基于项目化教学的数字电子技术教学改革研究

徐秀妮，张可儿，郑耐琴

（陇东学院电气工程学院，甘肃庆阳，745000）

0 引言

随着我国高等教育大众化程度的不断提高，为了更好地服务于地方或区域经济建设与社会发展，部分地方普通本科高校贯彻党中央、国务院关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的决策部署，主动转变发展理念，产教融合，校企合作，培养面向生产、管理、服务一线的应用型技术技能型人才，增强学生就业创业能力，全面提高应用型本科院校服务区域经济和社会发展的能力。

电类专业学生的工作岗位主要是相关装备和产品的设计、制造、装配、操作、调试、维修和售后技术服务等，不仅涉及的行业范围广，而且装备和产品的种类繁多。这就要求学生成为掌握多种技能、具有创新意识和创新能力，既能胜任一线岗位又具备较高综合能力的复合型人才。数字电路是电类专业的一门实践性很强的专业基础课程。学生通过常用的电子器件、数字电路及其系统的分析和设计的学习，掌握常用电子器件的功能和基本电路的分析和设计方法并能灵活应用，能够独立分析和设计实际数字电路。数字电路在培养学生的实际工作能力和创新能力方面起着举足轻重的作用。

在传统的教学方式中，实验内容大多仅限于简单的模仿性、验证性的训练，缺少工程设计制作环节，不能很好地与实际工作过程相结合，而且实验中一般都是老师讲解实验目的、步骤以及注意事项，学生按照讲解和实验指导书连接电路，观察实验结果，对学生的实践锻炼不够充分，不利于解决问题能力和创新能力的培养。

1 教学改革的总体思路

高端应用型专门人才不仅具有厚实的理论知识基础，又有较强的专业岗位实践能力，具备创新能力和可持续发展能力。将项目化教学应用于数字电路课程的教学中，以实际项目引领教学，依据行动导向的教育理念重构教学内容，按照做什么、跟我学、自己做、如何做得更好的教学步骤实施教学，可以改变传统教学模式的被动性，能够调动学生学习的主动性、激发其学习兴趣和学习热情，有利于创新意识、创新思维与创新能力的培养。

基于项目化教学的数字电路教学改革思路是：通过调研、分析企业的典型工作岗位任务及过程确定职业能力培养目标，分析工作岗位的核心能力要素和职业素养要求等，确定其对数字电路课程的基本要求，以实际项目引领教学，在完成实际项目的过程中获得理论知识、解决问题能力、创新能力和可持续发展能力。

2 教学模式设计

教学模式的创新是创新教育过程中最关键的环节之一。项目化教学实施方案如图1所示。

图1 项目化教学实施方案

3 教学内容组织与安排

采用“教、学、做”一体化的项目式教学方式，为学生提供了技术开发平台，打造了一个有意义的学习情境，提倡积极思维，追求同一问题的多种解决方案，激发求知欲望，可以培养学生的学习兴趣及创新意识、创新能力和可持续发展能力[1]。

（1）在教学内容的组织上，以课程的主要知识点和综合应用为主线，以电子产品的设计制作为载体，将理论知识与生产技能有机结合，着重培养和训练学生的工程实践能力与解决实际问题的能力。

（2）突出“以动手为主、强调实践、培养兴趣、积极创新”的理念，全面整合教学内容。在教学过程中，结合工程上的应用，通过电子电路的实用设计引导学生根据基本内容进行相关知识的综合，达到培养学生的工程应用技能和创新能力的目的[3]。

（3）加强工学结合、产教融合、校企合作。一方面将生产一线的能工巧匠、资深工程师通过各种方式引进到学校指导学生实践；另一方面让校内师生深入到一线企业进行顶岗实践，了解企业的需求并为其培养对口的人才，达到学生、企业和学校三方共赢的效果[4]。

4 教学组织和设计

在基于项目的数字电路课程教学过程中，将原有学科体系的课程内容按行动体系对知识内容进行序化，教学组织过程如表1所示[5]。

表1 项目化教学的教学组织和设计

（1）在“做什么”环节，选择典型的电子产品单元（或部件）为项目，给出项目的要求，实行任务驱动的项目式教学。（2）在“怎么做”环节，引导学生利用教材、网络等多渠道收集资料，分析项目的任务指标，查找资料制定设计方案，理论计算、计算机设计仿真分析论证设计方案的可行性；（3）在“自己做”环节根据原理图选择元件、焊接调试电路、测量分析参数、撰写设计报告；（4）运行电路，老师进行检查、验收，并根据运行情况和汇报材料对成员提出问题，组织学生讨论答辩。（5）在“做得好不好”环节，老师根据各组的表现进行总结评价，学生结合自身完成情况、存在问题提出整改及提高方法，以便为今后的整改和提高做准备；最后整理相关资料[6]。

这种由教师给出设计制作任务，并组织指导学生分组讨论、查找资料、制定设计方案、选择元器件、焊接调试电路、完成设计方案、用仪器仪表进行调试检测，并编制设计报告的教学方式，将实际工作能力融化到单元电路的讲解、分析、制作、测量、调试中，学生积极参与其中，能够快速、高起点的掌握工程设计、系统检测、调试、维修等技能，促进了理论与实践的紧密融合，有利于培养其工程实践能力和创新能力，提高了课程的教学质量。

5 虚拟仿真技术的运用

虚拟仿真技术与项目化教学结合，可以实现教学做一体化。按照“设计教学顶目—系统分析与建模—模型仿真—仿真测试—撰写报告”的技术路线，发挥虚拟仿真技术系统模型与仿真功能，为综合项目的系统设计作理论上的分析，增强其分析、设计及调试数字电路和数字系统的能力，有利于具有创新精神和实践能力的人才的培养[2]。

其中，教学项目的设计是关键。教学项目既可以源于实际项目，也可以是根据教学大纲设立的虚拟实验项目，但都必须具有一定的应用价值，能够吸引学生、激发其学习兴趣；必须遵循循序渐进的原则，综合考虑各知识点的联系和层次递进，尽可能涵盖组合逻辑电路和时序逻辑电路的相关知识点；课程教学项目的设计还应充分考虑学生的最近发展区，根据学生已掌握的知识和接受能力，设计难度适中的项目，给学生留有创新发挥的空间[7]。

6 温故知新教学法的运用

温故知新就是把未知的东西和已知的东西相对比，由已知去探索未知，能促进学生对新知识的理解，能使学生把以往学过的较为零散的知识进行归纳和概括，使之形成“知识网”。 温故知新教学法在原有知识结构的基础上建构新知识，促进了知识的有效迁移，唤醒了学生的创新意识。在项目化教学的做什么、怎么做教学环节中采用温故知新教学法，可使学生能动地认识、理解并掌握知识，提高学习效率，减轻学习者的记忆负担[8]。

7 考核过程多样化

采取“结果性”与“过程性”考核相结合的方式，将考核贯穿到项目的整个过程中。

8 结束语

项目化教学使教学过程与生活和职业能力发展紧密结合，学生能够积极主动参与到学习过程中来，可以激发其学习兴趣和学习热情，从而调动其学习的积极性和主动性。在项目实现过程中理解、掌握数字电子技术的生产实践，有利于培养学生的创新意识和创新精神、提高创造性思维的能力，促进职业能力的发展，可以大大提高学生的综合素质和技能。该教学方法也可以应用到其他课程的教学中。