谈高职院校数字电子技术课程实验教学的改革(一)

详细内容

　　〔摘 要〕针对高职教育培养高级技术应用型人才的要求，对高职数字电子技术实验教学进行了改革探索，建立适合高职教育培养目标的实验教学体系，革新实验教学内容，探索新的实验教学方法，更新实验教学手段，建立完善保证实验教学质量的考核机制。

　　〔关键词〕 数字电子技术；实验教学；教学改革
　　
　　数字电子技术是高职院校电类各专业的重点课程之一，也是一门实践性很强的技术基础课程，属于学生必须掌握的核心能力。因此实验是该课程教学中不可缺少的重要环节，实验教学的组织与实施是否到位，显得十分关键，它事关所学知识能否得到巩固和拓展，事关学生学习兴趣、动手能力、创新能力及应用理论解决实际问题能力能否得到有效培养。在实验教学方面，如何对旧有模式进行改革创新，以期达到教学目的，笔者近几年来进行了一些初步思考和探索。
　　
　　一、建立相应实验教学体系，革新实验教学内容
　　
　　实验教学要与时俱进，与现代实验技术相结合，既要传授实验技能，又要使学生的思维方式受到启发，促使学生融会贯通地理解和掌握知识。因此实验教学内容的设置首先要考虑教学对象，突出学生的主体地位，一方面要与理论教学的知识点相结合，另一方面还要注意趣味性、实用性和扩展性。要遵循由浅入深由易到难、由基础到综合由理论到创新循序渐进的原则，淘汰与删减陈旧的演示性、验证性实验，增加能培养学生创新意识和动手能力的设计型、综合型实验，按照基础性、综合性和研究性（或应用性）三个层次开展实验教学，各层次在内容上各有侧重，但又相互衔接，使其成为既与理论教学联系紧密，又相对独立、完整的实验教学体系。
　　
　　1．精选基本实验，革新验证型实验
　　根据“以加强基础训练，注重能力培养，贴近生产实际，解决实际问题”的原则，先开设1～2个基础实验，训练学生的基本技能。比如：TTL与非门的逻辑功能和电压传输特性的测试是一个传统实验，通过实验使学生熟练掌握基本实验仪器的使用，重点掌握与非门的逻辑功能及电压传输特性的测试方法。而在后面制定每个实验项目的实验内容时，首先是验证工作，而后是设计内容〔1〕。例如“数据选择器”实验内容部分，首先是验证8选1数据选择器的逻辑功能，然后再用8选1数据选择器设计一个三输入多数表决电路，和用双4选一数据选择器及与非门实现一个全加器的设计等内容，这样的实验，不仅巩固理论课的学习，进一步掌握基本概念和基本技能，而且提高了学生的学习兴趣和积极性，使学生收获更大。
　　
　　2．开设设计性、综合性实验
　　设计性、综合性实验有利于提高学生专业知识的应用能力和实验技能。在设计性的实验中，以学生动手为主，教师辅导为辅，只给出设计要求、简单的设计原理和设计思路，中间过程需学生自由发挥，自己去查询资料和设计电路，直至最后安装调试完成。如设计一个数字密码锁、四人抢答器，让学生根据给定的实际问题用实验室所有的集成块目录，按照所学进行逻辑电路的设计，自行从列真值表→用卡诺图化简→写出最简表达式→画出逻辑电路图→选择元器件→连接电路直至调试完成设计任务。对于同一个实验可以有多种不同的方案。教师则根据学生的需要，适当解释、引导学生进行思考、交流。这样的实验训练了学生用所学数字电子技术知识解决实际问题的能力，为学生以后设计电路打下良好的基础。在综合性实验中，注重培养学生综合运用所学知识的能力，使学生受到更为实际、全面的科学研究训练。综合设计实验的特色就是没有现成的模式可循，需要设计和调试的电路规模比较大，知识点比较多。例如：交通信号灯、智力竞赛抢答器、汽车尾灯控制电路等综合设计项目，要求学生运用所学的理论知识，在教师的指导下，独立地进行设计与安装调试。学生接受任务后，首先形成设计思想、构思设计方案，然后进行单元电路设计，选择合适的元器件，计算参数，设计原理初图、审图，最后进行安装调试。在调试过程中，学生自己动手分析解决实验中出现的问题。实践证明，设计性、综合性实验虽然有一定的难度，但对学生很有吸引力，能使学生从应付实验变为主动参与和探索实验，不仅提高了基本操作能力，也发挥了学生的主观能动性和创造性。
　　
　　二、注重教学方式，培养学生实验能力
　　
　　多年来，实验课的教学一直都采用被动式的教学模式，总是在实验课前教师尽可能地准备好一切仪器设备，课中教师对实验目的、原理、要求、实验步骤、实验仪器的使用、注意事项、数据处理以及如何操作等等，做详细的讲解甚至演示一遍，学生只是机械地模仿。按照这种依赖性很大的教学方式，学生完全处于被动地位，缺乏主动学习与探索精神，极大地限制了学生的思维，不利于培养学生的思维能力和创新能力，且容易挫伤学生的创新性、积极性、主动性和独立性。因此，笔者认为数字电子技术实验课的教学应充分发挥教师的主导作用，突出学生的主体地位，在时间和空间上给学生一定的自由度，使他们独立思考、自己动手，在主动学习中得到锻炼、提高能力。
　　
　　1．加强实验过程管理，提高实验教学水平
　　为保证实验顺利进行，达到实验目的，实验过程由预习、操作和总结三部分组成。实验预习是做好实验的前提，是保证实验正常进行以及能够分析和解决实验现象的一个重要环节，因此，在每次实验课前教师预先布置下堂实验课的实验内容，使学生实验前有充分的时间进行预习，了解实验的目的，初步熟悉实验步骤，真正做到有的放矢。实验课上，教师要做到精讲，只强调实验有关的注重事项，把更多的时间留给学生，让学生独立完成实验，实验操作中教师要勤于指导，及时发现学生在实验中存在的问题，纠正不正确的实验操作方法，有针对性地加以引导，促使学生积极思考，真正使他们成为实验的主体。实验结束后，要求学生整理数据、绘制图表，得出结论，回答思考问题，撰写实验总结报告。通过加强实验过程的管理，使教师的主导作用和学生的主体作用有机结合，有利于调动学生的主观能动性，锻炼学生独立分析问题和解决问题的能力，有效提高实验教学水平。