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摘要：工匠型人才是當前中國智能化制造轉變的重要因素，對于高校而言，要完成這項任務需要大力培養創新型、應用型人才。項目驅動教學方法在本科教學中雖然開展得有聲有色，但在《數字電子技術》課程中實際應用的偏少。本文在分析數字電子技術課程的教學現狀、項目驅動模式的特點與優勢之后，以數字電子技術這門基礎課為對象，通過一個教學改革案例來闡述項目驅動式教學方法在教學中的應用。
關鍵詞：項目驅動；電子技術；教學改革
一引言
要想實現中國智能化制造，關鍵在于培養大批具有創新創造力的工匠型人才，而高校作為人才培養的主要基地，肩負重要使命。工科學生是將來成為工匠型人才的主力部隊，高校里面，工科學生基本都要學習《數字電子技術》這門課程，而項目驅動教學方法的應用，對于高校培養工科學生的實踐能力和創新能力是一件制勝法寶。
二數字電子技術課程的教學現狀
數字電子技術是電子、電氣、通信、計算機、機械等學科必修的一門重要的專業基礎課程，具有很強的理論性和實踐性。學校在培養學生時應以市場為導向，以創新為動力，培養具有自學能力、創新意識、實踐能力及團體協作能力的技能應用型人才[1]。在多年的教學實踐中作者發現，存在以下2個方面的問題：1.教學內容多，教學課時偏少。隨著科技的進步和時代的發展，目前數字電子技術課程已經在傳統教學內容的基礎上增加了較多內容?，F在大部分的教材中，比較明顯的變化就是增加了仿真電路和硬件描述語言這兩大部分，而以往很多高校另外單獨開設有這兩門課程。在總課時沒變的情況下，這兩部分內容只能點到為止，學生需要課后花較多的時間自學掌握，整體效果不佳。2.理論原理多，實踐應用偏少。雖然理論原理都是從實踐中總結出來的真知灼見，但是單純從抽象的概念和原理中去講解，讓學生在短時間內掌握較多的抽象內容，學生會感到索然無味，失去興趣點，教學質量大打折扣。雖然課程配套有實驗，但是簡單的幾個實驗僅僅能幫助學生掌握教材上基本的原理和方法，卻無法讓學生具有較好的創新思維，動手設計電路的能力不能得到更好的發揮。特別是受到實踐課時的限制，絕大部分都是驗證性實驗，設計型、綜合型嚴重不足，創新型實驗寥寥無幾。真正能夠熟練掌握，學以致用的學生基本上加入電子協會或者參加教師科研團隊的極少數人。
三項目驅動模式的特點與優勢
項目驅動教學法指的是通過一個完整的工程項目而進行的一種實踐性教學活動的授課方法[2]。對于工科學生的培養，實踐性教學活動是重中之重，其實際意義和重要性遠遠超過其他學科。通過工程項目的訓練，與社會接軌，提前讓學生了解以后工作中可能出現的項目問題，有著極大的實用價值。但是在校生理論知識不夠，經驗不足，必須將完整工程項目進行分解，與理論知識有機結合，一步一個腳印，讓學生逐步消化掌握。當然，這對于教師而言，是一個挑戰，需要將理論知識和自己掌握的項目經驗相結合，花費一定的精力設計好教學項目，這樣才能達到良好的效果。教學項目設計必須目標明確，內容涵蓋范圍要足夠寬廣，涉及到教材的核心主體內容，允許跨章節知識點的組合應用。項目的選擇設計也需要符合學生的特點，要難度適宜，讓學生興趣高，盡量能夠獨立解決遇到的一部分困難。完整的項目設計還需要讓學生制定項目的需求分析、設計規劃、解決方案。項目完成后。師生可以對其工作成果進行評價[3]。實踐性教學活動中日常的實驗教學是一種培養學生實踐能力的重要手段。構建項目驅動的創新實驗體系要以培養學生科技創新能力為目標，以創新實驗室為平臺，堅持科學規劃、循序漸進、分段培養、成果評價的道路，使學生在學生科技創新過程中得到實際操作技能、工程綜合設計能力和工程創新能力的全面培養[4]。為了保證專業綜合實驗的順利實施，充分發揮其在培養學生創新精神和實踐能力中的作用，還必須加強實驗內容的選擇優化，確保每個實驗項目的新穎性、綜合性和實用性[5]。
四項目驅動在組合邏輯電路中的一個典型案例
在數字電子技術里面，組合邏輯電路是很重要的內容，也是后續內容的重要支撐。教師在教學過程，需要清晰地講解常見的中規模組合邏輯電路模塊，像編碼器、譯碼器及分配器、數據選擇器、加法器、比較器等內容要求學生都能掌握其基本原理，并能熟練應用。單純講解原理，會讓學生缺乏興趣，而且對于其應用也缺乏直觀的認識。一般情況下，編碼器和譯碼器的內容講解需要4-6課時，為了便于學生能在2-4課時以內，迅速理解編碼器和譯碼器的功能，可以采用圖1電路作為項目驅動教學案例。該案例電路結構簡單易理解，有實用意義。74LS148實現編碼功能，將開關的信號進行編碼，74LS48實現BCD碼的譯碼功能，將編碼的數據譯碼后顯示在數碼管上。學生通過這個案例的學習，既掌握了編碼器和譯碼器的概念，又能掌握其原理，對于編碼器和譯碼器的應用也有更深刻的認識。教師在講解的過程中，可以利用Multisim仿真軟件現場仿真演示，并提出問題讓學生思考，特別是對于這類中規模組合邏輯電路的控制端信號的處理和利用，在多個芯片進行級聯時，如何利用控制端信號精簡電路也是學生思考的一個重點內容。例如，提問一：74LS148中的GS信號如何有效利用，控制數碼管的顯示狀態，還有沒有其他實現方法。提問二：電路中為什么需要74LS04？如果去掉會發生什么狀況？提問三：74LS48中的D端口如果不接地，顯示的數據會有什么變化？思考原因。通過這一系列的提問，讓學生能對編碼器、顯示譯碼器、基本門電路的基本原理都能有更深入的理解掌握。學生也可以自己對電路進行改造后，利用Multisim進行仿真，驗證自己的觀點。此案例的設計綜合了編碼器、顯示譯碼器、基本門電路幾個知識點?；鹃T電路在前期已經學習過，學生基本都已掌握。編碼器和譯碼器的原理基本上是一個互逆的過程，理解其一，另一個也就容易了。顯示譯碼器作為譯碼器的一個特殊分支，在很多場合有著廣泛的應用。這個案例的設計可以說的由易至難，將知識進行梳理，將內容進行整合。將工程項目的應用價值體現在一個教學過程中，既保證了知識的實用性，也體現了知識點的綜合性。通過案例的一步步引導，讓學生獨立思考，將以往的知識點和新知識融合，提高學生的綜合應用能力。教師在教學的過程中，也可以將自己的工程經驗和技巧傳授給學生，讓學生提前了解工程項目的一些特點，提高學生的職業就業力。案例在學生仿真驗證實現之后，基本掌握了相應的原理和應用價值。后期，學生通過興趣小組的形式，領取相應的電子元器件，進行制作PCB，安裝焊接，調試改進電路，形成一個完整的項目過程。將學生的綜合能力、創新能力、實踐能力、團隊協作能力進行全面的鍛煉，真正在校園里面實現一個小小的工程項目。日積月累，其能力將獲得大大的提高，為以后的發展打下堅實的基礎。
五結束語
項目驅動教學是一種比較貼近工程應用的教學方法，對教師的教學經驗，工程經驗，項目組織策劃能力都提出了考驗，對學生學習過程中的知識梳理能力，綜合分析能力、創新能力、團隊協作能力也提出了考驗，是教與學共同互補，共同進步的科學方法。此方法彌補數字電子技術教學過程中教學內容多，教學課時偏少；理論原理多，實踐應用偏少的缺陷。將工程項目的特點從社會的工作應用上提前到課堂的教學過程中，通過訓練，將大大提高學生的綜合素質，為工作提前積累了豐富的經驗。
參考文獻
[1]蘇鳳,楊國慶.基于項目驅動一體化教學的組合邏輯電路設計[J].課程教育研究,2013(17):241.
[2]湯海蓉,李錫輝.基于項目驅動的JAVA程序設計教學改革[J].教育與職業,2012(06):140-142.
[3]涂風濤,楊晨霞.基于項目驅動的高職院校計算機類專業的Java教學方法研究[J].職教論壇,2013(29):55-56.
[4]吳新開,王海華.項目驅動的創新實驗體系構建[J].實驗室研究與探索,2013,32(12):137-140.
[5]周秦武,張博,張大龍,等.以項目驅動為導向的專業綜合實驗課程設計與實踐[J].實驗技術與管理,2014,31(03):183-185.
作者:劉澤良 張波 鄒小群 單位:九江學院電子工程學院
