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摘要:基于项目驱动式的教学模式是一种把知识转化为技能的教学方式,其目的是充分发挥学生在学习中的主体作用,改革现行的教师将理论知识和技能一味灌输给学生的教学模式,引导学生在实践中掌握知识和技能,提高学生在岗位任职中的分析和解决实际问题的能力。文章结合高职《数字电路》课程实践教学详细叙述了基于项目驱动式的教学项目设计、要求及具体的教学实施方法。
关键词:项目驱动;实践教学;研究
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-864X(2015)01-0050-02
随着《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》、《现代职业教育体系建设规划(2014—2020年)》的颁布,对高职院校的教学,尤其是实践教学提出了更高的要求,高职院校教学如何改革,以满足高职人才培养质量的新要求,成为国内各高职院校研讨和探索热点。“项目驱动式”是国外先进教学普遍采用的教学方法,国内高等教育在开展项目驱动教学方面起步较晚,我们与国外大学相比还存在一定差距。近年来,我院在《数字电路》课程的实践教学中开展了基于项目驱动式教学方法的探索。本文对我院基于项目驱动式《数字电路》课程实践教学的项目设计、要求及具体的教学实施进行了详细阐述。
一、项目驱动式教学的目的
基于项目驱动教学模式是一种把知识转化为技能的教学方式,其目的是充分发挥学生在学习中的主体作用,改革现行的教师将理论知识和技能一味灌输给学生的教学模式,引导学生在“学中做、做中学”,在实践中掌握知识和技能,逐步培养学生积极、自主学习,自我学习的习惯;提高学生在岗位任职中的分析和解决实际问题的能力。
二、《数字电路》课程实践教学项目设计与项目要求
根据《数字电路》课程的特点和数字技术发展现状,结合职业院校的特点、培养目标以及学生的实际情况,我院在实践教学过程中对该课程实践教学项目作如下设计及要求。
编
号 实训项目 学
时 类别 实训内容与要求
1 常用集成门电路
逻辑功能测试 4 必做 1.验证集成门电路的逻辑功能
2.了解各种门电路的逻辑符号
3.了解集成电路的引脚排列规律及使用法
2 组合逻辑电路
的设计 4 必做 1.掌握组合逻辑电路的特点
2.进一步熟悉组合逻辑电路的分析与设计法
3.掌握半加器。全加器的逻辑功能。熟悉它们的典型应用
3 译码显示电路 4 必做 1.熟悉译码器的逻辑功能及典型应用
2.了解译码显示电路的构成原理
3.掌握BCD七段译码/驱动器的使用方法
4 编码器和译码器
应用的设计 4 必做 1.熟悉集成编码器和集成译码器的性能和使用方法
2.学会用二进制译码器设计。实现组合逻辑电路方法
5 触发器 4 必做 1.了解边沿触发器的逻辑功能和触发方式
2.了解不同边沿触发器逻辑功能之间的相互转换
6 计数器及其应用 4 必做 1.掌握中规模集成电路74HC192的使用和功能
2.了解用74HC192构成其他进制计数器的方法
7 移位寄存器 4 必做 1.掌握集成单元双向移位寄存器的功能
2.掌握移位寄存器的测试方法
3.加深对移位寄存器构成的环形计数器和扭环计数器的认识
8 555定时器
及其应用 4 必做 1.熟悉555定时器的工作原理
2.熟悉555定时器的典型应用
3.了解定時元件对输出信号周期及脉冲宽度的影响
9 综合实验
(自选3-5个) 16 自选 能够综合运用所学知识完成一些常见的数字电路的设计并能够实现其功能(如:数字电子钟、多功能信号发生器等)
三、课程实践教学的实施
数字电路课程实践,其主要任务是通过实际工程项目,巩固、加深课程中所学的理论知识、提高实际操作能力;掌握常用电子电路的一般分析、设计方法,提高解决实际问题的能力。
该课程实践的主要内容包括理论设计、硬件安装与调试及写出设计总结报告等。其中理论设计又包括选择总体方案、设计单元电路、选择元器件及计算参数等步骤,是课程设计的关键环节。安装与调试是把理论付诸实践的过程,通过安装与调试,进一步完善电路,使之达到课题所要求的性能指标,使理论设计转变为实际产品。课程设计的总结报告,把理论设计的内容、组装调试的过程及性能指标的测试结果进行全面的总结,把实践内容上升到理论的高度。 1.第一阶段实践教学。
《数字电路》课程第一阶段实践教学分成如下三个步骤进行:
①仪器的使用和元器件的特性、参数测试。
熟悉常用电子仪器、设备的使用方法;门电路、组合逻辑电路、常用触发器、时序逻辑电路等数字电路逻辑功能及参数的测试,中规模集成电路组成及使用时注意的问题;了解电子电路产生干扰和噪声的原因及预防措施。
②提高性实践。
教师给定实训电路、实训内容及要求,让学生独立完成实训步骤、测试方法及仪器的选择、使用等。
③设计性实践。
教师精选部分功能较简单的项目,提出项目功能及要求,让学生独立完成电路设计、元器件选择、电路的安装和调试,拟定测试方法、步骤等。
2.第二阶段实践教学。
《数字电路》课程第二阶段实践教学重点对学生进行综合训练,培养其系统性和整体性技能,得到进行独立产品的设计、调试、综合分析和解决问题的能力。以555定时器为例,主要掌握从单元电路到综合电子系统应考虑的几个方面:
①总体实验方案的选择。
熟悉555定时器的工作原理,以确定选择合适的单元电路。
②元器件的选择。
熟悉常用元器件及单元电路的型号、性能和价格,学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用。
③单元电路间的级联设计。
确定各单元电路以后,还要认真仔细考虑它们之间的级联问题,如:电气特性的配合、信号耦合方式、时序配合,以及相互干扰等问题。否则,将会导致单元电路和总体电路的稳定性和可靠性被破坏,不能正常工作。
3.实践总结。
项目实训完成后,学生必须如实、真实、完整地将实训记录和结果在实践总结报告中反映出来。总结报告应包括实训原理、方法、步骤、现象和数据的记载;最后,认真的对结果进行分析、总结。
四、结束语
基于项目驱动式的教学是建立在构件主义理论基础上的教学方法,经实践证明,不仅有利于培养学生自主学习、分析问题、解决问题的能力,同时也使教师自身的教学水平和专业技能有了较大提高。基于项目驱动式的实践教学需要在具体项目的设计时,从本课程实际应用角度出发,选取一个可以贯穿本课程主要内容的项目,使之在实践教学过程中不断完善,这门课程的实践教学才可能获得成功。
参考文献:
[1]张敬伟,赵岭忠,林煜明.计算机科学与技术专业核心课程教学思考与探索[J].中国电力教育,2012,(17):61-62.
[2]李文敬,刘之家,闭应洲.应用型本科计算机专业实践教学体系的构建与实施[J].计算机教育,2011,(2):103-107.
[3]方跃峰,王晓勇.以创新创业能力培养为核心的计算机专业实践课程教學改革[J].计算机教育,2011,(9).
[4]杨慧炯,韩燕丽.应用型工科院校软件工程专业工程化特色人才培养模式研究[J].计算机教育,2012,(6):19-25.
[5]廖敏.如何提高工业设计专业学生工程设计实践能力[J].科教文汇,2010(12).
[6]冯林,郑薇薇."任务驱动"与"项目驱动"相结合的创新教育研究[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2010(04).
课题项目:本文系江西省社科规划(2014年)“江西高等职业院校基础课教学研究专项规划课题”阶段性研究成果。
关键词:项目驱动;实践教学;研究
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-864X(2015)01-0050-02
随着《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》、《现代职业教育体系建设规划(2014—2020年)》的颁布,对高职院校的教学,尤其是实践教学提出了更高的要求,高职院校教学如何改革,以满足高职人才培养质量的新要求,成为国内各高职院校研讨和探索热点。“项目驱动式”是国外先进教学普遍采用的教学方法,国内高等教育在开展项目驱动教学方面起步较晚,我们与国外大学相比还存在一定差距。近年来,我院在《数字电路》课程的实践教学中开展了基于项目驱动式教学方法的探索。本文对我院基于项目驱动式《数字电路》课程实践教学的项目设计、要求及具体的教学实施进行了详细阐述。
一、项目驱动式教学的目的
基于项目驱动教学模式是一种把知识转化为技能的教学方式,其目的是充分发挥学生在学习中的主体作用,改革现行的教师将理论知识和技能一味灌输给学生的教学模式,引导学生在“学中做、做中学”,在实践中掌握知识和技能,逐步培养学生积极、自主学习,自我学习的习惯;提高学生在岗位任职中的分析和解决实际问题的能力。
二、《数字电路》课程实践教学项目设计与项目要求
根据《数字电路》课程的特点和数字技术发展现状,结合职业院校的特点、培养目标以及学生的实际情况,我院在实践教学过程中对该课程实践教学项目作如下设计及要求。
编
号 实训项目 学
时 类别 实训内容与要求
1 常用集成门电路
逻辑功能测试 4 必做 1.验证集成门电路的逻辑功能
2.了解各种门电路的逻辑符号
3.了解集成电路的引脚排列规律及使用法
2 组合逻辑电路
的设计 4 必做 1.掌握组合逻辑电路的特点
2.进一步熟悉组合逻辑电路的分析与设计法
3.掌握半加器。全加器的逻辑功能。熟悉它们的典型应用
3 译码显示电路 4 必做 1.熟悉译码器的逻辑功能及典型应用
2.了解译码显示电路的构成原理
3.掌握BCD七段译码/驱动器的使用方法
4 编码器和译码器
应用的设计 4 必做 1.熟悉集成编码器和集成译码器的性能和使用方法
2.学会用二进制译码器设计。实现组合逻辑电路方法
5 触发器 4 必做 1.了解边沿触发器的逻辑功能和触发方式
2.了解不同边沿触发器逻辑功能之间的相互转换
6 计数器及其应用 4 必做 1.掌握中规模集成电路74HC192的使用和功能
2.了解用74HC192构成其他进制计数器的方法
7 移位寄存器 4 必做 1.掌握集成单元双向移位寄存器的功能
2.掌握移位寄存器的测试方法
3.加深对移位寄存器构成的环形计数器和扭环计数器的认识
8 555定时器
及其应用 4 必做 1.熟悉555定时器的工作原理
2.熟悉555定时器的典型应用
3.了解定時元件对输出信号周期及脉冲宽度的影响
9 综合实验
(自选3-5个) 16 自选 能够综合运用所学知识完成一些常见的数字电路的设计并能够实现其功能(如:数字电子钟、多功能信号发生器等)
三、课程实践教学的实施
数字电路课程实践,其主要任务是通过实际工程项目,巩固、加深课程中所学的理论知识、提高实际操作能力;掌握常用电子电路的一般分析、设计方法,提高解决实际问题的能力。
该课程实践的主要内容包括理论设计、硬件安装与调试及写出设计总结报告等。其中理论设计又包括选择总体方案、设计单元电路、选择元器件及计算参数等步骤,是课程设计的关键环节。安装与调试是把理论付诸实践的过程,通过安装与调试,进一步完善电路,使之达到课题所要求的性能指标,使理论设计转变为实际产品。课程设计的总结报告,把理论设计的内容、组装调试的过程及性能指标的测试结果进行全面的总结,把实践内容上升到理论的高度。 1.第一阶段实践教学。
《数字电路》课程第一阶段实践教学分成如下三个步骤进行:
①仪器的使用和元器件的特性、参数测试。
熟悉常用电子仪器、设备的使用方法;门电路、组合逻辑电路、常用触发器、时序逻辑电路等数字电路逻辑功能及参数的测试,中规模集成电路组成及使用时注意的问题;了解电子电路产生干扰和噪声的原因及预防措施。
②提高性实践。
教师给定实训电路、实训内容及要求,让学生独立完成实训步骤、测试方法及仪器的选择、使用等。
③设计性实践。
教师精选部分功能较简单的项目,提出项目功能及要求,让学生独立完成电路设计、元器件选择、电路的安装和调试,拟定测试方法、步骤等。
2.第二阶段实践教学。
《数字电路》课程第二阶段实践教学重点对学生进行综合训练,培养其系统性和整体性技能,得到进行独立产品的设计、调试、综合分析和解决问题的能力。以555定时器为例,主要掌握从单元电路到综合电子系统应考虑的几个方面:
①总体实验方案的选择。
熟悉555定时器的工作原理,以确定选择合适的单元电路。
②元器件的选择。
熟悉常用元器件及单元电路的型号、性能和价格,学习数字电路中D触发器、分频电路、多谐振荡器、CP时钟脉冲源等单元电路的综合运用。
③单元电路间的级联设计。
确定各单元电路以后,还要认真仔细考虑它们之间的级联问题,如:电气特性的配合、信号耦合方式、时序配合,以及相互干扰等问题。否则,将会导致单元电路和总体电路的稳定性和可靠性被破坏,不能正常工作。
3.实践总结。
项目实训完成后,学生必须如实、真实、完整地将实训记录和结果在实践总结报告中反映出来。总结报告应包括实训原理、方法、步骤、现象和数据的记载;最后,认真的对结果进行分析、总结。
四、结束语
基于项目驱动式的教学是建立在构件主义理论基础上的教学方法,经实践证明,不仅有利于培养学生自主学习、分析问题、解决问题的能力,同时也使教师自身的教学水平和专业技能有了较大提高。基于项目驱动式的实践教学需要在具体项目的设计时,从本课程实际应用角度出发,选取一个可以贯穿本课程主要内容的项目,使之在实践教学过程中不断完善,这门课程的实践教学才可能获得成功。
参考文献:
[1]张敬伟,赵岭忠,林煜明.计算机科学与技术专业核心课程教学思考与探索[J].中国电力教育,2012,(17):61-62.
[2]李文敬,刘之家,闭应洲.应用型本科计算机专业实践教学体系的构建与实施[J].计算机教育,2011,(2):103-107.
[3]方跃峰,王晓勇.以创新创业能力培养为核心的计算机专业实践课程教學改革[J].计算机教育,2011,(9).
[4]杨慧炯,韩燕丽.应用型工科院校软件工程专业工程化特色人才培养模式研究[J].计算机教育,2012,(6):19-25.
[5]廖敏.如何提高工业设计专业学生工程设计实践能力[J].科教文汇,2010(12).
[6]冯林,郑薇薇."任务驱动"与"项目驱动"相结合的创新教育研究[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2010(04).
课题项目:本文系江西省社科规划(2014年)“江西高等职业院校基础课教学研究专项规划课题”阶段性研究成果。