一个产品。该项目要求利用所学的组合逻辑电路知识[3],设计一个至少3变量的多数表决器,表决时无弃权情况。学生4人为一个小组,分工协作,共同完成理论到实践设计。
图1. 项目驱动一体化教学体系框架结构图
(2)理论教学区――电路理论设计:组合逻辑电路设计步骤:逻辑抽象,函数表达式,选择器件,电路连线。由项目要求可知,输入有3个,设为ABC,输出1个设为Y,可依此列出真值表,写出函数表达式如下:
选择器件,电路连线:
方案一:采用小规模集成门电路设计(门电路),从电路器件数目少,种类少的角度考虑,选用与非门设计电路图如图3(a)所示。
方案二:采用中规模集成芯片设计(译码器和数据选择器)。用3-8译码器74HC138及双4选1数据选择器74HC153根据函数构建实现,连线如图2(b)(c)所示。
(a)门电路 (b) 74HC138 (c)74HC153
图2. 三变量表决器电路设计图
(3)模拟操作区――软件模拟仿真:选用元器件及仪表与实物较接近的Multisim10,该软件的元件库提供了数千种电路元器件及其理想值,另外仪器库中的数字万用表,逻辑分析仪,函数信号发生器等多种电工电子仪表可供选用[4]。让学生根据所采用的器件进行Multisim模拟仿真,采用门电路进行的软件模拟如图3所示,当代表三变量的开关ABC有2个以上接高电平时,与G4与非门相接的灯就会点亮,表示方案通过。
图3. 采用门电路构成的3变量表决器
(4)岗位训练区――版图绘制及DIY、元件焊接调试[5]:采用Protel99SE进行PCB版图的设计;接下来进行PCB制板,看是否达到设计要求的效果。学生此部分若未学过Protel可先暂不操作。
(5)各组答辩、评价:根据各组理论设计、软件模拟、实物制作情况,给予合理的评价,总结各组的优缺点,看是否符合起初设计规定的要求,鼓励学生设计中的创新之处,让学生感到自学的快乐。
3.总结
项目驱动一体化教学法使学生通过一个与现实紧密的项目操作,完成理论教学区,模拟操作区,岗位训练区,实现教学场地“空间一体化”教学,使学生在学习数字电子技术的课程中,可以做到突出应用主线,注重学用结合,更好的培养学生创新、团体协作能力,为其以后提供更为广阔的发展空间。
参考文献:
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数字电子技术实验课程是电气类、自动化类、信息类等相关专业的专业基础课,主要培养学生实际动手解决问题和分析问题的能力。从传统数字电子技术实验课程的弊端,提出新的改革方法,增加了综合设计性实验,采用自顶向下分模块设计的方法,就如何提高学生的动手能力和工程实践能力方面进行了讨论。实践表明,数字电子技术实验课程教学改革取得了明显效果。
关键词:
数字电子技术实验课程;综合设计性实验;动手能力;工程
数字电子技术课程是电气类、自动化类、信息类等相关专业必修的专业基础课,在整个大学阶段的学习中,起着承上启下的作用,是基础课和专业课之间的桥梁。数字电子技术课程旨在培养学生发现问题和解决问题的能力,而这种能力,最终体现在动手能力的提高。对在校大学生而言,培养学生实践中发现问题和解决问题的能力,最初就来源于实验课程。所以,数字电子技术实验课程责任重大。中北大学电工电子实验教学中心属于国家级实验教学中心。一直以来,电工电子实验教学中心在校院两级领导的支持下,无论在软件还是硬件设施建设方面都取得了巨大的发展。实验教学目标逐渐从“基础实践教学”到“工程创新能力培养”层次。实验环节分为基础性实验、提高性实验、综合设计性实验三个阶段,不断提高学生的工程实践能力和创新能力,培养动手能力强、创新能力强、适应经济社会发展的高质量工程人才[1]。
1创建新型数字电子技术实验课程教学体系
数字电子技术课程一般设置在本科二年级第二学期或者本科三年级第一学期,同学期学习数字电子技术实验课程。这个阶段,学生并没有接触专业课,数字电子技术是基础课到专业课的一个转变,所以这一阶段学生的学习,需要循序渐进式地从理论到工程性进行,不能一蹴而就。目前开设的电子技术实验课,很多为验证实验,在实验箱上按照教师的指令去操作,观察实验现象。这一类实验,可以很好地让学生对所学理论知识有一个感性的认识,但它同时也对培养学生的工程实践能力存在不足,所以需要提高性实验,让学生很好地认识到所学理论知识的应用性。而改革之后新加入的数字系统设计为综合设计性实验,能培养学生工程实践能力。改革前实验学时及属性,表2为改革后的实验学时及属性。改革后的实验教学内容,压缩了验证性实验和提高性实验的学时,增加了数字系统设计。实验教学的改革,能培养学生掌握复杂数字系统的设计方法和自顶向下分层次模块化的设计方法,巩固对组合逻辑和时序逻辑电路设计方法的学习,提高综合运用理论知识解决实际问题的能力,提高创新能力,但并没有减弱验证性实验和提高性实验的作用。
1.1验证性实验
数字电子技术实验课目的在于培养学生在电子设计和制作方面的能力,良好的基本功是必要的。验证性实验的内容以基本门电路和触发器为基础,培养学生扎实的基本功。这一类型的实验,教导学生认识常用元器件,电路连接方法、装配方法,基本电子电路工具的使用以及相关电子仪器的使用。具体来说,改革后数字电子技术实验课程的验证性实验包括:TTL门电路、集电极开路门和三态门逻辑功能及参数测试、触发器实验。这些实验用4学时完成,所占实验学时较短,只是让学生认识一些集成芯片、会使用多种常用集成门电路和掌握若干基本电路的设计和装调,之后可以进行提高性实验。
1.2提高性实验
提高性实验是在学生认识一些基本门电路和掌握一定的电子技术知识之后,由任课教师指定大部分元器件,提供大部分电路图,从最基本最典型的单元电路的设计开始,逐步加深和扩展。提高性实验包括:SSI和MSI组合逻辑电路设计与实现、时序逻辑电路实验、计数器实验(EDA实验)、555定时器应用实验、A/D与D/A转换器实验。这一类型实验在12学时完成,为总学时一半,所占实验学时较长。在这一阶段,由教师指定一些具有综合设计性实验的题目,指导学生对题目进行分析研究。以交通信号灯控制系统设计为例,学生通过观察交通信号灯的工作过程,思考一些问题:交通信号灯的一个周期包含哪几种状态?交通信号灯从一个状态到另一个状态,转换的条件是什么?以现有的知识,设计一个实现方案。然后把综合设计性实验分解在各个提高性实验中完成。对提高性实验而言,如同堆积木一样,先对它分解,先单独设计装调与实验研究一个个模块,而这一个个模块,就是提高性实验的内容。如交通信号控制系统设计则是由指示灯显示模块、初始值控制模块、系统初始化模块、状态计数器模块、时间计数器模块、秒脉冲模块等组成,这些内容分散在组合逻辑电路实验、时序逻辑电路实验、计数器实验和555应用等实验中。利用计算机进行电子线路辅助设计可以缩短设计周期,提高设计的可靠性、经济型。在这个阶段,让学生学会一种数子电子技术的EDA工具软件,对电路进行设计、调试,为综合设计性实验的学习打下基础[2]。
1.3综合设计性实验
综合性实验共8学时,所占实验学时较重,这个实验阶段,把学生3人分为一个小组,以小组的形式进行。综合性实验分为三个阶段进行,第一阶段建立系统概念,在实验课初期进行;第二阶段设计各个模块,在提高性实验中进行;第三阶段构建系统,在提高性实验完成后进行。在综合设计性实验中,各个模块的实现,已经分散在提高性实验中进行,电路基本功能的实现,只需要将前面做过的一些功能电路,进行组合与装调,直到实现较为复杂的小型电子线路系统,这为一种方法。学生也可以根据自身情况,采用PLD器件实现。接着教师指导学生分析现有系统结构的优缺点,提出改进方法,尝试其他设计方法,或增加新功能。最后撰写报告,进行答辩。在综合设计性实验阶段,教师为指导者,把自交给学生。在此过程中,学生可以初步掌握中等规模电子线路设计方法,摸索探索性学习方法,并培养团队合作精神和良好的沟通协调能力[3]。为配合学生实验,实验教学中心在这个阶段实行全方位开放,配备专职实验指导教师。综合设计性实验内容鼓励学生也可自选有研究价值的科研题目,还可以根据教师的科研项目,利用实验设备在实验室进行实验,使学生得到更多工程实际锻炼,有效提升了实验课的价值。
2改革考核方式
对数字电子技术实验的考核也进行了改革,验证性实验共10分,提高性实验共50分,数字系统设计共40分。各个实验都必须写预习报告和实验报告,预习报告包括设计方案、硬件原理图、软件流程图,实验报告包括调试中遇到的问题、解决方案以及心得体会等[4-5]。验证性实验和提高性实验的分数中,预习和操作各占一半。数字系统设计实验,要注重培养学生的动手能力、工程实践能力、运用理论知识解决实际问题的能力、团队合作能力和总结表达能力等。数字系统设计共40分,包含内容比较多,分数分配如表5所示。以交通信号灯控制系统的设计为例,电路搭建共15分,其中各模块测试成功每模块1分,共8分,系统整体测试成功7分。设计创新性共10分,其中按整体电路验收顺序,独立设计为5分,前1~2名且没有雷同为5分,2~5名为4分,6~13名为3分,其它1分;拓展设计或新增功能共5分,按照可行性、使用性、经济性酌情给分。系统电路整体仿真共5分,若部分完成仿真,酌情给分。实验报告视书写规范与完整程度给分,共5分。最后教师听取学生答辩,包括对课题设计的说明、课题前景的调查和论证,以及设计电路的功能实际情况,共5分。考核时鼓励学生发表独到的见解,做出性能独特的实验作品,这种考核方法能够尽可能全面的考察学生的各项能力,督促学生有意识地加强工程实践和创新能力的锻炼[6]。
3实践效果
改革后的数字电子技术实验课程,与以往常规实验课程相比较,优势主要在于对学生工程能力和创新能力的培养。实践表明,通过对复杂数字系统自顶向下分层次模块化、循序渐进由易到难的实验过程,使学生建立起相关的知识体系,在发现实际问题和解决实际问题的过程中,学会对工程问题的研究学习,锻炼学生协作技能,体验工程实际问题的解决方法,为以后的工作打下扎实的基础,这是传统实验课程所不具备的[7-8]。改革后的实验课程在教学实践中,验证性实验和提高性实验一般学生都能在教师指导下实现。综合设计性实验中,以交通信号灯控制系统作为综合设计性题目为例,采用中小规模集成电路实现的学生占总数量50%左右,其他学生采用PLD实现。综合设计性实验最后能完全实现的学生在60%左右。综合设计性实验包含了数字电子技术课程的大部分内容,在实现的过程中,学生又熟练掌握了EDA设计,对于培养学生成为适应电子技术发展的卓越工程人才具有重要意义[9-10]。
4结语
综上所述,数字电子技术实验课程的改革与实践,改变了传统教学中教师指导学生严格按照实验指导书的操作步骤,一步步进行操作实现的教学方法,让学生在掌握基本门电路和集成触发器等常用元器件的基础上,先对综合设计性实验进行分析,建立系统概念,接着设计各个模块,提高学生对电路的认识,最后构建系统,分组合作进行,实现系统电路,撰写实验报告,进行答辩。整个实验过程,循序渐进、由易到难、自顶向下分模块进行,让学生学会对复杂数字系统分析,调动学生的学习兴趣,使学生专业基础扎实、洞察力敏锐、自学能力强及培养团队合作能力,提升了数字电子技术实验课程的价值,为学生工程能力的培养打下良好的基础。
作者:薛英娟 单位:中北大学信息与通信工程学院
参考文献:
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关键词:电子技术;课程设计;教学改革
作者简介:成开友(1963-),男,江苏盐城人,盐城工学院电气工程学院,副教授。(江苏 盐城 224052)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)08-0045-02
“电子技术课程设计”是学完“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”后配套的重要实践性教学环节,是实现基本理论知识和实际工程相联系的桥梁。学生通过“电子技术课程设计”可以将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来,不仅可以巩固及加深对基本理论知识的理解,还对学生动手能力和创新能力的提高起着十分重要的作用,并培养了学生正确的科学态度和科学精神。盐城工学院电类相关专业的学生都进行电子技术课程设计。为了更好地培养学生的动手能力和创新意识,学校对这门课程从内容到形式进行了有效的探索和改革,取得良好的实际效果。
一、传统课程设计中存在的主要问题
1.课程设计的题目少,内容单一、陈旧
以前,课程设计只有一个题目而且年年如此,后来改为三个,但还是太少,内容也陈旧,学生根据自己的兴趣爱好可选择的题目不多,致使学生的设计积极性不高。由于老师对设计任务给的太细,学生可发挥的空间就小,在进行预设计时难免会有学生相互抄袭的现象,不能更好地调动学生设计的积极性。
2.教学形式呆板
过去担心学生受能力的限制在规定时间内完不成设计任务,所以在课程设计开始教师总是详细讲解,并且给出具体的设计资料,将学生限制在教师指定的范围和指定的器件内,结果在同一个课题上学生给出了相同的设计方案,不利于发挥学生的主观能动性。
3.成绩的评定缺乏规范性
建立完善的成绩评定体系是保证课程设计教学质量的关键。以往的评定方法只看做出试验结果的快慢和课程设计报告的内容,不顾过程,其弊端是教师的主观性较大,评定的标准不能具体量化,很难真正反映学生的真实水平。
二、改革的方法
1.设计题目及内容的改革
对于“电子技术课程设计”题目的选择尤为重要。首先,设计的题目要够多,这样学生的可选择性才够大;其次,设计内容要新颖有趣,有一定的使用价值,每个题目都可以巩固学习电子技术课程重要的知识点,比如:电压超限报警电路的设计可巩固学习比较器和555电路以及各种逻辑门的使用;编码电子锁的设计可巩固学习触发器和门电路;多路数据巡回检测电路会用到包括寄存器、计数器、数据选择器和数据分配器等多个中等规模集成电路的内容;广告灯控制电路包括了可逆计数、逐位显示和蜂鸣报警电路等单元部分,会用到显示译码器、计数器和555电路等电子知识。指导教师在告诉学生设计题目的同时还要把实验室的现有资源给学生讲清楚,学生可在这些限定的条件下进行设计,比如:实验室可提供的触发器只有D触发器,逻辑门只有与非门。这样,学生在设计过程中用到其他的触发器和逻辑门时可以相应地改成实验室已有的器件。这就要求他们要熟练地掌握课本上的理论知识,能够随机应变。当然如果实验室确实无法提供器件,也要鼓励学生自己去购买,这使得他们熟悉了更多新型电子器件的规格和功能,提高他们亲历亲为的能力和学习兴趣。
2.预设计方案的确立
进行预设计时要鼓励学生用模块化的分析和设计方法进行设计。学生通过查阅资料,根据设计要求自行确定实施方案,给学生提供更大的自,使学生能够相对独立地进行实践,充分扬其所长。由于学生受到知识面的限制和其他主、客观原因的影响,初步的设计方案难免存在遗漏和错误,教师要对学生的设计进行把关,保证他们的设计能实现基本功能。同时,也可通过集体答疑的方式组织学生公开讲解设计方案,让学生互找问题、讨论解决方法,从而达到优化设计方案的目的。这些方法增强了教学的互动性,同时也为学生提供了充分发挥个人能力的空间,调动了学生们学习和创作的积极性。初步的设计方案确定以后就要进行仿真实验。Multisim是非常适合模拟/数字电路仿真的软件,它提供了大量的仿真元件模型,且仪器仪表种类之多是很多电子实验室无法比拟的。通过Multisim进行功能仿真可以发现一些设计中存在的问题,进一步优化设计方案,同时增强了学生学习的兴趣,加深了学生对理论知识的理解,提高了学生的实践能力,也使学生掌握了电子仿真软件的使用方法,为后续课程学习打下良好基础。最后,学生把初步的设计方案上升到理论的高度,写出一份详细的预设计报告,包括设计题目、设计任务、总体方案的设计、单元电路的设计、元器件的选择与参数计算,画出总体电路图,列出所用元器件的详细列表和参考文献。这样,做到设计思路清晰明了,为后面的安装调试做好充分的准备。
3.安装调试
按照自己的设计方案进行安装调试,是学生非常期待也是最能得到满足感的一个环节。按照预设计报告中元器件列表领取器件,然后分模块进行安装。在这个环节指导教师要引导学生注意整体布局的美观、规范,比如:电源线和地线要分开,各成一列,并分别用不同颜色的导线进行区分。在确定安装无误的情况下进行通电调试。在调试阶段,有些学生只要发现实验结果不对就手忙脚乱无从下手,指导教师要引导学生从信号输入的一端开始逐个模块进行调试,排除故障的方法要从大范围到小范围,最终找到故障的确切地点。在调试过程中要启发学生自己查找、分析原因,找到解决的方法。通过调试使学生加深对电路工作原理的理解,学会调试电路查找故障的方法。调试完毕后,不要马上拆线交给老师完事,指导老师要鼓励学生用调试好的电路做实验,例如:可以对单元电路的输出进行实际的测算,并跟理论分析结果进行比较,进一步理解电路的特性。这样做可以通过课程设计为学生提供锻炼的平台,提高学生的实践能力和学习积极性。
4.撰写总结报告
总结报告是学生对课程设计全过程的系统总结,不能等同于平时的实验报告,因此,学生应按规定的格式进行书写。总结报告的图纸要规范,所有图纸都按工程设计标准严格要求。这样可提高学生的方案表达能力、工程制图能力和科技写作能力等基本综合素质,为毕业论文的书写打下基础。
5.建立完善的成绩评定体系是保证课程设计教学质量的关键
在注重结论正确的同时,应该强调整个设计方案实施的全过程。成绩评定包含五个部分:一是预设计方案的正确性与合理性及仿真的结果,占总成绩的25%;二是实验动手能力(包括安装工艺水平、仪器使用、调试过程中分析和解决问题的能力以及创新精神等),占总成绩的30%;三是学生的答辩情况,占总成绩的10%;四是设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神,占总成绩的10%;五是总结报告(包括方案的论证、调试过程中出现的问题及解决方法、数据处理、结果分析、收获和体会等)占总成绩的25%。这样一种相对完善的成绩评定体系使学生在课程设计的任何一个环节都能认真对待,提高了学生学习的积极性和主动性。
三、改革的效果
1.培养了学生对设计性实验的兴趣,增强了学生动手实验的信心
由于设计题目与实际紧密联系,充分调动了学生的学习热情和自觉性,学生在独立完成电路后兴奋不已,很多同学对自己设计并调试成功的电路爱不释手。
2.提高了学生多方面的能力
在动手实践设计过程中,学生们从通过查找资料给出预设计方案到互相配合着进行安装调试,最终得出实验结果,每一环节都发挥了他们的主动性和创造性,提高了分析和解决各种问题的能力以及相互合作的能力。
四、结束语
课程设计时间虽短,但在培养学生学习兴趣和实践创新能力方面成果显著,为了保证电子课程设计顺利高效进行,除了老师的正确指导外,还需要先进的实验室设备和器件的配置,并希望以后能够建立完善的实验室开放系统,将专业实践课程科学合理地进行整合,开设综合性的大实验,以达到更好的教学效果。
参考文献:
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[2]李志强,等.数字电子线路课程设计的教学实践[J].西北职教,
【关键词】行业院校;数字电子技术;信息安全特色
一、前言
行业院校是以某种特殊行业为背景,面向行业服务的特殊院校[1,2]。但是,随着我国高等教育快速扩张,原以行业院校为主开设面向行业服务的学科专业也在综合性大学纷纷开设。而行业院校因不具备综合性大学的综合实力在引智和集聚其他优质教学资源方面的优势,使行业院校面临巨大挑战。行业院校要提升核心竞争力,就必须擅于分析、发掘自身所具有的优势,擅于构筑、强化别人难以模仿的自身特色。保持特色是行业院校的生存之本[3]。在课程体系上,应建立起与行业紧密相关的互相促进、互相补充、互为依托的课程群,形成有别于非行业院校的特有的教学内容。为此,各行业院校纷纷开设独具特色的专业课,以满足行业需要。那么,作为基础课或专业基础课如何与特色结合,是行业院校需要研究的问题。通过多年的教学实践,本文以《数字电子技术》为例,谈谈在专业基础课色内容的设计。
二、教学内容设计目标
学院是以信息安全为特色的行业院校,在学科发展和教学内容中以信息安全为重要依托。《数字电子技术》是一门理论性、实践性很强的课程[4],是高等学校电气信息类专业的主干专业基础课程,也是学习后续微机原理与接口技术、单片机原理、电子测量与仪器、EDA技术等与硬件密切相关课程的前导和桥梁课程。《数字电子技术》教学内容和知识点都相对成熟,从基本的门电路到组合逻辑电路,再到时序逻辑电路。要从更改教学内容和知识点方面体现学院办学特色相对困难。因此,只能从知识点的应用着手,引入特色教学实例。
三、特色教学实例设计
(一)移位寄存器特色教学实例设计
移位寄存器是时序逻辑电路的一种重要器件。在传统教学方式中,讲解主要从普通寄存器开始,进一步讲解移位寄存器基本功能,再以74194为例介绍双向移位寄存器,最后以《数字电子技术基础》(阎石主编)教材中的例6.3.1为例介绍移位寄存器在数据运算方面的应用。例题中(如图1)由4个移位寄存器和2个加法器,根据输入波形求最终的输出Y。这个题目中主要考核双向移位寄存器控制端的功能,还考核右移一位相当于数据乘2,最后考核加法器的概念。从考核各知识点的角度,这个例题是一个非常经典的例题,在很多高校讲解数字电子技术中都采用这个例题。
但是,这个例题中并不能突出移位寄存器在学院特色中的应用。因此,从密码学的角度设计了图2中的例题,例题中由5个D触发器构成移位寄存器,将Q1与Q4的输出通过异或门反馈到串行进位输入端,构成了基于线性移位寄存器的m序列,特征多项式为。通过这个例题将密码学中m序列的概念引入到基础课中,并且与移位寄存器相结合。让学生将来学习密码学课程时对这个设计有更深的理解。
(二)存储器特色教学实例设计
在数字电子技术课程中半导体存储器章主要讲解只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)的各种类型、工作原理和特点。此外,还讲述存储器扩展存储容量的连接方法和用存储器设计组合逻辑电路。教材中用存储器实现组合逻辑函数的例题为设计一个八段字符显示的译码器,这个例题与学院特色也没有联系。通过研究专业课程体系,发现后续课程中涉及到DES(Data Encryption Standard)和AES(Advanced Encryption Standard)算法中的S盒与存储器可以结合。
DES和AES算法属于分组密码算法,其中S盒是非线性结构,是整个算法的安全性所在[5]。S盒的功能就是一种简单的“代替”操作。一个n输入、m输出的S盒所实现的功能是从二元域GF(2)上的n维向量空间到二元域GF(2)上的m维向量空间的映射:GF(2)n—> GF(2)m,该映射被称为S盒代替函数。S盒在实际硬件实现时也往往使用存储器或查找表的方式实现。因此,可以将S盒的设计引入到课堂教学中,利用存储器实现组合逻辑函数的功能,采用点阵图的方式实现S盒,将数字电子技术中传统的知识点与信息安全特色相结合。当然,实用的S盒都是多位输入多位输出的,用点阵图的方式描述会比较复杂。因此,在课堂上利用比较简单的serpent加密算法的其中一个S盒举例[6](如表1)。
serpent加密算法采用的是4×4的S盒,根据S盒的替换功能,可以采用地址线为4、字线为16、位线为4、存储量为64的存储器实现该S盒,用点阵图表示为图3。
当然也可以用硬件描述语言来描述这个S盒,以Verilog HDL语言的case语句可描述为:
module sbox(addr,dout);
Input[3:0]addr;
output [3:0]dout;
reg[3:0]dout;
always @ (addr)
begin
case (addr)
0: dout = 4’h3; 1: dout = 4’h8 ;2: dout = 4’hF ;3: dout = 4’h1;
4: dout = 4’hA; 5: dout = 4’h6 ;6: dout = 4’h5 ;7: dout = 4’hB;
8: dout = 4’hE; 9: dout = 4’hD ;10: dout = 4’h4 ;11: dout = 4’h2;
12: dout = 4’h7; 13: dout = 4’h0 ;14: dout = 4’h9 ;15: dout = 4’hC;
endcase
end
endmodule
四、总结
以数字电子技术课程中寄存器和存储器两个传统知识点为例,介绍了特色教学实例的设计。整个设计具有以下特点:1)将传统的教学知识点与学院特色相结合,有利于激发学生学习兴趣,理解基础课中的教学知识点;2)加强了专业基础课与专业课知识点之间的贯通,帮助学生了解后续专业课程中的教学内容。当然,在其他专业基础课色教学实例设计的方法也有很多可以借鉴的地方,需要教师去做大量探讨和研究。
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【关键词】电工电子;层次化;E-Learning
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)01―0082―02
一 引言
现代信息技术悄悄地影响着我们的观念,改变着我们的生活,也正在影响并逐渐改变着我们的教育理念与教育方式,网络课程成为各大高校教学改革的热点方向之一[1]。
虽然在网络教育的初期,技术方面的要求需要大量的启动资金,但网络学习具有个别化、协作化等特点,基于网络课程的远程教育有可能成为未来教育的主流,较为适合我国教育基础薄弱的国情。
电工电子系列课程是信息类工科的重要基础课程,各大高校均对该系列课程建设高度重视,在教学体系、教学方法和手段及教学内容等方面进行了一系列改革[2],如构建电工电子学模块化课程体系,分层次设置技能训练内容等[3]。
基于资源的学习是一种具有悠久历史的学习模式[4],基于资源的网络学习模式逐渐受到广大学生的喜爱,构建一个基于电工电子的具有丰富网络资源的e-Learning系统对电工电子系列课程建设具有十分重要的意义。
二 电工电子系列课程的特点
电工电子系列课程的最大特点是:教学内容广,包括电工、模拟电子技术、数字电子技术、控制等诸多内容;各知识点相互联系紧密,学生专业要求区别很大,教学学时数安排差别大,教学内容广与学时数相对不足的矛盾突出。
如机械、航海、航空航天等类型本科专业,要求对常见器件及其应用有较多的认识,一般安排100左右(或以上)的学时用于课程理论教学,单独安排30左右学时用于实践环节教学。力学、化工、环境、生物、制药等类型本科专业,要求能熟练利用电工电子设备解决一些常见应用问题,一般安排70左右(或以上)的学时用于课程理论及实验教学。对工商管理等准工科专业,要求具有一定的电工电子方面的头脑,能读懂专业技术人员的总结性报告,一般安排50左右(或以上)的学时用于课程教学。
对于高职高专类机械、计算机等专业,虽然学生理论基础知识相对薄弱,但对电子器件的应用技术却有较高的要求,一般安排60-80学时用于课程理论教学,单独安排20左右学时用于实践环节教学。
三 电工电子层次化e-Learning的提出
基于电工电子系列课程的重要地位,各大高校均对课程建设提供了大力支持,出现了许多优秀的教学成果。如高教社推出的针对机械、航海、航空航天等类型本科专业电工电子技术(多学时)课程的电工学(第5版)立体化包,西安交通大学的电工电子技术精品课程等。
目前这方面的教学成果一般均是单一层次的成果(如只面向高职高专或本科多学时),这些单一层次成果来自不同的项目组,使用不同的教材,具有不同的特色,将这些单一层次成果组合,难以适应不同层次电工电子技术课程的教学需求,不利于基于资源的网络学习模式的开展。
如学习电工电子技术(本科多学时)课程的部分学生在学习过程中往往需要一定的与他们使用的教学资源相吻合的面向电类的电路和电子技术方面的网络资源支撑,目前虽然存在着很多相关的面向电类的电路和电子技术方面的网络资源,但绝大多数学生不具备筛选的能力,这些网络资源事实上起不到对该课程的拓展支撑作用。
基于上述分析,电工电子层次化E-Learning应围绕电工电子技术本科多学时、本科少学时、高职高专3个层次展开,多学时版为少学时、高职高专版提供拓展支撑,建立或链接相关的电类资源库,以适应不同层次电工电子技术课程的教学需求。
四 EEDLW电工电子技术(本科多学时版)技术路线
EEDLW电工电子技术(本科多学时版)初期版本2001年底开通,2004年全部建设完成,技术路线如下:
1 以页为单位按照超文本组织各教学单元知识点,利用网页制作工具制作为Web页面,实现各知识点的顺序教学。
2 以多媒体数据库为基础结合SQL语言实现各知识点的查询教学,采用了基于Web的多媒体数据库智能语义检索(ISBR)方法。
EEDLW的ISBR搜索方法实例如图1(经过处理,完整页面可通过启动IE,进入EEDLW首页并登陆,在查询文本框中输入图2-3-2后回车进入)
图1中,查询源关键词为“图2-3-2”,经ISBR算法查询,所得目标关键词为“结点电压法”[5]。查参考文献5,该知识点的插图编号为图2-3-2,具有关联,故得查询结果如图。
EEDLW智能语义检索方法较好地适应了基于Web的学习型多媒体数据库的检索要求,大大拓宽了电工电子技术多媒体数据库的检索范围。
3 采用ASP结合多媒体数据库实现阶段复习、课余练习、网络自测等。
EEDLW的阶段复习数据库支持图文混排,参考实例如图2(经过处理,完整页面可通过启动IE,进入EEDLW首页并登陆,选择“本章小结”,在随后出现的界面中选择“本章理论”,在右下角文本框输入4后回车进入)。
由图2可看出,阶段复习数据库的图文混排不是一种排版技巧,是综合了多媒体数据库、Web技术、ASP技术且具有交互性的一种教学方式。它利用超链接将一个相对复杂的知识网络自动图文混排地组织起来,是面向电工电子技术电子教材的一种灵活的教学手段,较好地适应了不同层次、不同要求读者的复习要求。
4 采用C++ Builder开发教师端、学生端两个Web专用浏览器。教师端浏览器将产生的超链接改变信息广播,学生端浏览器接收到广播信息后自动链接到目标页面,把这种方式称为远程同步教学。
远程同步教学系统弥补了远程教育学生与老师准分离特性所带来的不足,老师可围绕Web页内容进一步补充讲解,从而改善非实时教学中存在的一些缺陷,限于篇幅,其具体实现原理此处不再做展开描述。
5 采用C++ Builder开发一个具有Web页面浏览功能的专用浏览器,并将登陆信息及其相关处理程序集成到这个专用浏览器中,将这个专用浏览器和被删除了登陆界面及其相关处理程序的网络课程共同包装成一个产品,构成EEDLW的个人版本。
EEDLW个人版专用浏览器支持网络课程版本自动检测、自动升级等许多功能,较好地实现了EEDLW与读者的充分交流及相关服务。
五 电工电子层次化e-Learning的初步实现
EEDLW源自2001年初启动的重庆大学电路及电子技术网络课程建设项目,2001年12月正式对外开放式教学。2003年9月,为配合与进一步支持国家工科电工电子基础课程教学基地的建设与验收工作,为电工电子技术网络课程(本科多学时版)提供拓展支撑,面向电类的数字电子技术网络课程上网教学。
2004年,电工电子技术网络课程(本科多学时版)建设完成,配套教材出版,电工电子技术(本科少学时版)开始建设。2006年,电工电子技术网络课程(本科少学时版)建设完成,配套教材出版,电工电子技术(高职高专版)开始建设。2008年4月,电工电子技术(高职高专版)建设完成,配套教材出版。
经过近十年的建设,EETDLW建成了面向非电类的电工电子技术本科多学时、本科少学时、高职高专及面向电类的数字电子技术、信息类的多媒体技术与网页设计5门网络课程,教学内容涉及电路、模拟电子技术、数字电子技术、电动机、计算机仿真、PLD、PLC、单片机控制、数字图像、音频、视频、Flas制作、网页制作与设计等内容,能按照非电类电工电子技术课程本科多学时、本科少学时、高职高专3个层次进行教学,电工电子层次化e-Learning初步实现。
六 小结
EETDLW获第六届全国多媒体教育软件大奖赛二等奖等全国性的奖3项,出版电工电子技术(本科多学时版)、电工电子技术(本科少学时版)、电工电子技术(高职高专版)教材3套4本,其中普通高等教育“十五”、“十一五”国家级教材规划各1套,支持基于Web的网络教学交互模式[6,支持智能教学[7]、远程同步教学、顺序教学、查询教学、阶段复习、课余练习、网络自测等多种教学手段并提供自学、授课、阳关走廊等多种学习风格,是国内电工电子领域有较大影响的教学网络,在应用实践中得到广大读者的好评。今后的主要工作是进一步整合该网络教学资源,加强宣传与交流,更好地推动该网络的深入应用。
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关键词:中职;光电子技术;课程设置
在光电子技术专业课程教学改革中,笔者根据工作过程系统化理论要求,重新对以前所开设的课程进行梳理,分析该专业人才在社会中所承担的工作岗位和工作任务,归纳出培养该专业人才所需的相关具体能力,并结合学校实训条件确定了学习领域的课程设置。
一、专业建立初期开设的相关课程与存在的问题
我校光电子技术专业(LED应用技术专业)的设立构想是在2010年初形成的。当时本地政府为了大力发展绿色照明产业,培养一批服务于当地经济发展,满足LED新光源产业发展需要的初中级人才,决定2010年秋季在我校(中职)新建LED应用技术专业。
在专业开设初期,并没有对当时相关工作岗位进行调查了解,只是根据中职学生自身认知能力和学校的实训条件,初步制定出光电子技术专业的相关专业课程,主要有以下几门:
光学基础课,是一门了解光的本质,光的基本规律和光学基本知识的课程,培养学生对光学基础知识的初步了解。LED封装技术课,了解LED芯片与LED灯珠的生产工艺过程,掌握有关生产设备的使用操作。LED电源驱动与控制,这是一门重要的专业课,主要介绍LED驱动电源的各种类型与工作原理,是LED产品应用的重要知识。在开设这门课之前必须开设电子技术(模拟、数字)课程,这是电子知识应用的基础。同时还开设单片机技术课,实现对LED的编程控制。二次光学设计课,此门课是对LED出光效果的二次设计,使LED灯具更加符合产品的有关功能要求,采用的软件是Trace PRO,其功能是进行产品的建模与光学仿真。
以上几门重要的专业课的开设,使学生能够了解LED的基本知识和封装结构,并且基本上可以将LED灯珠应用于灯具产品上,懂得电源驱动与控制方法。但是我们培养的人才能适应社会上哪些具体的工作岗位呢?又具有哪些必要的素质和能力呢?学生毕业后能否找到适合的工作呢?我们并未详细分析和考虑过此问题。很明显这样的课程设置,不适合工作过程系统化的要求。如何调整光电子技术专业的课程设置,使它更适合人才培养的要求,这是光电子技术专业在发展过程中必须解决的问题。
二、光电子技术专业人才的社会岗位与应具备的能力调查
1. 人才培养要适合相应的社会岗位和工作任务。
经历了前期的课程设置探索与教学实施,我们深深地意识到人才的培养不能与社会对相应人才的要求脱离。故我校通过组织学生到校外对口专业的企业实习;通过派遣有关专业课教师到LED企业学习;通过走访当地很多LED企业进行调研;通过到当地LED产品批发市场的市场调查等,使我们对光电子技术专业的人才培养要求有了更深的认识。这些工作使我们了解到LED企业有哪些典型的工作岗位,要求学生具备哪些具体的素质,掌握哪些工作能力;了解到LED企业产品的具体生产工艺流程和管理机制,LED产品在市场中的需求状况以及LED产业在未来的发展趋势。这些对我们实现“实训即生产”的实训教学带来相当大的帮助。
根据调研情况,我们总结出几个典型的社会工作岗位:LED封装工艺生产岗位、LED灯具设计与组装岗位和LED产品采购与营销岗位。
2. 典型工作岗位的具体能力要求。
LED封装工艺生产岗位是LED封装企业在生产LED灯珠产品过程中,需要操作有关设备的岗位。这些岗位需要对LED芯片与LED封装结构有一定的了解,并且要熟练操作设备机器,要求心明手快,手脚协调能力较强,还有能承受长时间上班的身体素质等。
LED灯具设计与组装岗位是LED灯具企业在产品外观创新方面对人才的要求。要求具备一定的创新能力,同时能熟练使用几种产品外观设计软件,又能掌握简单的编程能力实现对产品的智能控制,并能正确组装有关LED灯具配件。
LED产品采购与营销岗位包括产品原材料的采购检验和产品的宣传销售工作,故要求有严谨的工作态度,文明礼貌的待人品德,具备良好的沟通能力、人际关系和团队合作精神,懂得产品销售的有关途径和方法等。
三、学习领域的新课程改革
在对社会工作岗位的调查和专业人才应具备的能力进行分析总结后,就可以考虑对学习领域的专业课程重新设置,但是笔者认为专业课程的设置还应考虑另两个方面的因素,那就是中职学生的自身认知能力水平和学校的实训设备条件。
作为中职学生,他们不同于高职或本科学生具有较好的文化基础和学习能力。中职学生的文化基础知识整体较差,对理论知识的学习比较厌倦,但对于动手操作等技能的学习却有较强的学习兴趣。故在课程设置与教学过程中不能太理论化,要多一些技能操作方面的训练课程,让他们在做中学,在学中做。另一方面,学校的实训条件也是制约课程设置的重要因素。现在很多专业技能的提升都需要有配套的相关实训室及实训设备,否则实训课程无法开展,学生的技能训练也无法进行。我校的实训室建设得到政府的高度重视和大力支持,相继建成LED封装室、LED检测室、LED驱动室和LED灯具组装室等。
根据以上分析,我校光电子技术专业的新课程设置主要包括三个方面:
(1)适用于LED封装工艺生产岗位开设的课程有:光学基础课、LED封装技术课和LED检测技术课。同时配置了LED封装生产车间和一整套LED检测设备。通过以上课程和实训的开展,可以使学生适应LED封装工艺生产的相关岗位。比如LED固晶机操作工、焊线操作工、灌胶操作工和分光检测操作工等。
(2)适应于LED 灯具设计与组装岗位开设的课程有:电子技术课、单片机技术课和灯具设计课(Trace-PRO、PRO—E软件)。同时配置了单片机实训室、灯具组装实训室和计算机软件设计实训室。通过以上课程的开设可以培养适合灯具外型设计岗位的人才和LED产品组装岗位的初中级技能人才。
(3)适应于LED产品采购和营销岗位开设的课程有普通话和应用文课、礼仪课、电子电器采购和营销课等。通过以上相关课程的开展,能培养适合于产品销售、来料检验、LED产品业务跟单和LED产品网上开店、实体开店销售等具体工作岗位的人才。
光电子技术专业课程设置的建设,应根据工作过程系统化的理论要求开展,由社会工作岗位或工作任务归纳出具体的行为能力,再转换成学习领域的课程设置,并进行学习情境或学习单元的设计。以上光电子技术专业课程的设置改革是根据我校的实际情况在具体工作中总结出来的,对于不同地区不同学校来说,具体的课程设置应视特定的情况而定。
(作者单位:中山市建斌中等职业技术学校)
参考文献:
【关键词】虚拟仿真;数字电路;课程改革;教学方法
【中图分类号】G420 【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2010)07―0147―04
一 前言
数字电子技术是计算机及通信类专业的重要的专业基础课,其中关键的环节就是培养学生的实践能力和解决问题的能力,因此,生动形象的课堂教学和全面的实验体系对教学效果和知识的应用能力有着非常重要的作用。然而,由于实验仪器的的老旧,数量有限,使得实验的开出率以及实验内容的扩展都受到限制。为顺应现代教育的发展,实施的现代化远程开放教育,将计算机虚拟仿真技术应用于数字电路教学中。其中理论教学结合多种教学方法和现代化的教育技术,将基础知识和理论形象地表现出来,有助于学生理解。课堂教学和实验教学都利用计算机虚拟仿真软件将所学理论联系实际,并加以应用,在此研究基础上提出了基于虚拟仿真技术的所有电子技术课程教学的新模式。
二 计算机虚拟仿真技术
虚拟现实(Virtual Reality)技术,简称VR,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等多个领域。它由计算机硬件、软件以及各种传感器构成的三维信息的人工环境――虚拟环境,可以逼真地模拟现实世界(甚至是不存在的)的事物和环境,人投入到这种环境中,立即有“亲临其境”的感觉,并可亲自操作,与虚拟环境进行交互[1]。
计算机虚拟仿真技术,是在多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息科技迅猛发展的基础上,利用计算机技术将仿真技术与虚拟现实技术相结合,是一种更高级的仿真技术。虚拟仿真技术以构建全系统统一的完整的虚拟环境为典型特征,并通过虚拟环境集成与控制为数众多的实体。实体可以是模拟器,也可以是其他的虚拟仿真系统,更多的是计算机。实体在虚拟仿真软件所提供构建的环境中相互作用,以表现客观世界的真实特征。虚拟仿真技术的这种集成化、虚拟化与网络化的特征,可以满足现代教育的发展需求[1]。
三 课程教学的若干问题及改革研究
对于理论教学环节,首先是教学内容陈旧。当前大中专院校所用的教材内容都是十几年前的,即便是近几年出版的教材,也只是内容的深浅不同,体系结构基本相同。比如教材中主要说明的74LS系列的芯片在目前实际应用中已经被淘汰,真正是学的没用,用的没学。现在的学生在学习中,非常关注所学知识的实用性,如果不能学以致用,就影响到学习兴趣和学习积极性。因而在课程教学中要及时更新教学内容,讲解传统芯片的同时多介绍一些现在普遍使用的芯片,当然也要根据学生学习程度,最大可能激发学生的兴趣[3]。
其次是教学方法。常用的教学方法无非就是这几种:讲授法、讨论法、谈话法、阅读指导法。根据课程的特点和教学要求,不能一成不变的套用传统的教学方法。这些方法对有些课程很有效,但是对计算机课程不一定全部适合,因此需要探索适合本课程需求的新的教学方法。笔者在教学中通常有如下几种方法:讲授法,这是传统的教学方法,教师口述基本事实、原理和推理过程。部分定理,原理及产品采用讲授法。例举法,就是以典型例题说明某个定理或元件的应用,这是本课程用的最多的一种方法。在数字电路课程中有很多芯片的实际应用,有些是针对某部分内容的很典型的例子,这些例子对于学生理解和掌握此部分知识非常有用。任务驱动法,就是教师布置一些运用某个知识点的题目,要求学生在课堂上有限的时间里做出来,并检查完成情况。这样学生对该节课所学知识从理论到应用有了一个全方位的认识,而且对每个知识点掌握得都比较透彻,这是近年来比较流行的一种教学方法,也是计算机专业课程特有的一种教学方法,对提升教学效果有显著作用。
再次是教学手段,不是单纯的使用多媒体课件,而是结合计算机专业特点引入现代化教育技术和手段,很多典型例题用计算机仿真软件在课堂验证,让学生直观形象地了解电路的工作情况,从而掌握电路或芯片的应用。
对于实验教学环节,首先是实验设备简陋。很多高校数字电路实验设备包括我校仍然使用老式实验箱,即由固定数字电路芯片搭建的实验,学生只能按实验教材设计的实验按步骤做固定的实验,实验内容都是以芯片讲解为主,目的是对芯片功能进行验证。因此学生把实验课当完成任务,实验环节没有促进教学,相反影响了教学效果。很多新的芯片不能认识和实践,使得实验教学方法与实际应用的要求严重脱节。其次在实验教学过程中,由于实验设备老化,个别元件被损坏或接触不良,导致学生实验中,出现一些问题,电路连接完全正确,但是就是得不到正确结果,结果费了很多时间去排除故障,这样做实验当然激发不了学生的兴趣,相反还会阻碍他们进一步探索。再次,由于实验条件的限制,实验项目只能停留在验证性实验层次,学生的设计能力和综合应用能力都得不到提高,利用电子电路的计算机虚拟仿真软件multisilm10就可以解决这个问题,利用这个软件可以自行设计集成电路,综合应用各种芯片,完成所有的数字电路实验[4]。在教学实施中,根据学生情况分验证性实验、设计性实验和综合性实验三个层次完成实验教学目标。
四 计算机虚拟仿真技术在课程教学中的应用
1 课堂教学中的应用
在课堂讲到门电路的工作原理或集成电路的应用时,可以现场用计算机仿真软件演示电路的工作过程,使学生更好地理解门电路的工作原理和芯片的工作情况。从而掌握电路的应用。这样,教学过程是由原理到应用,由简单到复杂,由抽象到现实,循序渐进地完成理论知识的学习。数字电路的基本单元是门电路,那么理解其工作原理非常重要,但是此部分对于大部分同学来说都是难点,如何突破这个难点呢?利用软件建立仿真电路,真实地展现输出电压随输入电压的变化情况,就会获得很好的效果。下面是利用仿真软件说明TTL与非门工作原理的课堂实例:
(1) Vi=0V,输入接低电平。那么Q1导通,Vb1=0.8V,Ib5
(2) Vi=3.6V,输入高电平。那么Q1的发射极电流从发射极(0.852mA)流入,从集电极流出,Q1的发射极和集电极倒置状态。Vb1=2.443V,Vb5=0.843V,Vbc1+Vbe2=2.443-0.843=1.6V,导致Q2、Q5导通。由于Vc2=0.886V,Q4、Q5截止。输出Vo=0.018V。其电路仿真如图2:
2 实验教学中的应用
大学生需要有独立的设计能力和对电子器件的综合应用能力,这就决定了本课程的实验体系应该是三个层次,在简单的验证性实验的基础上必须开设有创造性的设计性实验和综合性实验。然而实验室有限的数字电路实验箱只能做几个简单的验证性实验,无法满足设计性实验和综合性实验的设备要求。但是,利用电子电路的计算机仿真软件就可以扩展实验室,提供所需要的一切电子元件和芯片,搭建任意难度,任意复杂的电路,并验证其正确性。同时利用仿真软件的可配置性,配合适当的电路可做出多种不同的应用。在实验课程中,提前给出了三种实验的一些题目和内容,要求验证性实验必须都完成,设计性实验可选做一至两个,综合性实验选做一个。下面简要说明学生利用仿真软件选做的数字电子钟逻辑电路的设计实例。
要求用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分秒的数字电子钟,选用器材主要有:安装有仿真软件的计算机若干台,集成电路(CD4060、74LS74、74LS161、74LS248),晶振、电阻、电容若干,数码显示管,三极管、开关若干。
提示设计方案,包括数字电子钟的电路框图和四个主要模块的实现细节,学生依据电路框图和提示信息设计逻辑电路图,并将其在虚拟实验环境中用仿真电路实现。下面给出数字电子钟的电路框图。
篇幅所限,参考电路就不给出,但是通过这个实例可以看出虚拟仿真技术在课程实验中的重要作用。不但节省很多设备购置费用,不受地点和环境的限制,而且和真实实验具有相同的效果。既然如此,为什么不广泛应用呢?
五 总结
论文对数字电子技术课程教学提出很多问题,在实际的教学实践中对这些问题进行了探索,将计算机虚拟仿真技术引入教学中,采用现代化教育手段进行课程改革。课堂教学提出了很多适合本课程并行之有效的教学方法,重要电路工作情况的计算机仿真演示,部分例题的计算机仿真验证,增强其直观性和真实性,加强学生的理解。实验教学也利用计算机仿真软件,采用虚拟实验和真实实验相结合的方式,扩充建立了虚拟实验室,扩展了实验内容,在无需花费很大代价的情况下,满足了设计性实验和综合性实验的条件,从而完成三个层次实验体系的建设。在本文的研究基础上,可将虚拟仿真技术推广应用到所有电子技术课程教学中,引发电子技术课程改革的新局面。
参考文献
[1] 吕,邓春健等.利用EDA技术全面改进数字电路课程教学[J].福建电脑,2008,(6).
[2] 刘静,边晓娜等.基于EDA平台的虚拟电子实验研究与实践[J].计算机教育,2007,(7).
[3] 黄培根等著.multisim 10 计算机虚拟仿真实验室[M].北京:电子工业出版社,2008.
[4] 黄荻.融入EDA技术,深入数字电路课程改革[J].中国现代教育装备,2008,(2).
[5] 江晓安等编著.数字电子技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2002.
[6] 房建东,李巴津等.关于改进电子技术相关课程教学的思考[J].内蒙古工业大学学报(社会科学版),2004,(1).
关键词 高职电子技术 课程改革 实践
中图分类号:G712 文献标识码:A
Practice of Higher Vocational Electronic Technology Curriculum Reform
LIU Wenwen
(Liaoning Petrochemical College, Jinzhou, Liaoning 121001)
Abstract In order to cater to the development of society, education has also implemented reforms. For vocational education, electronic technology course is the foundation course, so in order to meet the social needs to train more talents, reform of vocational electronic technology has been imperative. Then, in the actual teaching of electronic technology which should be how to implement the reform, this paper on how to implement the reform of vocational electronic technology courses as well as specific practices carried out a detailed discussion and research.
Key words higher vocational electronic technology; curriculum reform; practice
电子技术课程是电气专业的核心理论课程,这门课程在其他的领域也非常重要,普遍开设。电子技术课程的范围广、实践性强,教学的质量直接影响着专业人才的优劣程度。所以,为了使电子技术的教学更加有效率,改革是非常重要的。本文就针对现今教育的状况,对教育的改革提出了一些意见。
1 高职电子技术的现状
电子技术可以看作是高职院校的专业课程,由此可见其重要性,但是实际的教学现状却不是非常乐观。主要表现在两个方面:首先,授课的专业较宽。在实际开展电子技术课程的时候,普遍存在内容很多,但是学时却很少的现象,同时课本中的基础内容又与学生的专业课程关联较小,这种教学内部的矛盾致使许多问题的产生;其次,电子技术主要是在实际的生活中得到应用,但是在实际的教学当中,学校只是提供理论课程,而实践课程却是少之又少,尽管有些学生能够充分掌握理论知识,但是由于缺乏实践课程,致使理论在实际的应用中非常不理想。例如,学生能够掌握典型电路的各种规律,但是在现实生活中却无法识别电路与电路之间的差异性。有些学校也设置实验课程来加强学生的动手锻炼能力,但是在实际应用中并不能很好地结合课本中的知识。所以,在新课程标准的指导下,电子技术实行了全面的教学改革,这为其顺利开展提供了坚实的后盾。
2 电子技术课程改革的实践
2.1 制定合适的大纲要求
针对电子技术这门学科的具体要求,制定合适的教学大纲。它要包括基本理论、基本的方法,在制定的时候,还要考虑到电子技术现今的发展,在内容上增加一些新的有关电子技术的新知识。合理的基础知识设定能够为学生打下良好的课程基础,基础能够为日后的深化学习做好准备,要使学生打好基础,这样才会使他们在今后的学习中充分发挥自己的潜能,良好的基础知识更会使实践活动取到事半功倍的效果。新知识的增加还能使学生的视觉范围得到扩展,会使他们在日后更快地投入到工作当中。由于社会的高速发展,新的技术、新的器件都不断地被研发出来,所以,在教学时,引进新器件是非常重要的,能够培养更多适应社会的人才。
2.2 运用多媒体技术
传统的教学,主要是追求课程的理论性以及系统性,注重理论知识的讲解与推导,并且具体的实践教学也只是验证性的。实际的教学中,黑板一直都是讲课的根本,虽然它本身具有很重要的意义,但是教师总是采用黑板进行灌输式教学,由于高职学生的基础并不是很高,推理能力也不是很强,对一些抽象的知识并不能很好地理解,甚至有些内容更是无法接受。
对于一些抽象的概念,教师可以通过多媒体进行讲解,能够将抽象的理论变得更加通俗易懂,使许多抽象的内容更易被接受。这一门技术拥有交流性强、共享性高的特点,所以已经在教育界得到了广泛的应用。它能够将声音、文字、动画实现充分的综合处理,会使教学的内容更加生动形象。它会营造出轻松的教学氛围,提高学生对电子技术的学习兴趣,大大提高了他们的积极性。由此可见,多媒体教学是实现电子技术课程现代化的重要途径。同时,经过实践运用,可以发现多媒体对物理现象能够进行合理的分析。
例如:在研究电路的电流走向的时候,可以在多媒体上运用PPT进行必要的演示,使电流的移动更加形象生动地展示在学生面前,在视觉与听觉的双重演示之下,学生可以高效完成学习任务,掌握基础知识。同时,教师也可以运用多媒体来扩展一下教学内容,使学生的视野变得更加开阔。运用计算机与多媒体的充分结合,能够将数字电路进行形象的模拟,取得更好的教学效果。由此可见,多媒体在教学中具有重要的作用,它能够将教学中的抽象内容形象化,复杂内容简单化,使学生更易接受新的知识,拓展知识面,提高教学质量。
2.3 合理运用先进的教学手段
由于新课程标准的实施,使得教学的结构发生了变化,致使一系列教学手段以及方式的变化。具体列举一个例子:在进行模拟电子技术的教学时,由于接触的时间较短,这就会使学生在刚开始学习的时候会遇到很多困难,与此同时,由于电路中的计算也非常复杂,内容繁重,这些问题不能根据简单的理论以及验证性试验得到解决。所以,有的教学内容需要转移到实验室进行,对于复杂难懂的课程更要适当增加一些课程,通过实际的操作,使学生对学习的内容掌握得更透彻。
例如:在对放大电路及其原理进行讲解时,教师可以运用边操作边讲解的方法传授知识,与此同时在穿插一些参数测试的具体演示,来引导学生进行正确的安装。这种实验教学,能够充分调动起学生学习的兴趣,使每一个学生都投入到学习当中,较快地掌握课堂知识,提高了教学的互动性。结合实验进行教学的方式,能够使学生通过动手操作来提高自己的专业技术能力,高效地完成教学任务。
2.4 增设实践课程
传统的高职电子课程,更加注重的是理论上的传授与灌输,并且由于旧时代的科学技术不是非常发达,致使许多理论都不能在实际的生活中得到很好的体现,这就使得学生不能够对学过的知识做到学以致用,为了解决这一问题,并且也由于现今社会科学技术的发达与繁荣,学校就可以适当增设一些实践课程,教师带领学生到实际场地去考察,让他们观看施工人员的具体操作,同时,也可以在课堂上引领学生进行实验,由他们自己动手证明一些理论,去探讨一些问题。
举一个例子,在讲解电池的工作原理的时候,教师就可以组织学生自己动手做水果电池,全部学生都做完之后,还要鼓励他们说出自己制作的水果电池的具体过程,有哪些特色,让学生与学生之间进行很好的交流,相互提出问题,并合作着解决问题。在学生实验的途中,教师一定要认真观察每个学生的具体操作步骤,对于易犯的错误以及实验中潜在的危险一定要提前告知学生,以免造成意外事故。在学生自己动手操作的过程中,他们就会发现一些关于电池的小知识,由他们自己总结的知识能够使他们的印象更加深刻,对知识的理解更加透彻。在学生对自己的小作品做介绍的过程中,他们的思维得到了高速的运转,通过其他同学提出的问题,他们也能找到自己作品的不足,学会取长补短,又锻炼了自己在很多人面前的表达能力。与此同时,这种实践性的小实验还能使每一个学生都参与到课堂中来,充分调动了学生对课堂的兴趣,增加了他们对电子技术课程的积极性,促使他们高效地学习,高质量地完成教学任务。
2.5 完善考核制度
考核能够反映出学生对于知识的掌握程度,为了提高教学质量,考核制度也要得到完善。根据社会的需要,现今的考核制度应该围绕提高学生的专业技能来展开。结合学生所学的知识,进行归纳与总结,建立理论型题库以及实践型题库,针对不同的学生要采用不同的考核制度。对于理论知识掌握较好的学生,就要着重锻炼他们的实践技能,考察他们的实践能力,这样才会使他们更加注重实践能力的提高,将理论与实践相结合。对于理论基础较差的学生,首先要考察他们的理论知识,直到他们的理论知识达到标准后,继续考察他们的实践能力,这样才会使他们学习的时候更加上心,完成教师布置的任务。
3 结束语
由上文可知,只有电子技术课程实施改革,才会更加适应时展的趋势。对于高职院校来说,学校要鼓励教师积极尝试新的教学方法,让他们多多积累经验,对于表现优异的教师可以适当给于一些奖励;与此同时,学校也要推出合理的改革措施,给予足够的重视,为社会培养更多的专业型人才。
参考文献
[1] 薛晓明.高职电子技术课程改革的实践探索[J].常州信息职业技术学院学报,2011(5).
数字电子技术项目化教学法应用型人才一、引言
数字电子技术是电气、电子、通信和机电一体化等专业的专业基本课,是一门发展声速、实践性和应用性很强的技术基础课程。学习这门课程要保证基础知识、体系完成、理论联系实际、注重能力培养和创新意识的培养。
传统教学法是在讲授这门课程的时候都是依照课本依次学习各个章节知识点,配套的实验主要以验证性为主。针对“90后”高职院校电子信息类的学生群体,他们普遍存在自主学习意识缺乏、上课不善于思考的习惯,如果还是用这样的方法进行教学,培养出来的学生往往是缺乏动手能力、创新能力和自主学习能力。如何改变这种现状呢?提高学习兴趣和引导学生自学、思考是关键,它是提高培养学生学习效果的重要手段。
二、项目化教学法
项目化教学是一种探索性的教学模式,是老师和学生通过提出问题解决问题来达到学习的目的,这个过程是对所学知识的实践应用和加深理解,同时学会分析、设计安装和调试能技能。
1.项目任务的设计
项目化教学不是本课程单一的教学模式,应该和多种教学方法结合在一起,而项目化教学应该起到穿针引线的作用。因此项目的设计非常重要,既要从学生的认识水平出发,设计有针对性的项目,又要和教学内容吻合,涵盖教学目标所涉及的知识。如以数字液位自动控制系统的设计为例,它包含的内容有:液位采集(用电压比较器放大电信号)水位数字代码优先编码器二进制数据显示译码数码管显示;水位数字代码发光二极管(直接显示水位高度);水位数字代码RS触发器水位的智能控制抽不机驱动电路;水位数字代码水位过高过低报警。这个项目有四位子项目,涉及到知识点有:从模拟量到数字里的转变、信号的放大处理、编码、译码、显示、控制等内容,基本涵盖了数字电子技术的组合逻辑电路和时间逻辑电路部分内容,是比较理想的教学项目。任务示意图如图1所示:
2.项目任务的实践
项目化教学中项目的设计和知识点的理解是从理论层面上解决了学习的问题,它提起了学生们去研究的欲望,但理论设计仅仅是个开始,此时学生的设计制作的热情将空会高涨。实践是检验真理的唯一标准,通过Proteus软件仿真和实物制作两步来达到实践目的。
(1)引入Proteus软件仿真平台
通过引入Proteus软件仿真平台对所设计的电路进行仿真,可以真观的看电路的工作方式,加深了学生对各部分电路工作原理的理解。通过仿真也能够简化设计过程、节省耗材、提高学习的效率,也是学生自主学习、开放实验平台的最佳解决方案。通过Proteus软件仿真平成了对项目的设计和论证,培养了学生设计能力、自主学习能力和创新能力。
(2)实物制作
传统的数字电路实验都是对所学的知识进行验证性实验,它有助于理解芯片的使用和功能。但是如果只做验证性实验是不够的,在实际电路中,往往会有些问题课本里没有说明,或者同学们没有理解,只有遇到问题并解决问题,学生才能真正的理解。
将设计好的电路使用Protel99se软件画出原理图和PCB,并制成电路板、安装调试。在这种过程中培养学生的动手能力和学科交叉的综合运用能力,更是让学生体验到一种成就感,大幅提升学习的兴趣和动力。
三、结束语
实践表明通过项目教学法进行教学不仅能提高学生装的实践动手能力、创新意识和自主学习能力,为能够培养出来能够适应市场需求、理论知识丰富和实践能力强的应型用人才打下基础,还能煅炼教师的实践技能,提高双师素质。
参考文献:
[1]阎石.数字电子技术基础(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2005.