1 课程简介
《计算机电路》是高职计算机系统维护专业的一门专业技术课。课程介绍电路原理和电子技术基础知识。通过课堂教学, 使学生掌握电路和电子技术中的基本概念、基本电路、基本分析方法和基本技能, 并着重培养学生的自学能力与分析解决实际问题的能力, 为以后的专业学习和工作打下一定的基础。课程对电路分析、模拟电路和数字电路的内容进行精选和重组, 电路分析部分以直流电路为主, 介绍理想元器件、KCL、KVL基本定律和几种主要的分析方法, 同时介绍了正弦交流电路的基本知识;模拟电路部分对半导体元件、基本放大电路以及直流稳压电源做了介绍;数字电路部分重点介绍逻辑代数、集成门电路、组合和时序电路的分析方法。
2 课程教学中的思索
开设这门课程的背景是电子信息技术飞速发展, 计算机技术也日益成熟。作为计算机系统维护专业的学生, 学习计算机电路这门课程十分必要。教学计划中安排的实施性计划总时数为52学时, 其中理论教学为32学时, 实践教学为20学时。课上下来, 我们明显感觉到课时比较紧张。《计算机电路》课程所涉及到的内容比较多, 是电路分析、模拟电路和数字电路三门课程的压缩版, 想在这么有限的学时内全面掌握彻底有一定难度, 而且本身该课程理论性和逻辑性较强, 学习起来有一定难度, 一般来说都是先以电路分析作为前序课程铺垫, 然后再展开模拟电路和数字电路课程的学习。
在实施教学的过程中, 我们发现尽管教师们十分努力, 学生也挺配合, 但一考试便暴露出不少问题, 有些学生一个学期下来, 连基本的电路分析方法也掌握不了, 组合逻辑电路和时序逻辑电路也不能区别。其实这些知识点本身并不是很难, 分析原因, 主要还是学生没有明确的学习目的, 学习主动性不强, 或者说枯燥的课程激发不了他们的学习兴趣, 以致丧失了学习的动力, 即便是简单的知识点也产生了倦意, 统统拒之门外。整个学期下来, 也就个别学生掌握的比较理想, 很多学生都是浑浑噩噩, 只是应付考试, 还有个别学生是一个学期下来什么都没学到, 可以说是颗粒无收。
我们所不能忽视的是, 高职学生有其自的特点:理论基础相对薄弱, 对理论知识的接受能力和理解能力不高, 自控能力有限, 缺乏主动学习的积极性, 但兴趣爱好广泛, 有较强的参与意识, 动力能力强, 形象思维能力较强。所以在组织教学的过程中, 要积极地去探索如何在有限的课时内, 避轻就重, 切合实际, 有针对性地开展教学。
如今, 学校的教学硬件设施完善, 为多媒体教学的引入创造了条件。越来越多的教师采取了多媒体电教手段, 在吸引学生的注意力以及培养学生的学习兴趣方面, 取得了很大的成效。但具体到不同的课程, 是否需要采取多媒体教学, 以及应用多媒体教学到哪个程度都得好好商琢。在《计算机电路》的课堂教学中, 相当一部分时间得对一些电路进行分析, 比如戴维南定理的应用, 三极管放大电路电流电压放大倍数的计算等, 在分析的过程中, 如果只是用PPT来介绍, 效果就不如用板书边写边画边讲来的好, 在板书的过程中可以很方便地打很多标注, 分析起来比较形象, 也方便和同学进行互动。我们要根据课程的具体情况来决定上课的形式, 每一堂课都得去斟酌怎样上才能收到更好的效果, 可以是板书, 可以是多媒体实现, 也可以是两者相结合。
在制定教学计划时, 首先要明确高职教育的培训目标, 我们都知道高职高专培养的是面向行业的高等技术应用性人才, 这区别于学术型或科研型人才, 如果一味地从专业角度去强调知识的理论性、系统性和科研性, 不仅没有实际意义, 而且很难实施。课程的教学中应当注重实践性、应用性、理论联系实际。通过实践性教学, 可以加深对电路知识的理解和实际应用, 激起学生的兴趣, 培训学生的动手能力, 同时加强对实际电路的感性认识, 消除对电路的陌生感和神秘感, 从而为今后的就业上岗作好准备。所以, 要努力打破学科性, 从实用、合理的角度去配置课程中的实验课时。
3 课程教学内容和方法的改革
鉴于课程的现状, 为取得更好的教学效果, 我们应积极探索教学方法。首先, 我们要制定合理的教学计划。教学计划要量身定做, 在这里电路分析部分是基础, 模拟电路部分是难点, 数字电路部分是重点。学时应稍向数字电路部分倾斜, 难点部分不要过于纠缠, 可以让学生在课堂外延伸。注意着重培养学生的自学能力与分析解决实际问题的能力。
制定好教学计划之后, 要选择合适的教材。教材是体现教学内容和教学方法的知识载体。前几年, 面向高职高专类的教材并不是很多, 很多老师都选一些本科类的教材。但近几年, 高职高专类的规划性教材铺天盖地, 给了我们很多的选择。高职教育, 其对理论知识的要求要和本科教育相区别, 以基础知识和基本理论必需、够用为度。教材选用时尽量避免一些本科系列教材, 去选择一些深入简出, 注重应用的高职类教材。
课程涉及到的理论知识点, 我们要求学生掌握基本概念和结论的实际意义, 把重点放在概念、方法和结论的实际应用上, 中间推导过程则力求简洁。比如, 介绍半导体器件时, 以建立必要的概念为一种尺度, 不必花大量的课时去介绍二极管、三极管、场效应管的内部结构和载流子的运动规律, 重点应掌握半导体器件的特性、使用、测试方法。不必追究三极管的放大原理, 但要会分析三极管放大电路的放大倍数。再比如, 介绍逻辑门电路时, 只需按要求建立基本概念来处理, 不必详细讲解各种逻辑门内部电路的原理。
课堂中通过“问题”来激发学生的学习热情。课程本身比较枯燥, 学生学习积极性又不高, 那么我们就得在课前去精心设计一些能引起学生兴趣的问题, 让他们去探索思考, 尝试着自己解决问题。这些问题可以在课堂内穿插, 也可以作为课前预习或课后思考。要强调的是, 高职学生自觉性不高, 如果没有硬性要求, 学生不太会关注问题, 我们可以在课堂中让一些同学解答问题, 或是以分组的形式去研究问题, 最后要形成一个结论予以反馈。课堂的形式可以多样化, 当一些内容动画演示比板书分析更形象的时候, 我们就通过多媒体课件来呈现, 但一些电路分析, 还是通过板书讲解更容易和学生形成互动。多媒体教学的时候, 不能光光站在讲台前, 要在教室内走动, 关注学生的课堂知识接收情况, 避免消化不良。另外, 要布置一定量的课后作业。作业要少而精, 多了便会适得其反, 一方面会加重学生的负担, 引起学生的厌学情绪, 另一方面, 基础差、不自觉的学生就会随便应付, 转而抄袭他人。
本课程中实践教学20学时, 要合理充分地利用这20个学时。高职教育的实践中, 我们发现一些项目教学法, 案例教学法, 受到了学生的欢迎, 也得到了老师的肯定。我们应尽力去尝试一些新的教学方法, 切实可行的引入到实践教学中去。在该课程中, 项目教学法比较容易开展。教师首先要从学生的实际水平出发, 创设良好的情境, 让学生成为主体, 提高其参与的意识。比如, 我们可以在后期让学生自己动手组装一个收音机、数字万用表或直流稳压电源, 亦可去设计智力竞赛抢答器、计数器、电子秒表或数字钟等等。这些项目均比较贴近生活, 可使学生们积极性大大提高, 其综合应用能力、动手能力和创新能力也都有了很好的锻炼。另外, 在以前的教学模式中, 一些定律、定理或现象往往是老师先讲理论内容, 然后才通过配置实验课时对这些内容进行验证, 如电路基本定理中的基尔霍夫定律、叠加定理、戴维南定理, 三极管的放大原理等内容。这是长期以来的教学习惯, 也是大家一直以来的思维模式。在验证的过程中, 很可惜地限制了学生的好奇心和探索欲。如果你先将理论知识灌输给他, 再去用实验验证, 这样的实验就十分枯燥和机械, 学生得到的实验结果也可能会失去真实性。所以我们应打破原有惯性思维的束缚, 反其道行之, 推行实验引导法。先设计实验, 让学生在实验中发现规律, 总结归纳, 得出结论, 然后在后面理论教学中揭示原理。这样下来, 学生便会牢记这个自己辛辛苦苦得出的结论, 在实验的过程中也得到了很好的锻炼, 体会到了成就感。
除此之外, 我们应将EDA技术引入到课程教学中。实践教学中, 对于实验效果比较好的, 用示波器观察比较明显, 用仪表读数比较准确的, 可以在实验台上或线路板上进行教学, 而对一些示波器观察不明显的仪表得到的数据也不太精确的, 我们可以用电路虚拟实验来实现。电路虚拟实验功能全, 效果好, 效率高, 而且成本低, 可以解决实验设备受限的难题。而且, 对于学计算机专业的学生来说, 基于计算机实现的电子电路设计仿真软件很快就能上手。EWB (Electronics Workbench) 是EDA技术中比较杰出的一款。EWB可以用来进行各类模拟电路和数字电路的仿真实验, 元器件选择范围广泛, 电路提供了示波器、信号发生器等虚拟仪器仪表, 用它来进行仿真模拟实验和在实验室中的操作过程一样, 调试方便, 实验结果非常接近理论值。运用EWB软件, 一个方案不行可刷新重来, 反复多次后选出最合适的设计方案, 可以充分发挥学生的想象力和创造力, 大胆尝试, 不必担心元器件会损坏。和传统的实验方法相比大大缩短了设计时间, 节约了成本, 提高了教学效果, 激发学生学习兴趣。
最后, 考试成绩能直接反映学生学习情况, 要选择可行的考核方案。可以采用理论考试和技能考试结合, 全面考核学生的掌握情况。
4 结语
高等职业教育有其自身的特点, 而高职的学生也有其自身的特点, 我们应紧紧围绕高职院校的培养目标, 以提高学生的实际分析、解决问题能力为立足点, 不断更新教学内容, 改革教学方法, 适应新的教育环境和社会发展的需要, 培养具有良好职业道德、熟练的专业技能和可持续发展能力的高素质高技能专门人才。
摘要：本文通过对计算机专业《计算机电路》课程教学的现状分析, 针对高职教育和课程的特点, 结合高职学生的具体情况, 对该课程的教学内容和教学方法进行一些探索。
关键词：计算机电路,教学方法,实践教学
参考文献
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