基于数字电路教学的项目教学

专任教师在专业课程的教学过程中运用项目教学的手段,有利于激发学生的学习兴趣,使学生能更好的自主学习,提高学生的动手能力,将理论更好地运用于实践.

数字电路教学设计项目教学学习兴趣现代化电子技术飞速发展,数字电路更是以系统集成化、设计自动化、用户专业化和测试、智能化的趋势出现.数字电路教学中如何能应对电子技术的发展,同时又遵循高等职业教育以职业为基础、以能力为本、理论够用为度的原则,圆满完成课程的教学任务,用项目教学法是行之有效的手段.

一、关于项目教学法

1.项目教学的概念

项目教学法,是围绕一个实践项目而展开的教学活动,其目的是在项目实施过程中使理论与实践教学同步进行,从而充分调动学生参与的积极性,提高学生解决实际问题的综合能力.

2.项目教学法的关键

项目教学法的关键,是把整个学习过程分解为一个个具体的工程或事件,设计出一个个合适的项目教学方案.这样,不仅传授给学生理论知识和操作技能,更重要的是培养他们的职业能力.

3.项目教学法的优点

项目教学法,是让学生实施一个具体的项目,学生学习的目的很明确,能极大地调动学生的学习积极性,提高学习兴趣.项目教学法大多要分小组完成,通过小组内及小组间的充分交流、讨论、决策等,提高学生合作能力,强化学生的团队意识.而合作能力和团队意识,恰恰是当前社会化大生产所要求的基本素质.项目教学法在实施过程中会涉及到很多学科知识,能促进课程间的整合.

二、项目教学法的教学实践

数字电路课程是高职电气专业一门承上启下的专业基础课,具有较强的逻辑性、应用性和工程实践性.内容包括数字电路基础、组合逻辑电路基础、组合逻辑集成电路、时序逻辑电路基础、时序逻辑集成电路、半导体存储器与可编程逻辑器件、数模和模数转换器和脉冲信号的产生与整形共8章节.按照“以能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体的模块化专业课程体系”的总体教学设计要求,本门课程以培养灵活应用常用数字集成电路来实现逻辑功能的能力为基本目标,打破学科课程的设计思路,紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容,突出工作任务与知识的联系,让学生在职业实践活动的基础上掌握知识,增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性,提高学生的就业能力.本课程可以分成6个项目完成,分别是：全加器电路设计、抢答器的设计与制作、同步计数器电路设计、数字钟电路的设计与制作、用可编程逻辑器件设计数字钟电路和A/D 和D/A 转换功能仿真.第1到3章划为第一个项目,内容是：全加器电路设计.以下就以第一个项目为例完成教学设计.

1.教材分析

这部分内容包含3个章节：数字电路基础、组合逻辑电路基础、组合逻辑集成电路.每章节后面都有本章小结、思考题与习题、技能要求和实训内容以及书最后的实验内容部分.很显然,编者也在强调技能和实训的重要性,但在进行教学设计时采用项目教学法能很好地体现实践能力为主.

2.教学设计

此部分内容重点是掌握逻辑函数的表示方法,会进行逻辑函数的变换和化简；能正确理解基本门电路逻辑功能；会用基本逻辑门电路设计简单组合逻辑电路.如何把内容连贯,用某个项目来体现,我们可以结合实验内容以及常见的电路来解决.那么,学习项目选取的基本依据是该门课程涉及的工作领域和工作任务范围,在具体设计过程中,还以相关专业的典型产品为载体,使工作任务具体化,产生具体的学习项目.项目的难度要适中,要适合学情,让学生都能动手参与,能充分调动他们的积极性,使学习更有目的性,让学生在职业实践活动的基础上掌握知识.本项目内容是全加器的电路设计.采用全加器的设计这样的项目内容,那么,组合逻辑集成电路,此部分章节中的编码器、译码器与数码显示器等内容暂时就使用不到,我们可以把这些内容划分到下一个项目中去,而只是涉及到它的前面一部分内容二进制加法器.这样,不会显得项目量过大,知识太拥挤,学生学习困难的问题.

3.教学过程的组织实施

项目教学法的教学步骤,具体是以下六个步骤：情景设置,操作示范,独立探索,明确项目,协作学习,学习评价.本项目可以包含这几个模块：（1）完成基本门电路的测试；（2）用74LS00实现多种逻辑功能；（3）用基本门电路设计全加器电路.每个模块参考学时都可以是4学时,它们的学习目标不相同,由浅入难,循序渐进,慢慢引导学生掌握理论知识,增加实践经验.每个模块除了列出的工作任务以外,根据学生层次的不同,还可添加相应的拓展知识.模块一逻辑门电路测试工作任务包含测试TTL门电路74LS00、74LS04、74LS20、74LS32、74LS86逻辑功能并记录测试数据和整理归纳总结,列出74LS00、74LS04、74LS32、74LS86 逻辑表达式,状态真值表.它相关的理论知识：基本逻辑运算和复合逻辑运算,基本门电路逻辑功能,逻辑函数的基本表达式.模块二用与非门电路实现多种逻辑功能工作任务有用74LS00实现下列逻辑功能：或非F等于A+B、与或F等于AB+CD、4输入与F等于ABCD、异或和同或.相关理论知识：逻辑代数的基本定律和规则,逻辑函数的化简方法,逻辑函数表达式.模块三全加器的设计与制作工作任务：用基本门电路设计判奇电路,用基本门电路设计半加器电路,用基本门电路设计全加器电路.相关理论知识：组合逻辑电路的分析方法,用基本门电路实现组合逻辑功能.全加器是能够计算低位进位的二进制加法电路,全加器的逻辑图如图所示.

三、项目教学法实施过程的总结

项目教学法要求设置的每一个项目,都是一个实际应用的研究课题,每个课题都或多或少地涉及到其它一些学科.采用分组方式,便于交流与讨论,能更快解决学习中遇到的困难.通过总结每组或每个学生在项目实施过程的动态信息,适时提供相应的技术支持,既能保证项目的有效实施,还能掌握学生的一些个体信息,以实际项目的完成情况来评价学生的学习成绩,真正做到对每一位学生能力的培养和正确的评估.项目教学法充分地体现了现代职业教育的特点和发展方向,实施也没有超越相关教学目标的要求,而使教学目的更明确,采用理论、实训相结合,分组教学、师生互动等多种方法,调动了学生的学习兴趣,取得了明显的教学效果,让学生亲身体验和提高了岗位生活、团结协作的综合应用能力.项目教学法以其独特的优势在职业教育中发挥更大的作用.