數位電子技術課程教學模式探索論文
摘要：針對現行教學方式存在的問題，在教學組織、教學方式、考核方式等方面進行了改革，探索新教學模式。將大班講授和小班研討相結合的教學新模式引入至“數位電子技術”課程，在保持原教學主體內容的基礎上，採用大班授課，夯實學生的基礎知識，採用小班研討，引導學生進行與課程內容相關的討論，培養自主學習能力，激發創新精神。改革了課程考核形式，綜合學生筆試、討論課和創新活動表現等環節進行全方位考核。實踐表明上述各方面的改革取得了良好效果。
關鍵詞：大班講授;小班研討;學習特點“數字
電子技術”(以下簡稱“數電”)課程是所有電子類，自動化類專業學生的必修基礎課。本課程建立在“類比電子技術”、“電路基礎”等先修課程的基礎上，又與後續專業課程緊密銜接，是一門綜合性較強的樞紐型課程，在教學中的地位舉足輕重。根據教育事業發展的時代要求，貫徹國家教育方針政策，南開大學推出“素質教育實施綱要”，提出“公能”素質教育的核心理念。該教育理念強調知行合一，協調發展。在教學上從側重“傳授知識”轉變為重在“提升素質”，更注意培養學生的學習能力、實踐能力和創新能力，努力形成學生自覺學習的生動局面。“數電”作為一門重要的基礎課，傳統的課堂灌輸式教學存在一定的侷限性，不能適應新時代的教學要求，因此有必要進行相應的教學改革，引入新教學模式，積極發揮教師的引導作用，加強教學互動，激發學生的創新精神，培養自主學習能力。
1“數電”課程存在的教學問題
“數電”課程是必修基礎課，理論性強，邏輯性強，涉及大量邏輯公式，教學上主要採取課堂講授的灌輸式教學法，師生缺乏交流，教學方式方法存在侷限性和不足，具體來說具有如下幾個方面。
1．1傳統的教學方法學生參與度低
“數電”採用課堂講授的灌輸式教學方法，這種方式扼殺了學生學習的主動性和積極性，沒有激發出學生的興趣，沒有啟發學生對各知識點的背景和相互聯絡進行深入思考。造成學生對於各個定理、公式缺乏深入理解，不能靈活正確運用。例如:時序電路分為同步時序電路和非同步時序電路，學生們往往掌握了兩類電路的分析和設計方法，但是卻回答不出下面的問題:兩類電路的優缺點各是什麼?在實際電路設計時該如何選用這兩類電路?現在“素質教育”的教學目標要求教師不僅僅要傳授專業知識，更要教會學生如何學習，培養他們的自主學習，獨立思考能力，激發他們的學習興趣。
1．2教學活動組織形式陳舊
實踐證明好的教學組織形式能夠有效促進師生互動，激發學生學習熱情。“大課”這種教學組織形式具有較強的約束性，強調紀律性，可以高效的教授理論知識，讓學生打下紮實的基礎，培養良好的學習習慣。但這種教學形式不利於師生互動和培養學生主動學習能力。“數電”課邏輯性強，內容複雜枯燥，長期採用單一的“大課教學”組織形式會使學生思維產生鈍化，漸漸失去學習興趣甚至產生厭煩。此外，“大課教學”的課堂氣氛比較嚴肅，很多學生自尊心強，怕答錯，怕出醜，因此不願主動和教師互動，很多師生互動往往流於形式，效果有限。
1．3學生考核方式有待調整
對於任何教學模式，學生考核方式都是十分重要的組成部分。它指導著學生學習目標，激發著學習動力。教學評價機制像一隻無形的手，指揮著教學活動。“數電”作為一門主幹課程，總評成績與學生保研，出國，申請獎學金等息息相關。現行的“數電”考核方式有效督促了學生努力學習，激發了學習動力，但也有片面性。現行課程評價機制沒有考察學生的創新性，團隊合作能力，獨立思考能力等方面，因此造成很多學生片面追求好成績，只關心與成績相關的要求，只學習與考試相關的內容，知識掌握很不全面，忽視了能力的培養。因此需要根據實際情況調整教學評價機制，指導教師教學，激勵學生獨立思考，主動學習，全面發展自己。
2 教學改革的具體措施
上述教學中存在的問題是普遍存在的，對此國內外各院校教師做了大量教法創新和改革，提出了很多新教學思想和觀點，如CDIO教學法［1－2］，探究式教學［3］，基於模擬技術的教學［4－5］，結合思維導圖的教學［6－7］等。基於新教學思想，各院校對“數電”教學模式也進行了積極探索［8－10］。這些教法改革的新成果和各個兄弟院校課程教學改革經驗給了我們極大啟發。“教無常法，唯有得法”，根據各種教學模式的優缺點，兼顧大班制和小班制教學的優點，提出了“大班授課，小班討論”的教學新模式。新教學模式由大班講授課和小班討論課組成，課時比例約為3∶1。
“數電”課程總學時64課時，拿出其中16課時作為小班討論課，佔總課時1/4，其它課時還是以大班講授為主。小班討論課根據教學進度穿插安排，平均每34星期會安排1星期的討論課。每學期安排6至8次討論課，每次討論課一個班90分鐘，總學時保持64學時不變。這樣沒有給學生增加額外的負擔。新教學模式兼顧了大班教學和小班討論的優點，用較少的教學資源實現了較好的教學效果。大班講授課以理論教學為主，使學生能夠打下牢固紮實的理論基礎。小班討論課對重要知識點提出問題，進行討論。在提出問題，探討問題，解決問題的過程中，引導學生獨立查閱資料，自主學習，鼓勵學生大膽設想，小心求證，同時也強調團隊合作，培養集體意識。討論課是把大教學班按照30人一班的原則分成小討論班。每個討論班分成討論組，5到6人一組。分組討論時，教師深入每組參與討論，每組課後要就討論的問題提交報告，最後製作PPT，課上進行彙報。這樣的組織形式拉近了師生距離，營造了活潑寬鬆的課堂氛圍，非常有利於鼓勵學生主動學習，積極探索。
在討論課上，鼓勵學生採用PPT，動畫演示，EDA模擬等多種表現形式，增加學習熱情，提高學習興趣，培養學生的表達能力。透過討論課，讓學生在親身實踐的過程中自然而然地加深對所學知識的理解。例如主從型JK觸發器的分析有沒有簡便方法?維持阻塞型觸發器的原理、如何用閘電路設計計數器等問題。
傳統的教學方法是在課堂上直接講授相關問題並給出解答方法。改革後，把學生分成討論組，把上述問題分發下去，先不給答案，由學生討論，提出解答。討論課上所有討論組發言彙報，最後由教師進行點評。在討論中，學生慢慢領悟到各知識點的背景、聯絡，更加深入理解所學內容。再透過做PPT，進行彙報，把自己和小組成員的領悟條理化，使其更明確，更清晰。最後由教師做點評和總結。經過這個過程之後，學生對所學內容的理解和學習能力都得到很大提升。在學期末，教師會留一個綜合性課程設計題目進行討論，這個題目既要求學生綜合運用過去所學的知識，也包括了後續課程的一些相關知識，起到承上啟下，鼓勵創新思維的作用。
例如可以討論電容測量電路的設計問題，樓道燈延時控制開關，汽車安全帶警示器等問題。這樣既複習了相關知識，又把所學與實際應用相結合，使學生能夠融會貫通。新教學模式採用了新考核方式。新考核方式改變過去期末考試佔比過重的情況，既注重學習結果也重視學習過程，既重知識記憶也重視能力培養，考查範圍多元化以便能及時全面反饋學生學習情況，考查期覆蓋整個學期以便學生可以及時掌握自己的學習欠缺。新的總評成績組成是:總評成績=期末成績*60%+平時成績*20%+小班討論課成績*20%。期末考試成績佔比由過去70%80%降至現在60%。反映學習能力和學習過程表現的平時成績和討論課成績佔比升至40%。這樣做首先減輕學生對期末考試的憂慮和畏懼，可以用一個比較輕鬆的心態真正投入到學習中去。同時也督促學生拋棄“考前突擊”，“死記硬背”的應試學習模式，轉換到更注重培養自己主動學習能力，注重培養自己獨立思考能力等方面。
新的考核方式也包括考查學生團隊合作能力，邏輯表達能力，報告寫作水平，PPT製作水平等多方面。使學生透過學習“數電”課程能夠全方位的鍛鍊自己，切實提高各方面素質。新的考核方式考查期貫穿整個學期，學生平時的課堂學習和小組討論中的表現，都會及時反映在成績中，這樣教師可以及時掌握學生學習狀況改進教法，學生也可以及時瞭解自己的不足加強學習，形成一個有效的“學習、考核、反饋、改進”迴圈，顯著改善教學效果。
3 教學改革的效果
實踐證明教學改革增加了學生的學習熱情，活躍了思維，學習主動性有了提高，取得了顯著的效果，具體表現在如下幾個方面。
3．1加強了學生對知識的理解
新的教學方法增強了學生對知識的理解深度和廣度。比如，傳輸門結構雖然簡單，但組成原理複雜，很多學生理解不透，知其然不知其所以然。透過討論，理解了傳輸門的組成原理和互補結構的必要性。再比如，555定時器結構複雜，應用廣泛，學生不易掌握。透過討論課，學生熟悉了定時器內部結構，對555內部各組成部分的作用有了深入理解。
3．2啟發了學生的創新性
教學改革激發了學生的發散思維，處理問題時更有創新性。例如，討論主從JK觸發器的“一次翻轉”問題時，學生不僅對問題本身有了深入理解，而且在教師啟發下，證明了一種分析主從JK觸發器輸出波形的簡便方法。這種證明方法是本班師生自主創新，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，學生也沒見過的設計題。要求學生有創新性思維，靈活運用所學，用盡量簡潔的電路解決問題。考試結果反映良好，大多數學生都展現了創新性思維。
3．3學生自身感受到了新教學模式的良好效果
任何教學改革，如果要取得成功，都必須要讓學生能切身感受到良好的'效果。在教學改革開始的動員階段，學生對新教學模式的效果心存懷疑。經過一個學期的實踐，學生內心的懷疑消失了，對教學效果普遍持積極肯定的態度。學生們說“……科研創新在近些年已經逐步從考驗個人能力轉換為考驗團隊協作能力。經歷了這學期“數電”的幾次討論課，讓我感受到了團隊協作的重要性，真切地感受到了1+1＞2的事實。從最早開始老師講授全部課程，到現在有一小部分內容需要小組討論學習，這對於我來講也是一個不小的挑戰，很好地培養了我自學能力與自我總結能力。發現問題後經過小組的研究討論，問題便得到了解決。討論課上，老師的引導和啟發讓我對討論內容印象特別深刻，同時也讓我對相關知識有了更深層次的理解……”;“……在這個過程中，學生由一個學習中的被動地位轉換到了主動的地位，學習的積極性提高了，同學們有了主動的意識去學習而不再是被動的了。學生在一個主動的學習過程中學習效率會更高……”。可以看出學生切身感受到了新教學模式的良好效果。4結語“數位電子技術”課程由於其內容複雜、枯燥，教法單一，教學效果一直不盡如人意。提升學生主動性，增加學生學習熱情是改進教學方法的方向。根據教學規律和學生的學習特點，提出了“大班授課，小班討論”的新教學模式，新模式兼顧了大班制和小班制教學的優點，既可以高效率的傳授理論知識，讓學生打下紮實的基礎，培養良好的學習習慣，又可以兼顧新時代學生的學習特點，加強師生互動，培養學生自主學習能力，激發創新精神。實踐結果表明，新教學模式增加了學生的學習熱情，活躍了思維，學習主動性有了提高，取得了良好效果，本次改革也為其它基礎課的教學改革提供了借鑑。
參考文獻
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