發(fā)布時間:2022-04-25 08:46:17
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇數(shù)字電子技術(shù)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1.放大整形電路
在數(shù)字頻率計中,放大整形電路的功能主要是將被測信號變?yōu)橛嫈?shù)電路所要求的頻率與被測信號頻率相同的脈沖信號,由晶體管和觸發(fā)器等組成,晶體管組成的為放大電路,可放大輸入信號的正弦波、方波等周期信號,觸發(fā)器對經(jīng)放大電路放大后的輸出信號進行整形,使其成為符合計數(shù)電路要求且與輸入信號同頻率的矩形脈沖。在Multisim9.0環(huán)境下創(chuàng)建放大整形電路,由信號發(fā)生器供給輸入信號,設(shè)置輸入信號為7Hz、1VPP的正弦波,采用兩通道示波器,A通道對輸入信號的波形進行測量,輸入信號經(jīng)放大整形電路放大整形后由B通道輸出,波形被測信號經(jīng)放大整形后后成為矩形脈沖,且頻率與被測信號相同。
2.時基控制電路
時基電路由定時器555構(gòu)成進的多諧振蕩器產(chǎn)生,在數(shù)字計頻器中,555時基電路主要作定時及時間延遲等控制,由分壓器、電壓比較器、鎖存器、緩沖輸出器、集電極開路的放電三極管組成。控制電路產(chǎn)生計數(shù)清零信號和鎖存信號,在標(biāo)準(zhǔn)時間信號Clock結(jié)束時產(chǎn)生鎖存信號CLK,鎖存信號CLK結(jié)束是產(chǎn)生清零信號RD。在Multisim9.0環(huán)境下,創(chuàng)建電路,鎖存信號和清零信號的脈寬由電路時間常數(shù)決定,且二者脈寬之和不得超過標(biāo)準(zhǔn)時間信號Clock的低電平持續(xù)時間。進行仿真分析后,四通道信號示波器顯示標(biāo)準(zhǔn)時間信號Clock、鎖存好好CLK、清零信號RD和計數(shù)電路的計數(shù)脈沖信號CP等信號間的時序關(guān)系。
3.計數(shù)、鎖存、譯碼顯示電路
計數(shù)電路用于在閘門電路到時計數(shù)被測信號中脈沖波形上升沿的個數(shù),在1s內(nèi)計得的上升沿的個數(shù)即是該波形的頻率,在1s結(jié)束時,鎖存信號CLK正跳變來到,將計數(shù)電路的輸出信號送入鎖存電路輸出端,經(jīng)鎖存電路數(shù)據(jù)進入譯碼顯示電路,在計數(shù)期間,計數(shù)電路輸不送入譯碼顯示電路,在計數(shù)完成后,譯碼顯示電路顯示計數(shù)完成后的數(shù)字。利用Multisim9.0軟件進行計數(shù)、鎖存及譯碼顯示電路的設(shè)計仿真時,采用總線設(shè)計方法,以使電路圖更加規(guī)范。
4.結(jié)束語
在數(shù)字電子技術(shù)領(lǐng)域,進行電子實驗時,按照傳統(tǒng)模式配置儀器,存在儀器種類多、投資大等問題。運用Multisim9.0軟件在計算機上進行電路設(shè)計和仿真,可有效地節(jié)約投資成本,保證電路設(shè)計的正確性,為電路設(shè)計的全面驗證和優(yōu)化提供便捷的測試手段,在電路設(shè)計中有著重要的應(yīng)用價值。
作者:崔大鵬 單位:山西師范大學(xué)臨汾學(xué)院
1數(shù)字電子技術(shù)對計算機網(wǎng)絡(luò)的重要性
1.1可為網(wǎng)絡(luò)交流提供便利
在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實際應(yīng)用過程中,數(shù)字電子技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)體系得以完善,極大地縮短了人與人之間的距離。數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的實際運行過程中,將網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)交流緊密地聯(lián)系在一起,在很大程度上改變了人們傳統(tǒng)的生活方式,人們通過網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程的聯(lián)系和交流,為人們的生活和工作提供了便利。數(shù)字電子技術(shù)的高效性更為計算機網(wǎng)絡(luò)增添了魅力。
1.2可為網(wǎng)絡(luò)集成電路的形成提供便利
在計算機網(wǎng)絡(luò)中實際應(yīng)用數(shù)字電子技術(shù)時,該技術(shù)具有抗干擾的特點,且能有效確保客戶信息在長距離運輸中保持高質(zhì)量水平,從而為網(wǎng)絡(luò)集成電路的形成提供有力保障。數(shù)字電子技術(shù)在實際運行過程中具有合理的數(shù)字邏輯運算能力,人們可通過數(shù)字電子技術(shù)實現(xiàn)對加密信息的解密、提高信息數(shù)據(jù)的保密性,從而為用戶提供信息安全保障。數(shù)字電子技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)中的實際應(yīng)用可降低網(wǎng)絡(luò)電路的使用功率,縮小網(wǎng)絡(luò)電路的體積,從而為網(wǎng)絡(luò)集成電路的形成提供有效幫助。
2在計算機網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用情況
2.1實現(xiàn)了數(shù)字電子技術(shù)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)
隨著我國數(shù)字電子技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,在我國教育行業(yè)的發(fā)展過程中,人們開始逐步利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢,設(shè)計了豐富的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源,將數(shù)字電子技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)結(jié)合起來。數(shù)字電子技術(shù)在實際教學(xué)過程中,通過設(shè)置網(wǎng)絡(luò)課程功能模塊可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)同步教學(xué),模塊分為課程首頁、課程教學(xué)、動畫資源、測試園地、課程信息、教學(xué)指導(dǎo)和常用軟件等部分。這些部分共同構(gòu)成了完整、統(tǒng)一的應(yīng)用系統(tǒng),在相互依存的情況下為我國教育行業(yè)的發(fā)展注入了新鮮血液,為學(xué)生提供了更好的教學(xué)環(huán)境,更成為我國數(shù)字電子技術(shù)實踐應(yīng)用的優(yōu)秀案例,為我國數(shù)字電子技術(shù)今后的發(fā)展提供了新的方向。
2.2實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)信息的快捷處理和傳輸
網(wǎng)絡(luò)信息的處理和傳輸是我國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展過程中的重點,高效、快捷的信息處理和傳輸可更好地幫助人們處理工作中的問題,有效實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展。數(shù)字電子技術(shù)在實際被應(yīng)用于計算機網(wǎng)絡(luò)的過程中,可對網(wǎng)絡(luò)中的信息進行正確處理,并能有效提高網(wǎng)絡(luò)信息的處理效率,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的高速傳輸。數(shù)字電子技術(shù)在實際運行的過程中,可將網(wǎng)絡(luò)信息有效地轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號,為人們快捷地處理網(wǎng)絡(luò)信息提供了幫助。對于數(shù)字電子技術(shù)而言,該技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)中的實際運用充分展現(xiàn)了數(shù)字電路的性能優(yōu)勢,在實際運行的過程中通過對模擬信號進行轉(zhuǎn)變和傳輸,能有效幫助計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的數(shù)字化,為數(shù)字信息的傳輸提供了快捷通道,極為有效地促進了我國電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。
2.3實現(xiàn)了數(shù)字化處理過程
數(shù)字電子技術(shù)在應(yīng)用過程中可對信號進行數(shù)字化處理,通過抽樣、量化和編碼等操作環(huán)節(jié),有效實現(xiàn)了計算機網(wǎng)絡(luò)的信號數(shù)字化處理。抽樣是數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用過程中重要的操作環(huán)節(jié),即在實際操作中對模擬信號進行分離操作。量化指的是在實際操作過程中對信號進行連續(xù)性取值的離散取值活動。編碼指的是對信號對象進行再次編碼,將成功轉(zhuǎn)化后的正確數(shù)據(jù)翻譯為數(shù)字信號流的過程。這一過程需要事先編排設(shè)計方案,并對方案中的數(shù)字和對象進行確認(rèn)和整理。
3結(jié)束語
綜上所述,數(shù)字電子技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的過程中發(fā)揮出了極其重要的實際作用,充分體現(xiàn)了數(shù)字電子技術(shù)的高效和快捷,為人們提供了更加優(yōu)質(zhì)、合理的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在今后計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的過程中,數(shù)字電子技術(shù)的前景廣闊,值得大力推廣。
作者:李美陶 單位:興安盟勞動和社會保障信息網(wǎng)絡(luò)中心
1數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的基本特征
1.1網(wǎng)絡(luò)搜索與查找具有時間性
網(wǎng)絡(luò)在產(chǎn)生之初,人們將其作用定義為搜索與查找等基礎(chǔ)功能,對其時間性的要求相對寬松,但隨著網(wǎng)絡(luò)在生產(chǎn)生活中的實際應(yīng)用,人們愈發(fā)要求網(wǎng)絡(luò)具備一定的時效性,可以滿足人們當(dāng)下的實際需求。網(wǎng)絡(luò)的時間性可以通過其他方面的特性來體現(xiàn)出來,網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容具有很強的對應(yīng)性,通過網(wǎng)絡(luò)人們可以準(zhǔn)確的查找出自己想要的內(nèi)容,也可以通過網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)性的特征來實現(xiàn)某種方面的需求。另外網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容還具有開放性,人們通過運用網(wǎng)絡(luò)不僅可以查找到自身信息,還可以實現(xiàn)對相關(guān)信息的搜索與查找,網(wǎng)絡(luò)的開放性使得在內(nèi)容的呈現(xiàn)上具有關(guān)聯(lián)性和整體性的特征,更加方便人們對信息的查找,獲取信息也更加便利快捷。
1.2信息的多種形式呈現(xiàn)
網(wǎng)絡(luò)中的信息浩瀚如大海,信息的呈現(xiàn)方式也多種多樣,文字、音視頻等。人們在運用網(wǎng)絡(luò)的時候,可以根據(jù)自己的喜好或者實際需要,獲取所需要的信息形式。由于網(wǎng)絡(luò)信息具有多樣性的特征,這使得人們在獲取信息的過程中,更加具有主觀性,既可以獲取音頻類資料,還可以獲取視頻類資料,還可以通過網(wǎng)絡(luò)搜索文字、圖片等資料,當(dāng)然這些網(wǎng)絡(luò)中的信息除了單獨地呈現(xiàn)形式外,還可以實現(xiàn)綜合形式的呈現(xiàn)。比如在文字的后面配有視頻,更加形象直觀地讓用戶閱覽信息。
2數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的重要程度
隨著經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們與網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系也愈加緊密,數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展,可以說極大地推動了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,也提升了網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的關(guān)系。
2.1數(shù)字電子技術(shù)可以使信號處理更加方便
數(shù)字信號是運用數(shù)字電子技術(shù)的載體來實現(xiàn)的,與其他信號相比,數(shù)字信號具有很多優(yōu)勢,它能夠抵制其他干擾性的信號,信號的傳輸沒有其他雜音出現(xiàn),還能通過一些手段實現(xiàn)信號的加密處理,同時數(shù)字信號不容易丟失,在傳輸?shù)倪^程中可以實現(xiàn)存儲,數(shù)字電子技術(shù)產(chǎn)生的數(shù)字信號,還可以使的數(shù)字信號的接收裝置變得更加細(xì)小,甚至可以僅僅通過一個比手指甲蓋還小的裝置就可以實現(xiàn)數(shù)字信號的存儲和轉(zhuǎn)換。二進制代碼是數(shù)字通信和計算機網(wǎng)絡(luò)共同采用的代碼,這種一致性使得計算機和數(shù)字信號能夠很順利地進行聯(lián)網(wǎng)。
2.2數(shù)字電子技術(shù)推動了集成電路的形成
隨著數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的不斷應(yīng)用,數(shù)字信號應(yīng)運而生。與傳統(tǒng)信號相比,數(shù)字信號的安全性能更加強大,外界信號對數(shù)字信號的擾動能力較差,在數(shù)字信號的傳輸過程中,可以有效地保障數(shù)字信號的質(zhì)量,還能實現(xiàn)超長距離的信號傳輸。另外由于數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,數(shù)字信號在傳輸?shù)倪^程中,為了強化其安全性,還可以通過加密的方式來保障數(shù)字信號的安全性能。數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用,還可以推動集成電路的形成,使信號的傳輸和存貯、轉(zhuǎn)換更加微型化。
3數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
數(shù)字信號的產(chǎn)生和應(yīng)用,可以看成是數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的起源。數(shù)字信號超強的信息處理能力和傳輸能力,也在一定程度上推動了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。
3.1數(shù)字電子技術(shù)可以使網(wǎng)絡(luò)中的信號數(shù)字化
信號的數(shù)字化需要進行抽樣、量化和編碼等關(guān)鍵步驟。信號的抽樣就是指將以前連續(xù)的模擬信號進行分離處理,然后通過隨機選擇的方式,通常是遵循一定的時間規(guī)律來將抽取出來的信號進行序列化處理,進而代替原先連續(xù)的模擬信號。信號的量化是指將數(shù)字信號中幅度相似的值來取代原先連續(xù)性的模擬信號,與信號的抽樣相比,信號的量化也是將連續(xù)性的模擬信號進行分離處理。信號的編碼,是將模擬信號數(shù)字化的最后一個環(huán)節(jié),信號的編碼是建立在信號的抽樣和量化的基礎(chǔ)上,將量化后的模擬信號通過編碼步驟,進而轉(zhuǎn)換成二進制的數(shù)字信號。將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,是數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵應(yīng)用,極大的提升了網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸速度,也擴張了網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸途徑,推動了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)用。
3.2網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用數(shù)字電子技術(shù)可以實現(xiàn)信號處理的能力
數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用,可以加大網(wǎng)絡(luò)對信息的處理能力。網(wǎng)絡(luò)借助數(shù)字電子技術(shù)可以有效的對數(shù)字信號的處理。將模擬信號進行編碼處理后,將會變成離散的數(shù)字信號,數(shù)字信號具有傳輸快,受干擾性較低,信號失真少等特點,而且經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號,在傳輸過程中還具有一定的安全性能,有助于網(wǎng)絡(luò)對這些數(shù)字信號的處理能力,同時也加快了信號的傳輸效率,提升網(wǎng)絡(luò)的運行速度,網(wǎng)絡(luò)的運行速度提高了,不僅加快了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,也緊密了網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的關(guān)系。
3.3數(shù)字電子技術(shù)有助于對網(wǎng)絡(luò)信息的高效處理和傳輸
數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用,能夠加速網(wǎng)絡(luò)信息的處理能力和傳輸效率,網(wǎng)絡(luò)信息在處理的過程中,應(yīng)用數(shù)字電子技術(shù)能夠加大信息的處理,實現(xiàn)對數(shù)字信息的規(guī)模化、集成化、快速化的處理。在信息傳輸過程中,應(yīng)用數(shù)字電子技術(shù)可以提升信息傳輸?shù)男剩瑪?shù)字信號具有抗干擾性和傳輸快等特征,特別是運用數(shù)字電子技術(shù)將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后,更加有助于信號的傳輸。在信號檢索方面,數(shù)字電子技術(shù)將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后,一旦將信息處理完畢,還可以再次通過信號轉(zhuǎn)換,從而實現(xiàn)將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。信息通過數(shù)字信號的方式,或者信息運用數(shù)字信號的媒介,可以提升信息傳輸效率,還能有助于數(shù)字通信的發(fā)展。
4總結(jié)
隨著科學(xué)技術(shù)的進步與發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)走進了人們的生產(chǎn)生活,成為人們處理信息,傳輸信息等的首要選擇,網(wǎng)絡(luò)的時效性、共享性、開放性等特征,使得人們與網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系愈加緊密,人們可以通過網(wǎng)絡(luò)便利地進行信息收索,而數(shù)字電子技術(shù)的產(chǎn)生,特別是數(shù)字電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用,極大地提升了網(wǎng)絡(luò)對信號的處理能力和傳輸效率,不可否認(rèn),數(shù)字電子技術(shù)將成為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的一個重要的發(fā)展方向,數(shù)字電子技術(shù)也將成為網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的保障。
作者:陳金庭單位:廣東省中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)廣播電視站
1.優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容,改進授課方式
近年來,數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展日新月異,器件更新的周期越來越短。故在講解了基本理論的基礎(chǔ)上,還需要強調(diào)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的更新,保證教學(xué)內(nèi)容的先進性,緊隨電子技術(shù)發(fā)展的前沿。在教學(xué)內(nèi)容方面可以利用EDA設(shè)計仿真Multisim軟件增加模擬仿真的演示環(huán)節(jié),由此可豐富課堂內(nèi)容,從而達到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。數(shù)字電子技術(shù)是門邏輯性較強的課程,內(nèi)容大多數(shù)都抽象難懂。授課過程如果單純按照傳統(tǒng)的板書講授模式,此種方式思路清晰較容易被學(xué)生接受,但也存在明顯的缺點。板書講授過程中,學(xué)生興趣不高從而注意力不集中,學(xué)生在被動接受知識的情形下,往往教學(xué)效果不理想。而多媒體可以將課件與聲音圖像動畫等媒體元素相結(jié)合,能夠使枯燥的課程變得更為形象,從而增強學(xué)生的興趣。但是多媒體授課方式也存在著一定的局限性,比如授課過程中出現(xiàn)幻燈片播放過快,容易造成前后銜接不好的問題,導(dǎo)致學(xué)生對相應(yīng)知識點的理解不透徹。因此在教學(xué)中我們應(yīng)該將這兩種授課方式結(jié)合起來,對重點內(nèi)容的演算推理可以采用板書授課,思路清晰。電路圖較多時,以及對器件介紹等相關(guān)內(nèi)容則可以用多媒體方式授課。結(jié)合兩者授課方式的優(yōu)點,揚長避短,采用以多媒體講授為主板書講授為輔助手段的教學(xué)方法,能夠充分發(fā)揮這兩種教學(xué)手段的優(yōu)勢,從而提高教學(xué)質(zhì)量。
2.采用問題式教學(xué)增強學(xué)生主觀能動性
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)基本上以知識傳授灌輸?shù)姆绞綖橹鲗?dǎo),對學(xué)生的引導(dǎo)啟發(fā)不夠。學(xué)生的自主思考機會太少,對其創(chuàng)造性的培養(yǎng)跟不上,這都極大地限制了學(xué)生的創(chuàng)造性的自我培養(yǎng),與素質(zhì)教育的目標(biāo)是背道而馳的。另外,傳統(tǒng)教學(xué)過程中把學(xué)生做為被動的接受者,這使得學(xué)生沒有機會參與教學(xué),只會人云亦云,缺乏獨立思考。這樣機械的教學(xué)模式一方面限制會教師教學(xué)風(fēng)格的發(fā)揮,另一方面更限制了學(xué)生個性的培養(yǎng)和發(fā)揮。興趣是最好的老師,我們需要通過培養(yǎng)學(xué)生的興趣才能有效地提高教學(xué)質(zhì)量,這就對我們進行傳統(tǒng)教學(xué)模式的改革提出了要求。可以通過提問產(chǎn)生課堂互動,從而啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生,營造出一種愉快的課堂氛圍。使師生之間充分的互動起來,可以使教師由傳統(tǒng)的傳道授業(yè)形式轉(zhuǎn)化為教學(xué)過程的組織者,從而調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生能夠主動思考,有利于改善教學(xué)效果。對于問題式教學(xué),我們應(yīng)該有針對性地結(jié)合學(xué)校的自身特點和具體情況采用這種教學(xué)方法,把傳統(tǒng)的知識點講解型轉(zhuǎn)變?yōu)閱栴}導(dǎo)向型,以提高學(xué)生的主觀積極性。比如在講授時序邏輯電路之前,提出由觸發(fā)器構(gòu)成加法計數(shù)器的問題,在講授過程中,讓學(xué)生帶著問題有所側(cè)重的學(xué)習(xí)各知識點,并參與問題的討論。
3.加大實驗環(huán)節(jié)提高學(xué)生實踐能力
數(shù)字電子技術(shù)課程是一門實踐性很強的課程,該課程不能僅僅只局限于為學(xué)生后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ),還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際,分析完整系統(tǒng),掌握系統(tǒng)設(shè)計的能力。在教學(xué)過程中實驗是一個非常重要的環(huán)節(jié),通過實驗環(huán)節(jié)的設(shè)置和進行,目的是培養(yǎng)學(xué)生的解決實際問題的能力和動手能力。在教學(xué)過程中,要使培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際能力的最直接途徑便是加大實驗環(huán)節(jié)。現(xiàn)有條件下,在實踐性教學(xué)過程中安排的實驗大多都是基礎(chǔ)性實驗,能提高學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的設(shè)計性實驗尤為缺乏。學(xué)生僅僅通過基礎(chǔ)性的實驗不能涉及到知識與技術(shù)的前沿,如此一來將不能適應(yīng)現(xiàn)在新技術(shù)發(fā)展的需求。另外,做實驗時只要求學(xué)生按步驟機械地操作,將會減弱學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,制約其創(chuàng)造力的培養(yǎng),也不能很好地鍛煉學(xué)生查找資料、安裝調(diào)試等方面的能力。設(shè)計性實驗應(yīng)該考核學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力。可以選取一些應(yīng)用性的課題,例如十字路通燈控制電路等。要求學(xué)生查閱資料、綜合所學(xué),完成實驗方案的自主設(shè)計,選取合適元器件實現(xiàn)電路的功能。另外,EDA技術(shù)的Multisim模擬仿真軟件,提供了多種數(shù)字電子技術(shù)元器件模型,通過實驗環(huán)節(jié)的設(shè)置能夠讓學(xué)生很方便地在電腦上完成電路的設(shè)計和調(diào)試,有利于激發(fā)學(xué)生的探究和思維能力。
4.結(jié)束語
數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展日新月異,對該課程的教學(xué)手段和方法都帶來了全新的挑戰(zhàn)。如何在已有的條件下,既能保證教學(xué)內(nèi)容的完整性,又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并增強學(xué)生的動手能力,使學(xué)生能夠很好將所學(xué)和所用結(jié)合起來,是我們每一個教師需要思考的問題。
作者:魏雪云王敏單位:江蘇科技大學(xué)電子信息學(xué)院
一、現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展趨勢
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,使得電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展成為了可能,極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè),而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟增長點越來越受到高度重視,電子技術(shù)在以后的日子,有其廣泛的發(fā)展前景。
1.1模塊化電子系統(tǒng)集成系統(tǒng),包含有電子子系統(tǒng)和電子應(yīng)用系統(tǒng)兩個部分,研制和開發(fā)具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電子技術(shù)產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜且成本高但又非常重要的任務(wù),電子技術(shù)集成產(chǎn)品主要包括三個方面:現(xiàn)代技術(shù)的集成、加工技術(shù)的集成和企業(yè)管理的集成。電子系統(tǒng)的集成在于建立一系列的標(biāo)準(zhǔn)芯片或者是模塊,是信息、智力、知識密集型技術(shù),其耗能低,污染少,從電子產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處也可以肯定,這要通過電子技術(shù)的集成來滿足用戶需要的智能化應(yīng)用系統(tǒng),規(guī)模化將給電子技術(shù)企業(yè)帶來美好的前程,從而更好地開拓新電子技術(shù)領(lǐng)域,使得電子技術(shù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化,性能達到最大化。
1.2智能化電子技術(shù)的智能化,是電子技術(shù)具有類似人的智能,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法,并要引入了計算機系統(tǒng),智能化裝備的基礎(chǔ)是計算機智能技術(shù),可以依據(jù)一定的程序,進行有效的判斷并能做出決定。模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,自控技術(shù)、計算技術(shù)和精密機械的緊密結(jié)合又使電子產(chǎn)品具有更全面的功能,以求得到更高的控制目標(biāo)。
1.3網(wǎng)絡(luò)化隨著網(wǎng)絡(luò)成為人們?nèi)粘I钪蟹浅F占暗囊环N工具,給人類社會的發(fā)展和生活的進步都帶來了巨大的變革,遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控技術(shù)也得到迅速發(fā)展,遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是電子技術(shù)產(chǎn)品。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,電子技術(shù)順應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢,利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)化特性更加的明顯,人們只要在家里就可以分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂,電子技術(shù)產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
1.4人性化人性化是電子技術(shù)的一個特性,未來的電子技術(shù)更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,人是電子技術(shù)產(chǎn)品的使用者,電子技術(shù)產(chǎn)品的最終使用對象是人,它們之間的緊密結(jié)合使電子設(shè)備的精度和自動化程度必須達到相當(dāng)高的水平,賦予了電子技術(shù)需要來滿足人性化的需求,要具有更高級的人類思維能力,只有想不到?jīng)]有做不到的。電子技術(shù)產(chǎn)品不僅要具有最優(yōu)性能,人的智能、情感、人性也顯得越來越重要,特別是對家用機器人,要進行色彩、造型、舒適度等方面的研究,電子技術(shù)產(chǎn)品都是受人類活動的啟發(fā)研制出來的,因此,必須要滿足人們對電子技術(shù)產(chǎn)品人性化需求。
1.5綠色化工業(yè)化給人們帶來高效率的工作和生活環(huán)境,同時又使得地球家園受到污染,危害人類未來的環(huán)境與健康。歐盟和我國相繼了《關(guān)于在電子電器設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》和《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》,從而提高了產(chǎn)品進入市場的準(zhǔn)入門檻,對設(shè)計綠色的電子技術(shù)產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途,綠色化是電子技術(shù)未來發(fā)展的必然趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的過程中,都要符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求,報廢電子電氣設(shè)備必須合乎環(huán)境要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極小,資源利用率極高,才能使科技和環(huán)保實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
二、現(xiàn)代電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用
2.1電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用電子技術(shù)是電工技術(shù)中的一個新興技術(shù),將電子技術(shù)引入電力系統(tǒng),并獲得廣泛應(yīng)用,對于未來輸電系統(tǒng)的性能也有顯著的影響。應(yīng)用首推應(yīng)是同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng),作為電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有優(yōu)越的性能;另一領(lǐng)域是交流電動機的變頻調(diào)速,它的應(yīng)用,節(jié)約了可觀的電能。電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)涉及到諸多方面,比如發(fā)電環(huán)節(jié)、配電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)等。在電力系統(tǒng)的綜合管理中,主要是將電子技術(shù)運用在抽水蓄電站運用中,通過對水泵水輪機的效率提升,可以有效的促進整個電力應(yīng)用系統(tǒng)在發(fā)電、輸電以及配電運用過程中的綜合效果,在具體的系統(tǒng)環(huán)節(jié)中,每一個系統(tǒng)都不能離開供電技術(shù)的提升,這樣,就需要采用電子電器與電子電力技術(shù)的突破。從電力系統(tǒng)與配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)來看,最需要解決的實際問題,就是要加強供電的可靠性,以此提高整個電能的質(zhì)量。其中,電子裝備主要是用于防止電網(wǎng)的瞬間斷電,因此,在加強可靠性的運用中,最主要局勢突出電能質(zhì)量的控制,改善整個輸電系統(tǒng)的綜合智能,在電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)中,針對發(fā)電機組的設(shè)備運行方式,將電子技術(shù)的應(yīng)用與整個設(shè)備的改善融合在一起,這樣,可以改善整個電氣設(shè)備的運行特征。同時,電子技術(shù)還可以運用到各個變電所,結(jié)合變電所的操作系統(tǒng)模式,全面改善系統(tǒng)的可操作性,在蓄電池充電過程中也可以使用電子裝置。現(xiàn)代電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用,對電力系統(tǒng)起到了非凡重要的作用
2.2電子技術(shù)在一般工業(yè)中的應(yīng)用在傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域中,大量應(yīng)用交直流電動機進行電力拖動,直流電動機具有較強的調(diào)速功能,給其供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,電力電子變頻技術(shù)迅速發(fā)展并成熟,使交流電機的調(diào)速性能可與直流電機相媲美,使得交流電機的調(diào)速性能得到了很大的提升,交流調(diào)速技術(shù)大量應(yīng)用,并且逐步取代直流電機占據(jù)市場的主要地位。電化學(xué)工業(yè)大量使用直流電源,電解鋁、電解食鹽水等都需要大容量整流電源,冶金工業(yè)中的高頻、中頻感應(yīng)加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等也廣泛使用電力電子技術(shù)。電子技術(shù)還應(yīng)用于制造工業(yè),比如在不同載荷的軋鋼機和數(shù)控機床上的電子開關(guān)電路,總而言之,電子技術(shù)的在一般工業(yè)的使用范圍和規(guī)模在日益擴大。
2.3電子技術(shù)在家用電器中的應(yīng)用電子技術(shù)在家用電器中占有十分突出的地位,空調(diào)、冰箱、微波爐、以及全自動洗衣機等家用電器都離不開電子技術(shù),電視機、音響設(shè)備、家用計算機等電子設(shè)備的電源部分也都需要電力電子技術(shù),即使是指針式的石英電子表也有電子無器件存在,這些產(chǎn)品的主要特征,就是使用的機構(gòu)都為電子裝置設(shè)備。LED的廣泛應(yīng)用是電子技術(shù)的典型例子之一,LED照明光源通常被稱為“節(jié)能燈”,由于電子照明電源體積小、發(fā)光效率高、可節(jié)省大量能源,所以LED還應(yīng)用在顯示屏、交通訊號顯示光源、汽車工業(yè)制造上,由此可以看出電子技術(shù)和我們的生活密切相關(guān),變得十分貼近。
作者:王玥單位:廣西科技大學(xué)鹿山學(xué)院
一、數(shù)字電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用
(一)USB總線微波功率計中數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用
USB總線微波功率計主要包括USB通信接口、微信號接收檢測電路等內(nèi)容組成,該儀器充分借助數(shù)字電子技術(shù)開發(fā)相應(yīng)軟件系統(tǒng),從而使得該虛擬儀器有效實現(xiàn)微波功率采集、測量和傳輸功能。USB總線微波功率計中探測器采集到目標(biāo)微波功率信號后,該設(shè)備中微信號檢測電路芯片就會對目標(biāo)信號進行去噪、累加、求差值等等處理,并調(diào)整修改信號數(shù)據(jù)固定程度,最后通過USB通信接口將處理完畢信息傳送到上位機,該上位機程序系統(tǒng)就會對該數(shù)據(jù)進行分析處理。鑒于該總線微波功率計充分應(yīng)用了數(shù)字電子技術(shù)中強大信號處理傳輸技術(shù),使得該功率計不僅小巧易攜帶,操作簡單,PC機適用匹配性強,還具備高精度的測量效果,因此飽受專業(yè)人員喜愛。
(二)雷達接收機上數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用
雷達是軍民兩用的,具備高要求和高標(biāo)準(zhǔn)的高精度電子設(shè)備,而日趨成熟完善的數(shù)字電子技術(shù)也在精密的雷達生產(chǎn)制造過程中起到其中的作用。作為雷達,其主要就是搜尋捕捉目標(biāo)信號,因此其必須具備強烈的抗干擾性,也就是說雷達信號接收設(shè)備就必須具備靈敏性強、頻段高性能,而數(shù)字接收機就基于這一點順利成功取代了現(xiàn)代雷達中模擬接收器的地位。雷達接受機中數(shù)字接收機高指標(biāo)的數(shù)字變頻濾波技術(shù)和I/Q解調(diào)技術(shù)充分使得雷達接收器的實用性和精確性得到提高,也充分展現(xiàn)出數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)越性。有此可以看出數(shù)字電子技術(shù)突出的抗干擾、無噪聲、易交換儲存及處理、能夠?qū)⒃O(shè)備集成化、微型化的特性在網(wǎng)絡(luò)信息時代,也會在計算機信號和計算機數(shù)字聯(lián)網(wǎng)方面得到充分應(yīng)用,從促使網(wǎng)絡(luò)通信管理實現(xiàn)智能化和自動化,這都需要數(shù)字電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的綜合支持和發(fā)展。
二、數(shù)字電子技術(shù)未來發(fā)展方向和趨勢
當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)加快了全球信息化時代的到來,社會市場發(fā)展需求直接推動了電子技術(shù)行業(yè)的發(fā)展進程,而其中數(shù)字電子技術(shù)更是成為信息時代技術(shù)行業(yè)市場的生力軍,不斷促使經(jīng)濟行業(yè)產(chǎn)業(yè)的更新升級,還使得數(shù)字電子技術(shù)和信息技術(shù)向著更高層次平臺前進,可以說數(shù)字電子技術(shù)是隨著市場需求而不斷發(fā)展進步的,電子技術(shù)數(shù)字化和信息化已經(jīng)成為電子技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展主流,也是當(dāng)前相關(guān)行業(yè)的普遍共識。現(xiàn)在我國電子技術(shù)行業(yè)研究專家還在不斷努力研究開發(fā),進行多角度、多層面的項目實驗和探索,使得我國電子技術(shù)數(shù)字化發(fā)展事業(yè)因為持續(xù)技術(shù)變革和電子產(chǎn)品的大步伐邁進,其發(fā)展速度之快更是空前,現(xiàn)在數(shù)字電子技術(shù)主要研究大規(guī)模可編程邏輯器件的應(yīng)用實踐,尤其是模板半導(dǎo)體工藝已經(jīng)達到了深亞微米階段,而集成芯片也實現(xiàn)了千兆位。除此之外,數(shù)字電子技術(shù)其他內(nèi)容器件和系統(tǒng)也得到了前所未有的發(fā)展進步,如其系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸可以達到每秒幾十億次,其時鐘頻率也向著千兆赫茲以上進步,這都使得未來集成電路技術(shù)SystemOhaCh5p片上系統(tǒng)化發(fā)展成為必然。在電子設(shè)計方面也面臨著基于電子設(shè)計自動化基礎(chǔ)上的5PGA技術(shù)的應(yīng)用和實踐,這些技術(shù)的進步和突破必將為信息時代創(chuàng)造更多的奇跡。此外,電子技術(shù)領(lǐng)域數(shù)字電子技術(shù)也會逐步將模擬電子技術(shù)特點優(yōu)勢加以引進融合,并開發(fā)研究新型的、性能更好的電子器件,從而提高數(shù)字電子技術(shù)機械零器件的使用效能和壽命,也會間接擴大提高其數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用范圍和效能。例如傳統(tǒng)電位器不僅壽命短,其可靠性和噪聲污染也不盡人意,而數(shù)字電位器集成了電子開關(guān)、線性電阻技術(shù)以及EEROM強烈改善了傳統(tǒng)電位器機械結(jié)構(gòu),克服了其不利缺陷,有效提高了其性能需求。當(dāng)前各類已經(jīng)得到廣泛使用的融合數(shù)字、模擬電子技術(shù)的新型電子器件有D類音頻功率放大器、開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器等等已經(jīng)取得了較好的實用效果,而且當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)也會新型電子器件的研究開發(fā)提供了一定的助力,相信科學(xué)在發(fā)展,人類不斷在進步,數(shù)字電子技術(shù)領(lǐng)域也同樣如此,不論是其機械器件還是其系統(tǒng)技術(shù)都在大幅度前進突破從而更好的為社會經(jīng)濟市場服務(wù)。
三、結(jié)束語
總而言之,隨著人類對數(shù)字電子技術(shù)和科學(xué)信息技術(shù)的進一步鉆研探究,數(shù)字電子技術(shù)也必將在其當(dāng)前發(fā)展基礎(chǔ)上提升到另一個層面高度,不僅僅會提高其傳統(tǒng)電子器件、電位器等等相關(guān)電子產(chǎn)品和電子器件的性能,還會突破當(dāng)前技術(shù)理念束縛,充分融合新時代新技術(shù)新理論,使得數(shù)字電子技術(shù)能夠應(yīng)用到社會生產(chǎn)生活中,并為未來科學(xué)技術(shù)的發(fā)展保駕護航,這都需要相關(guān)技術(shù)人員堅持不懈的努力和奮斗。
作者:劉建南 單位:仰恩大學(xué)
一、教學(xué)內(nèi)容突出“兩個重點、三個基礎(chǔ)”
1、兩個重點
任何一種邏輯功能都可以設(shè)計出一種相應(yīng)的邏輯電路,從這個意義上講,數(shù)字電路是不可勝數(shù)的。教學(xué)的重點是教會學(xué)生學(xué)習(xí)方法,而不是死記硬背書本內(nèi)容。就本課程而言,只要能夠根據(jù)需要設(shè)計出符合要求的邏輯電路,也能分析出任何一種給定邏輯電路所具有的邏輯功能即可。因此,組合邏輯電路和時序邏輯電路的分析方法和設(shè)計方法是本課程的優(yōu)秀內(nèi)容。
2、三個基礎(chǔ)
為更好地學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程和從事工程技術(shù)工作,數(shù)字電子技術(shù)在教學(xué)實踐中必須強化理解和掌握數(shù)制和碼制、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、半導(dǎo)體數(shù)字集成電路的工作原理和特性、組合邏輯電路和時序邏輯電路分析方法和設(shè)計方法等基本原理、基本理論和基礎(chǔ)知識。
二、教學(xué)方法實現(xiàn)“三個基于”
2.1基于問題的教學(xué)
美國教育家蘇娜丹戴克曾說過:“告訴我,我會忘記,做給我看,我會記住,讓我參加,我就會完全理解。”在教學(xué)實踐中,就要打破“以知識為本位,以灌輸為特征”的傳統(tǒng)教學(xué)模式,采取以學(xué)生為中心的問題導(dǎo)向型教學(xué)方法。教師通過實例、設(shè)疑、示錯等方法導(dǎo)入需要講解的問題,而分析問題和解決問題兩個關(guān)鍵環(huán)節(jié)則由教師引導(dǎo)學(xué)生來完成。學(xué)生通過思考、查閱資料、討論等方式尋求解決問題的方案,教師最后結(jié)合問題系統(tǒng)講授知識點,使學(xué)生對相關(guān)知識點有更加深入地理解。同時,學(xué)生的成就感、自信心倍增,學(xué)習(xí)主動性更強,從而達到良性循環(huán)的效果。通過引導(dǎo)、啟發(fā),學(xué)生自己搭建出具有記憶功能的電路—觸發(fā)器。
2.2基于項目的教學(xué)
基于項目的教學(xué)強調(diào)的是以學(xué)生為中心,強調(diào)小組合作學(xué)習(xí),教師引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)。實施步驟分為選定項目、制定計劃、活動探究、作品制作、成果交流和活動評價等六個基本步驟。結(jié)合本課程,就是在課程開始階段,以任務(wù)書的形式給學(xué)生下發(fā)一些與課程內(nèi)容結(jié)合緊密的、適合學(xué)生研究的課題,如電子搶答器、數(shù)字電子鐘、交通燈控制器、出組車計價器等,學(xué)生自由選題、自主組合,通過課程的學(xué)習(xí)、查閱相關(guān)資料以及與教師的交流討論,利用軟件仿真或硬件焊接制作出課題作品,期末提交研究成果和設(shè)計報告,并進行專題匯報,研究成果作為評定平時成績的重要依據(jù)。
2.3基于資源的教學(xué)
基于資源的教學(xué)是以學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)活動為中心的教育教學(xué)模式,其主要特征是靈活性和自主性。此模式的教學(xué)目標(biāo)是以教會學(xué)生學(xué)習(xí)為主,而不是以傳授知識為主。也就是說,通過基于資源的教學(xué),學(xué)生應(yīng)該學(xué)會確定學(xué)習(xí)目標(biāo),學(xué)會查找的資源的手段和方法,學(xué)會如何做讀書筆記,學(xué)會評價信息,學(xué)會與他人合作交流,學(xué)會評價自己的學(xué)習(xí)進展,學(xué)會反映學(xué)習(xí)過程和成果。目前,校園網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)字電子技術(shù)課程資源較多。通過基于資源的教學(xué),學(xué)會查找資源、利用資源,不僅可以克服課堂教學(xué)的時空限制,更為開展研究性學(xué)習(xí)提供了廣闊的平臺。
三、結(jié)束語
為進一步提高數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量,本文介紹了數(shù)字電子技術(shù)課程的“一條主線、兩個重點、三個基礎(chǔ)”,探討了基于問題的教學(xué)、基于項目的教學(xué)、基于資源的教學(xué)等教學(xué)方法。教學(xué)實踐表明,理清教學(xué)思路,采取“三個基于”的教學(xué)方法,有助于提高數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量。
作者:高倩 張福金 謝鑫剛 單位:瓊州學(xué)院電子信息工程學(xué)院
1我國現(xiàn)階段數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用課程的發(fā)展現(xiàn)狀
1.1教學(xué)內(nèi)容相對滯后
筆者認(rèn)為,同樣是數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用課程,在教學(xué)內(nèi)容上要有區(qū)分,對于職高的學(xué)生而言,學(xué)校更應(yīng)注重其實際操作能力的培養(yǎng)和提高。
1.2教學(xué)模式有待創(chuàng)新
我國傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教師為主、學(xué)生為輔,通常是教師講什么,學(xué)生就學(xué)什么,學(xué)生處于較為被動的地位。同時又由于《數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用》這門課本身理論性較強、難度較大從而導(dǎo)致學(xué)生缺乏興趣,不愿意自主學(xué)習(xí)和探索,這樣就很難取得突破。
1.3教學(xué)理念急需轉(zhuǎn)變
“應(yīng)試教育”這一理念在我國的學(xué)校教育中可謂根深蒂固,雖然高職、本科生的教育強調(diào)學(xué)生要自主學(xué)習(xí),給學(xué)生更多的自由時間,盡可能地讓學(xué)生自己去探索和實踐,但仍沒有取得滿意的效果。
1.4理論與實踐相脫節(jié)
目前在我國高校教學(xué)中,對實驗教學(xué)這一部分的重視程度并不高,主要表現(xiàn)在實驗器材配置較落后、學(xué)生參與實驗的積極性不高,多是為了應(yīng)付考試、教師沒有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙嶒炦^程和結(jié)果進行跟進和評估。而受我國傳統(tǒng)教育的影響,教師偏重課堂上的理論教育,學(xué)生則多以看書學(xué)習(xí)為主,理論教學(xué)與實踐教學(xué)的課時比例分配不合理。從而導(dǎo)致理論與實際相偏離。
1.5考核方式比較單一
大部分高校在進行學(xué)生學(xué)習(xí)效果評估的時候還是以考試為主,將筆試成績、出勤率、實驗課表現(xiàn)三個方面按不同的比例來分配,期末總成績則由三項成績加總而成。顯然由于考核因素太少,這種考核方式存在很大的局限性,因此可以通過增加更多的考核因素來完善考核制度。
2數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用課程的改革與實踐之策
2.1傳統(tǒng)教學(xué)模式與現(xiàn)代化模式相結(jié)合
現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)則可以通過制作生動的課件將理論以視頻、動畫、圖片等方式呈現(xiàn)出來,不僅可以活躍課堂氣氛,同時還能讓學(xué)生更好的理解教學(xué)中的難點、重點,將傳統(tǒng)教學(xué)模式與現(xiàn)代教學(xué)模式相結(jié)合,學(xué)生對知識點理解會相對輕松有效。
2.2項目式教學(xué)模式的引入
項目教學(xué)法是教師帶領(lǐng)學(xué)生在開展一個項目的基礎(chǔ)上,通過實際操作將理論知識傳授給學(xué)生的教學(xué)模式。該模式主要包括項目的選取、項目模塊化、自主發(fā)揮部分、項目實施及總結(jié)評估幾個部分。
2.3推行校企聯(lián)合教學(xué)的模式
學(xué)校應(yīng)加強與企業(yè)的聯(lián)系,可以與相關(guān)企業(yè)簽訂實習(xí)協(xié)議,安排學(xué)生去實習(xí),以提高學(xué)生的實踐能力,此外也可聘請企業(yè)高級技術(shù)人才進校開展主題講座,以給學(xué)生更多的機會去了解行業(yè)的最新動態(tài),適當(dāng)調(diào)整自己的學(xué)習(xí)方向,逐漸去適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展要求。
2.4調(diào)整考核方式
通過引進更多的考核因素,如學(xué)生參加科技競賽獲獎、自主做實驗次數(shù)、實習(xí)期表現(xiàn)情況等方面,增強考試的公平性、合理性。
2.5多元化學(xué)習(xí)模式
同一專業(yè)同學(xué)可以根據(jù)自身的優(yōu)勢成立學(xué)習(xí)小組,團隊成員間互相監(jiān)督和幫助,提高學(xué)習(xí)的積極性。此外還可以通過成立課余興趣小組、舉辦高校科技競賽等方式來營造多元化的學(xué)習(xí)環(huán)境。
2.6實驗室管理
更加人性化完善實驗室管理,延長實驗室的開放時間,并配備值班教師在必要時指導(dǎo)課余時間自主做實驗的同學(xué)。
3結(jié)語
數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用這門課程作為電子信息技術(shù)類專業(yè)的優(yōu)秀基礎(chǔ)課,從專業(yè)人才的培養(yǎng)的長遠(yuǎn)發(fā)展來看,課程改革勢在必行。教育改革一直是社會的熱點問題,要取得改革的成功必須要有破釜沉舟的決心,如果相關(guān)政府部門、高校、企業(yè)等能夠有效配合,我想教育創(chuàng)新改革的成功必將指日可待。
作者:吳志偉 單位:江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院
1.模塊化設(shè)計,團隊合作。
基本設(shè)計思路確定以后,進入項目的實施階段。在對學(xué)生進行分組時,應(yīng)從多個方面考慮團隊成員的組合,如知識結(jié)構(gòu)、特長、性格等。確定了小組成員后,明確每位同學(xué)職責(zé)。項目負(fù)責(zé)人將項目任務(wù)模塊化,負(fù)責(zé)項目的整體組織和協(xié)調(diào),確保項目有條不紊地開展;成員兩人一組完成子模塊的設(shè)計與調(diào)試;最后以小組為單位,梳理項目,由項目負(fù)責(zé)人組織編寫和完善所有項目文檔和報告。在項目的設(shè)計過程中,學(xué)生參考他人的設(shè)計及實現(xiàn)方法時,主要是學(xué)習(xí)他人的設(shè)計方法,如編碼、接口和電路的工作原理,而不是原封不動地使用他人的電路。在項目的方案論證過程中,鼓勵學(xué)生開展討論。學(xué)生可以通過提方案、相互補充和正反對比等多種探討思路,對所擬定的方案進行仿真或試驗驗證。教師在這一環(huán)節(jié)中力求全面把握學(xué)生動向,主動獲取學(xué)生設(shè)計過程中的認(rèn)知錯誤,加以指導(dǎo)。最后學(xué)生可以得出電子鐘每一子模塊的設(shè)計內(nèi)容。數(shù)字電子鐘的第一部分是時間基準(zhǔn),即時鐘。學(xué)生通過查閱資料發(fā)現(xiàn),為了獲得可能的最高精度,時鐘電路選擇比較常見的32.768kHz的晶振,而32768是2的15次方,所以對這種晶振進行15次分頻的話,就可以得到準(zhǔn)確穩(wěn)定的1Hz的標(biāo)準(zhǔn)時鐘信號。數(shù)字電子鐘的第二部分是秒計數(shù)器。秒計數(shù)器的工作原理為:給其裝載一個初始值并執(zhí)行減計數(shù)至零。當(dāng)計數(shù)到達零時,產(chǎn)生一個時鐘脈沖并將其傳遞給分計數(shù)器。在這里,裝載的初始值根據(jù)需要設(shè)定的時間和時鐘基準(zhǔn)信號來計算,若時鐘基準(zhǔn)信號為1Hz,則60s的設(shè)定時間所需的初始值為60,若時鐘基準(zhǔn)信號為2Hz,則60s的設(shè)定時間所需的初始值為120。也就是說,裝載的初始值等于需要設(shè)定的時間乘以時鐘基準(zhǔn)信號。數(shù)字電子鐘的第三部分是分計數(shù)器,它實現(xiàn)分的計數(shù)和顯示,且進行小時比較。每當(dāng)秒計數(shù)器減至零時,分計數(shù)器加1。電路需包含一個比較電路的8位計數(shù)器,以實現(xiàn)分的復(fù)位并使小時計數(shù)器加1。通過仿真,學(xué)生發(fā)現(xiàn),為了保證LED顯示的正確性,當(dāng)復(fù)位為零時,設(shè)置顯示值為59。數(shù)字電子鐘的第四部分是時計數(shù)器,當(dāng)分計數(shù)器計數(shù)到60時,小時計數(shù)器加1。在計數(shù)器的設(shè)計過程中,學(xué)生最容易忽略計數(shù)器的工作特性,在仿真時就會出現(xiàn)問題。例如,在電子鐘設(shè)計中計數(shù)器選用74LS193時,就要考慮其工作特性,在分計數(shù)器的值小于而不是等于60的那一個時刻加1。這樣做可以避免使用額外的邏輯運算,來使比較器的輸出轉(zhuǎn)化為小時計數(shù)器的輸入時鐘脈沖。小時計數(shù)器電路中也應(yīng)該包含一個比較器,用以檢測當(dāng)前值是否為12(電子鐘小時顯示為12進制),如果是,立即將小時計數(shù)器復(fù)位[3]。
2.總結(jié)問題,共同研討。
在項目教學(xué)實施的過程中,教師在做到整體掌握、全程引導(dǎo)的同時,還要尊重學(xué)生的設(shè)計,協(xié)助學(xué)生解決遇到的難題。如學(xué)生在校時電路的設(shè)計中遇到了如下問題:校時電路的開關(guān)在接通和斷開時均存在抖動問題,使電路無法正常工作。這時學(xué)生在教師的鼓勵、引導(dǎo)下查閱資料,了解到常用的消除抖動的方法:軟實現(xiàn)(編程實現(xiàn))、硬件實現(xiàn)。軟實現(xiàn)即處理器查詢或者監(jiān)視開關(guān)的狀態(tài),當(dāng)開關(guān)在規(guī)定時間內(nèi)沒有改變狀態(tài)時,即認(rèn)為開關(guān)已經(jīng)不再抖動。常用的硬件去抖動的方法有:(1)使用施密特觸發(fā)器電路;(2)使用CMOS555定時器;(3)基本RS鎖存器電路。利用施密特觸發(fā)器電路消除抖動時,應(yīng)確保施密特觸發(fā)器的門限電壓盡可能小,以保證能被電容上的電壓觸發(fā);當(dāng)開關(guān)存在很多抖動時,最好的方法是采用CMOS555定時器構(gòu)建單穩(wěn)態(tài)電路來消除抖動。當(dāng)開關(guān)按下時,555定時器可以輸出一個穩(wěn)定的脈沖信號,代替開關(guān)來觸發(fā)實際;利用基本RS鎖存器電路,將鎖存器的S端接開關(guān)輸入,R端接應(yīng)用電路,將開關(guān)的狀態(tài)鎖存,當(dāng)操作完成后取消鎖存。學(xué)生可以分組,應(yīng)用不同的方法消除抖動,比較去抖動的效果,確定最佳方案。學(xué)生通過查閱資料,不僅解決了設(shè)計中遇到的問題,同時也發(fā)散了思維,擴展了知識面。
3.時序仿真,實現(xiàn)目標(biāo)。
學(xué)生通過原理圖設(shè)計,得到了秒脈沖信號、二十四進制計數(shù)器、六十進制計數(shù)器,通過仿真可以得到其時序圖,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)利用集成計數(shù)器芯片實現(xiàn)其他進制計數(shù)器的方法,最后通過級聯(lián)實現(xiàn)數(shù)字鐘的設(shè)計和仿真。每個小組實現(xiàn)項目設(shè)計后,教師應(yīng)對學(xué)生作品進行評價,項目組負(fù)責(zé)人應(yīng)向全班匯報并展示本組設(shè)計的作品,列舉在項目實施過程中遇到的問題及解決方案。
4.拓展項目,鼓勵創(chuàng)新。
在學(xué)生實現(xiàn)了項目任務(wù)時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生進行項目的拓展,增強學(xué)生的靈活應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。鼓勵學(xué)生進行討論,如現(xiàn)在市場上的電子鐘定時有何特點,學(xué)生自身對定時功能有何要求等。學(xué)生可以通過提方案、互相補充、多方面對比等探討過程,實現(xiàn)電子鐘個性化定時的設(shè)計。在這一過程中,學(xué)生不僅學(xué)會思維探索,而且提高了對知識的理解記憶,為課程學(xué)習(xí)打下了堅實基礎(chǔ)。不要局限于一套設(shè)計方案。在系統(tǒng)設(shè)計前,將學(xué)生分組,要求每組同學(xué)采用不同的方法達到設(shè)計目的。例如用數(shù)字電路設(shè)計一個閃爍式LED時序電路,在設(shè)計時序發(fā)生器時可以采用以下幾種方法:(1)555定時器;(2)慢時鐘;(3)快時鐘,通過計數(shù)器來分頻。
5.結(jié)語
在“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)改革中,采用項目教學(xué)法獲得了顯著的實際成效。采用基于項目的教學(xué)方法,通過創(chuàng)設(shè)情境、教師適時引導(dǎo)、學(xué)生團隊合作及互動交流、項目拓展等,不僅能夠全面提高學(xué)生分析問題及解決問題的能力,還能夠充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。教學(xué)實踐證明,基于項目教學(xué)法的“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)改革與實踐,對培養(yǎng)應(yīng)用型、技能型電氣信息類專業(yè)人才是有效的。
作者:郭會娟姚素芬只德瑞侯淑萍單位:天津商業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院
1Proteus相關(guān)設(shè)計實例
文章從計算機輔助教學(xué)出發(fā),討論如何利用Proteus軟件提高數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)與實踐效果。通過Proteus軟件構(gòu)建一些形象、直觀的數(shù)字電路,演示仿真結(jié)果,“虛實”結(jié)合,讓學(xué)生在有限的時間內(nèi),對數(shù)字電路中的組合、時序邏輯電路分析與設(shè)計有充分的理解和掌握。學(xué)生能夠在很短實踐掌握有關(guān)功能器件的特別和典型應(yīng)用,以及注意事項,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、提高學(xué)生的實踐動手能力、工程設(shè)計思想等。
1.1555組成的秒時基電路仿真
秒時基電路是時序邏輯電路中經(jīng)常使用的單元塊電路,可以通過555組成的多諧振蕩器構(gòu)成秒時基電路,只需要選擇合適的電阻和電容值就實現(xiàn)。秒時基電路應(yīng)用非常廣泛,交通燈電路系統(tǒng)、LED數(shù)字顯示的電子表電路等,均需要產(chǎn)生秒時基脈沖電路單元。在Proteus選擇大小合適的圖紙,建立圖形輸入仿真文件,根據(jù)理論計算確定有關(guān)電阻電容數(shù)值,選取器件,修改電路參數(shù),連接元器件組成電路。通過波形可以很直觀的看出設(shè)計是否滿足要求為1秒的時基電路,同時修改有關(guān)電阻值可以在周期為1秒的前題下改變脈沖的占空比。使學(xué)生充分理解多諧振蕩電路,并可以根據(jù)實際需要產(chǎn)生不同周期和占空比的脈沖,激發(fā)學(xué)生對555電路的深層次的學(xué)習(xí),從真正意義上認(rèn)識555電路特性,驗證其組成設(shè)計單諧、多諧振蕩電路以及有實際應(yīng)用的觸發(fā)報警、脈沖產(chǎn)生等電路。
1.2譯碼顯示電路仿真
顯示器件是數(shù)字電路一個重要部分,其中LED數(shù)碼管應(yīng)用尤為廣泛。本例通過譯碼芯片74LS47和共陽極數(shù)碼管來完成譯碼電路和顯示電路的內(nèi)容。輸入數(shù)字為013(采用2進制000000010011)通過譯碼器件,譯出相應(yīng)7段ABCDEFG的高低電平,譯碼芯片與共陽極數(shù)碼管連接,最終正確的輸出相關(guān)顯示內(nèi)容。同學(xué)還可以利用其它譯碼芯片CD4511、74LS48和共陰極數(shù)碼連接,在此基礎(chǔ)上還可以加入計數(shù)器,脈沖電路,這樣就能實現(xiàn)脈沖的自動計數(shù)及顯示,效果直觀。進行完一整套設(shè)計學(xué)生很有成就感,能進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2結(jié)束語
利用Proteus仿真軟件,在數(shù)字電子技術(shù)的教學(xué)中有著廣闊的應(yīng)用天地,不僅可以利用基本門電路、觸發(fā)器設(shè)計相關(guān)電路,還可以利用功能芯片,進行單元電路,數(shù)字系統(tǒng)電路仿真,進一步結(jié)合單片機構(gòu)成軟硬件相結(jié)合的系統(tǒng)。由于篇幅有限,文章不能列舉很多實例,這里僅僅起拋磚引玉的作用。此種教學(xué)方式能很大的激勵學(xué)生學(xué)習(xí)主動性,改善填鴨式教學(xué)模式,讓學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主導(dǎo)著,真正使學(xué)生把所學(xué)的理論知識,轉(zhuǎn)化為實踐能力,由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),由接受式學(xué)習(xí),變?yōu)殚_創(chuàng)式學(xué)習(xí)。
作者:冀勇鋼張鵬單位:遼寧鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院
近年來,數(shù)字電子技術(shù)取得了飛速發(fā)展,并以其獨特的優(yōu)越性科技領(lǐng)域占有舉足輕重的地位。《數(shù)字電子技術(shù)》是電氣工程、電子信息工程、自動化、計算機等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,在相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)中起到承上啟下的作用,其教學(xué)效果將直接影響學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí),要想把學(xué)生培養(yǎng)成動手能力強、創(chuàng)新能力強的新型人才,就必須在教學(xué)理念和教學(xué)方法上進行不斷改進。
一、教學(xué)體系改革
修改教學(xué)大綱和授課計劃,縮減“數(shù)字電子技術(shù)”課程的授課學(xué)時,由64學(xué)時改為48學(xué)時。在教學(xué)內(nèi)容上要緊跟科技發(fā)展,結(jié)合實際工作需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,保證基礎(chǔ)知識講透徹,減少冗余知識點,摒棄陳舊內(nèi)容,增加前沿科技,深入淺出的引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。對本科生教學(xué)要注重基本電路原理分析,將簡單器件的原理解釋清楚。將該課程分解為“數(shù)字電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)實驗”兩門課,增加實驗課時,增加對實驗室的建設(shè)投入,開放實驗室,建立大學(xué)生創(chuàng)新實驗室,鼓勵學(xué)生利用實驗室自主學(xué)習(xí)。
二、教學(xué)方法改革
1.探究式教學(xué)
在理論教學(xué)中,注意引導(dǎo)學(xué)生主動提出問題、思考問題、解決問題,以增強其對理論知識的理解。首先由老師提出問題,啟發(fā)學(xué)生采用新方法解決問題。例如,由具有邏輯相鄰性的最小項相加可以合并為一項,并消去一個不同因子,啟發(fā)學(xué)生是否可以利用圖形的方式,使邏輯相鄰的最小項在幾何位置上也相鄰,由此引出卡諾圖化簡。在CMOS門電路講解中,可以由普通CMOS反相器輸出端直接連接引起的短路問題,引出OD門來解決輸出端線與的功能。
2.計算機輔助教學(xué)
多媒體輔助教學(xué)(CAI)已經(jīng)成為一種廣泛應(yīng)用的教學(xué)方式,在教學(xué)中如果能夠充分利用多媒體技術(shù),將大大豐富課程的內(nèi)容、增強其理解性。因此在教學(xué)改革中,對PPT進行全面改進,增加電路板、集成芯片等實物照片,對復(fù)雜的工作原理和物理現(xiàn)象增加動畫演示。在傳統(tǒng)PPT教學(xué)的基礎(chǔ)上,充分利用電路仿真軟件Multisim對電路工作過程進行模擬仿真。該軟件提供了一個豐富強大的元件庫及虛擬儀器,可對復(fù)雜的電路原理圖進行仿真分析。例如,教學(xué)過程中,理論分析之后,用該軟件對CMOS和TTL門電路進行仿真,通過仿真軟件可以測量出門電路各部分原件的電壓、電流值,與理論分析相結(jié)合,使學(xué)生更容易理解CMOS和TTL門電路的基本原理。受到實驗設(shè)備、經(jīng)費、課時等條件的影響,理論知識有很大一部分不能在實驗課當(dāng)中得到驗證,因此借助Multisim軟件對數(shù)字電路進行仿真,可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增加學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力。
三、實踐教學(xué)改革
1.實驗教學(xué)
實驗是工科類專業(yè)中非常重要的一個環(huán)節(jié),通過親自動手實驗,可以增強學(xué)生對理論知識的理解,適當(dāng)增加實驗的趣味性,更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但在實驗教學(xué)中發(fā)現(xiàn),很大一部分學(xué)生對理論知識掌握不牢固,其實驗過程只是機械的按照實驗指導(dǎo)書中的步驟進行操作,而并不思考其原理,也不會通過理論分析來判斷實驗結(jié)果的正誤。針對這種情況,進行了如下改進:首先要求進行實驗預(yù)習(xí),提前復(fù)習(xí)相關(guān)理論課程,并通過分析得出實驗內(nèi)容的理論數(shù)據(jù)。其次在實驗之前對實驗原理進行講解,強調(diào)實驗注意事項。最后在實驗結(jié)束后進行總結(jié),將理論分析結(jié)果與實驗結(jié)果相對比并分析誤差原因。
2課程設(shè)計
數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計是在學(xué)生完成《數(shù)字電子技術(shù)》、《Multisim仿真分析》《DXP電路設(shè)計》等課程之后,獨立完成一個電路系統(tǒng)的設(shè)計,例如多路搶答器、電子鬧鐘的設(shè)計等。以往的選題由教師決定,導(dǎo)致部分學(xué)生對指定選題沒有興趣,設(shè)計積極性不高。我們做了如下改進,由教師對已有固定選題進行難易評估,學(xué)生可根據(jù)自身能力選擇不同難易程度的題目,對于創(chuàng)新性思維活躍、動手能力強的學(xué)生,可自主選擇題目,由教師對其復(fù)雜程度進行控制。選題完成之后,要求學(xué)生自主查閱資料,確定設(shè)計方案,并通過Multisim對電路進行仿真,仿真實現(xiàn)之后,通過DXP繪制電路PCB,完成電路板的制作,最后對電路進行安裝和調(diào)試,以達到設(shè)計要求。
四、考核方式改革
將課程總考核成績分為三部分:平時成績占30%、期中考試占10%、期末考試占60%。其中平時成績分為到課率、作業(yè)、課堂提問、課堂筆記幾部分。增加平時成績比重,并細(xì)化平時成績考核內(nèi)容,更有利用督促學(xué)生重視日常學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)閉卷考試形式,學(xué)生需要識記內(nèi)容較多、負(fù)擔(dān)較大,很多學(xué)生通過死記硬背應(yīng)付考點,而開卷考試又不適合主干課程的考試。因此我們創(chuàng)新式的改變傳統(tǒng)期末考試形式,采用半開卷考試方式。提前要求學(xué)生在復(fù)習(xí)時對重點知識進行歸納,并總結(jié)在一張A4紙上,期末考試時允許且僅允許攜帶該一張A4紙。通過自己完整的歸納總結(jié)一遍,學(xué)生可以更好地理解所學(xué)知識,并在不知不加深了記憶。這種方式在近幾次的期末考試中取得較為滿意的效果,既可以檢查學(xué)生掌握知識的水平,也反映出教學(xué)中存在的問題,以便在以后的教學(xué)中改進。
五、結(jié)束語
科技發(fā)展越來越需要具有工程技術(shù)和創(chuàng)新能力的人才,在課程改革中要緊跟時代的步伐,注重對學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),教師也要不斷學(xué)習(xí)提高自身水平,才能使教學(xué)質(zhì)量不斷提高。在教學(xué)中逐步引入雙語教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生查閱外文文獻資料,與國際接軌。此外,對電子技術(shù)興趣較為濃厚的學(xué)生,要組織他們積極參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽等。總之,只有不斷的改進教學(xué)方法,更新教學(xué)內(nèi)容,注重創(chuàng)新能力培養(yǎng),加強實踐教學(xué),才能提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出社會需要的有用人才。
作者:鄭麗媛 李如 單位:河南科技學(xué)院機電學(xué)院 河南科技學(xué)院高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院
一、引言
我國于2005年開始進行CDIO模式的高校工程教育改革,改革目標(biāo)是通過注重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)工程技術(shù)能力,尤其是項目的構(gòu)思、設(shè)計、開發(fā)和實施能力以及較強的自學(xué)能力、組織溝通能力和協(xié)調(diào)能力,吸收世界先進的工程教育理念,建立符合國際工程教育共識的課程體系。目前,CDIO教育理念已應(yīng)用于人才教育模式和課程體系建設(shè)等方面的教育或教學(xué)改革,而這些改革都是以使學(xué)生具有較強的設(shè)計和建造的能力、創(chuàng)新能力、較強的團隊精神和領(lǐng)導(dǎo)能力為目標(biāo)。“數(shù)字電子技術(shù)”是電類專業(yè)一門優(yōu)秀主干基礎(chǔ)課程,其教學(xué)內(nèi)容抽象、理論性強、實踐要求高。而本課程的教學(xué)效果不甚理想,體現(xiàn)在以下方面:學(xué)生普遍感覺比較枯燥,學(xué)習(xí)興趣很難持久;學(xué)生了解邏輯門電路的功能和原理,卻不清楚在現(xiàn)實生活中如何應(yīng)用;學(xué)完課程后只會設(shè)計幾個功能簡單的數(shù)字邏輯電路,缺乏實際運用能力,無法完成一個完整實際電路的分析和設(shè)計。為了擺脫目前教與學(xué)的困境,本文借鑒CDIO教育理念,重構(gòu)“數(shù)字電子技術(shù)”課程的教學(xué)模式。
二、基于CDIO教育理念的“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)模式重構(gòu)
1.課堂授課策略的重構(gòu)
目前,在多數(shù)高校中“數(shù)字電子技術(shù)”課程普遍采用的是“教師講授+多媒體教學(xué)”的傳統(tǒng)教學(xué)形式,主要以教師講解為主,以幫助學(xué)生熟練掌握基礎(chǔ)知識為指導(dǎo)思想,一般是先利用幻燈片向?qū)W生介紹本章節(jié)涉及的邏輯單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理和邏輯功能等,然后通過例題給學(xué)生講解組合邏輯電路或時序邏輯電路的工作原理及其實現(xiàn)過程。在整個課堂教學(xué)過程中,學(xué)生更多的是充當(dāng)“聽眾”的角色,跟著教師的思路去理解、記憶相關(guān)的知識點,學(xué)生的“學(xué)”完全圍繞教師的“教”來進行,這種傳統(tǒng)的教師主動“教”的模式,只能帶來學(xué)生被動“學(xué)”的困境。不可否認(rèn),這種教學(xué)方法對學(xué)生快速掌握課程知識點具有顯著的效果,但是,也會導(dǎo)致學(xué)生在未來工作中面對實際的工程項目束手無策的尷尬局面。根據(jù)CDIO“做中學(xué),學(xué)中做”的理念,教師要改變原有的教學(xué)方法,采取能培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的基于問題的教學(xué)方法(Prob-lembasedLearning,PBL)。PBL教學(xué)方式是先由教師在課前提出根據(jù)教學(xué)目標(biāo)精心設(shè)計的具有啟發(fā)性的問題,再由學(xué)生通過查閱相關(guān)資料學(xué)習(xí)解決問題的“教與學(xué)”緊密結(jié)合的過程。在這個教學(xué)過程中,作為課堂教學(xué)主體之一的教師是學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)者、基礎(chǔ)知識的講授者、創(chuàng)新教學(xué)模式的整體設(shè)計者、學(xué)習(xí)過程的監(jiān)控者、學(xué)習(xí)質(zhì)量的評價者和師生互動之間的協(xié)助者;而作為教學(xué)過程中心的學(xué)生,需要自己解決學(xué)習(xí)問題,承擔(dān)自主學(xué)習(xí)的責(zé)任,成為學(xué)習(xí)過程的真正主體。“數(shù)字電路技術(shù)”課程中組合邏輯電路這部分教學(xué)內(nèi)容,教師可以立足于生活引出“數(shù)字顯示搶答器”的設(shè)計問題,由學(xué)生分組討論并各抒己見,讓學(xué)生的自主權(quán)得到尊重,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得以激發(fā),在學(xué)生完成設(shè)計后,教師在現(xiàn)場用電子電氣設(shè)計自動化(ElectronicDesignAutomation,EDA)軟件Multisim搭接電路并仿真實效,對學(xué)生的設(shè)計做出評價,EDA軟件具體可參考文獻。這樣的教學(xué)模式,不僅能讓學(xué)生在解決問題的過程中掌握相關(guān)的知識技術(shù)和學(xué)習(xí)策略,也有利于學(xué)生更好地適應(yīng)未來職場上創(chuàng)新性的開發(fā)工作,而于教師本身而言,也是一個教學(xué)相長的過程,對教學(xué)水平的提高和職業(yè)技能的開拓都大有裨益。
2.教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)
“數(shù)字電子技術(shù)”原有課程教學(xué)內(nèi)容以數(shù)字邏輯電路的基礎(chǔ)知識和原理為主線,教學(xué)目標(biāo)主要是讓學(xué)生了解或驗證相關(guān)的知識點。在現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)的框架下,學(xué)生雖然能夠掌握單一的知識點及其應(yīng)用技巧,但不清楚如何在整個項目中合理地使用各類技術(shù),形成“只見樹木,不見森林”的認(rèn)知習(xí)慣,造成學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的單一性和淺薄性。筆者在教學(xué)過程中,經(jīng)常遇到學(xué)生反映教學(xué)內(nèi)容枯燥難懂,在未來工作中又沒有實際意義,由此形成了教學(xué)主客體的雙重尷尬局面。在CDIO特色的教學(xué)內(nèi)容體系下,通過項目設(shè)計將整個課程體系有機、系統(tǒng)地融合起來,所有的教學(xué)內(nèi)容都圍繞該項目展開;符合CDIO模式思想的“數(shù)字電子技術(shù)”教學(xué)內(nèi)容,需要教師能從較高層次把握這些內(nèi)容各自的地位和作用,幫助學(xué)生理清課程中各種內(nèi)容之間的關(guān)系,從而凸顯設(shè)計和應(yīng)用,改變過去重視原理、忽視設(shè)計、忽視應(yīng)用的狀況。“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)內(nèi)容以原理、設(shè)計和應(yīng)用為主線,將課程教學(xué)內(nèi)容劃分成與之對應(yīng)的三個部分:(1)數(shù)字電子技術(shù)原理部分,涉及邏輯門電路和觸發(fā)器等;(2)數(shù)字邏輯電子電路設(shè)計部分,涉及組合邏輯電路和有記憶功能的時序邏輯電路等;(3)數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用部分,涉及硬件描述語言、EDA電子仿真實驗和硬件電路調(diào)試實驗等。筆者擬建立基于CDIO特色的“數(shù)字電子技術(shù)”教學(xué)內(nèi)容體系,如圖1所示,虛線框的內(nèi)容代表教學(xué)內(nèi)容,實線框的內(nèi)容代表教學(xué)內(nèi)容相應(yīng)教學(xué)的作用。
3.教學(xué)評價模式的重構(gòu)
在傳統(tǒng)教學(xué)評價模式中,理論考試和實踐考試分離,課程考核基本采用單一筆試的考評方式,像大部分課程仍采用“期末成績(70%)+平時成績(30%,包括出勤和作業(yè)兩個部分)”的評價模式,該模式簡單公正,但注重的是理論知識的考核。這種考核方式僅僅反映出學(xué)生對理論知識的掌握程度,很難體現(xiàn)學(xué)生的實踐能力和工作態(tài)度;此外,這種只關(guān)注結(jié)果的考核評價具有較濃的功利色彩,學(xué)生也僅僅為考試而學(xué)習(xí),沒有主動參與學(xué)習(xí)過程的熱情,根本體會不到學(xué)習(xí)的樂趣,更談不到創(chuàng)新能力的提高。CDIO創(chuàng)新教學(xué)模式的愿景是要為工科學(xué)生提供一種強調(diào)工程基礎(chǔ)、建立在實際工程上產(chǎn)品的C—D—I—O過程的環(huán)境基礎(chǔ)上的工程教育;而基于CDIO的教育理念構(gòu)建的課程考核評價方式,應(yīng)將培養(yǎng)符合產(chǎn)業(yè)界的工程師需要具備的各種能力和素質(zhì)變?yōu)閷W(xué)生考核的主要目標(biāo)。因此,我們擬建立以教師、實驗師和學(xué)生三方為主體,結(jié)合學(xué)習(xí)過程、項目結(jié)果和考試三方面的綜合評價模式,在這種評價模式下課程的成績評定,采用“結(jié)果性”考核與關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體現(xiàn)出的態(tài)度、素養(yǎng)、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力等“過程性”考核相結(jié)合的模式來決定。減少“結(jié)果性”期末理論考核在總評中所占比例,設(shè)定比例為35%,重點考查學(xué)生的知識和技術(shù)。加強“過程性”考核的力度,提高平時考核所占比例,學(xué)習(xí)過程和項目結(jié)果占的比例為65%,重點考查學(xué)生的能力和態(tài)度。學(xué)習(xí)過程考核主要由課堂表現(xiàn)16分和協(xié)作成績14分組成,教師評課堂表現(xiàn),學(xué)生互評協(xié)作成績;項目結(jié)果考核中項目質(zhì)量和創(chuàng)新占20分,項目答辯占10分,這兩部分成績是教師和實驗師針對項目團隊打出的,互評成績5分是根據(jù)項目組內(nèi)根據(jù)對項目的貢獻程度由學(xué)生互評得出,既能使成績總體上取決于團隊成績,使學(xué)生重視團隊協(xié)作,又能衡量在一個項目組內(nèi)各學(xué)生對項目貢獻的大小。然而,項目設(shè)計的結(jié)果往往不是唯一答案,因此,要重點關(guān)注有特點、亮點的設(shè)計方案,并給予大力鼓勵與表揚。總之,“結(jié)果性”和“過程性”課程的考核評價不僅注重知識和技術(shù)的評價,而且要注重能力和態(tài)度的評價。
三、結(jié)語
“數(shù)字電子技術(shù)”是一門非常重要的電類專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,是研究數(shù)字邏輯電路及其應(yīng)用的重要學(xué)科,本課程的教學(xué)目的是培養(yǎng)高素質(zhì)的電子類學(xué)科的應(yīng)用性復(fù)合型人才。CDIO教學(xué)理念是工程教育領(lǐng)域的系統(tǒng)化教育模式,它將專業(yè)基礎(chǔ)知識、個人能力、團隊協(xié)作能力及系統(tǒng)構(gòu)建能力“四位一體”的能力培養(yǎng)整合在同一課程體系。在“數(shù)字電子技術(shù)”課程的教學(xué)中,引入CDIO工程教育模式,旨在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,使學(xué)生在工程思維方式的指導(dǎo)下,逐步掌握數(shù)字邏輯電路設(shè)計的思想和基本方法,同時通過CDIO教學(xué)理念的實施過程,充分發(fā)揮學(xué)生團隊協(xié)作的精神,調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性和主動性,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)策略和自主學(xué)習(xí)能力,是為社會培養(yǎng)合格的創(chuàng)新型工程人才的一種有益嘗試。
作者:王榮杰陳美謙周海峰單位:集美大學(xué)
一、“板書式”多媒體課件的研制
多媒體技術(shù)的發(fā)展為教學(xué)中的視聽結(jié)合提供了可能,將多媒體適時地、合理地引入課堂教學(xué),利用其對視覺、聽覺等多渠道、多感官的綜合刺激,不僅有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、營造和諧互動的課堂氣氛,而且有利于提高教學(xué)效率和學(xué)生學(xué)習(xí)效果。
在充分分析課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上,我們設(shè)計了一套“板書式”的多媒體教學(xué)課件,實現(xiàn)了多媒體與教學(xué)思路的同步、與傳統(tǒng)板書的有機結(jié)合。
所謂“板書式”的多媒體課件,是指根據(jù)教學(xué)思路,將復(fù)雜的器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、電路原理圖以及時序圖等,按照其內(nèi)在的邏輯關(guān)系、時序關(guān)系,以動畫的形式分層、逐步的出現(xiàn)。這樣,一方面節(jié)省了大量板書畫圖表的時間,提高了教學(xué)效率;另一方面,利用了多媒體形象、動態(tài)、多彩的特點,彌補了傳統(tǒng)板書的不足,使現(xiàn)實中原本動態(tài)的、立體的內(nèi)容重現(xiàn)其動態(tài)本質(zhì),使教學(xué)生動、直觀,活躍課堂氣氛。通過動畫的剖析,充分展示了教師分析問題、解決問題的思維過程,有助于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和思維能力。
三、EDA技術(shù)的引入
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)主要包括數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、邏輯門電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時序邏輯電路等。這些內(nèi)容理論難以掌握,但通過一些與實際生活聯(lián)系緊密的實例,用實驗的方式可以直觀形象地展示電路的功能及特性。如555定時器可構(gòu)成門鈴電路、監(jiān)控電路;觸發(fā)器可組成搶答器;計數(shù)器可以組成數(shù)字電子鐘等。
在理論課教學(xué)中,由于無法接觸到實物直接用于實驗實現(xiàn),我們引入了EDA技術(shù)用于搭建虛擬電子工作平臺,主要是用到EWB軟件。
EWB(E1ectronlcsWorkbench)又稱虛擬電子工作平臺,目前EWB已經(jīng)成為在我國高校電子技術(shù)課程教學(xué)中應(yīng)用最為廣泛的一種軟件,被譽為“計算機里的電子實驗室”。教師在理論教學(xué)過程中可隨時利用EWB對所講授元器件或電路進行仿真和分析,增加學(xué)生對所學(xué)知識的感性認(rèn)識,提高理論教學(xué)效果。學(xué)生也可利用業(yè)余時間自己動手使用EWB分析設(shè)計各種在實驗教學(xué)中無法實現(xiàn)的電路,開展各種探索性、研究性實驗,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。這一切僅需要一臺計算機和一部EWB軟件,不再受場地、實驗學(xué)時、設(shè)備等各種客觀條件的限制。
四、EWB在課堂教學(xué)中的應(yīng)用
在課程講授中,我們結(jié)合多媒體課件,首先提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考,例如,在講授觸發(fā)器章節(jié)內(nèi)容時,先引入了基本RS觸發(fā)器的電路圖,如圖1所示,要求同學(xué)們分析這個電路的真值表,因為通過組合邏輯電路章節(jié)的學(xué)習(xí),這個分析工作他們是能夠勝任的。通過課堂討論,同學(xué)們紛紛表示,這個電路真神奇,用的還是基本的邏輯門電路,但是輸出不僅僅跟當(dāng)時的輸入有關(guān),還跟電路以前的輸出有關(guān)。
引起了同學(xué)們的興趣后,我們又在EWB平臺上進行仿真實驗,驗證了我們分析得到的真值表。通過預(yù)分析和仿真實驗,學(xué)生們對觸發(fā)器這類電路很感興趣,接下來的內(nèi)容就很容易被大家接受了。如圖2所示。
在講授優(yōu)先編碼器內(nèi)容時,根據(jù)優(yōu)先編碼器的原理,我們設(shè)計了一個8線-3線優(yōu)先編碼器,它具有8個低電平輸入有效的編碼輸入端和1個低電平有效的編碼器片選信號。輸出為3位二進制反碼。電路設(shè)計出來我們需要了解其效果,以驗證電路是符合我們的真值表的。在EWB的庫中,74148是一個根據(jù)我們的設(shè)計思路實現(xiàn)的8線-3線優(yōu)編碼器,其功能表與我們的真值表完全一致,所以用74148代替我們設(shè)計的電路,連線后利用高電平有效的紅色探測器演示輸出信號的高低電平情況,發(fā)現(xiàn)當(dāng)片選信號為低電平并且所有的輸入編碼請求都無效時,顯示輸出編碼結(jié)果三盞燈全亮,說明輸出編碼結(jié)果為“111”,如圖3所示;當(dāng)片選信號為低電平并且輸入編碼端7有效時,不論其它輸入編碼端是否有效,顯示輸出編碼結(jié)果的三盞燈全滅,說明輸出編碼結(jié)果均為“000”,如圖4所示,與真值表一致。
通過EWB的仿真演示,學(xué)生們不僅掌握了優(yōu)先編碼器的功能,還了解了其使用方法,促進了他們對組合邏輯電路設(shè)計方法的信任,對自己設(shè)計結(jié)果的信心。
五、結(jié)語
教學(xué)手段的不斷進步是課程教學(xué)模式改革的基礎(chǔ)。從教學(xué)方式上,我們將單一的課堂講授,轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂教學(xué)、實驗教學(xué)等多種形式交叉并用的新型教學(xué)方式。注重“教師主導(dǎo)、學(xué)生主學(xué)”的教育思想,在改革教學(xué)方法的同時,將傳統(tǒng)教學(xué)手段與先進的教學(xué)手段相結(jié)合,通過把電子教案、多媒體課件等多種教學(xué)手段引入教學(xué)過程中,極大地豐富了教學(xué)內(nèi)容。
而通過課堂上的仿真實例,不僅讓學(xué)生了解EDA技術(shù),而且也幫助學(xué)生加深對抽象概念的理解,增加授課的生動性和靈活性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,大大提高教與學(xué)的效率,達到了事半功倍的效果。
1準(zhǔn)備充分完善的教學(xué)資料
教學(xué)資料包括教學(xué)大綱、教案、教學(xué)輔助材料、教材、參考書目等。任課教師在學(xué)期開始前要將教學(xué)大綱分發(fā)到學(xué)生手中,確保學(xué)生在學(xué)期初就對本課程的教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)成果、考核方式、教學(xué)計劃有清晰的認(rèn)識。教師在每次課前要準(zhǔn)備完善的教案和教學(xué)輔助材料,例如視頻、圖片等。其中,尤其要注重根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生水平設(shè)置合理有效的教學(xué)手段,用以引起學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí),激勵學(xué)生參與課堂教學(xué),提出有意義的問題。每一門課程采用統(tǒng)一的教學(xué)大綱,有助于相同課程任課教師互相交流、監(jiān)督,使教學(xué)要求標(biāo)準(zhǔn)化,統(tǒng)一化。同時,不同的教案又能夠體現(xiàn)不同任課教師的教學(xué)特色,使得教學(xué)過程靈活多樣。教材和參考書目的選取也很重要。ISEC項目要求必須選擇國外原版教材,并且要近兩年出版的新版教材。對于計算機專業(yè),知識的更新速度非常快,新版的教材更能幫助學(xué)生獲得位于前沿的知識,不會脫離現(xiàn)實。參考書目可以幫助學(xué)生加深對所學(xué)知識的理解,拓寬知識面,同時提高學(xué)生的閱讀能力。當(dāng)然,國外的原版教材也存在很多問題。比如,原版教材價格較高,內(nèi)容體系和國內(nèi)教材差距也比較大,閱讀中存在語言障礙等問題。因此,ISEC教師的其中一個長期目標(biāo)就是把國外原版教材與國內(nèi)中文教材有機結(jié)合起來,重新調(diào)整、組合教學(xué)內(nèi)容,發(fā)揮、兼容中西方教材的特點和優(yōu)勢。編寫適合我們學(xué)生實際需求的優(yōu)質(zhì)雙語教材,實現(xiàn)教學(xué)資源本土化。
2教學(xué)模式和教學(xué)策略的改革
2.1轉(zhuǎn)變教學(xué)理念
在數(shù)字電子技術(shù)的傳統(tǒng)教學(xué)中,采用的是“教-學(xué)-練”的教學(xué)模式。而現(xiàn)如今,信息大爆炸和獨生子女教育的負(fù)面問題,使得學(xué)生的自我約束能力降低,學(xué)習(xí)主觀能動性降低,傳統(tǒng)教學(xué)模式不再合適,轉(zhuǎn)變教學(xué)模式勢在必行。ISEC項目中,教學(xué)模式為“引導(dǎo)-問答-探究-發(fā)現(xiàn)”,如圖1所示。教師不再是教學(xué)活動中的主體和靈魂,而是要形成以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo)的教育理念,真正成為高等教育中的“導(dǎo)師”而是“教書匠”。引導(dǎo)不僅僅是對教學(xué)內(nèi)容的引導(dǎo),還有對學(xué)生的能力訓(xùn)練的引導(dǎo),精神追求的引導(dǎo)。因此,任課教師首先要對本門課程的歷史沿革、理論體系和前沿發(fā)展具有深入的了解,在教學(xué)中能夠為學(xué)生傳授更加貼近實際,更加符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的理論知識。課堂教學(xué)模式需要從單一向?qū)W生傳授教科書上的現(xiàn)成知識,轉(zhuǎn)為以提高學(xué)生的能力為主要目標(biāo)的教學(xué)活動。學(xué)生不再只是被動的接受和記憶,而是要在主動思考和提出問題的過程中,將聽到的、看到的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為自己的。通過小組合作討論的形式,探究更深層的知識,既提高學(xué)習(xí)的興趣和效率,又能在討論中學(xué)會與他人合作、分享,而最終具有將理論知識應(yīng)用到實際中的能力。
2.2互動式教學(xué)
受傳統(tǒng)文化的影響,我國的教師更喜歡站在講臺上講課,而國外的很多教師,更偏向于走到學(xué)生中間。課堂實踐證明,站在學(xué)生中間更容易引起學(xué)生的共鳴、認(rèn)同和學(xué)習(xí)興趣。消除了空間上的距離感,同時也會減輕學(xué)生心目中的隔閡感,更容易對自己的老師產(chǎn)生認(rèn)同感,而對任課教師的認(rèn)同是影響學(xué)生學(xué)習(xí)的一個很大的因素。在課堂中,還可以采用其他很多種互動的方式。例如,(1)可以將簡單的授課內(nèi)容分配給學(xué)生來講。這類內(nèi)容大多零散、連貫性差、偏重概念理論,如果由教師講,很容易使得學(xué)生在聽講中感覺枯燥乏味,而由他們自己來講解,就可以解決這一問題,同時又可以鍛煉學(xué)生的總結(jié)和語言表達能力。(2)可以將人們喜聞樂見的娛樂節(jié)目中的競賽形式引入課堂中,將枯燥的知識點融入到競賽題目中去,同時制定合理的獎勵政策,這將大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性,并能促進學(xué)生利用課余時間去學(xué)習(xí),為課堂學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備,提高課堂學(xué)習(xí)效率。
2.3任務(wù)教學(xué)法
任務(wù)教學(xué)法是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學(xué)活動。在任務(wù)教學(xué)法中,教師只是起到組織和協(xié)調(diào)的作用,真正是以學(xué)生為中心。教師需要選取合適的任務(wù),既要包含基本的教學(xué)知識點,又能調(diào)動學(xué)生解決問題的積極性。例如在數(shù)字電子技術(shù)課程中,可以選擇數(shù)字電子鐘的設(shè)計作為一個任務(wù),它既包含數(shù)字電子技術(shù)課程的主要內(nèi)容,既有組合電路的部分,又包含時序電路的設(shè)計,同時又是生活中常見的實物,難度也在可控的范圍內(nèi)。學(xué)生需要獨立地制定設(shè)計方案、選擇設(shè)計元件、評估設(shè)計成果。通過一個任務(wù)的完成,使學(xué)生在獲得基本知識的同時,又鍛煉了多方面的能力,一舉多得。
3過程性考核形式改革
課程的考核評價是教學(xué)過程的一個重要組成部分,當(dāng)前考核方式的弊端已經(jīng)制約了良好學(xué)風(fēng)的形成和教學(xué)質(zhì)量的提高,不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),不利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,考試失去了它所具有的評估、反饋功能。過程性考核要求閉卷考試的成績不得超過總成績的40%,增加例如小論文、研究報告、市場調(diào)研、案例分析、答辯、口述、面試等其他多種考試形式。同時,學(xué)生的出勤和課堂參與情況也是一個考核的方面。采用多元化、過程性的考核方式,既可以避免學(xué)生只在考試前一周突擊學(xué)習(xí)和抄襲的不良風(fēng)氣,又能夠促進教學(xué)互動,同時還可以鍛煉學(xué)生應(yīng)對多種挑戰(zhàn)的能力,對新世紀(jì)能力型人才的培養(yǎng)具有重要意義。
4結(jié)論
在數(shù)字電子技術(shù)的教學(xué)過程中,逐步引入ISEC教育理念,改變教學(xué)方法,已經(jīng)顯現(xiàn)了積極的效果。學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)積極性相對往屆學(xué)生有了明顯提高。但是,由于實踐的時間較短,一些具體的、細(xì)節(jié)的掌握還不夠靈活,相信通過不斷總結(jié)和改進,教師和學(xué)生都將會受益匪淺。
作者:尹淑娟 單位:包頭師范學(xué)院信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
1準(zhǔn)備充分完善的教學(xué)資料
教學(xué)資料包括教學(xué)大綱、教案、教學(xué)輔助材料、教材、參考書目等。任課教師在學(xué)期開始前要將教學(xué)大綱分發(fā)到學(xué)生手中,確保學(xué)生在學(xué)期初就對本課程的教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)成果、考核方式、教學(xué)計劃有清晰的認(rèn)識。教師在每次課前要準(zhǔn)備完善的教案和教學(xué)輔助材料,例如視頻、圖片等。其中,尤其要注重根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生水平設(shè)置合理有效的教學(xué)手段,用以引起學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí),激勵學(xué)生參與課堂教學(xué),提出有意義的問題。每一門課程采用統(tǒng)一的教學(xué)大綱,有助于相同課程任課教師互相交流、監(jiān)督,使教學(xué)要求標(biāo)準(zhǔn)化,統(tǒng)一化。同時,不同的教案又能夠體現(xiàn)不同任課教師的教學(xué)特色,使得教學(xué)過程靈活多樣。教材和參考書目的選取也很重要。ISEC項目要求必須選擇國外原版教材,并且要近兩年出版的新版教材。對于計算機專業(yè),知識的更新速度非常快,新版的教材更能幫助學(xué)生獲得位于前沿的知識,不會脫離現(xiàn)實。參考書目可以幫助學(xué)生加深對所學(xué)知識的理解,拓寬知識面,同時提高學(xué)生的閱讀能力。當(dāng)然,國外的原版教材也存在很多問題。比如,原版教材價格較高,內(nèi)容體系和國內(nèi)教材差距也比較大,閱讀中存在語言障礙等問題。因此,ISEC教師的其中一個長期目標(biāo)就是把國外原版教材與國內(nèi)中文教材有機結(jié)合起來,重新調(diào)整、組合教學(xué)內(nèi)容,發(fā)揮、兼容中西方教材的特點和優(yōu)勢。編寫適合我們學(xué)生實際需求的優(yōu)質(zhì)雙語教材,實現(xiàn)教學(xué)資源本土化。
2教學(xué)模式和教學(xué)策略的改革
2.1轉(zhuǎn)變教學(xué)理念
在數(shù)字電子技術(shù)的傳統(tǒng)教學(xué)中,采用的是“教-學(xué)-練”的教學(xué)模式。而現(xiàn)如今,信息大爆炸和獨生子女教育的負(fù)面問題,使得學(xué)生的自我約束能力降低,學(xué)習(xí)主觀能動性降低,傳統(tǒng)教學(xué)模式不再合適,轉(zhuǎn)變教學(xué)模式勢在必行。ISEC項目中,教學(xué)模式為“引導(dǎo)-問答-探究-發(fā)現(xiàn)”。教師不再是教學(xué)活動中的主體和靈魂,而是要形成以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo)的教育理念,真正成為高等教育中的“導(dǎo)師”而是“教書匠”。引導(dǎo)不僅僅是對教學(xué)內(nèi)容的引導(dǎo),還有對學(xué)生的能力訓(xùn)練的引導(dǎo),精神追求的引導(dǎo)。因此,任課教師首先要對本門課程的歷史沿革、理論體系和前沿發(fā)展具有深入的了解,在教學(xué)中能夠為學(xué)生傳授更加貼近實際,更加符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的理論知識。課堂教學(xué)模式需要從單一向?qū)W生傳授教科書上的現(xiàn)成知識,轉(zhuǎn)為以提高學(xué)生的能力為主要目標(biāo)的教學(xué)活動。學(xué)生不再只是被動的接受和記憶,而是要在主動思考和提出問題的過程中,將聽到的、看到的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為自己的。通過小組合作討論的形式,探究更深層的知識,既提高學(xué)習(xí)的興趣和效率,又能在討論中學(xué)會與他人合作、分享,而最終具有將理論知識應(yīng)用到實際中的能力。
2.2互動式教學(xué)
受傳統(tǒng)文化的影響,我國的教師更喜歡站在講臺上講課,而國外的很多教師,更偏向于走到學(xué)生中間。課堂實踐證明,站在學(xué)生中間更容易引起學(xué)生的共鳴、認(rèn)同和學(xué)習(xí)興趣。消除了空間上的距離感,同時也會減輕學(xué)生心目中的隔閡感,更容易對自己的老師產(chǎn)生認(rèn)同感,而對任課教師的認(rèn)同是影響學(xué)生學(xué)習(xí)的一個很大的因素。在課堂中,還可以采用其他很多種互動的方式。例如,
(1)可以將簡單的授課內(nèi)容分配給學(xué)生來講。這類內(nèi)容大多零散、連貫性差、偏重概念理論,如果由教師講,很容易使得學(xué)生在聽講中感覺枯燥乏味,而由他們自己來講解,就可以解決這一問題,同時又可以鍛煉學(xué)生的總結(jié)和語言表達能力。
(2)可以將人們喜聞樂見的娛樂節(jié)目中的競賽形式引入課堂中,將枯燥的知識點融入到競賽題目中去,同時制定合理的獎勵政策,這將大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性,并能促進學(xué)生利用課余時間去學(xué)習(xí),為課堂學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備,提高課堂學(xué)習(xí)效率。
2.3任務(wù)教學(xué)法
在任務(wù)教學(xué)法中,教師只是起到組織和協(xié)調(diào)的作用,真正是以學(xué)生為中心。教師需要選取合適的任務(wù),既要包含基本的教學(xué)知識點,又能調(diào)動學(xué)生解決問題的積極性。例如在數(shù)字電子技術(shù)課程中,可以選擇數(shù)字電子鐘的設(shè)計作為一個任務(wù),它既包含數(shù)字電子技術(shù)課程的主要內(nèi)容,既有組合電路的部分,又包含時序電路的設(shè)計,同時又是生活中常見的實物,難度也在可控的范圍內(nèi)。學(xué)生需要獨立地制定設(shè)計方案、選擇設(shè)計元件、評估設(shè)計成果。通過一個任務(wù)的完成,使學(xué)生在獲得基本知識的同時,又鍛煉了多方面的能力,一舉多得。
3過程性考核形式改革
課程的考核評價是教學(xué)過程的一個重要組成部分,當(dāng)前考核方式的弊端已經(jīng)制約了良好學(xué)風(fēng)的形成和教學(xué)質(zhì)量的提高,不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),不利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,考試失去了它所具有的評估、反饋功能。過程性考核要求閉卷考試的成績不得超過總成績的40%,增加例如小論文、研究報告、市場調(diào)研、案例分析、答辯、口述、面試等其他多種考試形式。同時,學(xué)生的出勤和課堂參與情況也是一個考核的方面。采用多元化、過程性的考核方式,既可以避免學(xué)生只在考試前一周突擊學(xué)習(xí)和抄襲的不良風(fēng)氣,又能夠促進教學(xué)互動,同時還可以鍛煉學(xué)生應(yīng)對多種挑戰(zhàn)的能力,對新世紀(jì)能力型人才的培養(yǎng)具有重要意義。
4結(jié)論
在數(shù)字電子技術(shù)的教學(xué)過程中,逐步引入ISEC教育理念,改變教學(xué)方法,已經(jīng)顯現(xiàn)了積極的效果。學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)積極性相對往屆學(xué)生有了明顯提高。但是,由于實踐的時間較短,一些具體的、細(xì)節(jié)的掌握還不夠靈活,相信通過不斷總結(jié)和改進,教師和學(xué)生都將會受益匪淺。
作者:尹淑娟 單位:包頭師范學(xué)院信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
1準(zhǔn)備充分完善的教學(xué)資料
教學(xué)資料包括教學(xué)大綱、教案、教學(xué)輔助材料、教材、參考書目等。任課教師在學(xué)期開始前要將教學(xué)大綱分發(fā)到學(xué)生手中,確保學(xué)生在學(xué)期初就對本課程的教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)成果、考核方式、教學(xué)計劃有清晰的認(rèn)識。教師在每次課前要準(zhǔn)備完善的教案和教學(xué)輔助材料,例如視頻、圖片等。其中,尤其要注重根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生水平設(shè)置合理有效的教學(xué)手段,用以引起學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí),激勵學(xué)生參與課堂教學(xué),提出有意義的問題。每一門課程采用統(tǒng)一的教學(xué)大綱,有助于相同課程任課教師互相交流、監(jiān)督,使教學(xué)要求標(biāo)準(zhǔn)化,統(tǒng)一化。同時,不同的教案又能夠體現(xiàn)不同任課教師的教學(xué)特色,使得教學(xué)過程靈活多樣。教材和參考書目的選取也很重要。ISEC項目要求必須選擇國外原版教材,并且要近兩年出版的新版教材。對于計算機專業(yè),知識的更新速度非常快,新版的教材更能幫助學(xué)生獲得位于前沿的知識,不會脫離現(xiàn)實。參考書目可以幫助學(xué)生加深對所學(xué)知識的理解,拓寬知識面,同時提高學(xué)生的閱讀能力。當(dāng)然,國外的原版教材也存在很多問題。比如,原版教材價格較高,內(nèi)容體系和國內(nèi)教材差距也比較大,閱讀中存在語言障礙等問題。因此,ISEC教師的其中一個長期目標(biāo)就是把國外原版教材與國內(nèi)中文教材有機結(jié)合起來,重新調(diào)整、組合教學(xué)內(nèi)容,發(fā)揮、兼容中西方教材的特點和優(yōu)勢。編寫適合我們學(xué)生實際需求的優(yōu)質(zhì)雙語教材,實現(xiàn)教學(xué)資源本土化。
2教學(xué)模式和教學(xué)策略的改革
2.1轉(zhuǎn)變教學(xué)理念
在數(shù)字電子技術(shù)的傳統(tǒng)教學(xué)中,采用的是“教-學(xué)-練”的教學(xué)模式。而現(xiàn)如今,信息大爆炸和獨生子女教育的負(fù)面問題,使得學(xué)生的自我約束能力降低,學(xué)習(xí)主觀能動性降低,傳統(tǒng)教學(xué)模式不再合適,轉(zhuǎn)變教學(xué)模式勢在必行。ISEC項目中,教學(xué)模式為“引導(dǎo)-問答-探究-發(fā)現(xiàn)”。教師不再是教學(xué)活動中的主體和靈魂,而是要形成以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo)的教育理念,真正成為高等教育中的“導(dǎo)師”而是“教書匠”。引導(dǎo)不僅僅是對教學(xué)內(nèi)容的引導(dǎo),還有對學(xué)生的能力訓(xùn)練的引導(dǎo),精神追求的引導(dǎo)。因此,任課教師首先要對本門課程的歷史沿革、理論體系和前沿發(fā)展具有深入的了解,在教學(xué)中能夠為學(xué)生傳授更加貼近實際,更加符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的理論知識。課堂教學(xué)模式需要從單一向?qū)W生傳授教科書上的現(xiàn)成知識,轉(zhuǎn)為以提高學(xué)生的能力為主要目標(biāo)的教學(xué)活動。學(xué)生不再只是被動的接受和記憶,而是要在主動思考和提出問題的過程中,將聽到的、看到的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為自己的。通過小組合作討論的形式,探究更深層的知識,既提高學(xué)習(xí)的興趣和效率,又能在討論中學(xué)會與他人合作、分享,而最終具有將理論知識應(yīng)用到實際中的能力。
2.2互動式教學(xué)
受傳統(tǒng)文化的影響,我國的教師更喜歡站在講臺上講課,而國外的很多教師,更偏向于走到學(xué)生中間。課堂實踐證明,站在學(xué)生中間更容易引起學(xué)生的共鳴、認(rèn)同和學(xué)習(xí)興趣。消除了空間上的距離感,同時也會減輕學(xué)生心目中的隔閡感,更容易對自己的老師產(chǎn)生認(rèn)同感,而對任課教師的認(rèn)同是影響學(xué)生學(xué)習(xí)的一個很大的因素。在課堂中,還可以采用其他很多種互動的方式。例如,(1)可以將簡單的授課內(nèi)容分配給學(xué)生來講。這類內(nèi)容大多零散、連貫性差、偏重概念理論,如果由教師講,很容易使得學(xué)生在聽講中感覺枯燥乏味,而由他們自己來講解,就可以解決這一問題,同時又可以鍛煉學(xué)生的總結(jié)和語言表達能力。(2)可以將人們喜聞樂見的娛樂節(jié)目中的競賽形式引入課堂中,將枯燥的知識點融入到競賽題目中去,同時制定合理的獎勵政策,這將大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性,并能促進學(xué)生利用課余時間去學(xué)習(xí),為課堂學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備,提高課堂學(xué)習(xí)效率。
2.3任務(wù)教學(xué)法
在數(shù)字電子技術(shù)課程中,可以選擇數(shù)字電子鐘的設(shè)計作為一個任務(wù),它既包含數(shù)字電子技術(shù)課程的主要內(nèi)容,既有組合電路的部分,又包含時序電路的設(shè)計,同時又是生活中常見的實物,難度也在可控的范圍內(nèi)。學(xué)生需要獨立地制定設(shè)計方案、選擇設(shè)計元件、評估設(shè)計成果。通過一個任務(wù)的完成,使學(xué)生在獲得基本知識的同時,又鍛煉了多方面的能力,一舉多得。
3過程性考核形式改革
課程的考核評價是教學(xué)過程的一個重要組成部分,當(dāng)前考核方式的弊端已經(jīng)制約了良好學(xué)風(fēng)的形成和教學(xué)質(zhì)量的提高,不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),不利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,考試失去了它所具有的評估、反饋功能。過程性考核要求閉卷考試的成績不得超過總成績的40%,增加例如小論文、研究報告、市場調(diào)研、案例分析、答辯、口述、面試等其他多種考試形式。同時,學(xué)生的出勤和課堂參與情況也是一個考核的方面。采用多元化、過程性的考核方式,既可以避免學(xué)生只在考試前一周突擊學(xué)習(xí)和抄襲的不良風(fēng)氣,又能夠促進教學(xué)互動,同時還可以鍛煉學(xué)生應(yīng)對多種挑戰(zhàn)的能力,對新世紀(jì)能力型人才的培養(yǎng)具有重要意義。
4結(jié)論
在數(shù)字電子技術(shù)的教學(xué)過程中,逐步引入ISEC教育理念,改變教學(xué)方法,已經(jīng)顯現(xiàn)了積極的效果。學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)積極性相對往屆學(xué)生有了明顯提高。但是,由于實踐的時間較短,一些具體的、細(xì)節(jié)的掌握還不夠靈活,相信通過不斷總結(jié)和改進,教師和學(xué)生都將會受益匪淺。
作者:尹淑娟 單位:包頭師范學(xué)院信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院