趙年順 周云艷

【摘 要】在當(dāng)前應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)下，傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)模式已與以實(shí)踐為目的的現(xiàn)代技術(shù)脫節(jié)，所培養(yǎng)的人才很難勝任現(xiàn)代先進(jìn)科技的技術(shù)需求。本文對(duì)數(shù)字電子技術(shù)傳統(tǒng)教學(xué)模式的授課過(guò)程及知識(shí)接受效率進(jìn)行分析。提出了討論、實(shí)踐、知識(shí)轉(zhuǎn)授的教學(xué)模式，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。采用創(chuàng)新教學(xué)后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和理解有明顯提高，并能很好地將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電子技術(shù)；主動(dòng)學(xué)習(xí)；思維慣性；虛擬仿真

中圖分類(lèi)號(hào)： TN79-4；G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）18-0102-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.18.046

【Abstract】Under the talent training target of applied type， the traditional cramming teaching model has been disconnected with the modern technology which aims at practice. The trained personnel are difficult to meet the technical requirements of modern advanced technology. This paper analyzes the teaching process and knowledge absorption efficiency of the traditional teaching mode in the digital electronic technology. The teaching mode of discussion， practice and knowledge transfer has been proposed， and the passive learning has been changed into active learning. After the adoption of innovative teaching， we found that the students knowledge and the understanding of knowledge have improved significantly. Importantly， they could well apply their knowledge to practice.

【Key words】Digital electronic technology； Active learning； Thinking inertia； Virtual simulation

0 引言

應(yīng)用型人才是當(dāng)前社會(huì)各行業(yè)特別是一些高新技術(shù)行業(yè)所不可或缺的。因此，應(yīng)用型人才培養(yǎng)也是各高校教育改革的目標(biāo)和方向。這既要求學(xué)生能扎實(shí)地掌握課本上的基礎(chǔ)理論知識(shí)，又能很好地將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去。

數(shù)字電子技術(shù)是工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)如電子信息工程、機(jī)械電子、自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)的主要技術(shù)課程，內(nèi)容涵蓋了數(shù)字電路、集成電路和邏輯芯片相關(guān)分析與設(shè)計(jì)。隨著電子技術(shù)的集成化、智能化發(fā)展，數(shù)字電子技術(shù)的教學(xué)改革勢(shì)在必行。

1 傳統(tǒng)教學(xué)模式的存在的問(wèn)題

1.1 偏重知識(shí)的“教”而忽略了“學(xué)”

傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)采用單純聽(tīng)講的方式，只注重理論知識(shí)的傳統(tǒng)，無(wú)法使學(xué)生建立電路系統(tǒng)的概念，更無(wú)法將理論應(yīng)用于實(shí)踐，這阻礙了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式只注重“教”而忽略了“學(xué)”，這種傳授型教學(xué)模式一味地將知識(shí)點(diǎn)灌輸給學(xué)生而忽略了學(xué)生的“學(xué)”，不考慮學(xué)生能掌握多少知識(shí)，也不考慮學(xué)生的個(gè)體差異。我們知道，教師就像醫(yī)生對(duì)每位病人對(duì)癥下藥一樣，對(duì)每位學(xué)生也應(yīng)采用不同的方式和方法教學(xué)，否則，學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性下降，可創(chuàng)造的空間就太少。這樣就與應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)背道而馳。

據(jù)國(guó)外權(quán)威部門(mén)調(diào)查分析，學(xué)生在被動(dòng)學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)效率很低。其中，學(xué)生一味的聽(tīng)講，接收知識(shí)的留存率只有5%，而學(xué)生單純以閱讀的方式接收知識(shí)，留存率為10%。如果講授過(guò)程中配合視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的動(dòng)畫(huà)效果，留存率則上升到20%，如果將過(guò)程演示給同學(xué)們看，知識(shí)的留存率將上升到30%。但是，這些都屬于被動(dòng)學(xué)習(xí)的范疇，留存率不能得到有效提高，教學(xué)模式?jīng)]有本質(zhì)改變，從根本上還是不能滿(mǎn)足應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求。

1.2 缺乏現(xiàn)代化課堂教學(xué)理念

俗話(huà)說(shuō)興趣是最好的老師，教師講授的方式再多樣，也只是“教”的一面，只有讓學(xué)生掌握 “學(xué)”的一面，充分發(fā)揮學(xué)生的自由度，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的求知欲望，才能讓學(xué)生充分理解和掌握知識(shí)。此外，課本的知識(shí)只是原有技術(shù)的總結(jié)和概括，課堂上如果沒(méi)有學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的環(huán)節(jié)，就無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生去掌握課本以外的社會(huì)前沿的知識(shí)，那么學(xué)生掌握的知識(shí)就會(huì)與市場(chǎng)脫節(jié)，也就不適應(yīng)技術(shù)革新發(fā)展的需求。這樣學(xué)生在電路分析和設(shè)計(jì)方面都得不到鍛煉，只是機(jī)械地接受理論，主觀(guān)能動(dòng)性不能有效發(fā)揮，培養(yǎng)出的學(xué)生也就缺乏創(chuàng)造力思維，更沒(méi)有創(chuàng)新可言。

1.3 缺乏現(xiàn)代化教學(xué)工具

隨著技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)手段也在不斷變更，傳統(tǒng)教學(xué)只是簡(jiǎn)單地采用口授，其次是采用粉筆加PPT的形式，雖然PPT教學(xué)也算比較現(xiàn)代的教學(xué)方式，它可以將知識(shí)點(diǎn)展示在黑板上，但是學(xué)生在接受知識(shí)的方式上并無(wú)二致，這種從教授—多媒體—學(xué)習(xí)的模式往往割裂了老師和學(xué)生之間的直接聯(lián)系，達(dá)不到提升教學(xué)效果的作用。

2 創(chuàng)新教學(xué)思維模式探討

2.1 重構(gòu)學(xué)習(xí)流程

重構(gòu)學(xué)習(xí)流程，即將被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。教師的“教”只是知識(shí)傳遞的第一階段，如果不能讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納吸收，信息將無(wú)法傳遞。學(xué)生們也將缺乏熱情和積極性并充滿(mǎn)了挫敗感。因此，需要重構(gòu)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程。

首先需要培養(yǎng)學(xué)生的思維習(xí)慣，即通過(guò)讓學(xué)生加入討論，教師做好學(xué)生的“方向盤(pán)”作用，如在講授數(shù)字電子技術(shù)理論知識(shí)后，在電腦上構(gòu)建電路的數(shù)學(xué)模型，讓學(xué)生們對(duì)電子線(xiàn)路的運(yùn)行行為進(jìn)行分析，可以分小組進(jìn)行討論，得出結(jié)論，最后與電腦仿真得到的結(jié)果相比較。也可以將完整的電子線(xiàn)路模型去掉部分元件，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)來(lái)填充元件，討論方案的可行性。教師只在其中起到拋磚引玉的效果，讓學(xué)生掌握課堂的節(jié)奏。

此外是利用實(shí)踐教學(xué)來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的熱情，在教授這種雙邊活動(dòng)中，沒(méi)有熱情的學(xué)生就沒(méi)有好的教學(xué)效果，在多年的教學(xué)中總結(jié)得到，只有讓學(xué)生們參與實(shí)踐，培養(yǎng)他們的探究精神，包括分析和設(shè)計(jì)各種電路模型方案，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，不局限于課堂也不局限于課本，才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提高他們的創(chuàng)造性思維。也就是改變以往固定“教”的授課模式，形成一種融合了引導(dǎo)、互動(dòng)、提問(wèn)、思考、設(shè)計(jì)的“活力式”教學(xué)法。

當(dāng)今學(xué)生由于可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接受各方面最新知識(shí)，往往好奇、疑惑、求知欲望較高，對(duì)各類(lèi)新鮮事物充滿(mǎn)興趣，而對(duì)單調(diào)枯燥的課堂教學(xué)表現(xiàn)得不耐煩。因此，在課堂教學(xué)中采用靈活多變的教學(xué)模式，使不同的學(xué)生都能對(duì)所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生興趣。如將學(xué)生分成各個(gè)小組，以討論的形式促進(jìn)知識(shí)的吸收。不愛(ài)討論的學(xué)生則以尋找伙伴的形式來(lái)合作完成實(shí)踐設(shè)計(jì)課題，在設(shè)計(jì)過(guò)程吸收所學(xué)理論知識(shí)。這種討論式、伙伴式、探究式教學(xué)模式，可以完全活躍課堂氣氛，保持了學(xué)生的活力和熱情。

其次是采用讓學(xué)生教授他人的形式，充分發(fā)揮學(xué)生的主人翁意識(shí)，讓學(xué)生來(lái)主動(dòng)規(guī)劃所學(xué)知識(shí)和內(nèi)容并進(jìn)行歸納和總結(jié)，通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)查閱或與他人討論完成知識(shí)積累，有疑問(wèn)的可以先與老師進(jìn)行交流，最終將自己所理解的知識(shí)和風(fēng)格呈現(xiàn)給同學(xué)，以此促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)，現(xiàn)代所提倡的翻轉(zhuǎn)課堂模式也是該模式的一部分，它與講授式、討論式學(xué)習(xí)相融合，使學(xué)生在學(xué)習(xí)上更靈活，更主動(dòng)，即提高了學(xué)習(xí)興趣，對(duì)知識(shí)的吸收也更加牢固。

國(guó)外的一項(xiàng)調(diào)查充分說(shuō)明了重構(gòu)學(xué)習(xí)流程的重要性。其中指出，學(xué)生積極討論可以掌握知識(shí)的50%，采用實(shí)踐的模式，將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中可以提高知識(shí)留存率到75%，而教授給他人的方法可以將知識(shí)留存率提高到90%。由此可見(jiàn)，重構(gòu)學(xué)習(xí)流程是非常有必要的。三種方式相輔相成，相互融合，對(duì)信息的傳遞起到關(guān)鍵作用，促進(jìn)了理論知識(shí)的吸收內(nèi)化。

2.2 改革教學(xué)手段和評(píng)價(jià)體系

改革教學(xué)手段和評(píng)價(jià)體系，特別是采用計(jì)算機(jī)軟件輔助教學(xué)如EDA技術(shù)、Multisim等虛擬仿真軟件。數(shù)字電子技術(shù)的邏輯性很強(qiáng)，它不僅要求學(xué)生掌握理論知識(shí)，還需要學(xué)生掌握設(shè)計(jì)方法和實(shí)踐應(yīng)用的能力。采用軟件仿真的形式構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，不僅能真實(shí)地演示電路工作狀態(tài)，還能虛擬電路電流的流向，使學(xué)生對(duì)電路知識(shí)產(chǎn)生濃厚的興趣。

我們知道，傳統(tǒng)教學(xué)模式不能直觀(guān)展現(xiàn)數(shù)字電路，學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)只能死記硬背，知識(shí)的吸收率自然非常低，通過(guò)虛擬仿真軟件的應(yīng)用構(gòu)建各種數(shù)字電路，如構(gòu)建RS觸發(fā)器，虛擬輸入高、低電平信號(hào)，在輸出端直觀(guān)地看到電壓的高低變化，清楚地展示了輸出端的保持、低電平、高電平、不定態(tài)的系列過(guò)程。在搭建電路時(shí)，既可以虛擬小燈泡演示高低電平，也可以虛擬電壓表測(cè)量輸出電壓值，這演示過(guò)程中還可以加入討論環(huán)節(jié)，這樣學(xué)生很容易對(duì)觸發(fā)器的知識(shí)和相關(guān)工作原理進(jìn)行記憶和理解。

虛擬仿真軟件還可以應(yīng)用在驗(yàn)證性場(chǎng)合。通過(guò)小組討論和實(shí)踐的方式，學(xué)生可以自由設(shè)計(jì)各類(lèi)電路，在課堂上，教師可以對(duì)學(xué)生所設(shè)計(jì)的各類(lèi)方案進(jìn)行驗(yàn)證。從而加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解。該過(guò)程即節(jié)省時(shí)間又可以降低成本。學(xué)生不僅知道了如何連接電路，也知道了錯(cuò)誤的連接方式會(huì)產(chǎn)生哪些錯(cuò)誤的結(jié)果。真正地提高了學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。

此外，教學(xué)評(píng)價(jià)體系也作出相應(yīng)地改革，理論考核不再是唯一的手段，技能考核更加的注重，這樣才能將教師的教學(xué)重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到學(xué)生的素質(zhì)教育上，建立應(yīng)用型人才培養(yǎng)觀(guān)。如課堂積極討論、設(shè)計(jì)數(shù)字電路實(shí)物、學(xué)生講課評(píng)分，以此來(lái)切實(shí)做好學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，使學(xué)生們掌握分析問(wèn)題的能力，并在此基礎(chǔ)上能不斷創(chuàng)新，開(kāi)拓進(jìn)取，滿(mǎn)足社會(huì)需求。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)創(chuàng)新改革證明，教師在教授知識(shí)的過(guò)程中，應(yīng)化學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)，積極引入討論、實(shí)踐、和給學(xué)生創(chuàng)造授課的方式。通過(guò)小組討論、伙伴式實(shí)踐設(shè)計(jì)，探究更多課外知識(shí)的思維方式，順應(yīng)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，將應(yīng)用型人才培養(yǎng)落實(shí)到實(shí)處。此外，將虛擬仿真技術(shù)引入數(shù)字電子技術(shù)相關(guān)理論教學(xué)中，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的極性性和創(chuàng)造性思維，對(duì)理論知識(shí)的掌握更加牢固，活躍了課堂教學(xué)，使課堂教學(xué)化枯燥為生動(dòng)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維模型，為適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)需求打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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