“情境-任务”驱动式四步教学法在数字电子技术课程设计中的应用
​周丽琛
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​周丽琛,. “情境-任务”驱动式四步教学法在数字电子技术课程设计中的应用[J]. 电路系统研究,2024.5. DOI:10.12721/ccn.2024.157395.
摘要: 数字电子技术课程是电子信息类学科重要的专业基础课程,具有很强的理论逻辑性与工程实践性。本文针对课程特点,反思了传统教学模式中存在的问题,以培养学员综合应用与实践创新能力为核心,提出了“情境-任务”驱动式四步教学法,即设计了“任务导学—理论精学—应用悟学—拓展深学”的“四步”教学实施过程,取得了较为良好的教学效果。
关键词: 数字电子技术;教学方法;情境;任务驱动
DOI:10.12721/ccn.2024.157395
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一、引言

电子技术是电子信息类专业重要的专业基础课之一,主要讲授数字电路的逻辑与器件基础及典型数字电路的分析与设计方法,是掌握数字系统原理、实现数字系统设计的入门课程,该课程既具有很强的理论性与系统性,又具有较强的工程性与实践性。

二、传统教学模式中存在的问题

作为一门典型的工科专业基础课程,传统的数字电子技术教学模式将教学分为理论授课环节与实验环节。理论授课在教室进行,教师通过PPT、板书等手段推导逻辑函数、分析电路逻辑图,先讲解知识点,再讲解例题,最后进行小结;实验环节则按照实验指导书,按照既定步骤完成验证性实验和实验报告。然而,传统的教学模式随着时代发展和学员特点的变化,问题和矛盾逐渐突出。存在的问题有:

(一)、重知识传递,轻能力培养

在教学过程中只体现了知识的传递,作业、考试、验证性实验等手段只能考察学员的知识水平和基本的实验操作,而不能帮助学生将学习的知识转化为能力。

(二)、教学互动不深入

传统教学模式中,学员听讲过程中很少主动提问,教师只能反问学生是否听懂,缺乏思维的碰撞和有效的互动。教师只能从课后作业获得对教学效果的反馈,具有迟滞性,反馈也不够准确,教师不能准确的捕获学生的学习需求,学员的主体地位不能得到充分的体现。

(二)、理论实践脱节

由于受到教学环境、教学条件和时间安排的影响,理论学习和实验环节不能同步进行,而数字电子技术课程的授课内容很大一部分是典型数字逻辑器件的应用,是针对实际器件的教学,理论与实践的脱节让学生在学习时没有“实感”,更加感到抽象。电路的逻辑原理图与实际电路也存在一定差异,造成学员在面对实际电路的时候不熟悉、不会连线。

(四)、学生兴趣不高

尽管教师一心想要讲清概念原理,但学生对按部就班的推导过程感到枯燥,在知识点的学习过程中很难集中注意力。而从当代青年学生的性格特点出发,他们容易接受并乐于尝试信息化的教学手段,对图片和短视频很有兴趣,同时,他们的自我意识很强,经常提出意见,希望自己主导学习过程。

三、“情境-任务”驱动式四步教学法

针对传统教学模式存在问题和不足的现状,为了使学生在课堂教学的过程中更好的掌握教学内容,形成自己的认知和能力,在课后学习中巩固知识并拓展创新意识,我们对教学实施过程进行了创新,设计了“任务导学—理论精学—应用悟学—拓展深学”的四步骤。

第一步,任务导学:结合生活中常见的应用了数字电子电路的实例作为情境引入课程教学内容,激发学生的好奇心和求知欲,通过建立知识点和情境之间的关联,帮助学生形成长期记忆。布置相关的设计任务,并将设计任务作为教学主线贯穿教学过程的始终。

第二步,理论精学:通过分析实际设备的功能原理和设计需求,开展相应的理论教学,从而引导学员积极思考问题和参与课堂互动,真正学懂、弄通器件原理。

第三步,应用悟学:和学生共同分析设计完成课堂开始时提出的电路设计任务,并对电路的功能实现进行Multisim仿真,使学员能够生动直观地掌握电路功能,化虚为实。

第四步,拓展深学:将课堂中实现的电路应用设计搭建硬件电路进行实现,将理论和仿真落到实处。着重鼓励学员自己分析、设计相关电路,锻造学员应用拓展与综合创新能力。

同时,在授课形式上,打破理论教学与实验教学分离的传统模式,在实验室进行授课,学员在学习完逻辑器件的原理后,能够马上在实验室通过验证电路进一步直观地体会逻辑器件功能,从知识课堂向能力课堂转变。

通过“四步”教学过程,使学员能够做到“带着问题学、跟着思路学、悟通原理学、启迪思维学”, 有效提升了课堂教学效果,进一步培养了学员的知识应用能力和综合创新能力。

将“四步”教学法作为课堂教学实施中的规范指导课程设计,在教学过程中,我们还通过教室多媒体控制台、交通灯信号控制系统、吉他调音器等案例作为“情境-任务”驱动,讲解了相关的教学内容,取得了良好的教学效果。

四、 结语

本文提出了一种针对数字电子技术课程特点的课程设计与教学实施方法,并以此为规范指导了课程的教学过程,收获了较为良好的教学效果。同时,在教学过程中也体现了一些问题:如学生的课堂动手实验环节时间的把握,学生个体差异对教学进度的影响等,这都为今后进一步做好课程教学工作提供了帮助。一个好的教学模式不能脱离课程和学生特点,同时,教师也需要把握最新科技发展趋势,不断累积自己的课程资源,在教学的具体实践中不断创新方法。

参考文献:

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