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項目教學法在數(shù)字電子技術中應用

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項目教學法在數(shù)字電子技術中應用

摘要:數(shù)字電子技術課程是電類專業(yè)的一門專業(yè)基礎課,在整個專業(yè)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(fā)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(huán)境,引導學生獨立、快速地完成項目,同時培養(yǎng)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(shù)字電子技術》;教學法

0引言

《數(shù)字電子技術》是電類專業(yè)一門不可缺少的專業(yè)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(yǎng)技能、追求創(chuàng)新、走向實用。學好該課程,能為后續(xù)專業(yè)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(yè)課程體系中的重要一環(huán)。《數(shù)字電子技術》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(yǎng)。為加大實踐環(huán)節(jié),提高學生應用能力,很多高校,尤其是高職高專院校,積極進行項目式教學的課堂探索,但因數(shù)字電子技術課程本身的限制,展開項目式教學過程中,對學生知識點的綜合運用能力較強,而且相關項目所涉及的知識點較多,再加上整合項目過程中,仍脫離不開傳統(tǒng)教學模式的限制,對民辦高校學生而言,效果并不是很理想。本文從民辦高校學生能力需求為出發(fā)點,以微項目為載體,重構《數(shù)字電子技術》課程內容,對應用型本科院校課程改革進行積極探索,激發(fā)學生學習興趣,提升市場競爭力。

1民辦高?!稊?shù)字電子技術》課程教學中存在的問題

《數(shù)字電子技術》是我校電氣工程及其自動化、通信工程、電子信息工程等專業(yè)的一門專業(yè)基礎課,也是核心課程。該課程前身為《數(shù)字電路》,最早面向2004級本科學生開課。2019版人才培養(yǎng)方案中,按教學質量國家標準命名方式,更改為《數(shù)字電子技術》。這期間,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:

(1)從教學內容上講,課堂教學偏重理論,各種數(shù)字電路的實物元件基本以圖片形式呈現(xiàn)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(shù)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(xiàn),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(xiàn)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。

(2)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(jù)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(xiàn)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(huán)節(jié)脫節(jié)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。

(3)從考核方式上,以傳統(tǒng)試卷方式進行考核,對實驗的考核欠缺,而且數(shù)字電子技術實驗占比不高,沒有統(tǒng)一的考核方式進行考核,學生重視性不強,將大部分時間用在了理論考核上,同時對創(chuàng)新能力的考核也無法在試卷中體現(xiàn)出來,對應用型人才培養(yǎng)的目標無法很好地達到要求。由此可見,我校目前關于《數(shù)字電子技術》課程教學無論從教學內容上還是考核方式上,都無法滿足社會對高校人才培養(yǎng)的需求。

2微項目教學法的特點

近些年,高校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(shù)字電子技術》課程本身的限制,知識點多,理論性強,故而,項目式教學在高職高專院校中得到廣泛應用,應用型高校相對而言較少,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(huán)節(jié)中的基本要求。不再把教師掌握的現(xiàn)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(jiān)督者,大大提升學生學習積極性。但對民辦高校學生而言,學生能力層次參差不齊,大部分學生基礎較差,對項目的綜合把握能力不夠,尤其是如何將一個大的項目劃分為各模塊與知識點,逐個擊破存在很大問題,同時資料的收集與整理,不會去糟粕取精華,只是簡單的堆砌,設計方案簡單無新意,創(chuàng)新力度不夠。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(fā)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的真實情境中,引導學生能夠獨立、快速地完成項目,同時培養(yǎng)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(yǎng)解決實際工程項目及團隊協(xié)作的能力。

3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(shù)字電子技術采用微項目式教學方式是一種發(fā)展趨勢。根據(jù)我校教學理念及人才培養(yǎng)方案,《數(shù)字電子技術》課程,以OBE成果為導向,結合CDIO教學理念,以最終目標(最終學習成果)為起點,反向進行課程設計,開展教學活動。課程與教學設計從最終學習成果反向設計,以確定所有邁向最終學習成果的教學的適切性。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。具體的微項目與知識點對應情況如表1所示。本課程在實施過程中,內容分理論與實驗,采取線下教學模式,泛雅平臺建設線上課程資源,供學生預習、鞏固知識點,線上互動等。理論教學過程中,以微項目為出發(fā)點,根據(jù)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(fā),引出所涉及的相關知識點的微項目教學方法,大大地激發(fā)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(shù)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(chuàng)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(shù)字電子技術采用模/數(shù)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(chuàng)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(tǒng)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(xiàn)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(qū)別,學會自己動手排錯、檢錯,達到從構思、設計、實現(xiàn)和運作完成產品生產周期,注重課程之間的有機聯(lián)系,讓學生以主動的、實踐的方式學習工程知識。

4結語

采用微項目教學法能有效解決民辦高校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(xiàn)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。

作者:趙慶 單位:武昌工學院信息工程學院