計(jì)算機(jī)教學(xué)研究論文：數(shù)字電路課程實(shí)施研究性教學(xué)的探討

1、祝嚴(yán)論文堂羸平皆中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)F計(jì)算機(jī)教學(xué)研究論文:數(shù)字電路課程實(shí)施研究性教學(xué)的探討摘要:本文在分析總結(jié)研究性教學(xué)的涵義和目的的基礎(chǔ)上，提出研究性教學(xué)應(yīng)解決的幾個(gè)問題。結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，對數(shù)字電路課程中實(shí)施研究性教學(xué)的具體模式進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：研究性教學(xué)；數(shù)字電路；教學(xué)方法；EDA21世紀(jì)，社會的科技發(fā)展突飛猛進(jìn)，傳統(tǒng)的以簡單的知識傳遞為特征的教學(xué)模式已經(jīng)不適應(yīng)我們對人才培養(yǎng)的需要，以往的教學(xué)是教師在講臺上講解，學(xué)生在下面聽講，再配以學(xué)生練習(xí)和作業(yè)的這種教學(xué)。這種教學(xué)模式是以教師為主導(dǎo)，是一種“灌輸式”的教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容僅僅局限在課本和課堂上，這種教學(xué)模式的缺點(diǎn)是教學(xué)效率低下，學(xué)生在今后的工作中對

2、所學(xué)的知識的實(shí)用性不強(qiáng)?，F(xiàn)如今，世界各國已經(jīng)掀起了新一輪以課程改革為核心的教育改革。改革主要集中在課程目標(biāo)、課程結(jié)構(gòu)、課程形式和課程內(nèi)容等4個(gè)方面。其共同特點(diǎn)是1:1）調(diào)整課程目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；2）完善課程結(jié)構(gòu)，增加基礎(chǔ)課程和選修課程；3）改革課程形式，設(shè)置綜合課程；4）更新課程內(nèi)容，吸納科技文化新成果。為了適應(yīng)當(dāng)今教育改革的特點(diǎn)，我們提出了開展研究性教學(xué)的這種教學(xué)模式。1研究性教學(xué)的涵義研究性教學(xué)這個(gè)詞匯已經(jīng)出現(xiàn)了很多年了，對它的定義也有很多種。根據(jù)高校教學(xué)的特點(diǎn)，所謂研究性教學(xué)，應(yīng)該具有以下4點(diǎn)內(nèi)容：1）教學(xué)的目標(biāo)主要在于過程，培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力，從某種意義上講過程比結(jié)果更為重要

3、。2）實(shí)行教學(xué)與科研的有機(jī)結(jié)合，人才培養(yǎng)與學(xué)科建設(shè)的有機(jī)結(jié)合；3）教學(xué)過程中通過優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)建立一種基于研究探索的學(xué)習(xí)模式，在教學(xué)科研結(jié)合的氛圍中，教師和學(xué)生間相互交流，師生互動；4）讓學(xué)生有機(jī)會參與研究工作，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和研究能力2。2研究性教學(xué)目的研究性教學(xué)的目的有如下3點(diǎn)：1）探索以學(xué)生為本、有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)與科學(xué)研究的教學(xué)模式，推進(jìn)人才培養(yǎng)模式的整體改革；2）通過開展自主學(xué)習(xí)與研究，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索、求實(shí)創(chuàng)新、主動學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣；3）建立學(xué)生學(xué)習(xí)過程的形成性評價(jià)與學(xué)習(xí)效果的終結(jié)性評價(jià)相結(jié)合的考核體系。3研究性教學(xué)應(yīng)解決的幾個(gè)問題3.1研究性課程教學(xué)功能轉(zhuǎn)換要使研究性教學(xué)能順利的

4、開展，有5個(gè)方面轉(zhuǎn)變是必不可少的。1）教學(xué)思路的轉(zhuǎn)變：由“知識點(diǎn)講解型”向“以問題為導(dǎo)向型”轉(zhuǎn)變；2）課程訓(xùn)練環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)變：由“課程訓(xùn)練環(huán)節(jié)單一化”向“多元化課程訓(xùn)練環(huán)節(jié)”轉(zhuǎn)變；3）教師角色的轉(zhuǎn)變：由“灌輸者”向“引導(dǎo)者”轉(zhuǎn)變；4）學(xué)生角色的轉(zhuǎn)變：由“被動接受者”向“自主學(xué)習(xí)者”轉(zhuǎn)變。5）教學(xué)考核方式的轉(zhuǎn)變：由“應(yīng)試型”向“多元型”轉(zhuǎn)變。3.2研究性教學(xué)的方法研究性教學(xué)主要采用以下3種方法。1）問題式教學(xué)方法。問題式教學(xué)方法是指在學(xué)生解決實(shí)際問題的過程中，使學(xué)生形成豐富而靈活的知識基礎(chǔ)，訓(xùn)練解決問題的技能，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的有效動機(jī)和終生學(xué)習(xí)的能力3。在具體實(shí)施的過程中，學(xué)生可以分組活動，一般要求3

5、人以下一組，有些內(nèi)容以學(xué)生自學(xué)為主，祝廣論文塞察平皆、中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)尸課堂內(nèi)不講，但不意味著不學(xué)、不練、不用、不考。但是要求每個(gè)學(xué)生交一份研究報(bào)告，學(xué)生完成研究報(bào)告之后，小組代表當(dāng)堂陳述報(bào)告1215分鐘，教師點(diǎn)評,對學(xué)生研究報(bào)告的寫作及陳述進(jìn)行點(diǎn)評。在這里，學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主動者。學(xué)生在解決問題的過程中，自主查找資料形成解決問題的方法，形成書面報(bào)告，分組討論，最后完成老師交給的任務(wù)。2）啟發(fā)式教學(xué)方法。啟發(fā)式教學(xué)方法是指教師在教學(xué)過程中根據(jù)教學(xué)任務(wù)和學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律，從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，采用多種方式，以啟發(fā)學(xué)生的思維為核心，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，促使他們生動活潑地學(xué)習(xí)的一種教學(xué)指導(dǎo)思想。3）

6、案例式教學(xué)方法。案例教學(xué)法初創(chuàng)于哈佛商學(xué)院。哈佛商學(xué)院將案例教學(xué)法界定為一種教師與學(xué)生直接參與，共同對工商管理案例或疑難問題進(jìn)行討論的教學(xué)方法4。案例式教學(xué)方法的設(shè)計(jì)包括教學(xué)任務(wù)、教學(xué)目標(biāo)、研究性課程教學(xué)設(shè)計(jì)、研究性課程教學(xué)功能轉(zhuǎn)化、課程內(nèi)容框架、課程內(nèi)容主線提煉、訓(xùn)練載體及其設(shè)計(jì)。研究性教學(xué)的基礎(chǔ)、過程、目標(biāo)之間的關(guān)系如圖1所示。圖1研究性教學(xué)的基礎(chǔ)、過程、目標(biāo)之間的關(guān)系4研究性教學(xué)在數(shù)字電路課程中的應(yīng)用數(shù)字電路課程是電子信息及計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)很重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，理論緊密聯(lián)系實(shí)際，實(shí)踐性很強(qiáng)，其在本科課程的體系中占有舉足輕重的地位。傳統(tǒng)的數(shù)字電路教學(xué)是采用講解分立元件的模式，已不能適

7、應(yīng)現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的需求。隨著EDA（ElectronicDesignAutomation）技術(shù)、大規(guī)?？删幊踢壿嬰娐?，社會急需具有理論聯(lián)系實(shí)際、具有現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)的技術(shù)的新一代集成電路設(shè)計(jì)人才5。在數(shù)字電路課程中開展研究性教學(xué)我們采用以下設(shè)計(jì)方案。4.1數(shù)字電路課程教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)1）掌握數(shù)字電子技術(shù)的基本知識、基本理論、基本設(shè)計(jì)方法和實(shí)驗(yàn)技能；2）通過習(xí)題、專題研究等訓(xùn)練環(huán)節(jié)，提高學(xué)生設(shè)計(jì)、分析復(fù)雜電路的能力；為繼續(xù)深入學(xué)習(xí)后續(xù)課程和今后的學(xué)習(xí)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。4.2數(shù)字電路課程教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)數(shù)字電路課程教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容為以下7個(gè)方面:1）建立數(shù)字邏輯電路的概念；2）掌握數(shù)字電路設(shè)計(jì)

8、中的基本方法；3）掌握查閱集成電路手冊和有關(guān)資料的基本方法；4）掌握運(yùn)用集成電路模塊設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)的方法；5）掌握數(shù)字電路的基本實(shí)驗(yàn)和測試方法；6）掌握綜合時(shí)序數(shù)字電路的分析、設(shè)計(jì)方法；7）提高學(xué)生研究問題的能力和創(chuàng)新意識。4.3課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)課程內(nèi)容分為理論和實(shí)踐2個(gè)方面。4.3.1理論課程內(nèi)容1）數(shù)字邏輯基礎(chǔ)；2）邏輯門電路；3）組合邏輯電路；4）時(shí)序邏輯電路；5）可編程邏輯器件；6）A/D轉(zhuǎn)換器與D/A轉(zhuǎn)換器；7）脈沖的產(chǎn)生和整形。4.3.2實(shí)踐課程內(nèi)容1）數(shù)字電路測試實(shí)驗(yàn)操作、基本測試方法和測試技術(shù)2）組合邏輯電路的綜合設(shè)計(jì)；，中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)F（測試、設(shè)計(jì)型）;3）時(shí)序邏輯電路及脈沖波形

9、產(chǎn)生電路的綜合設(shè)計(jì)；4）可編程邏輯器件等電路設(shè)計(jì)；5）綜合數(shù)字電子系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。（注重組合邏輯電路、時(shí)序電路、數(shù)碼顯示電路、存儲器電路、A/D和D/A等電路的系統(tǒng)分析）4.4課程訓(xùn)練載體設(shè)計(jì)訓(xùn)練載體及其設(shè)計(jì)原則：基于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的設(shè)計(jì)原則。需要注意的事項(xiàng)：1）依據(jù)課程內(nèi)容主線提煉主題、設(shè)計(jì)訓(xùn)練載體。訓(xùn)練載體的設(shè)計(jì)一定要緊緊圍繞本課程的內(nèi)容，不能偏離本課程的主要內(nèi)容。2）依據(jù)課程內(nèi)容的邏輯關(guān)系（體現(xiàn)課程內(nèi)容）。可以依據(jù)本課程前后課程內(nèi)容的邏輯關(guān)系設(shè)計(jì)訓(xùn)練載體，比如說我們前面學(xué)過了加法器，在學(xué)習(xí)大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷r(shí)，可以讓學(xué)生用大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷O(shè)計(jì)一個(gè)加法器，充分體現(xiàn)課程

10、內(nèi)容的邏輯關(guān)系。3）分析方法的應(yīng)用及工具使用（運(yùn)用課程基本方法）。運(yùn)用各種分析方法，如簡化法、列舉法、輻射法、推理法等。讓學(xué)生學(xué)會運(yùn)用各種EDA工具軟件，如Quartusn等。4）主要知識點(diǎn)覆蓋（側(cè)重點(diǎn)與覆蓋率）。覆蓋本課程的主要的知識點(diǎn)，但是要注意每個(gè)訓(xùn)練載體要有知識點(diǎn)的側(cè)重，同事注意覆蓋率。5）工作周期與強(qiáng)度6。每個(gè)訓(xùn)練載體要注意學(xué)生工作的時(shí)間與強(qiáng)度，不能是一個(gè)訓(xùn)練載體很難，耽誤很長時(shí)間，或者很簡單，一個(gè)小時(shí)就做完，所以說要考慮這兩個(gè)問題。4.5考核內(nèi)容與形式的設(shè)計(jì)過去我們的考核形式統(tǒng)一為平時(shí)成績占總成績的30%,期末成績占總成績的70%。這種考核形式不能充分體現(xiàn)出來的真實(shí)水平，所以我們對

11、其進(jìn)行了改革，使得考核內(nèi)容與形式多樣化,現(xiàn)在側(cè)重于平時(shí)學(xué)習(xí)過程。其中案例分析及練習(xí)題占20%;專題研究報(bào)告占30%;期末閉卷考試占50%,這樣使學(xué)業(yè)評價(jià)成為學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的過程，充分體現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主體地位。5研究性教學(xué)的體驗(yàn)近幾年來，經(jīng)過在數(shù)字電路課程中運(yùn)用研究性教學(xué)，其優(yōu)勢是顯而易見的。其優(yōu)勢有如下幾點(diǎn):1）通過采用研究性教學(xué)，學(xué)生對理論知識掌握的更加牢固；2）學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力得到很大的提高，同時(shí)帶動了教師的科研水平；3）在數(shù)字電路課程中運(yùn)用研究性教學(xué)，使理論與實(shí)際聯(lián)系的更加緊密；4）充分發(fā)揮了學(xué)生的主動性；5）學(xué)生的就業(yè)率得到了明顯提高。參考文獻(xiàn)：1 馬開劍論現(xiàn)代高等教育課程改革的四個(gè)特點(diǎn)EB/OL.2010-03-052 鄭寶周，李富強(qiáng)，吳莉莉，等.“模擬電子技術(shù)”理論課的研究性教學(xué)探討J.科技信息，20