時(shí)間:2022-04-14 16:54:37
開(kāi)篇:寫(xiě)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12篇數(shù)字鐘實(shí)訓(xùn)總結(jié),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字鐘;信息化;電子技術(shù);設(shè)計(jì)
0 引言
信息技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)各領(lǐng)域的應(yīng)用已十分廣泛, 信息化教學(xué)對(duì)促進(jìn)教學(xué)改革、實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段的現(xiàn)代化起到顯而易見(jiàn)的作用。教師應(yīng)從傳統(tǒng)意義上的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的組織者和協(xié)調(diào)者,信息化教學(xué)可以通過(guò)形象的手段來(lái)表達(dá)抽象的內(nèi)容,通過(guò)多媒體手段和網(wǎng)絡(luò)功能開(kāi)拓學(xué)生的視野,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新能力。使用信息化教學(xué)可以很好地改善該課程的教學(xué)效果。
1 電子技術(shù)課程特點(diǎn)與采用信息化教學(xué)可行性
1.1 課程特點(diǎn)
電子技術(shù)課程是電氣自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)電一體化等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,主要培養(yǎng)學(xué)生電路設(shè)計(jì)、印刷板設(shè)計(jì)、電路的組裝和調(diào)試等能力,實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)性都很強(qiáng)。該課程概念抽象、公式較多,又與專(zhuān)業(yè)課和電工類(lèi)實(shí)際工作結(jié)合緊密。學(xué)生基礎(chǔ)的好壞、學(xué)習(xí)興趣的高低、對(duì)電子基礎(chǔ)知識(shí)掌握的程度、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐技能的高低等,都將直接影響著后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)。
1.2 采用信息化教學(xué)的可行性分析
電子行業(yè)屬高科技制造業(yè),產(chǎn)品的更新?lián)Q代非常迅速,這意味著工人需要有更高的職業(yè)技術(shù)水平。許多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)很難跟上行業(yè)技術(shù)、工藝、設(shè)備、材料等的更新速度,因此要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),開(kāi)發(fā)虛擬車(chē)間、虛擬工藝、虛擬實(shí)驗(yàn)。而信息化教學(xué)利用這些多媒體資源能夠滿(mǎn)足理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)以及工學(xué)結(jié)合等多方面的需求。在信息化教學(xué)過(guò)程中促進(jìn)主動(dòng)式、協(xié)作式、自主型學(xué)習(xí),形成高效、開(kāi)放的新型教學(xué)模式。教師依據(jù)教學(xué)對(duì)象、教學(xué)目標(biāo)的不同,利用信息化教學(xué)的素材開(kāi)發(fā)個(gè)性化的課程,進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),組織教學(xué)實(shí)施,從而提高教學(xué)質(zhì)量與人才培養(yǎng)質(zhì)量,滿(mǎn)足學(xué)生自主學(xué)習(xí)與個(gè)性化學(xué)習(xí)的需要,使學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率,提升職業(yè)能力與職業(yè)素質(zhì)。
2 數(shù)字鐘信息化教學(xué)設(shè)計(jì)
信息化教學(xué)設(shè)計(jì)的基本思想是通過(guò)圖片、聲音、動(dòng)畫(huà)、視頻直觀地把傳統(tǒng)教學(xué)模式難以表述的過(guò)程和現(xiàn)象主動(dòng)形象地表現(xiàn)出來(lái)。使學(xué)生通過(guò)信息資源、交互反饋、互動(dòng)研討、問(wèn)題分析、效果考核等方面來(lái)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的一個(gè)平臺(tái)。
2.1 數(shù)字鐘結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì) 構(gòu)架課題知識(shí)技能
數(shù)字鐘是一種用電子電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置,與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性,且無(wú)機(jī)械裝置,具有更長(zhǎng)的使用壽命,因此得到了廣泛的使用。其設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。
圖 1 數(shù)字鐘設(shè)計(jì)框圖
2.2 對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行信息化資源設(shè)計(jì) 提高學(xué)生的認(rèn)知能力
由圖1可見(jiàn),數(shù)字鐘由石英振蕩器、秒脈沖發(fā)生器、校對(duì)電路、計(jì)數(shù)器及譯碼顯示等部分組成,各部分的工作原理和信號(hào)傳遞非常抽象。
對(duì)于該課題的信息資源可以根據(jù)教學(xué)的需要自制數(shù)字鐘視頻、利用仿真軟件進(jìn)行各部分工作原理講解、對(duì)于元器件應(yīng)用的講解可以采用Flash、Multisim等軟件進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示。也可以到網(wǎng)上收集、購(gòu)買(mǎi)教學(xué)錄像、課件等多種信息資源。生動(dòng)的畫(huà)面可以幫助學(xué)生理解,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。可以根據(jù)需要建設(shè)精品課程網(wǎng)站,供學(xué)生課內(nèi)外自主學(xué)習(xí)。
2.3 進(jìn)行交互反饋功能設(shè)計(jì) 增強(qiáng)互動(dòng)研討效果
傳統(tǒng)的教學(xué)方式是以老師的“講”為主,學(xué)生被動(dòng)地“學(xué)”。但從根本上講,教學(xué)應(yīng)該是在老師正確的組織和指導(dǎo)下,以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主體來(lái)進(jìn)行的一個(gè)過(guò)程。
在數(shù)字鐘信息化教學(xué)設(shè)計(jì)中,老師課前根據(jù)學(xué)生的知識(shí)能力和技能能力將學(xué)生進(jìn)行合理分組。以小組為學(xué)習(xí)單位,組內(nèi)進(jìn)行討論、分工、合作,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。老師在組織討論過(guò)程中要充分利用信息量大、交互性強(qiáng)的多媒體教學(xué)手段,把學(xué)生中對(duì)同一問(wèn)題不同的解決方法進(jìn)行比較、分析、總結(jié),讓學(xué)生從不同的角度及互動(dòng)研討中加深對(duì)新知識(shí)的掌握和應(yīng)用。
2.4 問(wèn)題分析設(shè)計(jì) 激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力
學(xué)習(xí)的過(guò)程中不可避免會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,有問(wèn)題才會(huì)有思考,有思考才會(huì)有創(chuàng)新。各個(gè)小組在學(xué)習(xí)的過(guò)程中遇到問(wèn)題及時(shí)討論溝通,老師通過(guò)了解學(xué)生的問(wèn)題可以跟蹤學(xué)生的進(jìn)度和學(xué)習(xí)效果,并有針對(duì)性的提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
在數(shù)字鐘信息化教學(xué)中,老師可以根據(jù)本課題的重點(diǎn)和難點(diǎn)有針對(duì)性地設(shè)計(jì)問(wèn)題,比如如何實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能?如何實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能?采用提問(wèn)、提示、啟發(fā)、小結(jié)的模式,各小組之間采取搶答形式,在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生通過(guò)自己積極地思考和參與得到解決問(wèn)題的方法,大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。
2.5 教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì) 及時(shí)掌握教學(xué)效果
信息化教學(xué)活動(dòng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,教師要在學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程中了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況和存在的問(wèn)題,并及時(shí)加以修正和引導(dǎo)。《電子技術(shù)》是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,既有理論知識(shí),又有實(shí)踐操作。在數(shù)字鐘信息化教學(xué)設(shè)計(jì)中,主要從教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)生活動(dòng)、信息技術(shù)使用三方面來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。在數(shù)字鐘的制作完成后每組同學(xué)把記錄本組調(diào)試過(guò)程的錄像上傳至多媒體,然后每組進(jìn)行講解本組遇到的問(wèn)題和解決的方法,學(xué)生可以根據(jù)錄像進(jìn)行自評(píng)、互評(píng),老師可以加以點(diǎn)評(píng)和打分。評(píng)價(jià)結(jié)束后整個(gè)教學(xué)效果一目了然,老師可以根據(jù)該課題的教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)估和調(diào)整。
3 電子技術(shù)課程信息化教學(xué)中存在的問(wèn)題
3.1 仿真機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)課程等信息化資源有限
隨著教學(xué)改革的深入,許多學(xué)校都開(kāi)展了信息化教學(xué),但信息化教學(xué)所需的基礎(chǔ)設(shè)施和資源建設(shè)上由于經(jīng)費(fèi)和師資等問(wèn)題仍然達(dá)不到教學(xué)要求,只能是一部分課程或某些課程中的某些項(xiàng)目和課題可以進(jìn)行信息化教學(xué)。《電子技術(shù)》課程屬電類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,知識(shí)點(diǎn)多,知識(shí)量大,而課時(shí)安排往往比較緊,若全安排信息化教學(xué)勢(shì)必會(huì)影響到教學(xué)進(jìn)度,因此需要老師精心設(shè)計(jì)內(nèi)容,合理分配時(shí)間。
3.2 教師的觀念、信息化素養(yǎng)有待提高信息化教學(xué)給教師帶來(lái)了新的難度。教師不僅要了解教育技術(shù)理論,還要了解和掌握如何使用現(xiàn)代化的媒體技術(shù),如何選取和設(shè)計(jì)各種教學(xué)軟件來(lái)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),探索和創(chuàng)造新的教學(xué)方法和技巧等等。有的教師對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法有感情,不愿意嘗試新的教學(xué)手段。信息化素養(yǎng)是一種綜合能力,教師信息素養(yǎng)不足是制約信息化推進(jìn)的瓶頸問(wèn)題。
4 結(jié)語(yǔ)
教學(xué)事實(shí)證明,合理、恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用信息化教學(xué)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力,得到了廣大師生的好評(píng)。我們要在《電子技術(shù)》課程中盡量多的采用信息化教學(xué),發(fā)揮信息化的優(yōu)勢(shì),在教學(xué)過(guò)程中以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主體,培養(yǎng)出具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)、綜合應(yīng)用能力、設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力的高素質(zhì)技能人才。
【參考文獻(xiàn)】
[1]劉斌.信息化教學(xué)有效性的理論思考[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2013,3.
【關(guān)鍵詞】高職教育 數(shù)字電路與仿真 教學(xué)改革 項(xiàng)目化教學(xué)法
【中圖分類(lèi)號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2014)20-0094-01
數(shù)字電路與仿真是高職電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)主要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必修課程。一直以來(lái),數(shù)字電路與仿真都是采用黑板和實(shí)驗(yàn)兩種教學(xué)模式。在進(jìn)行理論講授時(shí)是以老師為主體,學(xué)生總是被動(dòng)地接受知識(shí);而在實(shí)踐環(huán)節(jié)教師仍以傳授知識(shí)為目的,實(shí)踐課程被作為課堂理論知識(shí)的驗(yàn)證。一般的教學(xué)方法造成了在教學(xué)過(guò)程中教師一手包辦、學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)較少的現(xiàn)象。在這樣的教學(xué)模式下,學(xué)生就會(huì)缺乏對(duì)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)興趣,抑制學(xué)生的創(chuàng)造力和主動(dòng)性,所以必須對(duì)數(shù)字電路的教學(xué)方式進(jìn)行改革,引入項(xiàng)目化教學(xué)法。項(xiàng)目化教學(xué)法是將該課程的知識(shí)轉(zhuǎn)化為若干個(gè)教學(xué)項(xiàng)目,然后老師和學(xué)生通過(guò)共同完成一個(gè)完整的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng),這就是一種真正的理論與實(shí)踐相結(jié)合。在數(shù)字電路與仿真的課程改革中引入項(xiàng)目化教學(xué),不僅打破了理論課、實(shí)驗(yàn)課的界限,也將理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、企業(yè)的相關(guān)要求融為一體,達(dá)到了高職教育與企業(yè)生產(chǎn)的零距離,而且實(shí)現(xiàn)了以就業(yè)為導(dǎo)向、以技能為核心的辦學(xué)宗旨。
根據(jù)高職高專(zhuān)的培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合高職高專(zhuān)教學(xué)改革的要求,本著“工學(xué)結(jié)合、項(xiàng)目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、教學(xué)做一體化”的原則。全書(shū)共有八個(gè)項(xiàng)目,包括三人表決器電路、搶答器電路、數(shù)碼顯示電路、計(jì)數(shù)分頻電路、觸摸式防盜報(bào)警電路、溫度檢測(cè)電路、數(shù)字鐘電路等的設(shè)計(jì)與裝調(diào)以及用FPGA實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器等。通過(guò)項(xiàng)目任務(wù)的完成,提高學(xué)生對(duì)數(shù)字電路的理解,使之能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)完成小型數(shù)字系統(tǒng)應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)制作,包括查閱資料、確定電路設(shè)計(jì)方案、計(jì)算與選擇元器件參數(shù)、安裝與調(diào)試電路,能使用相關(guān)儀器進(jìn)行指標(biāo)測(cè)試和編寫(xiě)實(shí)訓(xùn)報(bào)告。
數(shù)字電路主要課程內(nèi)容為數(shù)制與碼制、邏輯函數(shù)、邏輯門(mén)電路、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路、存儲(chǔ)器、數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換、脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路及應(yīng)用內(nèi)容。因課程內(nèi)容不集中,學(xué)生學(xué)后不加以運(yùn)用,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)完后容易忘記。所以,在課程改革中要以項(xiàng)目為單元、以應(yīng)用為主線,將理論知識(shí)融入實(shí)踐項(xiàng)目中。讓學(xué)生在做中學(xué)、在學(xué)中做,鞏固每個(gè)理論知識(shí)點(diǎn),提高自己的動(dòng)手能力。
一 項(xiàng)目任務(wù)的選取
項(xiàng)目化教學(xué)法有別于一般的教學(xué)方法,課程中理論知識(shí)和實(shí)踐技能的傳授是通過(guò)完成具體的項(xiàng)目來(lái)實(shí)施的。因此,在數(shù)字電路的項(xiàng)目化教學(xué)中,項(xiàng)目任務(wù)的選取力求具有典型性和可操作性,數(shù)字電路項(xiàng)目化教學(xué)的任務(wù)為:(1)三人表決器的設(shè)計(jì)與制作;(2)搶答器電路的設(shè)計(jì)與制作;(3)數(shù)碼顯示電路設(shè)計(jì)與制作;(4)觸摸式防盜報(bào)警電路的設(shè)計(jì)與制作;(5)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作。
二 項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施過(guò)程
項(xiàng)目任務(wù)在教學(xué)實(shí)施的過(guò)程中是要讓所有學(xué)生的參與教學(xué)活動(dòng),項(xiàng)目化教學(xué)注重的不是最終的結(jié)果,而是完成每個(gè)項(xiàng)目的過(guò)程。在數(shù)字電路的項(xiàng)目化教學(xué)過(guò)程中,要以項(xiàng)目為教學(xué)單元,采用分組的方法,每組包含4~5名學(xué)生,每個(gè)項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)分成若干個(gè)子任務(wù),在每個(gè)子任務(wù)里要明確學(xué)生應(yīng)掌握的每個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)和操作技能,子任務(wù)的實(shí)施要以學(xué)生為中心,老師充當(dāng)技術(shù)支持的角色,主要由各個(gè)小組成員一起探討問(wèn)題和解決問(wèn)題,老師可對(duì)學(xué)生給予指導(dǎo)和幫助,逐步培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成自己思考的習(xí)慣。項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程為:(1)引入項(xiàng)目;(2)老師和學(xué)生共同分析項(xiàng)目,明確電路功能,確定若干個(gè)子任務(wù);(3)學(xué)生通過(guò)查閱資料和所學(xué)的知識(shí)對(duì)每個(gè)子任務(wù)提出實(shí)施方案;(4)學(xué)生根據(jù)每組討論結(jié)果制定電路方案;(5)學(xué)生利用Multisim 10仿真軟件檢測(cè)所設(shè)計(jì)的電路是否符合要求,來(lái)依次完成各子任務(wù);(6)學(xué)生把各子任務(wù)進(jìn)行級(jí)聯(lián),通過(guò)綜合調(diào)試完成整個(gè)項(xiàng)目;(7)老師檢查設(shè)計(jì)及調(diào)試結(jié)果,然后進(jìn)行教師評(píng)價(jià)、學(xué)生評(píng)價(jià)、自我評(píng)價(jià);(8)書(shū)寫(xiě)電路設(shè)計(jì)報(bào)告,分析電路設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)。
三 項(xiàng)目化課程學(xué)習(xí)的管理制度
為了使每個(gè)項(xiàng)目順利進(jìn)行,老師專(zhuān)門(mén)制作了項(xiàng)目進(jìn)度表和子項(xiàng)任務(wù)卡。學(xué)生根據(jù)進(jìn)度表了解本次任務(wù)要求和內(nèi)容。老師在進(jìn)行學(xué)習(xí)管理時(shí),采用學(xué)生實(shí)踐任務(wù)進(jìn)度公示的方法,對(duì)那些進(jìn)度較慢的學(xué)生給予輔導(dǎo)和幫助;對(duì)動(dòng)手能力較強(qiáng)、完成項(xiàng)目快的學(xué)生給予獎(jiǎng)勵(lì)。同時(shí)老師對(duì)理論知識(shí)的講授時(shí)間和實(shí)踐技能的演示時(shí)間也作了合理安排。這樣項(xiàng)目化教學(xué)的設(shè)計(jì),不僅使學(xué)生由被動(dòng)轉(zhuǎn)變成主動(dòng),還減輕了老師的教學(xué)負(fù)擔(dān)。
四 考核方式的改革
考核分為兩部分:理論考試和實(shí)踐考試,其中理論考試占30%,實(shí)踐考試占70%。對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)能力的考核以筆試的形式進(jìn)行;對(duì)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的考核,參考制作過(guò)程的考查記錄和學(xué)生作品。這種綜合考核方式評(píng)價(jià)比較全面,更能體現(xiàn)高職教育培養(yǎng)目標(biāo)。
摘 要 圍繞如何調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性,在確定項(xiàng)目式教學(xué)改革目的與依據(jù)的基礎(chǔ)上,以學(xué)校自主研發(fā)的適合高職教學(xué)的FPGA硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)為載體,將FPGA課程進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)改革。
關(guān)鍵詞 項(xiàng)目式教學(xué);FPGA;實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
中圖分類(lèi)號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-489X(2016)11-0032-02
FPGA是一門(mén)新興的電子設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)手段,F(xiàn)PGA器件因其高度靈活性,應(yīng)用越來(lái)越廣泛,是未來(lái)電子技術(shù)發(fā)展的主趨勢(shì)。為了將新知識(shí)、新器件及時(shí)反饋在教學(xué)過(guò)程中,西安理工大學(xué)高等技術(shù)學(xué)院電子信息工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了FPGA課程。傳統(tǒng)的教學(xué)模式使學(xué)生感到理論抽象、枯燥,教學(xué)資源的有限使學(xué)生感到實(shí)踐困難。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在FPGA的實(shí)際教學(xué)中進(jìn)行了大膽改革,取得很好的效果。
1 以項(xiàng)目為導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主線,分散理論學(xué)習(xí)難點(diǎn),提高學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性
以項(xiàng)目為導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主線,通過(guò)與本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)專(zhuān)家和近幾年的畢業(yè)生共同探討,汲取各方面意見(jiàn)、建議,結(jié)合本課程教學(xué)要達(dá)到的理論高度、實(shí)踐能力及素質(zhì)目標(biāo),以學(xué)生所掌握的數(shù)字電路知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ),選擇基于FPGA器件的門(mén)電路設(shè)計(jì)、選擇器設(shè)計(jì)、計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)及搶答器設(shè)計(jì)等由淺入深的多個(gè)項(xiàng)目。以項(xiàng)目任務(wù)為主線,分散理論學(xué)習(xí)難點(diǎn),采取“先實(shí)踐―分析總結(jié)―技術(shù)提高―理論引入―再實(shí)踐”的教學(xué)方法,將基于FPGA器件的數(shù)字電路設(shè)計(jì)與制作貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程,使該課程的理論教學(xué)充滿(mǎn)活力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性。
2 加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力和工程素質(zhì)
理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)是高校教育的重要組成部分,而實(shí)踐教學(xué)對(duì)高職學(xué)生實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到至關(guān)重要的作用,是體現(xiàn)高職教育辦學(xué)特色的一個(gè)重要方面。在日常教學(xué)過(guò)程中,高職院校應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的就業(yè)需要,不照搬全國(guó)統(tǒng)編教材,而是按照“夠用、實(shí)用”的原則,壓縮、刪減理論課內(nèi)容,大量增加實(shí)踐課內(nèi)容,從而保障學(xué)生能學(xué)到真技能、真本領(lǐng),成為既懂理論知識(shí)更擅實(shí)踐操作的有用人才。為了給本課程實(shí)踐教學(xué)提供充足的教學(xué)資源,教學(xué)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)適合高職教學(xué)的FPGA硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)25套,該課程的教學(xué)全部在實(shí)訓(xùn)室完成。
理論教學(xué)穿插在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中 FPGA是一門(mén)新興的電子設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)手段,是用軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)硬件電路,實(shí)踐性很強(qiáng),只有多實(shí)際操作,才能真正掌握它。理論教學(xué)安排貫穿于實(shí)踐教學(xué)的始終,實(shí)踐中要求深入了解學(xué)習(xí)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用以前學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行獨(dú)立操作的能力。開(kāi)始時(shí)以學(xué)生所掌握的數(shù)字電路的知識(shí)點(diǎn)為基礎(chǔ),讓學(xué)生根據(jù)教師給定的項(xiàng)目任務(wù)用簡(jiǎn)單的集成門(mén)電路芯片完成電路搭接、功能驗(yàn)證,然后讓學(xué)生分析此電路,深入了解此電路所涉及的內(nèi)容,提出自己關(guān)于此電路的想法,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這門(mén)課程產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。
根據(jù)學(xué)生對(duì)相關(guān)電路的想法,引導(dǎo)學(xué)生用新興的電子設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)電路功能,引入電子設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的新型器件FPGA。在學(xué)生了解了新型器件的特點(diǎn)及應(yīng)用后引入理論,為了讓理論教學(xué)充滿(mǎn)活力,教師先進(jìn)行基于FPGA實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的簡(jiǎn)單的數(shù)字電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的“演示驗(yàn)證”,讓學(xué)生產(chǎn)生好奇心,然后讓學(xué)生模仿教師給定的項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、編程、下載、功能驗(yàn)證。如設(shè)計(jì)、編程、實(shí)現(xiàn)四選一選擇器的項(xiàng)目,學(xué)生要根據(jù)給定的實(shí)現(xiàn)功能的多種參考程序和實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行編程、引腳分配和功能驗(yàn)證,根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果,分析研究實(shí)驗(yàn)過(guò)程和內(nèi)容。教師引入編程語(yǔ)言與此項(xiàng)目相關(guān)的內(nèi)容,提高學(xué)生分析問(wèn)題和接受相關(guān)理論知識(shí)的能力。
后期的學(xué)習(xí)采用探究的教學(xué)方法,根據(jù)前期掌握的基本理論、基本技能,改變思維模式,將每個(gè)項(xiàng)目涵蓋的知識(shí)點(diǎn)專(zhuān)門(mén)列出,讓學(xué)生有目的地認(rèn)知發(fā)散思維。循序漸進(jìn),從模仿教師的設(shè)計(jì),到自行設(shè)計(jì)、編程、硬件引腳分配、功能驗(yàn)證,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和探索能力。如完成數(shù)字鐘的電路設(shè)計(jì),學(xué)生要整合所學(xué)過(guò)的知識(shí),利用實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)提供的FPGA最小系統(tǒng)電路、按鍵電路接口、數(shù)碼管電路口、蜂鳴器電路接口設(shè)計(jì)硬件電路連接,編制實(shí)現(xiàn)功能的源程序,分配硬件引腳,驗(yàn)證所設(shè)計(jì)電路的功能,提高他們的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。
工程素質(zhì)培養(yǎng)貫穿在綜合項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過(guò)程中 為了使學(xué)生獨(dú)立分析、設(shè)計(jì)、解決項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)中遇到的實(shí)際問(wèn)題,具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,提高工程素質(zhì),需要對(duì)其進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目的綜合訓(xùn)練。要求學(xué)生對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行合理優(yōu)化組合,組團(tuán)隊(duì)完成小型實(shí)際課題的方案論證、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟硬件開(kāi)發(fā)、仿真、調(diào)試、設(shè)計(jì)報(bào)告、答辯等。在綜合項(xiàng)目實(shí)踐訓(xùn)練中,學(xué)生為主,教師為輔,鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)項(xiàng)目所涉及的相關(guān)知識(shí),提高自學(xué)能力。面對(duì)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題,教師只負(fù)責(zé)引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題,解決問(wèn)題靠學(xué)生,既可以提高學(xué)生分析問(wèn)題的能力,又可以提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)生通過(guò)實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn),對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用,按照項(xiàng)目要求制作出實(shí)物,初步掌握用FPGA器件實(shí)現(xiàn)電子線路設(shè)計(jì)過(guò)程,培養(yǎng)工程素質(zhì)。
3 以賽促學(xué),以賽促教,開(kāi)拓師生視野,激發(fā)學(xué)生興趣
為了檢驗(yàn)和鞏固實(shí)踐教學(xué)的成果,學(xué)校按照“以賽促學(xué)、以賽促教、以賽促改”的教學(xué)理念,將日常教學(xué)和技能競(jìng)賽有機(jī)地結(jié)合在一起,開(kāi)拓師生視野,激發(fā)學(xué)生興趣,在堅(jiān)持開(kāi)展“理論與實(shí)踐并重”的日常教學(xué)過(guò)程中,經(jīng)常性、大規(guī)模地開(kāi)展系內(nèi)及全院性技能競(jìng)賽,獎(jiǎng)勵(lì)技能尖兵,樹(shù)立技能榜樣,引領(lǐng)技能教學(xué)方向。同時(shí)積極組織代表隊(duì)參加全省、全國(guó)的技能競(jìng)賽,在不同層次的技能競(jìng)賽中,不斷磨練學(xué)生的意志、激發(fā)學(xué)生的信心、提升學(xué)生的技能水平。
教師通過(guò)對(duì)賽項(xiàng)的了解、跟蹤,可拓寬自身視野;通過(guò)對(duì)學(xué)生的賽前實(shí)踐培訓(xùn),可提高自身的業(yè)務(wù)水平;并可將比賽中涉及的新知識(shí)、新器件及時(shí)反饋在課堂教學(xué)內(nèi)容中,增強(qiáng)教學(xué)效果。在2012年,教學(xué)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)適合高職教學(xué)的FPGA實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)硬件平臺(tái),學(xué)生經(jīng)過(guò)賽前使用該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)踐培訓(xùn),在2013年參加的陜西省職業(yè)院校技能大賽“FPGA項(xiàng)目”中獲省一等獎(jiǎng)。通過(guò)參加競(jìng)賽,開(kāi)拓了學(xué)生的視野,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3年的實(shí)踐證明,F(xiàn)PGA課程教學(xué)方法的改革,既發(fā)揮了教師的主導(dǎo)地位,又體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用,取得很好的效果。教學(xué)團(tuán)隊(duì)將在以后的教學(xué)過(guò)程中進(jìn)一步探索和積累經(jīng)驗(yàn),以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性、提高學(xué)生的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力為目標(biāo),為提高高職院校的教學(xué)質(zhì)量做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:數(shù)字電子技術(shù);教學(xué)改革;項(xiàng)目化教學(xué);開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室
中圖分類(lèi)號(hào):TN79-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2013) 24-0000-02
數(shù)字電子技術(shù)是高職電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)非常重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。該課程在電路分析、模擬電子技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè),為后續(xù)課程高頻電子技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)、EDA技術(shù)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等起到了很好的支撐作用。對(duì)于提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)水平,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力具有十分重要的意義。而在教學(xué)實(shí)踐中,普遍反映很多高職學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大,上課聽(tīng)不懂,對(duì)邏輯的推導(dǎo)更是很難掌握。究其原因,主要是高職學(xué)生的基礎(chǔ)普遍薄弱,對(duì)推導(dǎo)、原理性?xún)?nèi)容不感興趣,對(duì)電路原理圖分析更是有困難,嚴(yán)重影響了學(xué)生對(duì)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)。
鑒于此實(shí)際情況,貴州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息學(xué)院對(duì)數(shù)字電子技術(shù)課程進(jìn)行了教學(xué)改革。本門(mén)課程采用項(xiàng)目化教學(xué),使學(xué)生在完成電子產(chǎn)品制作的過(guò)程中掌握知識(shí),提高技能。
一、項(xiàng)目化教學(xué)整體設(shè)計(jì)
(一)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
高職電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)主要是培養(yǎng)具備電子設(shè)計(jì)技術(shù)、技能的高素質(zhì)勞動(dòng)者和高級(jí)技術(shù)應(yīng)用性人才。高職生的基礎(chǔ)知識(shí)與學(xué)習(xí)方法整體較差,因此在內(nèi)容選取上以必須夠用為度,刪減了大量的理論推導(dǎo)和驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)。依據(jù)電子行業(yè)所需要的職業(yè)崗位能力,結(jié)合數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)要達(dá)到的知識(shí)、能力及素質(zhì)目標(biāo),我們對(duì)原有知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了整合,重構(gòu)成了基于工作任務(wù)的五個(gè)項(xiàng)目的訓(xùn)練:項(xiàng)目一、信號(hào)燈的制作;項(xiàng)目二、簡(jiǎn)單搶答器的制作;項(xiàng)目三、改進(jìn)型搶答器的制作;項(xiàng)目四、數(shù)字鐘的制作;項(xiàng)目五、循環(huán)彩燈的制作。每個(gè)項(xiàng)目訓(xùn)練進(jìn)一步細(xì)化為若干個(gè)具體的工作任務(wù),以完成工作任務(wù)為主線,將電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。
(二)項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)施過(guò)程
項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)施的過(guò)程即是電子產(chǎn)品制作的過(guò)程,在實(shí)訓(xùn)室完成。首先學(xué)生進(jìn)行分組,2名學(xué)生一組,可以充分調(diào)動(dòng)每名學(xué)生的積極性、主動(dòng)性,各項(xiàng)技能得到充分的鍛煉。同時(shí)項(xiàng)目解決的過(guò)程中,也培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、敬業(yè)愛(ài)崗和吃苦耐勞的品德和良好職業(yè)道德觀。下面以項(xiàng)目“改進(jìn)型搶答器的制作”為例,探討項(xiàng)目化教學(xué)的組織與實(shí)施過(guò)程[1][2]:(1)教師布置任務(wù)。教師下發(fā)項(xiàng)目任務(wù)書(shū),提出項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求及各項(xiàng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),要求學(xué)生設(shè)計(jì)、制作一個(gè)改進(jìn)型的帶有數(shù)碼管顯示的四路搶答器。(2)知識(shí)點(diǎn)講解與資料收集。教師講解新知識(shí),然后學(xué)生按照項(xiàng)目任務(wù)書(shū)的技術(shù)指標(biāo),通過(guò)上網(wǎng)查詢(xún)或是圖書(shū)館搜集資料,最后將任務(wù)所需的資料進(jìn)行整理。(3)項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)。每組在收集資料的基礎(chǔ)上,組內(nèi)成員研究、探討設(shè)計(jì)方案,組與組之間進(jìn)行交流與討論。教師作指導(dǎo),并對(duì)各組的方案進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。在教師的指導(dǎo)下,各組確定設(shè)計(jì)方案。(4)項(xiàng)目實(shí)施。在教師指導(dǎo)下,學(xué)生根據(jù)任務(wù)書(shū)和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)型搶答器的制作。學(xué)生完成制作后,進(jìn)行功能調(diào)試,并能進(jìn)行故障排除。(5)項(xiàng)目總結(jié)與考核。如圖1所示,學(xué)生作品展示,改進(jìn)型搶答器的制作。每個(gè)項(xiàng)目制作完成后,每組學(xué)生做PPT匯報(bào),并書(shū)寫(xiě)項(xiàng)目報(bào)告。教師對(duì)每組學(xué)生設(shè)計(jì)和制作的情況、PPT匯報(bào)、項(xiàng)目報(bào)告,按照改進(jìn)型搶答器評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分,得出該項(xiàng)目的實(shí)操成績(jī)。每個(gè)項(xiàng)目完成后,還會(huì)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)考核,記錄項(xiàng)目知識(shí)點(diǎn)考核成績(jī)。
(三)課程考核方式
課程考核由原來(lái)的期末考試轉(zhuǎn)變?yōu)檫^(guò)程化考核,更加注重學(xué)生平時(shí)的訓(xùn)練。課程成績(jī)=平時(shí)成績(jī)占20%+項(xiàng)目的實(shí)操成績(jī)占50%+項(xiàng)目知識(shí)點(diǎn)考核成績(jī)占50%。平時(shí)成績(jī)包括平時(shí)考勤、平時(shí)作業(yè)、課堂回答問(wèn)題等。項(xiàng)目的實(shí)操成績(jī)和項(xiàng)目知識(shí)點(diǎn)考核成績(jī)均指五次項(xiàng)目的總成績(jī)。
二、多媒體、仿真軟件的運(yùn)用
教師講解新知識(shí)點(diǎn)時(shí),適當(dāng)運(yùn)用多媒體技術(shù),更加形象生動(dòng)。對(duì)于驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),教師采用仿真軟件仿真,通過(guò)多媒體,學(xué)生觀看現(xiàn)象與結(jié)果。在項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)時(shí),學(xué)生利用仿真軟件先對(duì)所提出的方案進(jìn)行仿真。電子行業(yè)有很多仿真軟件,結(jié)合我院的教學(xué)實(shí)際情況,主要采用Multisim和Proteus軟件。Multisim仿真可以進(jìn)行模擬電路、數(shù)字電路、模擬/數(shù)字混合、高頻電子線路等電路的仿真,具有操作簡(jiǎn)單、界面友好、仿真可靠等特點(diǎn)[3]。Proteus具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其電路組成的系統(tǒng)的仿真;可以將電路仿真軟件與PCB設(shè)計(jì)軟件、虛擬模型仿真軟件三合一[4]。通過(guò)Multisim和Proteus技術(shù),學(xué)生可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真,與后面的實(shí)物制作與測(cè)試共同完成一個(gè)完整的綜合設(shè)計(jì)流程。
三、充分利用開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室
由于高職學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、動(dòng)手能力和接受能力參差不齊,有些同學(xué)單憑課堂時(shí)間訓(xùn)練基本技能很難完成項(xiàng)目訓(xùn)練,而有些同學(xué)不僅能夠完成項(xiàng)目的要求,還迫切地希望拓寬新知識(shí)和實(shí)現(xiàn)新想法。因此開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室是高職項(xiàng)目化教學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì),可以充分利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有資源,提高儀器設(shè)備的使用率。開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室可以滿(mǎn)足不同學(xué)生的需求,因材施教。進(jìn)度較慢、技能不熟練的學(xué)生,可以繼續(xù)完成項(xiàng)目制作,進(jìn)一步熟練使用常用儀器儀表。基礎(chǔ)較好的學(xué)生可以進(jìn)一步提高,設(shè)計(jì)和制作創(chuàng)新性、綜合性課題。高職電子大賽的培訓(xùn)及無(wú)線電裝接工考證的培訓(xùn),也可以充分利用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。由于現(xiàn)階段的高職院校師資方面還比較薄弱,實(shí)驗(yàn)室在教師正常工作時(shí)間可以實(shí)現(xiàn)完全開(kāi)放[5],在晚上很難實(shí)現(xiàn)完全開(kāi)放,而學(xué)生恰恰是晚上的空閑時(shí)間教多。為了解決這一矛盾,開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室我們不拘泥于時(shí)間和地點(diǎn)上的開(kāi)放,還可以是器件和工具上的開(kāi)放。學(xué)生可以把面包板、電子器件和萬(wàn)用表等帶回寢室,只要做好登記。經(jīng)過(guò)兩年的實(shí)踐,除了電子器件正常的損耗外,并未發(fā)現(xiàn)有缺損的現(xiàn)象存在。
四、積極參加高職電子技能大賽,促進(jìn)學(xué)生的職業(yè)技能提高
以參加省級(jí)、國(guó)家級(jí)高職技能競(jìng)賽促進(jìn)教學(xué),努力培養(yǎng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力我們把《數(shù)字電子技術(shù)》和《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》、《電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)》等專(zhuān)業(yè)課程為主要內(nèi)容,利用課余時(shí)間,由專(zhuān)業(yè)老師指導(dǎo)進(jìn)行培訓(xùn)。近三年參加電子類(lèi)高職技能大賽取得了較好的成績(jī),一次國(guó)家級(jí)三等獎(jiǎng),三次省級(jí)一等獎(jiǎng),一次省級(jí)二等獎(jiǎng)。經(jīng)過(guò)電子競(jìng)賽培訓(xùn)后,學(xué)生自信心明顯增強(qiáng),具有很強(qiáng)的求知欲,不僅在學(xué)習(xí)上更有積極性和主動(dòng)性,在生活中也更加積極開(kāi)朗。同時(shí)這部分同學(xué),也把熱情和經(jīng)驗(yàn)帶給了其他同學(xué),帶動(dòng)了整個(gè)班級(jí)學(xué)習(xí)和研討的氣氛。
五、結(jié)束語(yǔ)
根據(jù)高職教育人的特點(diǎn),我們對(duì)《數(shù)字電子技術(shù)》課程進(jìn)行了教學(xué)改革,本文從項(xiàng)目化教學(xué)、仿真軟件的與運(yùn)用、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室等方面進(jìn)行了闡述。通過(guò)三年的實(shí)踐,逐步進(jìn)行整合與創(chuàng)新,取得了較好的成績(jī)。學(xué)生的職業(yè)技能得到了很好的鍛煉與提高,自信心也明顯增強(qiáng),同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、吃苦耐勞、勇于克服困難等電子行業(yè)崗位需要的品德。
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