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在當(dāng)前的發(fā)展進(jìn)程中,我國(guó)科技的飛速發(fā)展帶動(dòng)了各行各業(yè)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。在數(shù)字電視領(lǐng)域,從最初的安裝到使用,再到售后的數(shù)字電視維護(hù)等方面都是需要技術(shù)支持。基于目前我國(guó)數(shù)字電視發(fā)展飛速,作為技術(shù)人員來(lái)說(shuō),要從源頭上進(jìn)行把控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)字電視使用過(guò)程中可能存在的隱患,并排除隱患。唯有,才能夠更好的提升用戶(hù)的使用感受,推動(dòng)整個(gè)數(shù)字電視行業(yè)的整體發(fā)展。
2數(shù)字電視常見(jiàn)故障
相對(duì)于傳統(tǒng)的電視技術(shù)來(lái)說(shuō),數(shù)字電視的誕生是源于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及數(shù)字技術(shù)的使用。所以在進(jìn)行數(shù)字電視的故障檢查時(shí),其故障往往也是源于數(shù)字技術(shù)進(jìn)行故障的查詢(xún)。首先,頻道搜索故障。在數(shù)字電視使用的過(guò)程中,往往會(huì)出現(xiàn)這樣的情況:鄰居家的電視能夠搜索到一百多個(gè)頻道,但自己家的電視往往只能搜索到幾十個(gè)頻道。遇到這種現(xiàn)象就首先要意識(shí)到進(jìn)行線(xiàn)路檢測(cè)。其次,無(wú)圖像故障。這種故障往往是在數(shù)字電視安裝之初出現(xiàn),或者是在用戶(hù)搬家過(guò)程中自行接線(xiàn)造成這種現(xiàn)象。遇到這種問(wèn)題,技術(shù)人員首先要想到的是線(xiàn)頭與插孔是否相對(duì)應(yīng)。其三,馬賽克故障。即在看電視的過(guò)程中,畫(huà)面會(huì)突然卡住不動(dòng),或者是圖像在動(dòng),但是屏幕上卻出現(xiàn)大量的馬賽克。造成馬賽克的原因主要是數(shù)字頻道與模擬頻道間的非線(xiàn)性產(chǎn)物。其次是用戶(hù)家中裝修鋪設(shè)的電視電纜及器件不合格,造成網(wǎng)絡(luò)的阻抗不匹配(信號(hào)反射過(guò)大)引起QAM信號(hào)嚴(yán)重畸變或信號(hào)功率電平衰減嚴(yán)重造成的。最后,機(jī)頂盒故障。常見(jiàn)的如機(jī)頂盒漏電、畫(huà)面滾屏、無(wú)法開(kāi)機(jī)、空頻道、缺頻點(diǎn)和信號(hào)中斷等。
3數(shù)字電視故障判斷及排除對(duì)策
盡管數(shù)字技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)相對(duì)成熟。但在任何一個(gè)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中,都存在利弊兩個(gè)因素。數(shù)字電視的運(yùn)行原理是通過(guò)對(duì)幾套節(jié)目進(jìn)行壓縮編碼,從而讓節(jié)目能夠在模擬頻道內(nèi)進(jìn)行傳輸,到達(dá)用戶(hù)終端。而在數(shù)字電視使用的過(guò)程中,其所有故障的出現(xiàn)都是源于信號(hào)傳輸問(wèn)題。一旦信號(hào)傳輸出了問(wèn)題,必然會(huì)導(dǎo)致用戶(hù)終端的數(shù)字電視無(wú)法觀(guān)看。所以對(duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō),要快速的對(duì)存在的故障進(jìn)行合理判斷,才能夠確保在第一時(shí)間為用戶(hù)查找出問(wèn)題的成因,用最短的時(shí)間來(lái)解決數(shù)字電視使用過(guò)程中出現(xiàn)的各種故障。
3.1技術(shù)人員自身素質(zhì)的提升對(duì)于數(shù)字電視技術(shù)人員來(lái)說(shuō),通過(guò)學(xué)習(xí)不斷提升自身對(duì)數(shù)字技術(shù)的了解和認(rèn)知,是推動(dòng)數(shù)字技術(shù)人員更快速解決問(wèn)題的根本原因。通過(guò)自身技術(shù)水平的提升,能夠推動(dòng)其在數(shù)字故障排除過(guò)程中問(wèn)題診斷和解決的效率。
3.2快速實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視故障排除的技巧
3.2.1頻道搜索不全問(wèn)題的快速解決解決的數(shù)字電視頻道搜索不全故障一查線(xiàn)路,二查電壓,三查網(wǎng)絡(luò)。排除該問(wèn)題時(shí),首先需要對(duì)接線(xiàn)的規(guī)范性進(jìn)行查驗(yàn)。在具體的分線(xiàn)過(guò)程中,用戶(hù)應(yīng)該使用分支分配器來(lái)進(jìn)行不同接線(xiàn),以確保收視的準(zhǔn)確性。如果在接線(xiàn)過(guò)程中,沒(méi)有合理的將不同的分支進(jìn)行有效區(qū)隔,而是將所有的線(xiàn)頭都纏在一起,那么就很容易造成這種信號(hào)搜索不全的現(xiàn)象發(fā)生。其次是各個(gè)接線(xiàn)的絕緣外殼是否完整。如果某根線(xiàn)的絕緣外殼出現(xiàn)問(wèn)題,從而導(dǎo)致漏電,這也有可能造成頻道搜索不全的現(xiàn)象發(fā)生。其次是室外分配網(wǎng)絡(luò)的檢查。如果分配網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題,也是有可能導(dǎo)致問(wèn)題的發(fā)生。
3.2.2數(shù)字電視無(wú)圖像問(wèn)題的快速解決在進(jìn)行數(shù)字電視使用的過(guò)程中,無(wú)圖像問(wèn)題也是令用戶(hù)十分頭疼的事情。遇到這種問(wèn)題,先查接線(xiàn)是否正確。一般說(shuō)來(lái),數(shù)字電視的有線(xiàn)借接口分為輸入和輸出兩個(gè)方面。所以在進(jìn)行這兩個(gè)插孔的使用時(shí),需要嚴(yán)格規(guī)范。一般說(shuō)來(lái),視頻線(xiàn)的外殼顏色為黃色,音頻線(xiàn)的外殼為白色,所以進(jìn)行連接時(shí)一定要注意對(duì)兩個(gè)線(xiàn)進(jìn)行明顯的區(qū)分。第二個(gè)就是用戶(hù)的電壓檢測(cè)。一般說(shuō)來(lái),過(guò)低的電壓無(wú)法帶動(dòng)電視啟動(dòng),自然也就會(huì)造成數(shù)字電視使用無(wú)圖像現(xiàn)象。第三方面是數(shù)字電視的授權(quán)問(wèn)題。一般這種情況會(huì)在電視屏幕上出現(xiàn)“該頻道未授權(quán)”的字樣。在這種情況下只需要聯(lián)系售后人員進(jìn)行權(quán)限的開(kāi)通即可。
關(guān)鍵詞:EDA技術(shù),項(xiàng)目化教學(xué)方法,課程改革
EDA技術(shù)是以數(shù)字電子技術(shù)課程知識(shí)為基礎(chǔ),具有較強(qiáng)實(shí)踐性、工程性的專(zhuān)業(yè)課程。將數(shù)字電路設(shè)計(jì)從簡(jiǎn)單元器件單元電路設(shè)計(jì),EWB軟件仿真提到了更高一級(jí)的可編程操作平臺(tái)上,進(jìn)一步鞏固和提高學(xué)生電子電路綜合設(shè)計(jì)能力。但是,傳統(tǒng)的教學(xué)模式是將兩門(mén)課程分開(kāi),先上數(shù)字電路,后上EDA技術(shù),分兩學(xué)期授課。這樣的教學(xué)模式存在弊端,減弱了課程之間的聯(lián)系,降低了學(xué)生對(duì)數(shù)字電路理論的認(rèn)識(shí)程度。通過(guò)對(duì)EDA技術(shù)課程的教學(xué)改革,以實(shí)訓(xùn)的方式采用項(xiàng)目教學(xué)法,使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)掌握EDA技術(shù)基礎(chǔ)及其實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),從數(shù)字系統(tǒng)的單元電路,如譯碼器、計(jì)數(shù)器等入手,加深對(duì)數(shù)字電路基礎(chǔ)理論的認(rèn)識(shí),逐漸完成數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
1. EDA技術(shù)及其在教學(xué)中的應(yīng)用
1.1 EDA技術(shù)
EDA技術(shù)即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronic DesignAutomation)是以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái),融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果而形成的一門(mén)新技術(shù)畢業(yè)論文格式,是一種能夠設(shè)計(jì)和仿真電子電路或系統(tǒng)的軟件工具。采用”自頂向下”的層次化設(shè)計(jì),對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和功能劃分,系統(tǒng)的關(guān)鍵電路用一片或幾片專(zhuān)用集成電路(ASIC)實(shí)現(xiàn),然后采用硬件描述語(yǔ)言(HDL)完成系統(tǒng)行為級(jí)設(shè)計(jì),最后通過(guò)綜合器和適配器生成最終的目標(biāo)器件。圖1為一個(gè)典型的EDA設(shè)計(jì)流程。
圖1 EDA設(shè)計(jì)流程圖
1.2 EDA技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用
在教學(xué)過(guò)程中,EDA技術(shù)利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,以及配有輸入輸出器件(開(kāi)關(guān)、按鍵、數(shù)碼管、發(fā)光二極管等)、標(biāo)準(zhǔn)并口、RS232串口、DAC和ADC電路、多功能擴(kuò)展接口的基于SRAM的FPGA器件EDA硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái),使得在電子設(shè)計(jì)的各個(gè)階段、各個(gè)層次可以進(jìn)行模擬驗(yàn)證,保證設(shè)計(jì)過(guò)程的正確性。從而使數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)起來(lái)更加容易,讓學(xué)生從傳統(tǒng)的電路離散元件的安裝、焊接、調(diào)試工作中解放出來(lái),將精力集中在電路的設(shè)計(jì)上。同時(shí),采用EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路設(shè)計(jì),不但提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性,也增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性,方便學(xué)生對(duì)電路進(jìn)行修改、升級(jí),讓實(shí)驗(yàn)不在單調(diào)的局限于幾個(gè)固定的內(nèi)容,使教學(xué)更上一個(gè)臺(tái)階,學(xué)生的開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力進(jìn)一步得到提高。
2.課程教學(xué)改革實(shí)施
2.1課程改革思路
課程改革本著體現(xiàn)鞏固數(shù)字電路基礎(chǔ),掌握現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的原則來(lái)處理和安排EDA技術(shù)教學(xué)內(nèi)容。打破傳統(tǒng)的從EDA技術(shù)概述、VHDL語(yǔ)言特點(diǎn)、VHDL語(yǔ)句等入手的按部就班的教學(xué)方法,以設(shè)計(jì)應(yīng)用為基本要求,開(kāi)發(fā)基于工作過(guò)程的項(xiàng)目化課程,以工作任務(wù)為中心組織課程內(nèi)容,讓學(xué)生在完成具體項(xiàng)目的過(guò)程中來(lái)構(gòu)建相關(guān)理論知識(shí)。將EDA技術(shù)分為四個(gè)方面的內(nèi)容,即:可編程邏輯器件、硬件描述語(yǔ)言、軟件開(kāi)發(fā)工具、實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng),其中,可編程邏輯器件是利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的載體,硬件描述語(yǔ)言是利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要表達(dá)手段,軟件開(kāi)發(fā)工具是利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的智能化的自動(dòng)設(shè)計(jì)工具,實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)則是利用EDA技術(shù)進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的下載工具及硬件驗(yàn)證工具。采用項(xiàng)目化教學(xué)方法,以實(shí)訓(xùn)的方式展開(kāi),讓學(xué)生在“學(xué)中做,做中學(xué)”。
2.2課程改革措施
以電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)為基點(diǎn),從實(shí)例的介紹中引出VHDL語(yǔ)句語(yǔ)法內(nèi)容。在典型示例的說(shuō)明中,自然地給出完整的VHDL描述,同時(shí)給出其綜合后的表現(xiàn)該電路系統(tǒng)功能的時(shí)序波形圖及硬件仿真效果。通過(guò)一些簡(jiǎn)單、直觀(guān)、典型的實(shí)例畢業(yè)論文格式,將VHDL中最核心、最基本的內(nèi)容解釋清楚,使學(xué)生在很短的時(shí)間內(nèi)就能有效地掌握VHDL的主干內(nèi)容,并付諸設(shè)計(jì)實(shí)踐。這種教學(xué)方法突破傳統(tǒng)的VHDL語(yǔ)言教學(xué)模式和流程,將語(yǔ)言與EDA工程技術(shù)有機(jī)結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果,同時(shí)大大縮短了授課時(shí)數(shù)。表1為課程具體內(nèi)容及實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)分配。
能力
目標(biāo)
學(xué)習(xí)情境
項(xiàng)目載體
課時(shí)
QuartusⅡ開(kāi)發(fā)工具使用能力
QuartusⅡ開(kāi)發(fā)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
二選一音頻發(fā)生器設(shè)計(jì)
6
VHDL語(yǔ)言編程能力
VHDL語(yǔ)言基本結(jié)構(gòu)
計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)
6
VHDL語(yǔ)言并行語(yǔ)句
8位加法器設(shè)計(jì)
8
VHDL語(yǔ)言順序語(yǔ)句
7段數(shù)碼顯示譯碼器設(shè)計(jì)
8
VHDL語(yǔ)言綜合運(yùn)用
數(shù)控分頻器的設(shè)計(jì)
8
層次化調(diào)用方法
4位加減法器的設(shè)計(jì)
4
綜合開(kāi)發(fā)調(diào)試能力
8位16進(jìn)制頻率計(jì)設(shè)計(jì);
十字路通燈設(shè)計(jì);
數(shù)字鐘設(shè)計(jì);
波形信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì),等。
(任選一題)
20
總計(jì)
論文摘要:數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)是高校教育教學(xué)的方向,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了條件。結(jié)合電子技術(shù)類(lèi)課程的實(shí)際,本文提出構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)資源的意義、內(nèi)容和方法,有利于該類(lèi)課程的建設(shè),提高教育教學(xué)質(zhì)量,時(shí)數(shù)字化教學(xué)資源全面支撐下的新的人才培養(yǎng)模式的確立必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
1.引言
隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,人類(lèi)社會(huì)信息化進(jìn)程明顯加快,特別是電子技術(shù)正向數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化和智能化方向發(fā)展,電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,新技術(shù)、新知識(shí)、新工藝、新器件不斷出現(xiàn),對(duì)電子技術(shù)類(lèi)相關(guān)的人員需求十分巨大。這對(duì)于高等教育來(lái)講既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn),如何培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的高素質(zhì)電子技術(shù)類(lèi)人才是高校電子技術(shù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革的重點(diǎn)。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)等信息技術(shù)的發(fā)展及其在教育中的應(yīng)用,數(shù)字化教學(xué)資源日益受到人們的青睞,開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的數(shù)字化教學(xué)資源已成為教育信息化的迫切需要。隨著電子技術(shù)教學(xué)改革的深人發(fā)展,基于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為特征的數(shù)字化教學(xué)已經(jīng)成為電子技術(shù)教學(xué)改革的主要方向。
2.數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)的意義
高校是培養(yǎng)現(xiàn)代化人才的搖籃,其最終目標(biāo)就是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才。以計(jì)算機(jī)為核心的現(xiàn)代教育技術(shù)向人們展示了其多媒體化、人工智能和全球網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展特性,正是這種特性可以便于創(chuàng)設(shè)一種全新的教育環(huán)境,創(chuàng)造出有利于培養(yǎng)創(chuàng)新人才的教育環(huán)境。
信息數(shù)字化有效地促進(jìn)了教育教學(xué)手段的多樣化,教學(xué)模式的多元化。它強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主創(chuàng)新學(xué)習(xí),讓學(xué)生獲得更大的學(xué)習(xí)空間和自由,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力;易于實(shí)現(xiàn)人際之間的廣泛交流和協(xié)作,支持人際之間的智能互;易于實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)環(huán)境的虛擬化,提供給學(xué)生更多的創(chuàng)造空間和實(shí)踐的自由。
創(chuàng)建信息化教學(xué)環(huán)境的首要條件就是建設(shè)內(nèi)容豐富的數(shù)字化教學(xué)信息資源庫(kù)。利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)代教育技術(shù)的結(jié)合,創(chuàng)建數(shù)字化教學(xué)資源庫(kù),搭建教育信息化平臺(tái),建設(shè)現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境,充分調(diào)動(dòng)教師和學(xué)生互動(dòng)教學(xué)的主動(dòng)性和積極性,反映了當(dāng)代教育教學(xué)的迫切需求。
3.電子技術(shù)類(lèi)課程數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)
3.1數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)的內(nèi)容
數(shù)字化教學(xué)資源是指經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理,可以在多媒體計(jì)算機(jī)上或網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行的,可以實(shí)現(xiàn)共享的多媒體學(xué)習(xí)材料。它具有多樣性、共享性、擴(kuò)展性、工具性等特點(diǎn)。數(shù)字化教學(xué)資源涵蓋的內(nèi)容十分廣泛,有多媒體課件庫(kù)、多媒體素材庫(kù)、視頻資源庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)課程、數(shù)字化圖書(shū)館、教師教學(xué)網(wǎng)站群、專(zhuān)業(yè)課程資源庫(kù)等多方面。
電子技術(shù)類(lèi)課程是電子信息工程、通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電氣工程等多學(xué)科應(yīng)用型本科專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,具有理論性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)、發(fā)展速度快、多學(xué)科交叉、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛等特點(diǎn),學(xué)生對(duì)該課程內(nèi)容掌握程度直接關(guān)系到人才培養(yǎng)的質(zhì)量。針對(duì)電子技術(shù)類(lèi)課程的特點(diǎn),其數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)應(yīng)重點(diǎn)放在多媒體課件庫(kù)、視頻資源庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)課程、虛擬實(shí)驗(yàn)、試題庫(kù)和習(xí)題庫(kù)等方面的建設(shè)。主要構(gòu)建一個(gè)以電子技術(shù)課程全方位、開(kāi)放性的數(shù)字化教學(xué)資源支撐下的理論課教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)的全新的教學(xué)體系和模式,以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)資源建設(shè)為核心,為學(xué)生搭建一個(gè)自主學(xué)習(xí)的平臺(tái)。
在建立數(shù)字化教學(xué)資源體系的系統(tǒng)模型時(shí),教師應(yīng)該以學(xué)生為主體,以建構(gòu)主義為理論基礎(chǔ),以現(xiàn)代教育理念為指導(dǎo)思想,重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和師生雙方的共同活動(dòng)。電子技術(shù)類(lèi)課程主要包括《模擬電子技術(shù)》、《脈沖數(shù)字電路》等課程,我們將結(jié)合我校實(shí)際,在校園網(wǎng)基礎(chǔ)上,借助局域網(wǎng)絡(luò)、多媒體制作工具和網(wǎng)絡(luò)編程工具,針對(duì)教學(xué)的授課、自學(xué)、考試、答疑和實(shí)驗(yàn)五個(gè)環(huán)節(jié),利用基于Web的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),構(gòu)建相關(guān)課程的理論教學(xué)資源、實(shí)踐教學(xué)資源、習(xí)題庫(kù)、試卷庫(kù)、答疑討論系統(tǒng)等,整合和完善電子技術(shù)類(lèi)課程的教學(xué)資源,豐富教學(xué)內(nèi)容,完善教學(xué)手段,形成全方位、立體化、開(kāi)放式教學(xué)模式。
結(jié)合電子技術(shù)類(lèi)課程的要求和特點(diǎn),我們可以構(gòu)建出相關(guān)教學(xué)資源庫(kù)的框圖:(如圖1)
3.2電子技術(shù)類(lèi)課程數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)的方法
數(shù)字化教學(xué)資源應(yīng)該結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行建設(shè),利用多媒體信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在相關(guān)課程建設(shè)基礎(chǔ)上,建設(shè)全方位、立體化、開(kāi)放性的課程教學(xué)數(shù)字資源。具體建設(shè)方法如下。
3.2.1平臺(tái)構(gòu)建
首先應(yīng)充分調(diào)研該類(lèi)課程數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)情況,并結(jié)合本校實(shí)際,初步構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),提出總體設(shè)計(jì)思路。
3.2.2整合資源
將電子技術(shù)類(lèi)相關(guān)課程進(jìn)行梳理,在原有課程建設(shè)的基礎(chǔ)上,按照總體框架,補(bǔ)充、完善、整合各種理論和實(shí)踐教學(xué)資源,形成系列教學(xué)資源庫(kù),完成具有“漸近性”與“多層次”性、能滿(mǎn)足不同層次學(xué)生要求的習(xí)題庫(kù)建設(shè),建立高質(zhì)量的電子技術(shù)類(lèi)課程試題庫(kù),并進(jìn)行數(shù)字化處理。在資源整合過(guò)程中應(yīng)注意規(guī)范化、規(guī)劃性和協(xié)調(diào)性。
3.2.3運(yùn)行調(diào)試
當(dāng)數(shù)字化教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)完成后,應(yīng)該進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)試運(yùn)行,同時(shí)根據(jù)師生提出的問(wèn)題進(jìn)行修改和完善。
3.2.4評(píng)價(jià)與維護(hù)
數(shù)字化教學(xué)資源的建設(shè)是長(zhǎng)期的過(guò)程,需要對(duì)教學(xué)資源不斷地積累和更新,同時(shí)應(yīng)支持教學(xué)過(guò)程的跟蹤統(tǒng)計(jì),具有對(duì)教學(xué)過(guò)程的評(píng)價(jià)展示,才能充分體現(xiàn)師生互動(dòng)功能,才能極大地拓寬課程教學(xué)空間,達(dá)到預(yù)期的效果。
依托課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái),通過(guò)教學(xué)資源建設(shè)和教學(xué)手段現(xiàn)代化建設(shè),力爭(zhēng)在課程建設(shè)方面取得突破。
3.3電子技術(shù)類(lèi)課程數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)需考慮的問(wèn)題
3.3.1發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)和利用多媒體的屬性。電子技術(shù)類(lèi)課程相對(duì)較為枯燥,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不夠濃厚,而網(wǎng)絡(luò)和多媒體具有集成性、控制性、交互性、多元性等特點(diǎn),能把符號(hào)、文字、聲音、圖形、動(dòng)畫(huà)和視頻圖像等信息集于一體。因此教師應(yīng)采用視頻、動(dòng)畫(huà)模擬演示等多種方法,使得學(xué)生更易于理解和接受。
3.3.2網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)應(yīng)具有科學(xué)性、知識(shí)性和趣味性。教師既要考慮教學(xué)的需要,堅(jiān)持實(shí)用的原則,又要不斷創(chuàng)新,兼顧學(xué)生的興趣。
3.3.3注意理論聯(lián)系實(shí)際。電子技術(shù)課程的實(shí)踐性很強(qiáng),因此教師不僅要注重理論教學(xué)資源的建設(shè),而且要重視實(shí)踐教學(xué)資源,通過(guò)構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室,使學(xué)生通過(guò)電腦即可像在實(shí)驗(yàn)室中操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備般對(duì)電路進(jìn)行驗(yàn)證和設(shè)計(jì)。同時(shí)將大學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)資料及對(duì)學(xué)生進(jìn)行職業(yè)培訓(xùn)的項(xiàng)目資料也放在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上,供廣大學(xué)生學(xué)習(xí)參考,由此激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)興趣。
3.3.4注意教學(xué)資源庫(kù)的更新和發(fā)展。電子技術(shù)發(fā)展迅速,教學(xué)資源庫(kù)要緊跟時(shí)代的發(fā)展,不斷更新知識(shí)體系,始終將最新的科技動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向展示給學(xué)生。
關(guān)鍵詞:電工學(xué);教學(xué)改革;教學(xué)實(shí)踐
作者簡(jiǎn)介:謝玲玲(1980-),女,廣西昭平人,廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院,講師;韋東梅(1961-),女,廣西南寧人,廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院,副教授。(廣西 南寧 530004)
基金項(xiàng)目:本文系2013年度廣西高等教育教學(xué)改革工程重點(diǎn)項(xiàng)目“電工電子學(xué)類(lèi)課程體系的創(chuàng)新改革與實(shí)踐”(項(xiàng)目編號(hào):2013JGZ101)的研究成果。
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)30-0102-02
隨著科技的進(jìn)步,電工電子技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科研、教育、醫(yī)療、文化娛樂(lè)、日常生活等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,各行業(yè)的技術(shù)人員也要掌握更多的電工電子知識(shí)和技能。“電工學(xué)”課程是國(guó)內(nèi)高等學(xué)校大多數(shù)工科非電專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修基礎(chǔ)課程,它所涉及的教學(xué)內(nèi)容豐富,包括“電路理論”、“電工測(cè)量”、“安全用電學(xué)識(shí)”、“電機(jī)學(xué)”、“電氣控制技術(shù)”、“可編程序控制器”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”等方面的知識(shí),這些教學(xué)內(nèi)容涉及多門(mén)課程。[1]隨著電工電子技術(shù)的迅速發(fā)展,新的技術(shù)不斷涌現(xiàn),“電工學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容也在不斷地增加。但是,“電工學(xué)”教學(xué)學(xué)時(shí)卻在減少,學(xué)時(shí)少與教學(xué)內(nèi)容多這一矛盾更加突出。因此,要達(dá)到良好的教學(xué)效果,必須對(duì)“電工學(xué)”課程進(jìn)行教學(xué)改革。廣西大學(xué)根據(jù)“電工學(xué)”課程的特點(diǎn)和要求,對(duì)其在教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和考核方法等方面進(jìn)行改革。
一、教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容的改革
1.教學(xué)大綱的改革
“電工學(xué)”實(shí)質(zhì)上是電類(lèi)專(zhuān)業(yè)電路、電機(jī)學(xué)、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)等課程的簡(jiǎn)化和濃縮,教學(xué)內(nèi)容涉及面廣,概念多,理論性和實(shí)踐性強(qiáng)。“電工學(xué)”的教學(xué)對(duì)象涉及的專(zhuān)業(yè)較多,如土木、機(jī)械、化工、材料等專(zhuān)業(yè),不同的專(zhuān)業(yè)對(duì)該課程的要求也不同。[2]如果對(duì)各個(gè)專(zhuān)業(yè)采用統(tǒng)一的教學(xué)大綱,必然導(dǎo)致有些專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)少了不夠用,而有些專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)多了沒(méi)有用。因此,我們根據(jù)各專(zhuān)業(yè)要求制定出有針對(duì)性的教學(xué)大綱,做到因材施教。在這個(gè)基礎(chǔ)上制定出其相應(yīng)的學(xué)時(shí)。針對(duì)不同的專(zhuān)業(yè)將“電工學(xué)”課程分為46學(xué)時(shí)、66學(xué)時(shí)和72學(xué)時(shí)。學(xué)時(shí)多的專(zhuān)業(yè),所學(xué)的內(nèi)容相應(yīng)就多些;學(xué)時(shí)少的,所學(xué)的內(nèi)容也就少些。
2.教學(xué)內(nèi)容的改革
“電工學(xué)”作為一門(mén)非電類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修基礎(chǔ)課程,其基本概念、基本理論和基本方法是教學(xué)重點(diǎn),這些必須講得清楚、透徹,要讓學(xué)生掌握這些基本的知識(shí)。對(duì)于一些系統(tǒng)的理論知識(shí)和繁煩的數(shù)學(xué)推導(dǎo)、論證,盡量刪減。為此,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精簡(jiǎn)和優(yōu)化。
(1)電路部分,壓縮部分電路分析的內(nèi)容,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)電路的基本概念和基本的分析方法,如基爾霍夫定律、支路電流法、結(jié)點(diǎn)電壓法、疊加定理、戴維寧定理,而諾頓定理不作講解。此外,對(duì)于這些定理的由來(lái)不做講述,只講述如何應(yīng)用。電路的暫態(tài)分析部分,教學(xué)重點(diǎn)放在三要素法和微分電路、積分電路的應(yīng)用,對(duì)于如何求解微分方程簡(jiǎn)要闡述即可。
(2)電機(jī)部分,重點(diǎn)講授廣泛應(yīng)用的三相異步電機(jī),對(duì)直流電機(jī)及伺服電機(jī),僅作簡(jiǎn)要的介紹。電機(jī)自動(dòng)控制部分,圍繞繼電接觸器和常用低壓電器的工作原理進(jìn)行展開(kāi),重點(diǎn)是要讓學(xué)生掌握基本控制環(huán)節(jié)的組成、作用和工作過(guò)程,能讀懂簡(jiǎn)單的控制電路原理圖,并能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制電路。
(3)模擬電子技術(shù)部分,弱化對(duì)二極管、三極管的內(nèi)部機(jī)理分析,重點(diǎn)放在其外部特性及應(yīng)用方面;對(duì)于放大電路部分,重點(diǎn)突出基本概念和基本分析方法,以共射極放大電路為例講授如何分析放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析方法,共集放大電路強(qiáng)調(diào)其組成和應(yīng)用,而共基放大電路不作講解。
(4)數(shù)字電子技術(shù)部分,壓縮分立元件內(nèi)容,重點(diǎn)放在集成元件的應(yīng)用上。
此外,在教學(xué)過(guò)程中,除了讓學(xué)生牢牢掌握本課程的基本理論外,還向他們介紹電工和電子技術(shù)的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新方法,結(jié)合當(dāng)前科技發(fā)展拓寬學(xué)生的視野,開(kāi)拓他們的創(chuàng)新思維。通過(guò)對(duì)教材內(nèi)容做適當(dāng)?shù)膬?yōu)化,收到了良好的教學(xué)效果。
二、教學(xué)方法的改革
“電工學(xué)”課程涉及的教學(xué)內(nèi)容多,并且大部分內(nèi)容都很抽象,學(xué)生理解起來(lái)有一定的難度。為此,要努力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)他們的求知欲。這就要求我們?cè)诮虒W(xué)的時(shí)侯,要做到深入淺出,把抽象的東西形象化。
第一,要做好課前引導(dǎo)工作。這要求教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容要做好充分準(zhǔn)備。上課時(shí),先把上一次課的內(nèi)容簡(jiǎn)要復(fù)習(xí)一次,并把布置的作業(yè)詳細(xì)講解,然后給學(xué)生簡(jiǎn)要闡述本次課的教學(xué)內(nèi)容,采用提問(wèn)式的方法引出具體的知識(shí)點(diǎn)。從知識(shí)點(diǎn)切入,逐漸向外擴(kuò)寬,循循善誘。通過(guò)這樣的方法,既可讓學(xué)生鞏固上一次課的知識(shí)點(diǎn),也可激發(fā)學(xué)生的好奇心,提高他們學(xué)習(xí)的積極性。
第二,合理安排教學(xué)內(nèi)容,突出教學(xué)重點(diǎn),注重與學(xué)生的互動(dòng)交流。教學(xué)過(guò)程中,要做到重點(diǎn)突出,對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容要詳細(xì)講解。在課堂上,增加課堂討論的時(shí)間,并將課堂問(wèn)答作為平時(shí)成績(jī)考核的一部分,達(dá)到與學(xué)生互動(dòng)、交流的目的,進(jìn)一步提高學(xué)生的自學(xué)能力。在課外,通過(guò)電子郵箱、QQ、電話(huà)和學(xué)生溝通,并且每周安排一次答疑時(shí)間,讓學(xué)生有更多的時(shí)間和教師交流。通過(guò)這些方式,不僅有助于教師更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和自己教學(xué)中存在的不足之處,還能大大地改進(jìn)師生關(guān)系。
第三,開(kāi)拓視野,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在課外,我們給學(xué)生介紹一些與電工電子有關(guān)的專(zhuān)業(yè)期刊,讓他們了解電工學(xué)的學(xué)科前沿,有利于拓寬知識(shí)面。圍繞教學(xué)大綱,給定一些題目,讓學(xué)生完成課程小論文的寫(xiě)作。學(xué)生通過(guò)查閱課外資料,更好地了解電工和電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,大大提高了他們的學(xué)習(xí)興趣。
第四,改進(jìn)教學(xué)手段。把教學(xué)手段和教學(xué)方法有機(jī)地結(jié)合,可以達(dá)到事半功倍的效果。在教學(xué)手段上,充分利用多媒體教室,將多媒體課體與黑板板書(shū)有效地結(jié)合起來(lái),以課件為主,板書(shū)為輔,在課堂中合理運(yùn)用。課后習(xí)題和測(cè)驗(yàn)題的講解,利用板書(shū)逐步給出解題步驟,讓學(xué)生慢慢理解和消化。對(duì)于各種原理圖和結(jié)構(gòu)圖,利用多媒體課件可以提高圖的美觀(guān)度,由此增加其直觀(guān)性,并且可以提高效率。對(duì)于一些學(xué)生難以理解的抽象內(nèi)容,通過(guò)采用課件、動(dòng)畫(huà)等手段進(jìn)行展示,使得抽象的教學(xué)內(nèi)容形象化,進(jìn)一步提高學(xué)生的理解能力和接受能力。如在講解三相電路時(shí),通過(guò)播放一個(gè)單相電機(jī)和三相電機(jī)發(fā)電的動(dòng)畫(huà),使得學(xué)生更好地理解和接受相關(guān)的理論知識(shí)。靈活運(yùn)用多種教學(xué)手段,可以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
第五,理論與實(shí)際相結(jié)合,進(jìn)一步提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)興趣。比如,在講解三相電源時(shí),結(jié)合實(shí)際生活,說(shuō)明要采用三相四線(xiàn)制供電和三相負(fù)載不平衡的原因;在講解常用控制電器時(shí),拿一些實(shí)際使用的交流接觸器、行程開(kāi)關(guān)到教室給學(xué)生講述,讓學(xué)生對(duì)其結(jié)構(gòu)有更直觀(guān)的認(rèn)識(shí);在講解電氣自動(dòng)控制時(shí),用學(xué)生熟悉的電梯作為例子進(jìn)行各種控制技術(shù)的講述,把課本的理論與實(shí)際生活結(jié)合起來(lái),達(dá)到學(xué)以致用的目的。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革
“電工學(xué)”是一門(mén)理論和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教學(xué)中必不可少的一個(gè)內(nèi)容,它和理論教學(xué)相輔相成。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn),不僅能加深理解書(shū)本上的內(nèi)容,提高動(dòng)手和思考能力,還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。與理論課程相對(duì)應(yīng),實(shí)驗(yàn)課程也分為電路、電機(jī)及控制、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)四部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。電路部分的實(shí)驗(yàn)包括觸電現(xiàn)場(chǎng)的緊急救護(hù)和基本定律、定理(如基爾霍夫定律、疊加定理、戴維南定理)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)搭接實(shí)驗(yàn)電路、調(diào)試、測(cè)量即可完成。這些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的目的就是為了讓學(xué)生正確使用常用的儀器儀表,掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法。電機(jī)及控制、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)這三部分的實(shí)驗(yàn),采用開(kāi)放設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。根據(jù)給定的題目,如設(shè)計(jì)異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn),要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)電路,確定所用元件的參數(shù)及儀表。這些開(kāi)放設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),旨在鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新,用多種方法來(lái)完成實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步增強(qiáng)他們對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握,培養(yǎng)他們的思考能力和應(yīng)用能力。實(shí)踐結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)效果較好,培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)興趣。
四、考核方法的改革
“電工學(xué)”課程考試為閉卷考試,以期末考試成績(jī)作為學(xué)生期評(píng)成績(jī)的考核方法存在以下弊端:不能客觀(guān)反映學(xué)生學(xué)習(xí)的真實(shí)水平;部分平時(shí)不認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生,通過(guò)期末突擊復(fù)習(xí)也有可能會(huì)取得較高的成績(jī),這對(duì)平時(shí)認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)不公平。因此,將考核分為平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)兩部分。為了公平、全面評(píng)價(jià)學(xué)生的平時(shí)成績(jī),對(duì)平時(shí)成績(jī)的考核方法進(jìn)行改革[3],其考核方法為:根據(jù)學(xué)生上課的出勤情況、作業(yè)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、測(cè)驗(yàn)成績(jī)、課堂表現(xiàn)和課程論文得到其原始的平時(shí)成績(jī),其計(jì)算公式為:原始平時(shí)成績(jī)=(作業(yè)總平時(shí)成績(jī)+n次測(cè)驗(yàn)成績(jī)之和+考勤成績(jī)×2+實(shí)驗(yàn)成績(jī)×2+課堂表現(xiàn)+課程論文)/(n+7)。將原始平時(shí)成績(jī)從高到低排序,從高分到低分評(píng)定其最終平時(shí)成績(jī),并且最終平時(shí)成績(jī)的每個(gè)分?jǐn)?shù)段按一定比例分配。學(xué)生的期末考試的卷面成績(jī)即為其期末考試成績(jī)。學(xué)生的期評(píng)成績(jī)=最終平時(shí)成績(jī)×40%+期末考試成績(jī)×60%。這種考核方法比較全面、客觀(guān)、公平,有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,調(diào)動(dòng)他們的積極性,更好地提高教學(xué)質(zhì)量。
五、結(jié)論
“電工學(xué)”是一門(mén)教學(xué)內(nèi)容豐富的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,經(jīng)過(guò)以上幾個(gè)方面的改革和探索,學(xué)生由原來(lái)的“害怕、抵觸”情緒轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”,大大提高了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,教師和學(xué)生對(duì)“電工學(xué)”的教學(xué)都比較滿(mǎn)意,取得了很好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]孫君曼,鄧瑋,劉潔.電工學(xué)類(lèi)課程教學(xué)綜合改革研究[J].中國(guó)電力教育,2009,(14):122-123.
關(guān)鍵詞:數(shù)字電子技術(shù);產(chǎn)學(xué)研用;創(chuàng)新能力;工程實(shí)踐能力
作者簡(jiǎn)介:周來(lái)秀(1969-),女,湖南益陽(yáng)人,湖南城市學(xué)院通信與電子工程學(xué)院,副教授;蔣練軍(1966-),男,湖南安化人,湖南城市學(xué)院通信與電子工程學(xué)院,教授。(湖南 益陽(yáng) 413000)
基金項(xiàng)目:本文系2011年湖南城市學(xué)院教學(xué)改革研究項(xiàng)目的研究成果。
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)30-0132-02
數(shù)字電子技術(shù)是電類(lèi)工科的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,對(duì)學(xué)生后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)有直接的決定性作用,在歷屆電子競(jìng)賽中也少不了數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)。該課程不僅具有自身的理論知識(shí)體系,同時(shí)也是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。[1]
根據(jù)湖南城市學(xué)院“立足行業(yè),面向基層,強(qiáng)化實(shí)踐,突出城市主題,‘產(chǎn)學(xué)研用’結(jié)合,培養(yǎng)為城市和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)的應(yīng)用型高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才”的辦學(xué)特色,學(xué)院壓縮了該課程的理論課時(shí)。但考慮到該課程的重要性,有必要探索新的教學(xué)方法,使學(xué)生能在較少的課時(shí)里大幅度提高學(xué)習(xí)效率。要達(dá)到這一目標(biāo),最有效的方法是提高學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的興趣,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。為此,教學(xué)組必須對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行必要的改革,將數(shù)字電子技術(shù)課程的理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)統(tǒng)籌安排,在理論教學(xué)過(guò)程中穿插實(shí)驗(yàn)教學(xué)、理論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)鞏固理論,進(jìn)而在課程設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。
一、面向“產(chǎn)學(xué)研用”,改革理論教學(xué)
1.明確知識(shí)目標(biāo),學(xué)習(xí)價(jià)值清晰
教師在理論授課時(shí)主要運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法[2]和Multisim結(jié)合的教學(xué)模式,[1]且明確每堂課的知識(shí)點(diǎn)中哪些內(nèi)容在設(shè)計(jì)實(shí)用電路時(shí)將要運(yùn)用,在具體電子系統(tǒng)中又將完成何種功能等,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到本課程確實(shí)學(xué)有所用。譬如計(jì)數(shù)器是用得最多的一種時(shí)序邏輯器件,主要功能有計(jì)數(shù)、分頻、定時(shí)控制、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列、數(shù)字運(yùn)算等。在講授計(jì)數(shù)器內(nèi)容時(shí),其功能的應(yīng)用可以舉大家熟悉的產(chǎn)品,如交通燈控制器的綠燈時(shí)間、紅燈時(shí)間及黃燈時(shí)間的控制就用到了計(jì)數(shù)器的定時(shí)控制功能。又如數(shù)字鐘的核心器件是計(jì)數(shù)器,其時(shí)、分、秒的累加及轉(zhuǎn)換就用到了計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)功能;其秒脈沖是石英晶體振蕩器產(chǎn)生的高頻脈沖經(jīng)計(jì)數(shù)器分頻后得到的,這里又用到了計(jì)數(shù)器的分頻功能。
2.激發(fā)學(xué)生熱情,學(xué)習(xí)高效可期
為了充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性,在教學(xué)設(shè)計(jì)中必須安排一兩次讓學(xué)生上臺(tái)講授的機(jī)會(huì),講授內(nèi)容應(yīng)是學(xué)生通過(guò)自學(xué)能夠講好的內(nèi)容。如加法器內(nèi)容可安排學(xué)生講授,因?yàn)榧臃ㄟ\(yùn)算在學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)時(shí)已學(xué)過(guò),學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容較為熟悉,只是沒(méi)有接觸具體電路。在具體操作之前可以先安排自學(xué),然后請(qǐng)學(xué)生上講臺(tái)把加法器的特點(diǎn)、邏輯功能等講述清楚。嘗試這種方法布置任務(wù)后,學(xué)生課前課后都在討論自學(xué)內(nèi)容,并且越主動(dòng)的學(xué)生,其學(xué)習(xí)效果也越好。
另外,安排兩至三次以學(xué)生為主導(dǎo)的習(xí)題課。先布置幾個(gè)具有代表性和綜合性的作業(yè),要求課后完成,課堂上請(qǐng)幾位學(xué)生上臺(tái)把解題思路告訴大家,這樣能檢驗(yàn)作業(yè)是否真正經(jīng)過(guò)自己的思考完成,也能發(fā)現(xiàn)完成過(guò)程中的知識(shí)缺陷。通過(guò)這種方式,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性大大提高了,多數(shù)學(xué)生希望能上臺(tái)講述解題思路。經(jīng)過(guò)自學(xué)和習(xí)題研討,師生之間、生生之間必然形成積極互動(dòng)的局面,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性得到極大提高,學(xué)習(xí)興趣得以充分激發(fā),同時(shí)表達(dá)等方面的能力也提高了。
二、落實(shí)“產(chǎn)學(xué)研用”,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)
1.針對(duì)實(shí)際運(yùn)用,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有的實(shí)踐技能培養(yǎng)側(cè)重于理論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,在設(shè)計(jì)數(shù)字電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)時(shí)采用硬件和軟件結(jié)合的實(shí)驗(yàn)?zāi)J剑瑢?duì)于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)選擇在Multisim平臺(tái)上完成原理電路及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的仿真。而對(duì)于較復(fù)雜的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn),則要求學(xué)生利用Multisim設(shè)計(jì)出原理電路,仿真結(jié)果正確后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)陷井,體會(huì)活學(xué)活用
在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí),有必要設(shè)計(jì)一些具有陷井特征的綜合性實(shí)驗(yàn),即根據(jù)設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)出來(lái)的電路,在實(shí)驗(yàn)時(shí)其功能卻實(shí)現(xiàn)不了的實(shí)驗(yàn)。如在學(xué)完計(jì)數(shù)器內(nèi)容后要求學(xué)生用雙時(shí)鐘十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器通過(guò)反饋清0的方法構(gòu)造一個(gè)四進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。因該計(jì)數(shù)器的清0端CR為高電平有效,且為異步清0,故要構(gòu)造四進(jìn)制加法計(jì)數(shù),理論上在Q2端用一根導(dǎo)線(xiàn)與CR直接相聯(lián)就可以了。實(shí)驗(yàn)時(shí)用芯片74LS192的學(xué)生實(shí)驗(yàn)成功,而用芯片CC40192的學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗。原因是反饋清0信號(hào)停留的時(shí)間太短,芯片中的觸發(fā)器在動(dòng)作時(shí)間上存在微小差別,使得動(dòng)作慢的還沒(méi)來(lái)得及清0,CR端上的清0信號(hào)就消失了。學(xué)生首先懷疑任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)造方法的可行性,根本沒(méi)聯(lián)想到上理論課時(shí)提到的異步清0信號(hào)為什么要鎖存,經(jīng)過(guò)提示后,利用與非門(mén)二次取非來(lái)延長(zhǎng)清0信號(hào)停留時(shí)間,最終解決了問(wèn)題。又如同樣用雙時(shí)鐘十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器,通過(guò)反饋置數(shù)的方法構(gòu)造一個(gè)初態(tài)為8的五進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器。學(xué)生設(shè)計(jì)的電路如圖1所示,從圖中可看出,計(jì)數(shù)器減到7(0111)時(shí),在置數(shù)端會(huì)馬上得到一個(gè)置數(shù)信號(hào)0,由于CC40192是異步置數(shù),因此不會(huì)顯示7,學(xué)生觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是輸出一直顯示8。為什么減不下去了呢?筆者要求學(xué)生畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖,并觀(guān)察譯碼狀態(tài)3(0011)的特點(diǎn)及8以后的數(shù)的特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)7(0111)和譯碼狀態(tài)0011后兩位相同,而學(xué)生在設(shè)計(jì)電路時(shí)只注意了譯碼狀態(tài),通過(guò)提示,學(xué)生修改后的電路如圖2所示,最后成功實(shí)現(xiàn)了初態(tài)為8的五進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器功能。通過(guò)計(jì)數(shù)器這個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生更加深刻地體會(huì)到:在利用所學(xué)知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐時(shí),應(yīng)根據(jù)具體問(wèn)題具體分析,活學(xué)活用,不能生搬硬套。
另外,在數(shù)電技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,排除故障是提高學(xué)生分析、解決實(shí)際問(wèn)題能力的最有效途徑。[3]在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,可能會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的故障,有些是設(shè)備或元器件的問(wèn)題,有些是人為因素。當(dāng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)故障時(shí),指導(dǎo)老師應(yīng)啟發(fā)學(xué)生思維,讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)故障原因并排除故障。
三、貫徹“產(chǎn)學(xué)研用”,創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)
經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)之后,學(xué)生的理論水平和動(dòng)手能力提高了,為進(jìn)一步培養(yǎng)綜合能力和創(chuàng)新能力打下了基礎(chǔ)。于是,在結(jié)課之后再集中兩周時(shí)間進(jìn)行數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì),以“產(chǎn)學(xué)研用”結(jié)合的形式完成該課程最后的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。具體流程:第一周在學(xué)校完成,主要是確定設(shè)計(jì)方案和Multisim仿真,要求仿真結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。第二周在產(chǎn)學(xué)研實(shí)習(xí)基地制作實(shí)物。課程設(shè)計(jì)時(shí)將學(xué)生按20人一組分組,每組指派一個(gè)老師全程指導(dǎo),指導(dǎo)老師為負(fù)責(zé)組的學(xué)生每人提供一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,每個(gè)項(xiàng)目都有設(shè)計(jì)要求和指標(biāo)。項(xiàng)目一般來(lái)自生產(chǎn)實(shí)際和生活,是大家熟悉的產(chǎn)品。學(xué)生選題后,可拓展設(shè)計(jì)內(nèi)容,也可以選自己更有興趣的題目,但一般必須每人一個(gè)題目,或者相同題目有不同實(shí)現(xiàn)方法。另外,課程設(shè)計(jì)期間,要求不同組的學(xué)生在不同實(shí)驗(yàn)室上機(jī)查資料及仿真,指導(dǎo)老師則跟蹤在相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室。
1.基于Multsim的電路設(shè)計(jì)過(guò)程
學(xué)生選題后,老師要引導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料,并要求學(xué)生在四天之內(nèi)確定設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)可與同學(xué)和老師討論。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,學(xué)生由于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足,一次性成功概率不高,因而可能經(jīng)歷反復(fù)修改電路的情況。如果按照傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)方法,項(xiàng)目原理電路一畫(huà)出來(lái)就進(jìn)行實(shí)物的制作,可能出現(xiàn)這種情況:做好實(shí)物后驗(yàn)證時(shí)卻發(fā)現(xiàn)電路有錯(cuò),最后只得修改設(shè)計(jì),然后又重新制作。這樣不僅容易損壞元器件,浪費(fèi)資源,還會(huì)耽誤許多時(shí)間。且課程設(shè)計(jì)時(shí)學(xué)生多,會(huì)用到很多芯片,讓學(xué)生都在實(shí)驗(yàn)室完成電路的設(shè)計(jì)制作與驗(yàn)證不現(xiàn)實(shí),因?qū)W院一般可做實(shí)物的實(shí)驗(yàn)室有限,而能上機(jī)的實(shí)驗(yàn)室較多。如果借助Multisim軟件(因EDA課程是下學(xué)期開(kāi)課,此次課程設(shè)計(jì)不用EDA輔助設(shè)計(jì))對(duì)設(shè)計(jì)電路先仿真,發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)時(shí)可輕而易舉地修改電路,也不需用實(shí)物,因而可節(jié)約硬件資源,縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,提高效率。因此,課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,方案初步確定后先用Multisim軟件搭建電路,然后針對(duì)每一條設(shè)計(jì)要求和指標(biāo)進(jìn)行仿真,如仿真結(jié)果不正確,就在Multisim平臺(tái)上修改電路。
2.制作實(shí)物及上交材料
設(shè)計(jì)電路經(jīng)Multisim仿真無(wú)誤后,組織學(xué)生去實(shí)習(xí)基地制作實(shí)物。在實(shí)習(xí)基地主要學(xué)習(xí)制板、練習(xí)焊接以及調(diào)試,直到實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確。實(shí)物做好后,緊接著寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告,并于第二周星期五時(shí)學(xué)生上交課程設(shè)計(jì)材料:實(shí)物及課程設(shè)計(jì)報(bào)告。實(shí)物驗(yàn)收時(shí),學(xué)生應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求和指標(biāo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。課程設(shè)計(jì)報(bào)告則按照工科論文格式書(shū)寫(xiě),要求有電路原理框圖、單元電路設(shè)計(jì)及工作原理介紹、總電路及工作原理介紹、仿真(或?qū)嶒?yàn))結(jié)果與分析、總結(jié)及參考文獻(xiàn)等。
四、結(jié)論
在數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)過(guò)程中,為找到一種適合培養(yǎng)為城市和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)的應(yīng)用型高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才的教學(xué)方法,以“產(chǎn)學(xué)研用”為指導(dǎo),以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的欲望、提高學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力為目標(biāo),最終達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量和應(yīng)用水平的目的,對(duì)該課程理論、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)改革,取得了良好的教學(xué)效果,并為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)、畢業(yè)論文的撰寫(xiě)和科研開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]周來(lái)秀,蔣練軍.項(xiàng)目與Multisim結(jié)合,探索數(shù)字電子教學(xué)新模式[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2011,7(25):6288-6289.
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