数字电子技术课程教学研究心得.doc

数字电子技术课程教学研究心得教学改革研究的原因l 传统教学模式存在的弊端是改革的动因数字电子技术课程的传统教学模式是以教师讲授为主，其弊端主要表现在： （1）教学主要在课堂上进行，其运作受到时空限制，课外领域被明显地忽略或利用不充分； （2）课堂教学主要以教师讲授为主，知识单向传播，缺乏师生互动双向交流； （3）教学过程以教师的作用为主导，学生只能被动接受知识； （4）实验教学模式过时，以验证理论和让学生熟悉仪器操作为主，缺乏学生创新能力培养的有效机制； （5）实验手段落后，以单纯硬件验证为主，缺少现代电子技术实验技术和手段； （6）考核考试方式落后，仅由期末试卷及实验报告的成绩决定课程的学习成绩，缺乏对学生全程学习过程的监督、检测，不利于调动学生的学习积极性。传统的教学模式明显不适应现代教学的要求，无法实现数字电子技术课程的教学目标，必须进行改革与创新。l 将现代激励理论用于教学领域是教学改革的理论依据按照心理学的“双因素论”理论，激励人工作的最有效的因素是一些和工作本身相关的因素，即对工作本身感兴趣。运用到教学领域，就是激发学生学习的主动性和积极性，使学生对课程的学习有兴趣。教学改革与实践的主要进程l 教学改革与实践的主要进程 “数字电子技术课程教学体系构建的研究与实践”项目，起始于2004年。 多年来我们不断探索数字电子技术课程在物理等专业人才培养模式中的作用，积极进行教学思想、教学模式、教学内容、教学技术、教学形式、教学考核等方面的教学改革工作。2004年以来，我们多次修订数字电子技术课程的教学大纲，使其适合学科的不断发展及培养目标的要求。2004年开始，改革传统的以教师为中心的教学模式，探索既能发挥教师主导作用、又能充分体现学生认知主体作用的多样化相结合的主讲式、讨论式、研究式、质疑式等教学模式，以激发学生主动学习的积极性，将教学的聚焦由关注教师怎样教转变到关注学生怎样学。2005年以来，多次立项进行教学改革专题研究. 通过以上教学改革实践，逐步形成以学生为本为教学理念，以理论实践并重、能力素质为先为指导思想，以注重基础、综合应用、提高创新为教学模式，以现代化教学技术为手段，以提高学习绩效为目标，注重学生的全程学习过程，注重对学生进行学习激励，注重培养学生综合素质能力等要素构建的数字电子技术课程教学体系。l 教学改革与实践的主要阶段性成果本成果在研究实践期间取得了如下阶段性成果：主要内容和实践过程l 数字电子技术课程教学大纲建设思路及内容特点制定了数字电子技术教学大纲、数字电子技术实验教学大纲作为教学的基本依据。教学大纲建设的整体思路是，即规定教学的基本内容又规定如何完成教学过程。1）、确定教学基本要求 按照基础知识储量和学科发展增量统筹考虑的原则构建教学内容体系，教学重点放在学习、掌握基本概念、基本分析和设计方法上，并及时跟踪电子技术学科前沿的进展，为学生学习、掌握现代科学技术打下坚实的基础。 数字电子技术是实践性很强的技术基础课，在教学安排上将实验课作为课程内实验环节，理论课和实验课同步进行，理论实践并重。2）、确定教学的要求层次理论课，根据逻辑电路以器件为核心构成、简单的基本逻辑电路改进构成其它逻辑电路、同一类型逻辑电路的分析方法及设计方法相同的知识体系关系，将各章节的内容划分为基础知识、扩展性后续知识及提高性知识三个层次。实验课，根据循序渐进、逐渐提高的原则，将实验内容分为基础性实验、设计性实验和综合性实验三个层次。3）、确定教学模式以激励、调动学生的学习积极性为核心，培养能力为目标，关注学生的学习过程，不同知识内容采用不同的教学模式。理论课，教学模式有主讲式、讨论式、研究式、答疑式、激疑质疑式。实验课，采用学生预习、审查方案、仿真模拟、讲解示范、指导操作、独立操作等教学模式。4）、确定考试考核方式 教学过程是知识消化、理解和升华的过程，各个教学环节之间是相互影响、相互依存的，各个环节的统一协调、齐抓并重是提高教学质量的根本保证，也是培养学生自主学习能力的必要措施。因此，在教学过程中对学生的学习过程实施全程考核。 课程总评成绩 = 平时分（35）+ 实验环节分（35）+期末考试（30）l 用学习激励的教学观念及多种教学模式实践教学体系构建1）、教学观念上实现“5个转变” 在教学的基本属性上，从以教师教为主转变为以学生学为主； 在教学体系中的作用地位上，从以教师为中心转变为以学生为中心； 在课堂教学的信息传输上，由单向传播转变为双向沟通； 在教学管理方式上，从以教师组织教学为主转变为以学生自我控制为主； 在教学培养目标上，从以传授知识为主转变为知识能力并重、促进人的全面发展。以调动学生的学习积极性为核心，为学生创造了宽松的学习环境，使学生对学习本身感兴趣，让学生主动地去获取知识。2）、理论课采用多种教学模式以提高学习绩效 各章节的基础知识、扩展性后续知识及提高性知识三个层次分别采用不同的教学模式。 基础知识 :教师主讲 辅导答疑主讲式教学，充分发挥教师的主导作用，引导学生正确认识、理解、掌握课程的基础知识，教会学生分析、研究数字电子技术的方法。采用答疑的方法解决学生学习过程中的疑难问题。 拓宽性后续知识 ： 师生讨论 激疑质疑讨论式教学，激励学生自主学习探索新知识，培养学生知识综合、知识应用、知识迁移的能力。知识传授和知识能力培养并重。针对某些问题逐步深入地提问，向学生质疑、激疑，以激发学生对所学知识进行深入探索，牢固掌握知识体系、内在联系，提高了学习质量、学习效果。 提高性知识 ： 教师指点 自学研读研究式教学，激励和培养学生自学能力、研究问题的能力，激发学生的求知欲。如采用提交研读报告方式的研究式教学方法激励学生深入研究问题，使其有成就感。3)、实验课采用多种教学模式以激发学习兴趣基础性实验、设计性实验和综合性实验三个层次分别采用不同的教学模式： 基础性实验： 教师为主导 指导操作具体地讲解示范实验方法、指导实验操作，逐步由学生独立完成实验过程。着重培养学生的实验意识、基本实验操作技能和动手能力，为学生后期进行实验学习和研究起示范作用。 设计性实验 ： 学生为主 指导方案给出基本要求，由学生自己设计实验电路并进行电路仿真、确定实验方案、选择实验仪器设备，教师指导方案。着重培养学生数字逻辑电路实验设计能力、创新能力、独立分析思考问题和解决问题的能力。 综合性实验 师生并重 审查方案给出可供选择的实验题目、对每个实验题目的要求及必要的实验原理和实验方法的指导，由学生自己选定要做的实验题目，利用课余时间完成实验内容和实验步骤的设计、电路仿真后实施实验操作，完成实验组装与测试。着重培养学生知识综合能力、灵活应用基本知识、基本理论的能力及实验设计能力。l 构建与培养学生能力相适应的实践教学体系自1999年开始的高等教育扩大招生的政策后，在校的大学生人数成倍增加，高等教育已不再处于精英教育阶段，大学生相互间的水平差异和类型差异不断在增加，这给高质量的电子技术实验教学带来了困难。要解决这一矛盾，需要对原有的培养模式和课程教学体系进行改进，构建与培养学生能力相适应的实践教学体系。1）、按循序渐进、逐渐提高的原则，将实验内容分为基础性实验、设计性实验和综合性实验三个层次，知识结构上相互衔接，由点及面到系统逐渐深入，不同层次采用不同的教学模式，压缩原有大量验证性的基础实验的比例，增加设计性、综合性为主的实验内容。2）、引入电路仿真技术将实验方法由单纯硬件验证向多元化实验方式转移，提高学生应用新技术进行实验的能力和实验创新能力。仿真已成为提高实验教学质量的有效途径，采用计算机模拟进行数字电子技术实验，不仅使实验过程和实际操作相似，还可进行实际无法进行或不能进行的实验内容，例如观测开路、短路、过载等非常情况的影响和后果等，可以提高实验效率，方便进行多种实验方案的比较和优化，提高实验的趣味性，便于学生把更多的精力投入到设计性和综合性的实验中。 3）、开放实验室改进管理模式，向学生提供自主研究、实验的场地，作为实验环节的开拓和延伸，并由学生参与实验室管理，保证实验室的开放时间，培养学生的管理水平及综合素质。 开放实验教学方法：加强教师对开放式实验教学的指导力度，开放实验前，对学生集中辅导, 主要进行管理指导、知识指导，重点讲解共性的问题等。 实验室以多种形式提供学生自主释疑渠道，实验室配备常用仪器使用手册和实验课件供学生查询。引导学生利用计算机网络获取资料信息，借助网络的强大功能查阅实验电路所用到的芯片资料，包括引脚定义、功能表及其技术参数等。学生在开放实验室完成实验的时间不受限制，直到得到满意的实验结果为止。对于难度较大的综合设计性实验，允许学生分阶段来完成。 学生参与开放实验室的管理：为保证实验室的正常运转和开放时间，由高年级的学生参与电子技术开放实验室的管理工作，利用课余时间每周开放812 小时，并制订了“学生负责制管理办法”、“实验室仪器设备管理及使用办法”、“安全保卫及卫生制度”、“事故责任与损坏、丢失赔偿制度”等一系列管理规章制度，通过让学生自己进行管理达到对学生全面素质培养的要求。开放式的实验教学模式，从实验空间、实验时间、实验内容直至实验管理均提供学生自主学习和创新的条件，使学生逐渐克服了以前过于依赖老师的心理，培养他们自觉地发现问题、解决问题的良好实验习惯。学生通过在实验室的各项实践活动，知识综合应用能力、实验技能都得到了很大的提高。4）改革实验考核方式，建立新的学生实验能力评估的全程考核方法，充分调动学生进行科学实验和创造性学习的积极性。5) 明确实验教学中的教学主体为了充分发挥实验教学中教与学的积极性，对教学过程中的主体进行明确：基础性实验以教师为主导，强调学生掌握扎实的基础；设计性实验以学生为主，教师指导实验方案，强调培养学生数字电路实验设计能力、创新能力、独立分析思考问题和解决问题的能力；综合性实验师生并重，强调培养学生知识综合能力、灵活应用基本知识、基本理论的能力及实验设计能力。l 现代教育技术手段的研究与应用 教学手段的现代化在实践先进教学思想和传授教学内容中起着关键性的作用，是联系教与学、教师与学生的纽带，是电子技术课程教学体系构建的重要的组成部分。传统的教学手段，在教的方面存在信息形式过于简单、信息量小、信息保存不方便等缺点；对学而言，存在形象性较差、概念和原理不能分步理解、不能再现等缺点。传统的教学模式难以承担现代教育的要求与适应现代科技的快速发展。CAI技术，为教学手段的改革带来了新的可能与新的方向，将单纯的课堂讲授向多元化教学手段转化，将会显著地提高教学质量和效果。 1）、现阶段的数字电子技术CAI课件研究现状 专业的CAI软件制作者不是数字电子技术课程的专业教师，对课程内容本身没有深刻的理解，所开发出来的软件大多是精彩有余、实用不足。 电子技术专业教师开发的CAI课件比较实用，但由于受自身计算机应用水平的限制，所开发的课件比较简单，大多数情况下只是把计算机组作为一种演示工具、黑板的代替，并没有真正发挥多媒体教学的作用。 利用多媒体CAI教学，这样反而会降低讲课效果。2）、CAI教学的发展趋势 吸收传统教学手段体现教学过程、注重教学内容的演绎过程与步骤清晰便于理解的优点。 传统教学方法与现代的多媒体教学方法各有所长，多媒体教学中要融入传统的教学方法，要有传统教学方法的要素，可以直接在多媒体课件上写写画画，且可擦除。 教师能对整个教学过程进行主导控制，即允许教师能在软件的任何一点上脱离该软件、能从当前教学点上以最短路径转换到所关心的下一教学内容。 现代教育理论要求要注重对学生认知方法论的培养，CAI技术应能引导学生通过发现、探究的途径获取知识。3）、结合课程特点研发CAI 教学课件我们在学习、总结众多多媒体教学课件的优点、经验的基础上，深深地认识到，要深入、完善电子技术课程教学手段的改革，就必须依据课程的特点，全面、有机地使用多媒体技术，为课堂教学艺术增添了新的内涵和特点，使整体教学过程在自然流畅，紧张有序，生动活泼的效果下进行。只有这样，才能充分利用高、新技术带来的优势，把教学手段的改革引向深化与完善。数字电子技术教学课件内容，以教学大纲为基础，组织表现形式融合传统教学方法，既要发挥计算机的特有优点，又要符合学生的认知规律。我们研制电子技术课程教学课件时采用的方法是： 教学目标分析对整门课程及各教学单元进行教学目标分析，以确定当前所学知识的主题。 信息资源设计确定学习本主题所需信息资源的种类和每种资源在学习本主题过程中所起的作用,以及应从何处获取有关的信息资源、如何去获取以及如何有效地利用这些资源等问题。 强化练习设计为学生设计出一套既要反映基本概念、基本原理又要能适应不同学生的要求，可供选择并有一定针对性的自学自测系统。4）、研制的CAI 教学课件的特点： 注重教学过程 现代化教学手段、教育技术中融入传统的教学方法，吸收传统教学手段体现教学过程、注重教学内容的演绎过程与步骤清晰便于理解的优点，既发挥现代教育技术的特有优点，又符合教学规律、学生的认知规律。自测练习课件既提供参考答案，又有分析提示的内容，便于学生对比检查。 具有特色的特殊技术 我们所开发研制的数字电子技术CAI 教学课件，具有特色的特殊技术是： 浮动图技术，相当于扩展了屏幕显示面积，便于对多个问题作对比讲解，改善教学效果。 动态图形组合显示技术，使同时发生的事物呈现在同一个屏幕上，便于观察事物之间的联系。 超文本显示技术，用鼠标单击才出现所需的文本、图像、公式等，避免了大段的文字在屏幕上一次出现。 与教学体系构建相适应的实验教材建设为配合数字电子技术基础课程教学，我们多次编写、修订编写数字电子技术实验教材。新编写、修订的教材具有如下特点： 注重实验方法 硬件实验验证方法、软件仿真相结合。 理论实践并重 既考虑实验教学与理论教学的相关性，又注意使其具有一定的独立性和实用性；既有实验的理论讲述，又有实验方法的说明。 可操作性强 实验预习准备、实验测试及结果，以列表的形式表示，直观明了。 注重能力培养 突出“注重动手、加强实践、培养兴趣、积极创新”的教学理念。 例如，表1是维持阻塞D触发器逻辑功能分析、测试表。功能分析部分要求在实验预习准备时完成，这样可避免实验时的盲目性；功能分析、实验测试一起列表表示，体现理论