數電實(shí)訓課堂教學(xué)論文
1數電課程基本教學(xué)環(huán)節的影響
高職課程的基本教學(xué)環(huán)節大致分為三個(gè)：理論講授與作業(yè)練習，實(shí)驗和實(shí)訓。簡(jiǎn)單地說(shuō)，理論講解在先，驗證性實(shí)驗則是對理論的深入理解和鞏固，課程實(shí)訓則是以作品或項目的形式整合本課程多個(gè)知識點(diǎn)以實(shí)現某個(gè)或某些特定的功能，當然作品或項目都是讓學(xué)生在指定的地點(diǎn)和規定的時(shí)間內通過(guò)安裝調試與排故來(lái)完成的。通過(guò)這樣一系列的教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生既充分理解與掌握本課程的理論和知識點(diǎn)，同時(shí)又在實(shí)踐過(guò)程中學(xué)會(huì )實(shí)物的使用和相應的操作技能，從而達到真正掌握的教學(xué)目的。首先，理論的載體是教材，教材是課程建設的基礎，教材的內容理應涵蓋實(shí)訓項目的主要或全部知識點(diǎn)。為了使實(shí)訓收到好的效果，教師在理論課上應先期對相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行講解，并對重點(diǎn)與難點(diǎn)內容及時(shí)安排作業(yè)與實(shí)驗。以數字鐘項目為例，其主要知識點(diǎn)的講解有大模計數器的設計、顯示譯碼器與LED數碼管、秒脈沖的產(chǎn)生與分頻等內容，對重難點(diǎn)的狀態(tài)譯碼電路設計應安排作業(yè)進(jìn)行練習與鞏固，比如模6與模60計數器的設計。沒(méi)有充分理解理論作為實(shí)訓的基礎，學(xué)生一旦在調試中遇到問(wèn)題就無(wú)法獨立分析和思考，排除故障更無(wú)從下手。其次是實(shí)驗教學(xué)環(huán)節，通過(guò)學(xué)生實(shí)際操作對課程重難點(diǎn)進(jìn)行深入再認識。由于學(xué)生親手操作可以調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習主動(dòng)性、鍛練學(xué)生的觀(guān)察與分析思考能力，其教學(xué)效果更加明顯。在實(shí)驗內容安排上若將實(shí)訓項目中的相關(guān)內容先期分解作為實(shí)驗來(lái)完成，實(shí)踐證明對實(shí)訓將會(huì )產(chǎn)生極積的影響。以數字鐘為例，實(shí)驗環(huán)節應優(yōu)先考慮安排模6與模60計數器的實(shí)現。目前流行的實(shí)驗方式主要有實(shí)物實(shí)驗與仿真實(shí)驗兩種。仿真實(shí)驗主要是指在電腦上通過(guò)虛擬軟件來(lái)完成，其特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單方便且經(jīng)濟，對學(xué)生快速驗證理論設計有較大幫助，其缺點(diǎn)是學(xué)生沒(méi)有實(shí)際操作感受。實(shí)物實(shí)驗是指在實(shí)驗箱或實(shí)驗臺上用芯片實(shí)物和插線(xiàn)將電路連接起來(lái)，利用測量工具或儀表觀(guān)察實(shí)驗現象或結果。這種方式相對來(lái)說(shuō)有一定難度，特別是當所有的連線(xiàn)（包括電源和地）連好后，預期的實(shí)驗結果出不來(lái)時(shí)還要查找原因，由此可見(jiàn)這種方式更類(lèi)似于實(shí)訓中的操作模式，顯然更能煅練學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力，因此這種方式更有利于后期的數電實(shí)訓項目的開(kāi)展。從表中的數據可見(jiàn)，A與B兩個(gè)班由于采用實(shí)物實(shí)驗，完成數字鐘實(shí)訓項目的成功率較高，而C班由于采用仿真實(shí)驗，對成功率產(chǎn)生了不小的影響。
2數電實(shí)訓所用元器件因素的影響
為了節約成本，每次實(shí)訓結束后都要回收學(xué)生用過(guò)的元器件以便下次使用。理論上講，若學(xué)生規范操作且小心使用的話(huà)這些回收的元器件應該是好的，但實(shí)際情況可能存在偏差。也就是說(shuō)，總會(huì )有個(gè)別或一些同學(xué)由于操作不慎而導致芯片被燒，最常發(fā)生的誤操作就是將門(mén)電路的輸出腳錯接到電源或地而導致輸出級擊穿，然而芯片外表確完好無(wú)損。隨著(zhù)使用班級的增多，勢必造成在回收的元器件中損壞的集成電路芯片逐漸增多，給后續學(xué)生的調試增加不小的難度，進(jìn)而影響到作品調試的成功率。從表1所記錄的相關(guān)數據來(lái)看，隨著(zhù)數字鐘元器件反復使用的年數增多，A、B、C、D四個(gè)班完成數字鐘項目的成功率逐年下降。顯然，元器件損壞情況也是影響作品調試成功率的因素之一。解決的方法可以是對元器件進(jìn)行及時(shí)更新。
3前期相關(guān)實(shí)訓的影響
這里的相關(guān)實(shí)訓是指在數電實(shí)訓前開(kāi)展的并可能對數電實(shí)訓的開(kāi)展效果有一定影響的電路分析與模擬電子技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)模電）的兩門(mén)實(shí)訓課。電路分析及其實(shí)訓課通常在數電實(shí)訓課的前一學(xué)期進(jìn)行，但由于專(zhuān)科學(xué)制短，模電實(shí)訓課有時(shí)被安排在與數電實(shí)訓課同一個(gè)學(xué)期進(jìn)行，所以模電與數電實(shí)訓課可能互為先后，也就是說(shuō)模電實(shí)訓課有可能會(huì )安排在數電實(shí)訓課之后進(jìn)行，表1中的D班就是這種情況。電路分析的實(shí)訓一般安排學(xué)生組裝一塊指針式萬(wàn)用表，它可以幫助學(xué)生實(shí)際領(lǐng)會(huì )電阻并聯(lián)分流和串聯(lián)分壓的工作原理，特別是準確測量電阻和電壓的實(shí)際操作要領(lǐng)，這些內容的.掌握對后續實(shí)訓課的順利開(kāi)展顯然是有很大幫助的，因為在數電與模電實(shí)訓中都要頻繁的用萬(wàn)用表實(shí)測電阻和電壓。模電實(shí)訓的內容對數電實(shí)訓的影響不大，但若操作方式相同就會(huì )產(chǎn)生影響。如果模電實(shí)訓安排在數電實(shí)訓之前且操作方式也是在面包板上安裝調試電路，實(shí)踐表明前者對后者有較大影響。因為學(xué)生對面包板的認識與熟悉是需要一個(gè)過(guò)程的，無(wú)論誰(shuí)先使用面包板都需要詳細講解它的結構和正確使用方法，而學(xué)生要通過(guò)實(shí)際操作才能真正掌握，一旦學(xué)生掌握了，則后續的實(shí)訓課對面包板的講解就可以簡(jiǎn)化、甚至不講，這樣就給電路的安裝與調試提供了更多的時(shí)間，從而更有利于提高作品的成功率。中D班的數電實(shí)訓因缺少前期實(shí)訓的基礎而進(jìn)行的速度較慢，故數字鐘只能作為選作項目。
4指導教師與學(xué)生因素的影響
指導教師對實(shí)訓效果的影響主要體現在實(shí)訓前理論講解是否到位、實(shí)訓中能否制定合理可行的安裝調試技術(shù)路線(xiàn)。由于實(shí)訓調試與測量設備及場(chǎng)地的限制，并不是所有班級都能排在課程結束或學(xué)期末的一周來(lái)開(kāi)展，也就是說(shuō)有的班級將在學(xué)期結束前的某段時(shí)間進(jìn)行。如表中的B班，實(shí)訓前理論課只講到觸發(fā)器，對于即將開(kāi)展的數字鐘項目來(lái)說(shuō)顯然理論沒(méi)有講解到位，這樣對學(xué)生分析與排故很可能造成較大的困難。在這種情況下，指導教師應該在實(shí)訓中對相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行補講，例如集成計數器以及任意模值計數器的設計，以最大限度地幫助學(xué)生解決因知識點(diǎn)不足所造成的困難，通常及時(shí)講解的方法還是能起到一定的效果，從表中發(fā)映的數據可以看出B班的成功率較A班低，但整體還保持在90%以上。另一方面，當實(shí)訓不能安排在有信號發(fā)生器與示波器等設備的場(chǎng)所時(shí)，實(shí)訓中采用合理的安裝與調試策略就顯得至關(guān)重要。因為只有這樣才能在沒(méi)有設備的情況下帶領(lǐng)學(xué)生順利的完成安裝調試的任務(wù)。以數字鐘為例，較為合理的技術(shù)路線(xiàn)應為先安裝調試秒脈沖電路，有了信號源以后再安裝模60的秒和分計數器，以及模24時(shí)計數器，當這些電路都分別正常工作后才安裝校時(shí)校分電路。這樣做的好處是一個(gè)模塊一個(gè)模塊的進(jìn)行，一旦調試有故障，則排故的范圍很小，易于解決。切忌全部電路一起上，出了問(wèn)題很難找到故障的原因。指導教師的影響還體現在及時(shí)幫助個(gè)別同學(xué)排除故障上。當學(xué)生難以獨立排故時(shí)，應鼓勵學(xué)生先分析故障原因，并介紹查找和分析故障原因的方法：倒推法，即根據故障現象尋找原因，培養逆向思維的能力。例如，LED顯示器某段始終不亮，原因可能是LED數碼管燒壞，或者是顯示驅動(dòng)器與LED該段的引線(xiàn)聯(lián)接有問(wèn)題等。再例如，模60計數器計到59時(shí)不回零，采用倒推法分析可能是集成計數器的清零或置零功能失效，或狀態(tài)譯碼電路有問(wèn)題等原因。這樣做的好處是既復習鞏固了相關(guān)知識點(diǎn)，又教會(huì )學(xué)生分析與解決問(wèn)題的方法，提升相關(guān)技能，還可以提高調試成功率。
5結論
本文通過(guò)比較分析四個(gè)班級在不同情況下開(kāi)展同一個(gè)數電實(shí)訓項目所產(chǎn)生的不同結果，揭示出了影響實(shí)訓效果的若干相關(guān)因素：理論教學(xué)應覆蓋相關(guān)知識點(diǎn)；對重難點(diǎn)內容最好安排實(shí)物實(shí)驗；實(shí)訓所用元器件要及時(shí)更新；前期相關(guān)實(shí)訓有助于數電實(shí)訓的開(kāi)展；指導教師要制定合理的安裝調試方案，倒推法是分析排故的有效方法。
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