《基于数字电子技术项目驱动式教学方法》
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摘 要：“项目驱动式”教学方法,是通过在教学过程中,将整门课程的知识体系设计成若干个实验项目,而每个实验项目又分解为若干个教学内容,将理论教学过程融入学生具体实践环节中.以“项目”为中心教学,可以淡化理论和实践的界限,尽量提供较多的实践机会,让学生自己分析问题、设计作品、完成电路连接、调试电路,从而激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力、自学能力、分析和解决问题的能力.
关键词：项目驱动式;《数字电子技术》;实验教学方法
中图分类号：G4 文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.01.089
1 《数字电子技术》课程地位及传统教学方法
《数字电子技术》是高校电气工程、通信工程及机械设计等专业的一门重要的专业基础课,具有较完整的知识体系以及较强的实践应用性.通过对数字基础知识以及数字电路的系统学习,学生基本可以掌握数字电子技术方面的基础知识,培养分析和设计数字电路的能力,提高分析问题和解决问题的技能.为后续进一步学习专业课程,奠定扎实的基础.这门课程在众多专业尤其是电气专业的课程体系中,有着重要的地位.
在传统的教学过程中,多数以教授理论知识为主,实验教学为辅,即大部分教师仅把实验教学作为理论教学的补充,是理论教学的附属部分.而且实验部分多为验证性实验,老师通常事先介绍实验内容和实验结果,甚至进行操作演示,学生再对实验结果进行验证,整个过程是一次重复性的实验.虽然在实验过程中,学生也巩固和加强有关知识内容,但是却没有自己独立思考的空间,创新能力也不能得到提高.这不仅使学生从主观上没有足够的重视,还使理论教学和实验教学之间形成两个独立的模块,相互之间缺乏联系性和系统性,使学生对所学内容缺乏整体的理解和认识.因此,这就迫切需要我们打破传统教学壁垒,将教学方法进行改革.
2 “项目驱动式”教学方法的概念及设计
“项目驱动式”实验教学方法,可以淡化理论和实践的界限,以“项目”为中心教学.尽量提供较多的实践机会,让学生自己分析问题、设计作品、完成电路连接、调试电路,从而激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力、自学能力、分析和解决问题的能力.
“项目驱动式”教学方法,是通过“实验项目”来诱发学生的学习积极性,在教学过程中,将整门课程的知识体系设计成若干个实验项目,而每个实验项目又分解为若干个教学内容,将理论教学过程融入学生的具体实践环节中.实验项目中蕴含了课程的重点及难点,这样,学生在动手实践过程中就学习了几乎全部的理论知识.“项目驱动式”的教学过程可以简单的概括为以下几个环节：“提出实验项目”——“教师讲解在完成实验项目时所需知识点”——“学生自主设计实验项目,仿真调试”——“实验项目总结”——“考核评价”.首先,将《数字电子技术》这门课程按照教学进度设计成几个独立的实验项目,提出实验任务,吸引学生.然后,在学生的好奇与思考中教授该项目所涉及的理论知识点,使学生在学习过程中是带着“使命”学习的,印象更加深刻.理论知识教授完毕,由学生自行设计实验过程,并反复进行仿真调试,直到得到实验结果.最后,以团队形式进行项目答辩和总结,并将在实验过程中遇到的问题和心得分享给老师和其他同学,使大家在互相交流中增长知识,提高学习技能.这种教学方法改变了传统的教学过程中“提出理论——解释理论——举例证明”的教学模式,使重点从“老师讲”转移到“学生做”,以学生为中心,大大激发他们的学习兴趣,充分发挥自己的学习潜能,另外,在传统的教学内容中增加电子设计与仿真的内容,着重培养学生进行设计与仿真能力.
3 教学模块设计
结合《数字电子技术》这门课程的教学内容,可以将其所涉及的所有知识点一共分为七个教学模块,每个教学模块设计一到两个实验项目,以项目驱动的形式呈现教学内容,提出项目问题,让学生带着任务学习,在完成项目任务的同时,掌握电子技术的理论知识.
教学模块设计如表1.
4 教学实施过程举例
以“项目一：带否决权的表决器”为例,教学实施过程大致如下：首先提出设计任务——设计带否决权的表决器,且列举生活中表决器的诸多实际应用,吸引学生的注意,引起学习兴趣.然后逐一讲解项目中所涉及的知识点内容,如逻辑代数的基本定律与规则、卡诺图的化简、组合逻辑电路的分析与设计等,为后续设计项目的展开作理论铺垫.项目驱动式教学是对传统理论教学的发展和延伸,所以理论知识的讲授是必要且不可缺少的.接下来,由学生自行组队,开始进行项目设计、仿真、调试.团队以4—6人为宜,接到项目任务后,小组成员共同讨论,确定表决器的设计方案.之后每个人分别负责整个实验项目的一部分,比如,甲负责理论方案的设计：列真值表、化简卡诺图、画出逻辑图;乙负责电路的仿真和调试;丙负责实验报告的撰写;丁负责PPT的制作及讲解等团队人数可根据项目难易和复杂程度适当增减,目的要确保每个同学都能参与到实验过程中来,每个同学对实验环节都有清晰的理解.其后由老师针对实验成果进行提问和考核,这时则要求每位团队成员均参与答辩过程.最后,由教师针对整个项目实施过程给出考核评价,考核综合考虑理论设计、实践设计、报告内容、现场讲解以及最后答辩过程这些因素,保证每位同学在每个环节中都有明确的成绩.在整个教学活动中,教师应注意防止“项目驱动”变成“教师驱动”,教师的作用是设计任务,提供咨询,协助学生完成项目任务,学生才是主体,切勿本末倒置.
5 结束语
项目驱动式教学方式是基于传统理论授课模式的发展和延伸,它解决了在传统教学过程中学生积极性不足、动手能力弱的问题,将老师“卖力讲”变成学生“主动学”,使课堂气氛更加活跃,让学生在自學能力和实践能力上有了显著提高,综合能力进一步增强.
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电子技术引用文献:
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