數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)模式探索

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摘要:針對(duì)現(xiàn)行教學(xué)方式存在的問題，在教學(xué)組織、教學(xué)方式、考核方式等方面進(jìn)行了改革，探索新教學(xué)模式。將大班講授和小班研討相結(jié)合的教學(xué)新模式引入至“數(shù)字電子技術(shù)”課程，在保持原教學(xué)主體內(nèi)容的基礎(chǔ)上，采用大班授課，夯實(shí)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，采用小班研討，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行與課程內(nèi)容相關(guān)的討論，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)創(chuàng)新精神。改革了課程考核形式，綜合學(xué)生筆試、討論課和創(chuàng)新活動(dòng)表現(xiàn)等環(huán)節(jié)進(jìn)行全方位考核。實(shí)踐表明上述各方面的改革取得了良好效果。

關(guān)鍵詞:大班講授;小班研討;學(xué)習(xí)特點(diǎn)“數(shù)字

電子技術(shù)”(以下簡稱“數(shù)電”)課程是所有電子類，自動(dòng)化類專業(yè)學(xué)生的必修基礎(chǔ)課。本課程建立在“模擬電子技術(shù)”、“電路基礎(chǔ)”等先修課程的基礎(chǔ)上，又與后續(xù)專業(yè)課程緊密銜接，是一門綜合性較強(qiáng)的樞紐型課程，在教學(xué)中的地位舉足輕重。根據(jù)教育事業(yè)發(fā)展的時(shí)代要求，貫徹國家教育方針政策，南開大學(xué)推出“素質(zhì)教育實(shí)施綱要”，提出“公能”素質(zhì)教育的核心理念。該教育理念強(qiáng)調(diào)知行合一，協(xié)調(diào)發(fā)展。在教學(xué)上從側(cè)重“傳授知識(shí)”轉(zhuǎn)變?yōu)橹卦凇疤嵘刭|(zhì)”，更注意培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，努力形成學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的生動(dòng)局面?！皵?shù)電”作為一門重要的基礎(chǔ)課，傳統(tǒng)的課堂灌輸式教學(xué)存在一定的局限性，不能適應(yīng)新時(shí)代的教學(xué)要求，因此有必要進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)改革，引入新教學(xué)模式，積極發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，加強(qiáng)教學(xué)互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

1“數(shù)電”課程存在的教學(xué)問題

“數(shù)電”課程是必修基礎(chǔ)課，理論性強(qiáng)，邏輯性強(qiáng)，涉及大量邏輯公式，教學(xué)上主要采取課堂講授的灌輸式教學(xué)法，師生缺乏交流，教學(xué)方式方法存在局限性和不足，具體來說具有如下幾個(gè)方面。

1．1傳統(tǒng)的教學(xué)方法學(xué)生參與度低

“數(shù)電”采用課堂講授的灌輸式教學(xué)方法，這種方式扼殺了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，沒有激發(fā)出學(xué)生的興趣，沒有啟發(fā)學(xué)生對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的背景和相互聯(lián)系進(jìn)行深入思考。造成學(xué)生對(duì)于各個(gè)定理、公式缺乏深入理解，不能靈活正確運(yùn)用。例如:時(shí)序電路分為同步時(shí)序電路和異步時(shí)序電路，學(xué)生們往往掌握了兩類電路的分析和設(shè)計(jì)方法，但是卻回答不出下面的問題:兩類電路的優(yōu)缺點(diǎn)各是什么?在實(shí)際電路設(shè)計(jì)時(shí)該如何選用這兩類電路?現(xiàn)在“素質(zhì)教育”的教學(xué)目標(biāo)要求教師不僅僅要傳授專業(yè)知識(shí)，更要教會(huì)學(xué)生如何學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)，獨(dú)立思考能力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

1．2教學(xué)活動(dòng)組織形式陳舊

實(shí)踐證明好的教學(xué)組織形式能夠有效促進(jìn)師生互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情?！按笳n”這種教學(xué)組織形式具有較強(qiáng)的約束性，強(qiáng)調(diào)紀(jì)律性，可以高效的教授理論知識(shí)，讓學(xué)生打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。但這種教學(xué)形式不利于師生互動(dòng)和培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力。“數(shù)電”課邏輯性強(qiáng)，內(nèi)容復(fù)雜枯燥，長期采用單一的“大課教學(xué)”組織形式會(huì)使學(xué)生思維產(chǎn)生鈍化，漸漸失去學(xué)習(xí)興趣甚至產(chǎn)生厭煩。此外，“大課教學(xué)”的課堂氣氛比較嚴(yán)肅，很多學(xué)生自尊心強(qiáng)，怕答錯(cuò)，怕出丑，因此不愿主動(dòng)和教師互動(dòng)，很多師生互動(dòng)往往流于形式，效果有限。

1．3學(xué)生考核方式有待調(diào)整

對(duì)于任何教學(xué)模式，學(xué)生考核方式都是十分重要的組成部分。它指導(dǎo)著學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)著學(xué)習(xí)動(dòng)力。教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制像一只無形的手，指揮著教學(xué)活動(dòng)?！皵?shù)電”作為一門主干課程，總評(píng)成績與學(xué)生保研，出國，申請(qǐng)獎(jiǎng)學(xué)金等息息相關(guān)?，F(xiàn)行的“數(shù)電”考核方式有效督促了學(xué)生努力學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)習(xí)動(dòng)力，但也有片面性?，F(xiàn)行課程評(píng)價(jià)機(jī)制沒有考察學(xué)生的創(chuàng)新性，團(tuán)隊(duì)合作能力，獨(dú)立思考能力等方面，因此造成很多學(xué)生片面追求好成績，只關(guān)心與成績相關(guān)的要求，只學(xué)習(xí)與考試相關(guān)的內(nèi)容，知識(shí)掌握很不全面，忽視了能力的培養(yǎng)。因此需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制，指導(dǎo)教師教學(xué)，激勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，主動(dòng)學(xué)習(xí)，全面發(fā)展自己。

2教學(xué)改革的具體措施

上述教學(xué)中存在的問題是普遍存在的，對(duì)此國內(nèi)外各院校教師做了大量教法創(chuàng)新和改革，提出了很多新教學(xué)思想和觀點(diǎn)，如CDIO教學(xué)法［1－2］，探究式教學(xué)［3］，基于仿真技術(shù)的教學(xué)［4－5］，結(jié)合思維導(dǎo)圖的教學(xué)［6－7］等?；谛陆虒W(xué)思想，各院校對(duì)“數(shù)電”教學(xué)模式也進(jìn)行了積極探索［8－10］。這些教法改革的新成果和各個(gè)兄弟院校課程教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)給了我們極大啟發(fā)?！敖虩o常法，唯有得法”，根據(jù)各種教學(xué)模式的優(yōu)缺點(diǎn)，兼顧大班制和小班制教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，提出了“大班授課，小班討論”的教學(xué)新模式。新教學(xué)模式由大班講授課和小班討論課組成，課時(shí)比例約為3∶1?！皵?shù)電”課程總學(xué)時(shí)64課時(shí)，拿出其中16課時(shí)作為小班討論課，占總課時(shí)1/4，其它課時(shí)還是以大班講授為主。小班討論課根據(jù)教學(xué)進(jìn)度穿插安排，平均每34星期會(huì)安排1星期的討論課。每學(xué)期安排6至8次討論課，每次討論課一個(gè)班90分鐘，總學(xué)時(shí)保持64學(xué)時(shí)不變。這樣沒有給學(xué)生增加額外的負(fù)擔(dān)。新教學(xué)模式兼顧了大班教學(xué)和小班討論的優(yōu)點(diǎn)，用較少的教學(xué)資源實(shí)現(xiàn)了較好的教學(xué)效果。大班講授課以理論教學(xué)為主，使學(xué)生能夠打下牢固扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。小班討論課對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)提出問題，進(jìn)行討論。在提出問題，探討問題，解決問題的過程中，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立查閱資料，自主學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽設(shè)想，小心求證，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作，培養(yǎng)集體意識(shí)。討論課是把大教學(xué)班按照30人一班的原則分成小討論班。每個(gè)討論班分成討論組，5到6人一組。分組討論時(shí)，教師深入每組參與討論，每組課后要就討論的問題提交報(bào)告，最后制作PPT，課上進(jìn)行匯報(bào)。這樣的組織形式拉近了師生距離，營造了活潑寬松的課堂氛圍，非常有利于鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，積極探索。在討論課上，鼓勵(lì)學(xué)生采用PPT，動(dòng)畫演示，EDA仿真等多種表現(xiàn)形式，增加學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力。通過討論課，讓學(xué)生在親身實(shí)踐的過程中自然而然地加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。例如主從型JK觸發(fā)器的分析有沒有簡便方法?維持阻塞型觸發(fā)器的原理、如何用門電路設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)器等問題。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是在課堂上直接講授相關(guān)問題并給出解答方法。改革后，把學(xué)生分成討論組，把上述問題分發(fā)下去，先不給答案，由學(xué)生討論，提出解答。討論課上所有討論組發(fā)言匯報(bào)，最后由教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。在討論中，學(xué)生慢慢領(lǐng)悟到各知識(shí)點(diǎn)的背景、聯(lián)系，更加深入理解所學(xué)內(nèi)容。再通過做PPT，進(jìn)行匯報(bào)，把自己和小組成員的領(lǐng)悟條理化，使其更明確，更清晰。最后由教師做點(diǎn)評(píng)和總結(jié)。經(jīng)過這個(gè)過程之后，學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解和學(xué)習(xí)能力都得到很大提升。在學(xué)期末，教師會(huì)留一個(gè)綜合性課程設(shè)計(jì)題目進(jìn)行討論，這個(gè)題目既要求學(xué)生綜合運(yùn)用過去所學(xué)的知識(shí)，也包括了后續(xù)課程的一些相關(guān)知識(shí)，起到承上啟下，鼓勵(lì)創(chuàng)新思維的作用。例如可以討論電容測量電路的設(shè)計(jì)問題，樓道燈延時(shí)控制開關(guān)，汽車安全帶警示器等問題。這樣既復(fù)習(xí)了相關(guān)知識(shí)，又把所學(xué)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，使學(xué)生能夠融會(huì)貫通。新教學(xué)模式采用了新考核方式。新考核方式改變過去期末考試占比過重的情況，既注重學(xué)習(xí)結(jié)果也重視學(xué)習(xí)過程，既重知識(shí)記憶也重視能力培養(yǎng)，考查范圍多元化以便能及時(shí)全面反饋學(xué)生學(xué)習(xí)情況，考查期覆蓋整個(gè)學(xué)期以便學(xué)生可以及時(shí)掌握自己的學(xué)習(xí)欠缺。新的總評(píng)成績組成是:總評(píng)成績=期末成績*60%+平時(shí)成績*20%+小班討論課成績*20%。期末考試成績占比由過去70%80%降至現(xiàn)在60%。反映學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)過程表現(xiàn)的平時(shí)成績和討論課成績占比升至40%。這樣做首先減輕學(xué)生對(duì)期末考試的憂慮和畏懼，可以用一個(gè)比較輕松的心態(tài)真正投入到學(xué)習(xí)中去。同時(shí)也督促學(xué)生拋棄“考前突擊”，“死記硬背”的應(yīng)試學(xué)習(xí)模式，轉(zhuǎn)換到更注重培養(yǎng)自己主動(dòng)學(xué)習(xí)能力，注重培養(yǎng)自己獨(dú)立思考能力等方面。新的考核方式也包括考查學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力，邏輯表達(dá)能力，報(bào)告寫作水平，PPT制作水平等多方面。使學(xué)生通過學(xué)習(xí)“數(shù)電”課程能夠全方位的鍛煉自己，切實(shí)提高各方面素質(zhì)。新的考核方式考查期貫穿整個(gè)學(xué)期，學(xué)生平時(shí)的課堂學(xué)習(xí)和小組討論中的表現(xiàn)，都會(huì)及時(shí)反映在成績中，這樣教師可以及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀況改進(jìn)教法，學(xué)生也可以及時(shí)了解自己的不足加強(qiáng)學(xué)習(xí)，形成一個(gè)有效的“學(xué)習(xí)、考核、反饋、改進(jìn)”循環(huán)，顯著改善教學(xué)效果。

3教學(xué)改革的效果

實(shí)踐證明教學(xué)改革增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，活躍了思維，學(xué)習(xí)主動(dòng)性有了提高，取得了顯著的效果，具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

3．1加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解

新的教學(xué)方法增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解深度和廣度。比如，傳輸門結(jié)構(gòu)雖然簡單，但組成原理復(fù)雜，很多學(xué)生理解不透，知其然不知其所以然。通過討論，理解了傳輸門的組成原理和互補(bǔ)結(jié)構(gòu)的必要性。再比如，555定時(shí)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用廣泛，學(xué)生不易掌握。通過討論課，學(xué)生熟悉了定時(shí)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對(duì)555內(nèi)部各組成部分的作用有了深入理解。

3．2啟發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新性

教學(xué)改革激發(fā)了學(xué)生的發(fā)散思維，處理問題時(shí)更有創(chuàng)新性。例如，討論主從JK觸發(fā)器的“一次翻轉(zhuǎn)”問題時(shí)，學(xué)生不僅對(duì)問題本身有了深入理解，而且在教師啟發(fā)下，證明了一種分析主從JK觸發(fā)器輸出波形的簡便方法。這種證明方法是本班師生自主創(chuàng)新，沒有任何課本提到的新方法。再比如，期末考試試題特意出了一道課上從沒講過，學(xué)生也沒見過的設(shè)計(jì)題。要求學(xué)生有創(chuàng)新性思維，靈活運(yùn)用所學(xué)，用盡量簡潔的電路解決問題?？荚嚱Y(jié)果反映良好，大多數(shù)學(xué)生都展現(xiàn)了創(chuàng)新性思維。

3．3學(xué)生自身感受到了新教學(xué)模式的良好效果

任何教學(xué)改革，如果要取得成功，都必須要讓學(xué)生能切身感受到良好的效果。在教學(xué)改革開始的動(dòng)員階段，學(xué)生對(duì)新教學(xué)模式的效果心存懷疑。經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的實(shí)踐，學(xué)生內(nèi)心的懷疑消失了，對(duì)教學(xué)效果普遍持積極肯定的態(tài)度。學(xué)生們說“……科研創(chuàng)新在近些年已經(jīng)逐步從考驗(yàn)個(gè)人能力轉(zhuǎn)換為考驗(yàn)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。經(jīng)歷了這學(xué)期“數(shù)電”的幾次討論課，讓我感受到了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性，真切地感受到了1+1＞2的事實(shí)。從最早開始老師講授全部課程，到現(xiàn)在有一小部分內(nèi)容需要小組討論學(xué)習(xí)，這對(duì)于我來講也是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，很好地培養(yǎng)了我自學(xué)能力與自我總結(jié)能力。發(fā)現(xiàn)問題后經(jīng)過小組的研究討論，問題便得到了解決。討論課上，老師的引導(dǎo)和啟發(fā)讓我對(duì)討論內(nèi)容印象特別深刻，同時(shí)也讓我對(duì)相關(guān)知識(shí)有了更深層次的理解……”;“……在這個(gè)過程中，學(xué)生由一個(gè)學(xué)習(xí)中的被動(dòng)地位轉(zhuǎn)換到了主動(dòng)的地位，學(xué)習(xí)的積極性提高了，同學(xué)們有了主動(dòng)的意識(shí)去學(xué)習(xí)而不再是被動(dòng)的了。學(xué)生在一個(gè)主動(dòng)的學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)效率會(huì)更高……”?？梢钥闯鰧W(xué)生切身感受到了新教學(xué)模式的良好效果。4結(jié)語“數(shù)字電子技術(shù)”課程由于其內(nèi)容復(fù)雜、枯燥，教法單一，教學(xué)效果一直不盡如人意。提升學(xué)生主動(dòng)性，增加學(xué)生學(xué)習(xí)熱情是改進(jìn)教學(xué)方法的方向。根據(jù)教學(xué)規(guī)律和學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，提出了“大班授課，小班討論”的新教學(xué)模式，新模式兼顧了大班制和小班制教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，既可以高效率的傳授理論知識(shí)，讓學(xué)生打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，又可以兼顧新時(shí)代學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，加強(qiáng)師生互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)創(chuàng)新精神。實(shí)踐結(jié)果表明，新教學(xué)模式增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，活躍了思維，學(xué)習(xí)主動(dòng)性有了提高，取得了良好效果，本次改革也為其它基礎(chǔ)課的教學(xué)改革提供了借鑒。

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作者:郭澎 孫桂玲 任立儒 劉波 單位:南開大學(xué)電子信息與光學(xué)工程學(xué)院