第一篇:公安院校邏輯課程實踐教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查研究論文
當(dāng)下“互聯(lián)網(wǎng)+”浪潮席卷全球,“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”成為時代最強(qiáng)音。2015年10月20日,中共中央政治局委員、國務(wù)院副總理劉延?xùn)|出席深入推進(jìn)高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革座談會并講話,她強(qiáng)調(diào)“要把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)體系,改革教育教學(xué)內(nèi)容方法,改進(jìn)課程,強(qiáng)化實踐”。具有行業(yè)特色的公安教育重點在于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)對實戰(zhàn)的能力,為此,公安院校應(yīng)著力做好實踐教學(xué)。作為公安院校普遍開設(shè)的一門基礎(chǔ)性通識課程,邏輯課在培養(yǎng)學(xué)生的思維創(chuàng)新能力和服務(wù)實戰(zhàn)能力方面具有特殊的重要意義。目前,關(guān)于邏輯課程實踐教學(xué)的相關(guān)研究,已引起學(xué)界研究者的注意。那么,處于公安實戰(zhàn)熱點地區(qū)的新疆公安院校在邏輯課程實踐教學(xué)中的現(xiàn)狀又如何呢?文章期望以此調(diào)查分析理清問題,給出建議,進(jìn)一步推動公安教育創(chuàng)新發(fā)展。
一、調(diào)查設(shè)計
(一)調(diào)查對象
目前,新疆本土高校中公安院校只有2所(數(shù)據(jù)來源于高校之窗,2016年1月),新疆警察學(xué)院是其中唯一一所培養(yǎng)應(yīng)用型高層次公安政法人才的普通本科院校,因此,本次調(diào)查范圍鎖定新疆警察學(xué)院具有一定的現(xiàn)實意義。本次調(diào)查樣本具有一定的代表性和廣泛性,以該學(xué)院所有教授過邏輯課程的教師和在校生中所有上過邏輯課程的學(xué)生為調(diào)查對象,覆蓋2012級、2013級和2014級3個年級,偵查學(xué)、治安學(xué)、信息安全、法學(xué)、監(jiān)獄學(xué)、刑事偵查技術(shù)學(xué)和涉外警務(wù)等7個專業(yè)。
(二)調(diào)查方法
本次調(diào)查研究綜合采用動態(tài)觀察記錄法、訪談法和問卷調(diào)查法,結(jié)合文獻(xiàn)資料的搜集與分析,力求調(diào)查過程的完整與調(diào)查結(jié)果的詳實。
(三)調(diào)查內(nèi)容
結(jié)合新疆警察學(xué)院邏輯課程實踐教學(xué)現(xiàn)狀,主要從教師和學(xué)生兩個角度進(jìn)行綜合調(diào)查研究。
1.教師方面,一是通過一個學(xué)期的課堂觀察,動態(tài)記錄教師的教學(xué)方法使用、教學(xué)內(nèi)容安排等課堂教學(xué)的全過程,形成完整、真實的描寫性材料—《2015-2016學(xué)年第一學(xué)期新疆警察學(xué)院邏輯課程教師多專業(yè)班級授課情況記錄表》。二是通過與該院7名邏輯課教師進(jìn)行一對一座談,就教師學(xué)歷背景、教師團(tuán)隊建設(shè)、教師教研能力提升、課程建設(shè)等幾個方面的主要內(nèi)容進(jìn)行探討,汲取更為廣泛的意見和建議,記錄成冊—《新疆警察學(xué)院邏輯課程教師訪談錄》。
2.學(xué)生方面,本文運(yùn)用問卷調(diào)查的方法從學(xué)生的角度反觀邏輯課程實踐教學(xué)的教學(xué)效果。該調(diào)查問卷共設(shè)計15個問題,重點了解和關(guān)注學(xué)生在課程認(rèn)知、學(xué)習(xí)動機(jī)、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)行為以及學(xué)習(xí)自我評價等方面存在的問題,反饋教師在實際教學(xué)過程中教學(xué)效果、教材選用以及考核方式等方面存在的局限性。為保證問卷的客觀性和真實性,采用無記名填寫的方式,共發(fā)放問卷420份,收回問卷420份,其中有效問卷404份,回收率96.2%。
二、調(diào)查結(jié)果分析
(一)課堂觀察和訪談結(jié)果的定性分析
通過整理《2015-2016學(xué)年第一學(xué)期新疆警察學(xué)院邏輯課程教師多專業(yè)班級授課情況記錄表》和《新疆警察學(xué)院邏輯課程教師訪談錄》的內(nèi)容,可以對該院邏輯課程實踐教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行如下描寫性定性分析:
1.教師團(tuán)隊建設(shè)方面:邏輯課程的教學(xué)團(tuán)隊正面臨教學(xué)主力不足、青年教師經(jīng)驗尚欠的困境;教師的學(xué)歷背景較為復(fù)雜,除1名教師有法學(xué)碩士的學(xué)歷外,其余4名青年教師雖有碩士學(xué)歷學(xué)位,卻多來自語言學(xué)和馬克思主義哲學(xué)等專業(yè),另有2名教師為大學(xué)本科學(xué)歷,1名青年教師為思政專業(yè),1名老教師為中文專業(yè)。從學(xué)緣結(jié)構(gòu)上看,呈現(xiàn)離散狀態(tài),均未能涉及邏輯學(xué)學(xué)科核心。在一定程度上制約了教師的教學(xué)專業(yè)知識和能力。
2.教師教研能力方面:一是教學(xué)理念上,7名邏輯課程教師呈現(xiàn)兩種不同的教學(xué)理念,一方認(rèn)為應(yīng)以基本邏輯原理和知識的講授為主,一方則更強(qiáng)調(diào)公安實戰(zhàn)的導(dǎo)向作用,側(cè)重課堂實踐活動的開展。這兩種教學(xué)理念實則均有所偏頗,不能反映當(dāng)下社會發(fā)展和高校自身發(fā)展的規(guī)律與需求。二是教學(xué)內(nèi)容的安排上,存在或完全依照書本講授或“斷章取用”、割裂內(nèi)在邏輯體系的不當(dāng)做法,教學(xué)方法選用上,理論講授法或案例分析法應(yīng)用較多,較為陳舊,不能帶來課堂效果的提升,這一點在課堂觀察記錄中得以體現(xiàn)。三是教師在邏輯課程的研究方面尚且粗淺,有待進(jìn)一步提升。
(二)調(diào)查問卷結(jié)果的定量分析
1.學(xué)生的自我反饋。
(1)課程認(rèn)知方面。課程認(rèn)知調(diào)查主要包括對邏輯思維重要性的認(rèn)知和所開設(shè)邏輯課程重要性的認(rèn)知以及邏輯課程的難易程度認(rèn)知三個方面。
第一、對邏輯思維重要性的認(rèn)知調(diào)查顯示,在回收的404份有效問卷中,有323人認(rèn)為在日常的學(xué)習(xí)、生活和工作中經(jīng)常需要運(yùn)用邏輯思維,占學(xué)生總數(shù)的79.95%;而認(rèn)為在公安、司法工作中邏輯思維非常重要的人數(shù)則在388人,比上一問題的人數(shù)增加65人,占比為96.04%。這一點看似矛盾,其實可從80%的被調(diào)查對象的專業(yè)(偵查學(xué)、監(jiān)獄學(xué)和治安學(xué))背景上得以說明。由此可見,學(xué)生對于邏輯思維的主觀認(rèn)知是正面的、積極的。
第二、在學(xué)院所開設(shè)邏輯課程的認(rèn)知方面,數(shù)據(jù)顯示,有將近34.56%的學(xué)生認(rèn)為邏輯課程作為一門考查課相比其他專業(yè)課程不太重要,還有8.17%的學(xué)生持“無所謂”的態(tài)度,完全聽從學(xué)校安排而上課。
通過這兩個方面的認(rèn)知調(diào)查可知,學(xué)生認(rèn)可邏輯思維的重要性,但對于學(xué)院開設(shè)課程的重視程度很大程度上會受到課程設(shè)置性質(zhì)(考試課還是考查課)的影響,主觀上認(rèn)為邏輯課程作為考查課沒有那么重要。
第三、對邏輯課程難易程度的認(rèn)知,調(diào)查顯示為58.42%的學(xué)生認(rèn)為“比較難,缺少便于理解的案例”,還有14.6%的學(xué)生認(rèn)為“很難,理論抽象、難懂”。兩項合計有73.02%(近3/4)的學(xué)生對邏輯課程的學(xué)習(xí)抱有畏難情緒。
(2)學(xué)習(xí)動機(jī)、學(xué)習(xí)態(tài)度方面。教育心理學(xué)認(rèn)為,學(xué)習(xí)動機(jī)主要包括學(xué)習(xí)需要和學(xué)習(xí)期待兩個基本成分,而學(xué)習(xí)需要又主要體現(xiàn)為學(xué)習(xí)的興趣、愛好和學(xué)習(xí)的信念等。問卷調(diào)查結(jié)果顯示,64.82%的學(xué)生對邏輯課的學(xué)習(xí)態(tài)度為較感興趣,還有23.24%的學(xué)生不感興趣,缺乏學(xué)習(xí)的興趣,學(xué)習(xí)態(tài)度較為消極。
(3)學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)效果的自我評價方面。調(diào)查結(jié)果顯示,只有17.66%的學(xué)生能夠在邏輯課程的學(xué)習(xí)過程中“偶爾做”到課前預(yù)習(xí)和課后練習(xí),80.14%的學(xué)生“基本不做”,還有一部分學(xué)生認(rèn)為“沒必要做”?!澳阍谶壿嬚n上玩手機(jī)、睡覺的程度比其他課程的高嗎?”這一問題的調(diào)查數(shù)據(jù)告訴我們,學(xué)生這一不良學(xué)習(xí)習(xí)慣在包括邏輯課程在內(nèi)的所有課程上表現(xiàn)相當(dāng)、“差不多”。針對學(xué)習(xí)效果的自我評價,問卷調(diào)查顯示404人中有155人認(rèn)為學(xué)過邏輯課程之后,自己的邏輯思維能力“改變很多,學(xué)會分析事物的內(nèi)在邏輯”,有231人認(rèn)為自己“改變一些”,即95.55%的學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)效果做出了肯定的回答。
2.有關(guān)教師實踐教學(xué)的反饋。
(1)教學(xué)效果方面
由表1可知,超過88%的學(xué)生整體上認(rèn)為邏輯課程的教學(xué)效果達(dá)到期望值,但仍不能忽視部分學(xué)生不滿足目前的邏輯課程實踐教學(xué)。進(jìn)一步探討影響教學(xué)效果評價的因素,我們可從下列兩表中窺見一斑:表2表明,學(xué)生對邏輯課程教學(xué)效果的肯定主要取決于教師自身的人格力量、教學(xué)理念和教學(xué)方法的運(yùn)用,同時,也受到教學(xué)內(nèi)容的影響。表3的數(shù)據(jù)則更多地將“不滿意”的矛頭指向“實踐訓(xùn)練較少”、“案例老舊,與公安實戰(zhàn)結(jié)合不緊密”以及“專業(yè)結(jié)合不緊密”三個方面。
(1)教材選用方面。80%以上的學(xué)生對目前的邏輯課程教材持“滿意”或“比較滿意”的態(tài)度,其中49.01%的學(xué)生還認(rèn)為“增加配套練習(xí)冊、指導(dǎo)用書更好”。
(2)考核方式方面。學(xué)生希望教師在邏輯課程的考核方式上能夠設(shè)置得更加多元化,相比100%完全由教師進(jìn)行考核,84.16%的學(xué)生認(rèn)為應(yīng)該增設(shè)學(xué)生為考核主體,兩主體在考核分?jǐn)?shù)的權(quán)重比例上可分配為“老師90%學(xué)生自主互評100%"。在具體的考核形式上,則更加充分地反映出學(xué)生的這一想法。如下表所示:
三、意見和建議
通過對本次調(diào)查問卷幾組核心數(shù)據(jù)分析,筆者認(rèn)為目前我院邏輯課程在實踐教學(xué)過程中主要存在以下幾個問題:一是在課程認(rèn)知上,無論任課教師還是各專業(yè)學(xué)生均存在一定的認(rèn)知偏誤:有的教師偏重邏輯理論教學(xué)而脫離了公安實戰(zhàn),有的教師卻過于追求形式化的實踐教學(xué)活動而忽視了理論的指導(dǎo)意義;多數(shù)學(xué)生對于考查課程的不重視,或源自更功利性的學(xué)習(xí)心態(tài)。二是在教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的選取上,不能更加貼近公安實戰(zhàn)、不能因?qū)I(yè)不同而制宜、不能寓教于“訓(xùn)”。三是教材的配套練習(xí)和指導(dǎo)用書跟不上,沒有辦法在課外及時解決學(xué)生的疑難問題。四是當(dāng)前的考核方式流于傳統(tǒng),不能真正反饋學(xué)生的邏輯思維。針對上述問題,本文從以下兩個角度給意見和建議:
(一)改變觀念,深化認(rèn)識
1.教師應(yīng)該樹立正確的教學(xué)理念,要認(rèn)識到邏輯課程作為所有大學(xué)均開設(shè)的一門基礎(chǔ)課程,重點在于邏輯理論自身的重要性和普適性。同時,還要認(rèn)識到公安院校邏輯課程的特色在于貼近公安實戰(zhàn),應(yīng)在邏輯基本理論的基礎(chǔ)上構(gòu)建適應(yīng)于公安教育的特色邏輯體系,既不能偏“論”失“實”,又不能因“實”廢“論”,當(dāng)把邏輯課程的通識性和工具性有機(jī)結(jié)合。
2.學(xué)生對于邏輯思維重要性的正面認(rèn)知,值得我們欣慰。但對于邏輯課程因設(shè)置為考查課而不予重視,卻是影響其提升邏輯思維能力的最大阻礙。在這個問題上,教師應(yīng)幫助學(xué)生樹立正確的課程價值觀,不能過于功利地從考試性質(zhì)上區(qū)別對待任何一門課程。
(二)推動改革,重在實踐
1.教為先。“教學(xué)”乃“教”、“學(xué)”合之,故“教”為先。要促進(jìn)邏輯課程的實踐教學(xué),教師的“教”必須進(jìn)行第一步的改革。
首先,必須完善現(xiàn)任授課教師的學(xué)科知識背景,優(yōu)化學(xué)緣結(jié)構(gòu)??赏ㄟ^院系安排學(xué)歷提升,重點進(jìn)行公安類專業(yè)的進(jìn)修??山柚靶>趾献鳌逼脚_,提升公安業(yè)務(wù)技能。可在院系內(nèi)部交叉學(xué)習(xí)與交流,增進(jìn)邏輯與公安核心專業(yè)的黏合。其次,可重新編排教學(xué)內(nèi)容,修訂教學(xué)大綱,調(diào)整教學(xué)進(jìn)度表。從調(diào)查問卷的結(jié)果中知道,86.63%的學(xué)生認(rèn)為邏輯課程中的“推理”模塊對于他們來說最為有用,其次是“判斷”、“邏輯規(guī)律”和“假設(shè)、論證”。同時,問卷反映學(xué)生在邏輯學(xué)習(xí)過程中最大的困難在于“缺乏便于理解的案例”。因而,筆者認(rèn)為可依據(jù)知識點的難易程度、學(xué)生的接受度和關(guān)注度等重新調(diào)整學(xué)期教學(xué)內(nèi)容的講授次序和講授課時數(shù),做到因地制宜、因材施教。此外,調(diào)查中7個專業(yè)的學(xué)生均反映應(yīng)在授課內(nèi)容的設(shè)置上體現(xiàn)不同專業(yè)的區(qū)別與特色,尤其應(yīng)區(qū)分公安類專業(yè)(如偵查學(xué)、刑事偵查技術(shù)學(xué))和非公安專業(yè)(如監(jiān)獄學(xué))的不同之處。
最后,豐富教學(xué)方法,切實提升課堂教學(xué)效果。“案例教學(xué)法”雖已應(yīng)用,可調(diào)查結(jié)果中卻仍有多數(shù)學(xué)生反映“缺乏案例”。因此,筆者認(rèn)為既要加大課堂教學(xué)案例的數(shù)量,還要提高案例的質(zhì)量。不能為了案例教學(xué)而“斷章取義”地找案例,而重點在搜集公安一線中真實可用的實戰(zhàn)案例,更能服務(wù)課堂教學(xué)。同時,還應(yīng)重點實施課程實訓(xùn)環(huán)節(jié),不能流于形式,可通過2-3個班級合堂,2-3位教師同時組織實施實踐活動,既便于合作操作,又增加學(xué)生的互動與交流。
2.學(xué)為主。學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)行為是影響學(xué)習(xí)效果的重要因素。端正學(xué)習(xí)態(tài)度,修正不良學(xué)習(xí)行為,重點結(jié)合中隊長和教務(wù)處相關(guān)工作人員抓好學(xué)生課堂學(xué)習(xí)行為的考量,改變高校學(xué)生慣有的“上課玩手機(jī)”、“睡覺”等不良學(xué)習(xí)風(fēng)氣,或能從根本上發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。
3.考為量。評價是保證教學(xué)質(zhì)量的手段,更是衡量學(xué)生學(xué)習(xí)效果的尺度。建立多元化學(xué)習(xí)考評體系是促進(jìn)實踐教學(xué)的一項重要舉措。公安院校邏輯課程的考核既要體現(xiàn)理論知識的掌握程度,還應(yīng)重點評價學(xué)生邏輯思維能力的提升。學(xué)生愿意參與到自身的學(xué)習(xí)評價中,作為考核主體的“一元”,與教師共同構(gòu)成“二元”考核模式,合力對平時成績和期末任務(wù)型成績(團(tuán)隊合作共同模擬情景表演、案件偵查討論、視頻制作與分析總結(jié)等)進(jìn)行打分,這不僅反映了學(xué)生“學(xué)習(xí)主體”意識的增強(qiáng),而且也降低了學(xué)生對于傳統(tǒng)考試的抗拒和應(yīng)付心理,或可收獲不一樣的考試效果。
4.用為本。利用學(xué)到的知識解決實際的疑難問題,是真正學(xué)習(xí)的目標(biāo)所在。通過組織相關(guān)的邏輯課程實踐活動,讓學(xué)生切實地感受到邏輯思維的用途,是當(dāng)下最需要我們教育者下功夫的地方。校園邏輯思維大賽、“公考”邏輯模塊測評、公安實戰(zhàn)案情推演、基層一線走訪調(diào)研等等活動形式,都是可以拿來利用的實訓(xùn)平臺,都是可以讓學(xué)生得以鍛煉和提升的途徑。
四、結(jié)語
新疆公安教育任重而道遠(yuǎn),做好公安院校的實踐教學(xué)是公安教育立足之基,培養(yǎng)符合公安實戰(zhàn)需求的專業(yè)人才是發(fā)展關(guān)鍵。作為基礎(chǔ)性通識教育的邏輯課程不僅在提升預(yù)備警官的邏輯思維方面具有特殊的重要意義,更在全面發(fā)展合格人才的實戰(zhàn)能力方面發(fā)揮了認(rèn)知指導(dǎo)作用。因此,我們有義務(wù)抓好教師和學(xué)生的“教”與“學(xué)”,有責(zé)任改革實踐教學(xué)模式、推動實踐教學(xué)發(fā)展,為公安教育的創(chuàng)新發(fā)展作出努力。
第二篇:《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)》課程實踐教學(xué)經(jīng)驗總結(jié)
數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)資源庫
《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)》課程實踐教學(xué)
經(jīng)驗總結(jié)
北京郵電大學(xué)計算機(jī)學(xué)院實驗中心 楊秦 張杰 靳秀國
“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”課程是計算機(jī)、通信、電子、信息、自動控制等專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程,又是一門實踐性很強(qiáng)的課程。對計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說,它是硬件知識的基礎(chǔ)課,一輩子受用。“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”課程教學(xué)實驗不僅對學(xué)好本門課,而且對 “計算機(jī)組成原理”等后續(xù)課的理論教學(xué)和實踐教學(xué)具有十分重要的意義。因為它是能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)性工作,理論教學(xué)無法取代。為了配合精品課程建設(shè),我們對教學(xué)實驗包括實驗系統(tǒng)、教學(xué)內(nèi)容及實驗教學(xué)手段都進(jìn)行了改革,也取得了一些經(jīng)驗。本文從課程實驗和課程設(shè)計兩個方面
進(jìn)行總結(jié)。
課程實驗部分
1.從教材、實驗系統(tǒng)到教學(xué)實驗內(nèi)容的改革
由于新技術(shù)的發(fā)展,“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”教材也在變革,我們選擇了清華大學(xué)科教儀器廠的TDS-2實驗系統(tǒng)(見圖一)。在這個實驗設(shè)備上,既能使用中小規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)器件作基礎(chǔ)數(shù)字實驗,又可使用可編程邏輯器件完成復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)實驗。在我們新購置的100臺綜合實驗平臺TEC-5(見圖一)中,仍保持了基礎(chǔ)性實驗和時代性實驗兩方面的教學(xué)內(nèi)容,為數(shù)字實驗提供了高端的ISP芯片,使教學(xué)實驗的內(nèi)容和重點得以向在系統(tǒng)編程邏輯方面傾斜。
圖 一
基礎(chǔ)性實驗的設(shè)計非常重要,它使學(xué)生掌握基本概念,具備基礎(chǔ)知識和能力
結(jié)構(gòu)?;具壿嬮T和三態(tài)門實驗:在掌握“TDS數(shù)字電路實驗系統(tǒng)”儀器和示波器測量的使用方法的基礎(chǔ)上,掌握TTL與非門、與或非門和異或門輸入與輸出之間的邏輯關(guān)系;三態(tài)門邏輯功能和使用方法,熟悉TTL中、小規(guī)模集成電路的外形、管腳和使用方法;掌握用三態(tài)門構(gòu)成總線的特點和方法?;具壿嬮T實驗,選擇了典型的芯片,讓學(xué)生從芯片的外觀、封裝到邏輯關(guān)系的驗證來熟悉數(shù)字芯片;在接下來的三態(tài)門實驗中,邏輯的驗證就不是重點了,我們引導(dǎo)學(xué)生測量高阻輸出受鉗制的情況,讓他們在實驗中感性的體會三態(tài)的意義。
數(shù)據(jù)選擇器和譯碼器實驗:熟悉數(shù)據(jù)選擇器和譯碼器的邏輯功能。這種組合邏輯的實驗,我們更加強(qiáng)調(diào)應(yīng)用而不是簡單驗證。時序邏輯的實驗也是一樣,有時候一次實驗做出多少個計數(shù)器并不重要,我們更加看重的是會不會分析設(shè)計電路,能不能記錄和分析時序圖。觸發(fā)器實驗:掌握RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器的工作原理,學(xué)會正確使用RS觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器。
簡單時序電路:掌握簡單時序電路的分析、設(shè)計、測試方法。計數(shù)器實驗:掌握計數(shù)器74LS162的功能,計數(shù)器的級連方法,熟悉任意模計數(shù)器的構(gòu)成方法,熟悉數(shù)碼管的使用。在計數(shù)器和時序電路實驗中,我們還穿插了Workbench仿真試驗,并且指導(dǎo)學(xué)生用仿真軟件指導(dǎo)設(shè)計和完成測試。我們在時代性實驗中,在系統(tǒng)編程ISP技術(shù)的實驗內(nèi)容:用兩個時間單元完成AHDL實現(xiàn)三八譯碼器、十進(jìn)制計數(shù)器和七段譯碼器實驗,芯片選用ISP1032,軟件平臺用isp EXPER,鼓勵學(xué)生采用多種方案實現(xiàn)。
2.實驗教學(xué)方式的改革和實踐效果 在實驗教學(xué)中,我們拋棄了過去的粉筆黑板灌輸式的教學(xué)方式,嘗試了多種
手段結(jié)合的互動式教學(xué)模式。首先,我們在總結(jié)大家教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上統(tǒng)一了實驗PPT教案(如圖二所示),采用了PPT投影為主和老師即興板書為輔的授課形式,一改過去落后的教學(xué)方式,圖形界面美觀并且講解更為方便,也收到良好的教學(xué)效果。
圖 二
然后,我們指導(dǎo)做畢業(yè)設(shè)計的學(xué)生完成實驗課件的Flash動畫設(shè)計(如圖三所示),連同PPT教案放到FTP服務(wù)器上提供學(xué)生下載,學(xué)生在實驗課前就可以完成對實驗系統(tǒng)和實驗內(nèi)容的預(yù)習(xí),并且對實驗的流程有一個直觀的了解。
圖 三
在實驗指導(dǎo)上,我們也做了很多嘗試。在學(xué)生做數(shù)字邏輯實驗的第一天起,就告訴他們實驗不是簡單對理論的驗證,而是以培養(yǎng)數(shù)字系統(tǒng)硬件工程師的標(biāo)準(zhǔn)去要求,除了知識的學(xué)習(xí),實驗更看中的是能力的培養(yǎng)。首先,對實驗系統(tǒng)的所有調(diào)試工具:示波器、邏輯筆等必須熟練掌握;每一次實驗前要求下載相關(guān)芯片手冊,對芯片每一個功能引腳都要求了解;在時序邏輯實驗中,要求繪制并分析時序圖;能使用防真軟件輔助小型綜合電路的設(shè)計;在系統(tǒng)可編程系統(tǒng)實驗中,鼓勵以不同方案完成設(shè)計。在驗收和給成績的時候,我們看的不僅僅是實驗內(nèi)容的正確完成,更多考慮的是工具是否熟練使用、設(shè)計方案是否靈活多樣等等個人能力。
對于實驗中遇到的問題,教師可結(jié)合自身教學(xué)和科研經(jīng)驗,盡量給出詳盡并且特別的解答,比如在三態(tài)門實驗中,學(xué)生對高阻態(tài)和總線方式提出疑問時,除了講解概念之外,還給他們舉了一個科研中的實例:在我們做CDMA基站測試系統(tǒng)硬件設(shè)計時,由于譯碼和讀寫信號設(shè)計錯誤,CPU訪問存儲單元數(shù)據(jù)總線嚴(yán)重沖突造成死機(jī)。在講解時序芯片由于工藝限制導(dǎo)致信號延時的時候,用一次科研實例:一個特別信號需要延時幾納秒而系統(tǒng)時鐘只有4兆赫茲,設(shè)計人員利用EPLD芯片自身延時將信號進(jìn)出芯片兩次,巧妙的解決了問題,讓學(xué)生在硬件實驗中學(xué)會逆向思維去解決問題。
多樣化的教學(xué)手段的應(yīng)用以及更新更特別的教學(xué)方式,讓學(xué)生在數(shù)字邏輯實驗中不僅鍛煉了能力,更重要的是找到了學(xué)習(xí)的樂趣。在實驗結(jié)束后,很多同學(xué)不愿離開實驗室,而是熱烈地討論和試驗更多不同方案,我們贊同這種腦力激蕩的方式,畢竟求知的樂趣和熱情是非常難能可貴的,這也是我們實驗教學(xué)的目標(biāo)。
3.一個典型的實驗范例
我們加大了在系統(tǒng)編程ISP系統(tǒng)實驗的數(shù)量,讓學(xué)生用AHDL語言實現(xiàn)三八譯碼器、十進(jìn)制計數(shù)器和七段譯碼器,在實驗中鼓勵他們設(shè)計不同的方案,比較分析不同方案的優(yōu)缺點,也給他們講解一些設(shè)計的技巧。比如使用中間變量邏輯結(jié)構(gòu),能夠簡化邏輯表達(dá)式,從而減少適配器的工作量和運(yùn)行時間,增加適配成功率同時減少芯片資源占用率。在實驗中,學(xué)生的完成情況給我們以很大的驚喜。下面以最后一次ISP實驗為例。
實驗要求:學(xué)生獨(dú)立設(shè)計一位十進(jìn)制計數(shù)器七段數(shù)字顯示系統(tǒng),如圖四所示。計數(shù)器是8421BCD碼同步計數(shù)器,其輸出Q3—Q0作為七段譯碼器的輸入,譯碼器的輸出送到七段發(fā)光二極管顯示器,它能顯示0,2,??9十個字符。采用ABEL-HDL語言設(shè)計并寫出完整的設(shè)計源程序,并在實驗臺的數(shù)碼管上進(jìn)行演示。
圖 四
這個實驗非常典型,既有時序邏輯,又有組合邏輯。不少學(xué)生在實驗中作出了創(chuàng)新嘗試,采用了多種方案:涉及邏輯方程法、真值表法、狀態(tài)圖法。由于設(shè)計中包含了計數(shù)器和譯碼器兩個模塊,各種方法又有不同的設(shè)計方案,很多同學(xué)一個人就做了多種方案,表現(xiàn)了很高的興趣和設(shè)計熱情。下面選取了有特點的5種方案:方案一至方案三中的十進(jìn)制計數(shù)器設(shè)計方法大致相同,而譯碼器設(shè)計采用了邏輯方程和真值表法,而方案二和三又用了真值表的不同表達(dá)方式;方案四和五同是狀態(tài)圖法,表達(dá)方式也不相同。充分表現(xiàn)了ABEL-HDL語言設(shè)計數(shù)字邏輯電路的靈活性和多樣性。方案一
MODULE count1 TITLE 'count1' DECLARATIONS
clock,clear PIN;q3,q2,q1,q0 NODE ISTYPE 'reg';ya,yb,yc,yd,ye,yf,yg PIN ISTYPE 'com';count=[q3..q0];EQUATIONS
count.clk=clock;count.clr=clear;
count:=(count+1)&!(count==9);
yg=!(count==0)&!(count==1)&!(count==7);
yf=!(count==1)&!(count==2)&!(count==3)&!(count==7);
ye=!(count==1)&!(count==3)&!(count==4)&!(count==5)&!(count==7)&!(count==9);yd=!(count==1)&!(count==4)&!(count==7)&!(count==9);yc=!(count==2);
yb=!(count==5)&!(count==6);
ya=!(count==1)&!(count==4)&!(count==6);END count1
方案二
方案三 MODULE count2 TITLE 'count2' DECLARATIONS
clock,clear PIN;
q0,q1,q2,q3 NODE ISTYPE 'reg';
a,b,c,d,e,f,g PIN ISTYPE 'com';q=[q3..q0];EQUATIONS q.clk=clock;q:=(q+1)&(q!=9);q.clr=clear;TRUTH_TABLE
(q->[a,b,c,d,e,f,g]);0->[1,1,1,1,1,1,0];1->[0,1,1,0,0,0,0];2->[1,1,0,1,1,0,1];3->[1,1,1,1,0,0,1];4->[0,1,1,0,0,1,1];5->[1,0,1,1,0,1,1];6->[0,0,1,1,1,1,1];7->[1,1,1,0,0,0,0];8->[1,1,1,1,1,1,1];9->[1,1,1,0,0,1,1];
MODULE count3 TITLE 'count3' DECLARATIONS
clock,clear PIN;
q0,q1,q2,q3 NODE ISTYPE 'reg';
a,b,c,d,e,f,g PIN ISTYPE 'com';q=[q3..q0];EQUATIONS q.clk=clock;q:=(q+1)&!(q==9);q.clr=clear;TRUTH_TABLE
([q3..q0]->[a,b,c,d,e,f,g]);[0,0,0,0]->[1,1,1,1,1,1,0];[0,0,0,1]->[0,1,1,0,0,0,0];[0,0,1,0]->[1,1,0,1,1,0,1];[0,0,1,1]->[1,1,1,1,0,0,1];[0,1,0,0]->[0,1,1,0,0,1,1];[0,1,0,1]->[1,0,1,1,0,1,1];[0,1,1,0]->[0,0,1,1,1,1,1];[0,1,1,1]->[1,1,1,0,0,0,0];[1,0,0,0]->[1,1,1,1,1,1,1];[1,0,0,1]->[1,1,1,0,0,1,1];
END count2 方案四
MODULE count4 DECLARATIONS clock PIN;
g, f, e, d, c, b, a PIN;y = [g, f, e, d, c, b, a ];q0,q1,q2,q3 node istype 'reg';count=[q3,q2,q1,q0];
state0 = [0,0,0,0];state1 = [0,0,0,1];state2 = [0,0,1,0];state3 = [0,0,1,1];state4 = [0,1,0,0];state5 = [0,1,0,1];state6 = [0,1,1,0];state7 = [0,1,1,1];state8 = [1,0,0,0];state9 = [1,0,0,1];EQUATIONS
count.CLK = clock;STATE_DIAGRAM [q3,q2,q1,q0 ] STATE state0 :y= ^B0111111;goto state1;STATE state1 :y= ^B0000110;goto state2;STATE state2 :y= ^B1011011;goto state3;
END count3
方案五
MODULE count5 DECLARATIONS clock PIN;
a, b, c, d, e, f, g PIN ISTYPE 'REG';COUNT = [g, f, e, d, c, b, a ];
EQUATIONS
COUNT.CLK = clock;
STATE_DIAGRAM [g, f, e, d, c, b, a ] STATE ^B0000000 : GOTO ^B0111111;STATE ^B0111111 : GOTO ^B0000110;STATE ^B0000110 : GOTO ^B1011011;STATE ^B1011011 : GOTO ^B1001111;STATE ^B1001111 : GOTO ^B1100110;STATE ^B1100110 : GOTO ^B1101101;STATE ^B1101101 : GOTO ^B1111101;STATE ^B1111101 : GOTO ^B0000111;STATE ^B0000111 : GOTO ^B1111111;STATE ^B1111111 : GOTO ^B1101111;STATE ^B1101111 : GOTO ^B0111111;END count5
STATE state3 :y= ^B1001111;goto state4;STATE state4 :y= ^B1100110;goto state5;STATE state5 :y= ^B1101101;goto state6;STATE state6 :y= ^B1111101;goto state7;STATE state7 :y= ^B0000111;goto state8;STATE state8 :y= ^B1111111;goto state9;STATE state9 :y= ^B1101111;goto state0;END count4
課程設(shè)計部分
課程設(shè)計的目的是學(xué)習(xí)運(yùn)用ISP(在系統(tǒng)編程)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計和調(diào)試的基本步驟和方法,熟悉集成開發(fā)軟件中設(shè)計,模擬調(diào)試工具的使用,體會ISP技術(shù)相對于傳統(tǒng)開發(fā)技術(shù)的優(yōu)點。通過課程設(shè)計的鍛煉,培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的獨(dú)立工作能力,取得工程設(shè)計與組裝調(diào)試的實踐經(jīng)驗。
課程設(shè)計放在暑假中短學(xué)期進(jìn)行,完全是開放性的,實驗室全天開放,教師只對學(xué)生的設(shè)計方案和調(diào)試方法提供指導(dǎo),不限制設(shè)計思路。學(xué)生3人一組,團(tuán)隊協(xié)同工作,在規(guī)定的兩周時間內(nèi),獨(dú)立完成四個設(shè)計課題并調(diào)試成功,由指導(dǎo)教師驗收。
1.課程設(shè)計內(nèi)容
芯片選用ISP1032E(引腳圖見圖五),軟件平臺用isp EXPERT(如圖六所
示)。
圖 五 圖 六
課題一簡易電子琴:用ABEL語言設(shè)計一個電子琴。使用TDS-2或TEC-5實驗臺上的8個電平開關(guān)做琴鍵,電平開關(guān)輸出為高電平時相當(dāng)于琴鍵按下,電平開關(guān)輸出為低電平時相當(dāng)于琴鍵松開。電子琴共有C調(diào)的8個音:1,2,3,4,5,6,7和I,在TDS數(shù)字電路實驗臺上對設(shè)計進(jìn)行調(diào)試,調(diào)試時用實驗臺上的小喇叭作發(fā)聲裝置。
課題二簡易頻率計:設(shè)計一個簡易的頻率計,用于測量1MHz以下數(shù)字脈沖信號的頻率。閘門只有1S一檔,測量結(jié)果在實驗臺上的6個數(shù)碼管顯示出來,不測信號脈寬,每次對被測信號計數(shù)前,計數(shù)器應(yīng)清零。
課題三交通燈實驗:以實驗臺上的4個紅色電平指示燈、4個綠色電平指示燈和4個黃色電平指示燈模仿路口的東、西、南、北4個方向的紅、綠、黃交通燈。控制這些指示燈,使它們按下列規(guī)律亮、滅:
1.初始狀態(tài)為4個方向的紅燈全亮,時間為1秒。
2.東、西方向綠燈亮,南、北方向紅燈亮。東、西方向通車。時間為5秒。3.東、西方向黃燈閃爍,南、北方向紅燈亮。時間2秒。
4.東、西方向紅燈亮,南、北方向綠燈亮。南北方向通車。時間5秒。5.東、西方向紅燈亮,南、北方向黃燈閃爍。時間2秒。6.返回2,繼續(xù)運(yùn)行。
7.如果發(fā)生緊急事件,例如救護(hù)車、警車通過,則按下單脈沖按鈕,使得東、西、南、北四個方向紅燈亮,緊急事件結(jié)束后,松開單脈沖按鈕,恢復(fù)到被打斷的狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行。
課題四電子鐘:設(shè)計實現(xiàn)一個電子鐘。電子鐘具有以下功能: 1.實驗臺上的6個數(shù)碼管顯示時、分、秒。2.能使電子鐘復(fù)位(清零)。3.能啟動或者停止電子鐘運(yùn)行。
4.在電子鐘停止運(yùn)行狀態(tài)下,能夠修改時、分、秒的值。5.具有報時功能,整點時喇叭鳴叫。
要求整個設(shè)計分為若干模塊,頂層模塊用原理圖設(shè)計,低層模塊用ABEL語言設(shè)計。在TDS-2或TEC-5實驗臺上調(diào)試設(shè)計。
2.完成情況分析
從2001-2005共五屆學(xué)生的課程設(shè)計情況來看,多數(shù)小組兩周時間能夠完成,其中優(yōu)秀的小組一周多的時間就能全部調(diào)試驗收完成。四個設(shè)計課題涵蓋了計數(shù)、分頻、狀態(tài)轉(zhuǎn)移多種典型的內(nèi)容,尤其最后一個電子鐘的實驗,要求學(xué)生用原理圖和ABEL語言用兩層結(jié)構(gòu),鍛煉了綜合設(shè)計的能力。學(xué)生在整個課程設(shè)計期間會出現(xiàn)很多錯誤:器件型號選錯、各種語法錯誤、設(shè)計疏漏引起的競爭和冒險等等,大家團(tuán)隊合作解決問題的過程是非常有趣的經(jīng)歷。學(xué)生在調(diào)試日志中寫道:
* 出現(xiàn)問題:在“停止-調(diào)表”狀態(tài)和計時狀態(tài)轉(zhuǎn)換時,數(shù)碼管顯示的數(shù)出現(xiàn)無規(guī)律地跳變,而且跳變時有時無?!瓉碓谔幚怼巴V?調(diào)表”狀態(tài)和計時狀態(tài)時存在競爭冒險,也就是這條語句:
SF.clk=(!V&!stop)#(!aset1&stop)……
終于找到根源所在!解決問題立即出臺!……從根本上解決了問題!
……把分鐘、小時鐘的模塊采取同樣的措施后,我們的電子鐘近乎完美!
* 實驗過程使我們對ABEL的應(yīng)用有了更深入的認(rèn)識,實驗的同時也增進(jìn)了我們對ISPexpert軟件的熟悉程度。實驗的過程就是解決每一個問題的過程,每一個問題的解決,都讓我們對基本概念有了更為深入地理解。
課程設(shè)計的整個過程進(jìn)一步鞏固和加深了《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)》基本理論、概念的理解,提高了學(xué)生的動手能力和數(shù)字系統(tǒng)綜合設(shè)計能力,取得了非常好的實驗教學(xué)效果。但也發(fā)現(xiàn)了一些學(xué)生有拷貝現(xiàn)象,為此我們采取了相應(yīng)的措施,如改換題目進(jìn)行重做并嚴(yán)格打分;期末考試中加入了實驗部分的內(nèi)容。
結(jié)語
在整個《數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)》課程的實驗教學(xué)工作中,我們不僅注重實驗設(shè)備、教材的更新,更注重實驗內(nèi)容、教學(xué)方式的改革,將先進(jìn)的手段和觀念引入教學(xué)。通過實驗,使學(xué)生鞏固加深數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)的理論知識,通過實踐進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力、綜合設(shè)計及創(chuàng)新能力的培養(yǎng),同時注意培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)和良好的實驗習(xí)慣,為今后科學(xué)研究工作打下良好的基礎(chǔ)。
第三篇:教學(xué)模式的數(shù)字邏輯課程教學(xué)研究論文
論文摘要:針對目前“數(shù)字邏輯”課程教學(xué)中存在的問題,在分析“數(shù)字邏輯”課程的特點、教學(xué)現(xiàn)狀和PBL教學(xué)模式內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,文章提出將PBL教學(xué)方法應(yīng)用于“數(shù)字邏輯”教學(xué)過程中的觀點,并提出“2+2”教學(xué)方案。教學(xué)實踐表明,將PBL教學(xué)模式應(yīng)用于數(shù)字邏輯課程中,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,使他們進(jìn)一步加深了對數(shù)字邏輯的原理、知識、概念的理解,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
論文關(guān)鍵詞:數(shù)字邏輯 PBL教學(xué) 教學(xué)研究
“數(shù)字邏輯”課程是理工類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課,從計算機(jī)的層次結(jié)構(gòu)上講,“數(shù)字邏輯”是深入了解計算機(jī)“內(nèi)核”的一門最關(guān)鍵的基礎(chǔ)課程,同時也是一門實踐性很強(qiáng)的課程[1]。其任務(wù)是使學(xué)生掌握數(shù)字邏輯與系統(tǒng)的工作原理和分析方法,能對主要的邏輯部件進(jìn)行分析和設(shè)計,學(xué)會使用標(biāo)準(zhǔn)的集成電路和高密度可編程邏輯器件,掌握數(shù)字系統(tǒng)的基本設(shè)計方法,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)各種超大規(guī)模數(shù)字集成電路的系統(tǒng)設(shè)計打下基礎(chǔ)。
PBL全稱為Problem—BasedLearning,被翻譯成“基于問題學(xué)習(xí)”或“問題式學(xué)習(xí)”。其基本思路是以問題為基礎(chǔ)來展開學(xué)習(xí)和教學(xué)過程[2]。PBL教學(xué)法是以問題為基礎(chǔ),以學(xué)生為主體,以小組討論形式,在老師的參與和指導(dǎo)下,圍繞某一具體問題開展研究和學(xué)習(xí)的過程,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力[3]。如今PBL教學(xué)已經(jīng)成為美國教育中最重要和最有影響力的教學(xué)方法。
1研究背景
1.1數(shù)字邏輯課程的內(nèi)容及其教學(xué)中存在的問題
數(shù)字邏輯課程的主要內(nèi)容包括數(shù)字邏輯基礎(chǔ)和數(shù)字電路兩個部分,在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生應(yīng)把握好這兩條貫穿整個課程的主線。數(shù)字邏輯基礎(chǔ)是研究數(shù)字電路的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),教師在教學(xué)中應(yīng)使學(xué)生明確數(shù)字電路中邏輯變量的概念,掌握邏輯代數(shù)(布爾代數(shù))的基本運(yùn)算公式、定理,能夠熟練對邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡。數(shù)字電路是解決邏輯問題的硬件電路,包括組合邏輯電路和時序邏輯電路兩種基本形式。對于每一種電路形式,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生從基本單元電路入手,熟悉其常用中規(guī)模集成電路的原理及使用方法,掌握數(shù)字電路(組合和時序電路)的分析和設(shè)計方法,并了解數(shù)字系統(tǒng)的現(xiàn)代設(shè)計方法。
我們根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,總結(jié)數(shù)字邏輯課程具有以下幾個特點:
1)數(shù)字邏輯課程是一門既抽象又具體的課程。在邏輯問題的提取和描述方面是抽象的,而在邏輯問題的實現(xiàn)上是具體的。因此,學(xué)習(xí)中既要務(wù)虛,又要務(wù)實。
2)理論知識與實際應(yīng)用緊密結(jié)合。該課程各部分知識與實際應(yīng)用直接相關(guān),學(xué)習(xí)中必須將理論知識與實際問題聯(lián)系起來,真正培養(yǎng)解決實際問題的能力。
3)邏輯設(shè)計方法靈活。許多問題的處理沒有固定的方法和步驟,很大程度上取決于操作者的邏輯思維推理能力、知識廣度和深度、以及解決實際問題的能力。換而言之,邏輯電路的分析與設(shè)計具有較大的彈性和可塑性。
基金項目:黑龍江省智能教育與信息工程重點實驗室項目;黑龍江省計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)重點學(xué)科(081203);黑龍江省教育廳科學(xué)研究項目(11551125)。
筆者發(fā)現(xiàn)在實際教學(xué)過程中存在以下一些問題。
1)在教學(xué)方式上,很多教師仍然在以“滿堂灌”的教學(xué)方式為主,整堂課以教師為中心,教師將書本上現(xiàn)成的內(nèi)容、公式、定理、結(jié)論講授給學(xué)生,這使學(xué)生不能主動地去思考和探索,只能機(jī)械地記憶若干公式定理結(jié)論,長期下去會使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣。
2)在實驗實踐環(huán)節(jié)上,一些教師側(cè)重理論知識的講授,忽視實驗實踐環(huán)節(jié),致使學(xué)生在面對具體應(yīng)用問題時手忙腳亂,不知道如何運(yùn)用所學(xué)的知識去解決問題。在實驗方案的選擇上,一些教師以傳統(tǒng)實驗為主,擴(kuò)展性不足,使學(xué)生無法與實際工程項目接軌,不能很好地解決實際問題。
1.2PBL教學(xué)的內(nèi)涵
在傳統(tǒng)教學(xué)中,我們習(xí)慣于把知識的獲得和應(yīng)用看成是教學(xué)中兩個獨(dú)立的階段。實際上,知識的應(yīng)用并不是知識的套用,在應(yīng)用知識解決有關(guān)問題的過程中,學(xué)習(xí)者常常需要針對當(dāng)前的具體問題進(jìn)行具體分析,在原有知識的基礎(chǔ)上建構(gòu)出解決當(dāng)前問題的方案。因此,應(yīng)用知識解決問題的過程同樣是一個建構(gòu)過程,在解決問題的過程中,學(xué)習(xí)者需要對問題背后所隱含的基本關(guān)系、基本規(guī)律做思考、分析、考察,從而建構(gòu)起相應(yīng)的知識。
以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法(PBL)是基于現(xiàn)實世界的以學(xué)生為中心的教育方式,與傳統(tǒng)的以學(xué)科為基礎(chǔ)的教學(xué)法有很大不同,PBL強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的主動學(xué)習(xí)為主,而不是傳統(tǒng)教學(xué)中的以教師講授為主;PBL將學(xué)習(xí)與更大的任務(wù)或問題掛鉤,使學(xué)習(xí)者投入于問題中;它設(shè)計真實性任務(wù),強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問題情景中,通過學(xué)習(xí)者的自主探究和合作來解決問題,從而學(xué)習(xí)隱含在問題背后的科學(xué)知識,形成解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力,真正提高學(xué)習(xí)者分析問題、解決問題的能力。
當(dāng)今的建構(gòu)主義者越來越重視問題在學(xué)習(xí)中的作用,以問題為中心,以問題為基礎(chǔ),讓學(xué)生通過解決問題來學(xué)習(xí),通過高水平的思維來學(xué)習(xí),這是當(dāng)今教學(xué)改革的重要思路。
2PBL教學(xué)模式在數(shù)字邏輯課程中的應(yīng)用
2.1教材選擇
針對PBL教學(xué)法,根據(jù)計算機(jī)工程專業(yè)的特點,筆者選擇由歐陽星明主編、華中科技大學(xué)出版社出版的《數(shù)字邏輯》(第四版)作為基礎(chǔ)教材,由歐陽星明主編、人民郵電出版社出版的《數(shù)字電路邏輯設(shè)計》作為參考教材。選擇教材的目的是理論和實踐相結(jié)合,每本教材各有其側(cè)重點。
2.2PBL教學(xué)法的教學(xué)設(shè)計
在“基于問題學(xué)習(xí)”模式的課堂中,教師是指導(dǎo)者,學(xué)生是活動的主體,它要求學(xué)生要會主動地去尋找學(xué)習(xí)中的問題,然后帶著問題,在自己能力所及的范圍內(nèi)概括和應(yīng)用知識,運(yùn)用各種已有的知識和科學(xué)的方法去分析問題和解決問題。其教學(xué)目標(biāo)立足于培養(yǎng)學(xué)生靈活的知識基礎(chǔ),發(fā)展高層次思維能力、自主學(xué)習(xí)能力以及合作學(xué)習(xí)能力。基于問題學(xué)習(xí)體現(xiàn)在課堂上,最突出的特點就是促使學(xué)生積極參與到學(xué)習(xí)中去,成為積極主動的學(xué)習(xí)者,從而去努力學(xué)習(xí)新的知識和技能,并能逐漸把所學(xué)知識整合,最終達(dá)到用知識來解決問題的目的。
作者在多年教學(xué)經(jīng)驗基礎(chǔ)上,針對PBL教學(xué)模式,提出“2+2”教學(xué)方案,包括4個教學(xué)環(huán)節(jié):提出問題→解決問題→方案討論→總結(jié)評價。
在上述4個環(huán)節(jié)中,教師主要參與提出問題環(huán)節(jié)和總結(jié)評價環(huán)節(jié),學(xué)生主要參與解決問題環(huán)節(jié)和方案討論環(huán)節(jié)。下面具體說明各個環(huán)節(jié)的設(shè)置。1)提出問題。
提出問題環(huán)節(jié)是教學(xué)方案中的第一個環(huán)節(jié),也是教師參與的第一個環(huán)節(jié)。在這個環(huán)節(jié)中教師應(yīng)該根據(jù)所講課程內(nèi)容的不同設(shè)計出不同的問題,好的問題是整個學(xué)習(xí)過程中的關(guān)鍵。一個好的問題能夠充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力以及合作學(xué)習(xí)能力,使學(xué)生參與到學(xué)習(xí)過程中,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。
筆者講到組合邏輯電路設(shè)計時,提出的問題是設(shè)計一個全加器,用硬件描述語言VHDL進(jìn)行描述并在試驗箱上進(jìn)行實現(xiàn),同時還給出一個已經(jīng)設(shè)計好的參考例程,共學(xué)生參考學(xué)習(xí);在講到時序邏輯電路設(shè)計時,提出的問題是設(shè)計一個汽車尾燈控制器,并對選用的邏輯門器件進(jìn)行了要求。
這個環(huán)節(jié)的實施能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)需求,培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識。
2)解決問題。
解決問題環(huán)節(jié)是以學(xué)生為主體的環(huán)節(jié),是學(xué)生對老師提出的問題進(jìn)行解決。在這個環(huán)節(jié)中,老師首先對學(xué)生進(jìn)行分組,根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況,以5~7個人為一組。學(xué)生接受任務(wù)后學(xué)習(xí)興趣提高,小組成員進(jìn)行分工,采取各種方法來完成任務(wù)。每個小組共同學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)好的同學(xué)帶動大家一起學(xué)習(xí),互相幫助,學(xué)生變被動為主動,主動地思考和探索老師所提出的問題,在解決問題的過程中進(jìn)行學(xué)習(xí)。在實際解決問題過程中,學(xué)生將面臨一些困難,如邏輯器件的選擇上、語言的描述上、具體問題的實現(xiàn)上,等等。
通過這一環(huán)節(jié),教師也感受到同學(xué)們的想象力、創(chuàng)造力和動手能力等都是非常強(qiáng)的。
3)方案討論。
在方案討論這個環(huán)節(jié)中,學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)到的知識對自己所設(shè)計的方案進(jìn)行討論,積極發(fā)言,提出自己的見解,說明自己的理由。教師根據(jù)學(xué)生們的發(fā)言,指出其合理的地方,對其不足的地方進(jìn)行指正,引導(dǎo)學(xué)生解決問題。如在全加器的設(shè)計問題中,有的小組采用的是多種邏輯門電路進(jìn)行設(shè)計,有的小組基于經(jīng)濟(jì)問題考慮,只采用與非門電路來進(jìn)行設(shè)計,每個小組都詳細(xì)闡明自己的觀點,對自己的設(shè)計方案進(jìn)行論證。
在這個環(huán)節(jié),老師應(yīng)強(qiáng)調(diào)放開思路,開拓創(chuàng)新,鼓勵學(xué)生進(jìn)行多途徑思考,全方位構(gòu)思。這樣既加強(qiáng)了學(xué)生們學(xué)習(xí)自覺性、開創(chuàng)性,又培養(yǎng)學(xué)生更多地進(jìn)行綜合思考,得到更多的鍛煉,提高分析和解決復(fù)雜問題的能力。
4)總結(jié)評價。
小組必須在規(guī)定時間內(nèi)完成設(shè)計開發(fā)任務(wù)。各個小組分別展示各自成果,其他小組學(xué)生提出問題進(jìn)行互動并相互評價,老師給出點評并比較各自設(shè)計的優(yōu)缺點,最后老師進(jìn)行總結(jié)評價。這個環(huán)節(jié)中,教師作為主要參與者,一方面要對知識進(jìn)行系統(tǒng)性的總結(jié)歸納,使學(xué)生對知識的掌握具有條理性,另一方面還要對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)式擴(kuò)展,使學(xué)生的知識面更廣,同時對一些難點重點再次進(jìn)行強(qiáng)調(diào),增加學(xué)生對知識的理解。
3結(jié)語
數(shù)字邏輯是一門理論聯(lián)系實踐比較強(qiáng)的課程,在教學(xué)中采用PBL教學(xué)模式,不僅可以提高學(xué)生掌握知識的能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力,還能提高學(xué)生的交流和合作能力。PBL教學(xué)可以使得數(shù)字邏輯課程目標(biāo)更好的實現(xiàn),能夠引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),在實際的教學(xué)中,取得了良好的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
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第四篇:電子商務(wù)實踐課程現(xiàn)狀
電子商務(wù)實訓(xùn)課程現(xiàn)狀分析
隨著計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展,電子商務(wù)已經(jīng)進(jìn)入一個持續(xù)穩(wěn)定增長的發(fā)展階段,但電子商務(wù)實用性和復(fù)合性人才的匱乏已成為制約電子商務(wù)發(fā)展的一個瓶頸。作為一個擁有電子商務(wù)專業(yè)的高職院校來說,怎樣去培養(yǎng)具有電子商務(wù)專業(yè)技能又適合社會發(fā)展的復(fù)合型人才,已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急,而開展電子商務(wù)課程的實踐教學(xué),建立有效地電子商務(wù)實訓(xùn)基地,正是實現(xiàn)復(fù)合型人才培養(yǎng)目標(biāo)的有效途徑。
一、我校開展電子商務(wù)實訓(xùn)課程的重要性
我校積極開展電子商務(wù)課程的實踐教學(xué)活動,主要原因是通過模擬電子商務(wù)活動過程,使學(xué)生了解電子商務(wù)專業(yè)知識的具體運(yùn)用,更加生動地體會電子商務(wù)專業(yè)知識在經(jīng)濟(jì)活動中的作用。
電子商務(wù)是一門交叉性、邊緣性、綜合性的學(xué)科,涉及到計算機(jī)技術(shù)、信息、商務(wù)、經(jīng)濟(jì)、法律等諸多方面,而且還是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科。人才培養(yǎng)要求高職院校電子商務(wù)專業(yè)培養(yǎng)的是電子商務(wù)實務(wù)操作人員,不僅要求學(xué)生在掌握教學(xué)計劃中必備的基本理論知識,同時還要求學(xué)生具有很強(qiáng)的實際動手操作能力。而學(xué)生實際動手操作能力的培養(yǎng)是必須通過完善的實訓(xùn)教學(xué)體系來實現(xiàn)。
二、我校電子商務(wù)實訓(xùn)課程的現(xiàn)狀
為了在現(xiàn)有的條件下培養(yǎng)高職學(xué)生的動手操作能力,我校主要是通過德意電子商務(wù)實驗室大的模擬實驗,讓學(xué)生了解電子商務(wù)企業(yè)的前臺及后臺操作流程,并通過網(wǎng)絡(luò),讓學(xué)生體驗網(wǎng)上購物等與電子商務(wù)相關(guān)的實踐操作。
(一)德意電子商務(wù)實驗室的優(yōu)點
在電子商務(wù)人才培養(yǎng)過程中,電子商務(wù)模擬實驗系統(tǒng)起著十分重要的作用。為了配合老師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí),北京德意通數(shù)碼技術(shù)有限公司開發(fā)出了電子商務(wù)模擬系統(tǒng)軟件—德意電子商務(wù)實驗室。德意電子商務(wù)實驗室將目前最流行的電子商務(wù)理念、最成熟的電子商務(wù)技術(shù)、最完善的電子商務(wù)方法集成為一體,力求使學(xué)生通過模擬實驗掌握電子商務(wù)這門新興學(xué)科,能夠運(yùn)用學(xué)到的理論和方法構(gòu)建一個符合自身企業(yè)需求的電子商務(wù)系統(tǒng)。德意電子商務(wù)實驗室可以使學(xué)生通過模擬環(huán)境,了解電子商務(wù)的實際運(yùn)作流程,適用于電子商務(wù)專業(yè)的學(xué)生,也適用于工商管理專業(yè)、國際貿(mào)易專業(yè)、物流管理專業(yè)等的學(xué)生。德意電子商務(wù)實驗
室采用目前流行的瀏覽器/服務(wù)器模式,客戶端采用瀏覽器界面,簡單易用,分布式的應(yīng)用使數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、WEB服務(wù)器隔離,提高了處理能力與安全性;采用三層軟件開發(fā)結(jié)構(gòu),即客戶接口層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)庫接口層;采用多環(huán)境網(wǎng)絡(luò)操作和人性化的操作模式,模擬功能齊全,覆蓋面比較廣,具有全面可靠的安全機(jī)制;同時還采用前后臺交互式模塊化設(shè)計,既可進(jìn)行前臺模擬操作,又可進(jìn)行后臺管理,實現(xiàn)交互性和靈活性,徹底解決單向式教學(xué)模式的不足。系統(tǒng)形成了一種主動的、協(xié)作的、開放的學(xué)習(xí)模式,并采取交流反饋的教學(xué)方法,具有生動形象、互相訪問、雙向交流、學(xué)習(xí)資源共享、學(xué)習(xí)內(nèi)容廣泛等優(yōu)良特性,可以讓使用者了解和掌握電子商務(wù)的各種商務(wù)模式運(yùn)作流程。
我校主要是以德意公司的模擬電子商務(wù)軟件為核心,照搬過去建設(shè)計算機(jī)實驗室的思路構(gòu)建的一個綜合實驗室。我們通過德意電子商務(wù)軟件,培養(yǎng)學(xué)生在電子商務(wù)實驗室里進(jìn)行電子郵箱申請與發(fā)布信息;進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)營銷操作:企業(yè)對個人(B2C)、個人對個人(C2C);開通網(wǎng)上銀行和電子錢包的操作;學(xué)生在網(wǎng)上進(jìn)行物品的拍賣操作以及進(jìn)行后臺的維護(hù)工作等。除此之外,我們還安排學(xué)生在模擬物流實訓(xùn)室進(jìn)行三方物流操作。這為學(xué)生掌握電子商務(wù)知識提供了很好的實踐場所。
(二)德意電子商務(wù)實驗室存在的問題
德意電子商務(wù)實驗室采用了先進(jìn)、成熟、可行的技術(shù),使系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計具有先進(jìn)性,保證系統(tǒng)在相當(dāng)長的時間內(nèi)不被淘汰,具有較長的使用壽命;系統(tǒng)采用了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議TCP月P為主要通信協(xié)議,把系統(tǒng)建設(shè)成為一個支持多種標(biāo)準(zhǔn)、多廠商平臺的開放式系統(tǒng),可以交換數(shù)據(jù)和共享資源。但是德意電子商務(wù)實驗室存在以下幾個問題:
1.軟件模塊之間相對獨(dú)立
雖然說德意電子商務(wù)實驗室各軟件模塊比較齊全,但是各模塊之間沒有達(dá)到電子商務(wù)所要求的各角色之間要相互統(tǒng)一,協(xié)調(diào)運(yùn)作。表現(xiàn)明顯的就是CA認(rèn)證和EDI應(yīng)用系統(tǒng)模擬。
2.德意電子商務(wù)實驗室缺少系統(tǒng)理論知識的演示
電子商務(wù)理論和實驗是相互獨(dú)立的,使用者在實際操作的過程中難免會需要一些理論知識的擴(kuò)充;整體操作過程的演示應(yīng)該單獨(dú)設(shè)立一個模塊,以便使用者
自行操作。
3.實驗中缺乏對GZB和GZC模擬
德意電子商務(wù)實驗室沒有充分認(rèn)識到政府角色在電子商務(wù)中的重要性,從而忽略了這個角色的模擬。
4.德意電子商務(wù)實驗室可靠性比較差
系統(tǒng)不具有較強(qiáng)的負(fù)荷承載能力,一旦出現(xiàn)繁忙的信息通信工作和信息傳輸高峰時,不能承載超負(fù)荷流量,經(jīng)常出現(xiàn)“該頁無法顯示”等信息,尤其是在攻B和電子合同操作過程中。
5.軟件模塊各功能操作過于簡單
實驗室各模塊功能單一,與實際業(yè)務(wù)操作有一定的偏差,最為明顯的是“個人網(wǎng)店”的搭建,它只是建立了一個頁面,沒能實現(xiàn)互動性。
三、電子商務(wù)實訓(xùn)課程建設(shè)建議
(一)精心設(shè)計實踐教學(xué)的形式和內(nèi)容
首先,必須充分認(rèn)識到電子商務(wù)中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要性,需要精心地去設(shè)計電子商務(wù)專業(yè)實踐教學(xué)。要想吸引學(xué)生積極參與電子商務(wù)專業(yè)實踐教學(xué)設(shè)計具有一定知識性、趣味性和挑戰(zhàn)性的教學(xué)內(nèi)容是關(guān)鍵,也是有良好教學(xué)效果的保障。
通過學(xué)生個人、集中或分組進(jìn)行親自動手操作虛擬的電子商務(wù)模擬系統(tǒng),使學(xué)生經(jīng)歷網(wǎng)上注冊,到網(wǎng)上銀行開帳戶、網(wǎng)上談判、處理訂單等仿真模擬實際操作。由于系統(tǒng)模擬的是當(dāng)前企業(yè)或電子商務(wù)公司真實的業(yè)務(wù)處理模式,在系統(tǒng)中實習(xí)使學(xué)生更好掌握和體會電子商務(wù)全過程的系統(tǒng)知識。
(二)建立企業(yè)模擬實驗室
該實驗室以培養(yǎng)應(yīng)用能力與創(chuàng)新能力為核心,將現(xiàn)代企業(yè)信息化管理思想、管理技術(shù)、業(yè)務(wù)流程和管理經(jīng)驗融為一體,以促進(jìn)學(xué)生對理論知識的理解和對實踐應(yīng)用能力的形成為目標(biāo),為學(xué)生提供了理論與實踐結(jié)合、學(xué)校與企業(yè)結(jié)合、現(xiàn)代與傳統(tǒng)結(jié)合的實踐教學(xué)平臺。應(yīng)包含“沙盤對抗”和“模擬企業(yè)”兩個子實訓(xùn)項目。
1.沙盤對抗
學(xué)生在沙盤對抗中直面市場競爭之激烈,通過不同角色的扮演,運(yùn)用企業(yè)經(jīng)營管理理論和信息化管理技能,培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行市場選擇、籌投資決策和生產(chǎn)運(yùn)營,砥礪真知,增長才干,搏擊商場,百戰(zhàn)不殆的企業(yè)運(yùn)營能力。其具體配置如下:
(1)場地配置如下:教室一間(同時容納 40 人);計算機(jī);網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;投影儀。
(2)實訓(xùn)教具:沙盤盤面(6 張 2*2M的方桌和 6 張沙盤盤面圖);彩幣與空桶(彩幣5 種,代表不同的現(xiàn)金額與不同的原料);訂單卡片;模擬廠房(盤面上設(shè)置A、B、C三種廠房用來安裝生產(chǎn)線);生產(chǎn)線(共有手工、半自動、全自動和柔性四種生產(chǎn)線);產(chǎn)品標(biāo)識(共有P1、P2、P3、P4 四種產(chǎn)品)。
2.模擬企業(yè)
借助仿真的企業(yè)環(huán)境和小汽車的現(xiàn)場生產(chǎn),學(xué)生置身于仿真的生產(chǎn)經(jīng)營過程,完成企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中各種信息的采集和處理,在體驗與其他部門協(xié)作的過程中,做到邊學(xué)邊練,學(xué)用結(jié)合,迅速掌握 ERP 軟件的使用要領(lǐng)和基本結(jié)構(gòu)體系,提高信息化管理技能,經(jīng)歷完整的企業(yè)業(yè)務(wù)流程,感受現(xiàn)代信息技術(shù)的魅力。
(1)各部門職能模擬
各部門職能模擬如下:
銷售部門:與客戶洽談,填寫客戶檔案表、報價單、受訂單、銷貨單,與客戶簽訂購銷合同;
采購部門:根據(jù)受訂單進(jìn)行采購,填寫供應(yīng)商檔案表、詢價單、與客戶簽訂購銷合同、填寫采購單、進(jìn)貨單;
生產(chǎn)部門:根據(jù)受訂單進(jìn)行填寫制程規(guī)劃單、物料清單、生
產(chǎn)需求分析單、缺料單、制令單、生產(chǎn)通知單、領(lǐng)料單;根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)度填寫生產(chǎn)日報表、半成品 / 產(chǎn)成品繳庫單;財務(wù)部門:填寫記賬憑證、成本核算表;
倉儲部門:填寫倉庫設(shè)定單、貨品庫存表、庫存盤點單;質(zhì)檢部門:填寫貨品檢驗標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定表、進(jìn)貨驗收單、進(jìn)貨檢驗單、半成品和產(chǎn)成品驗收單、出貨驗收單;人力資源部門:填寫部門結(jié)構(gòu)表、繪制公司組織結(jié)構(gòu)圖、填寫員工檔案表、員工薪資表、員工績效評價表。
(2)模擬實訓(xùn)內(nèi)容
實訓(xùn)周期為兩周。在二周時間內(nèi),每個學(xué)生都要進(jìn)行輪崗將每一工種進(jìn)行嘗試。學(xué)生通過二周的實訓(xùn),對企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營流程以銷售部門的報價單為起點,物流、資金流和信息流協(xié)同運(yùn)行,經(jīng)歷了以銷定產(chǎn)、優(yōu)化制程、合理配料、精細(xì)
生產(chǎn)、嚴(yán)格質(zhì)檢、及時結(jié)算等企業(yè)信息化管理的生產(chǎn)經(jīng)營過程,從而對整個企業(yè)運(yùn)營有了充分的了解,為今后的模塊式教學(xué)提供了基礎(chǔ)。
(三)建立基于校園網(wǎng)的電子商務(wù)實踐實驗室
為了便于學(xué)生的學(xué)習(xí)與生活,我校建有內(nèi)部的局域網(wǎng),校園網(wǎng)站 24 小時開放,網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)用便宜。這為發(fā)展校園電子商務(wù)提供了硬件環(huán)境。在這種便利條件下,我們應(yīng)當(dāng)建立基于校園網(wǎng)的電子商務(wù)實踐實驗室,在計網(wǎng)實驗室基礎(chǔ)上擴(kuò)展其實驗功能來實現(xiàn)的。擴(kuò)展實驗功能如下:
1.學(xué)生能利用實驗室建立網(wǎng)上商店
在本實訓(xùn)功能中。要求教師引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位在易趣、淘寶網(wǎng)等電子商務(wù)網(wǎng)站上開設(shè)自己的網(wǎng)店。
2.開辟二手交易市場
二手產(chǎn)品一般價格低,符合人們認(rèn)為網(wǎng)上商品價格低的心理特點,適合在網(wǎng)上銷售?,F(xiàn)在的學(xué)生大多喜歡追求時尚,他們的時髦衣服、飾品、電腦、手機(jī)等只用了幾次就想更新,但又缺乏經(jīng)濟(jì)實力,于是在網(wǎng)上更換是最佳選擇。學(xué)生群體既是網(wǎng)上商店貨源的提供者,也是消費(fèi)群體。在校園網(wǎng)上,我們提供一個平臺,賣主可以在網(wǎng)上登記自己要處理的物品以及售賣價格,聯(lián)系方式;買主則可以在網(wǎng)上搜索自己所需要的,若沒有,也可以在網(wǎng)上發(fā)布求購信息。
3.提供全方位服務(wù)
在本實驗室中還配有復(fù)印機(jī),打印機(jī)之類的設(shè)備,讓有這方面需要的學(xué)生能方便得到服務(wù),使他們能充分利用這些設(shè)備來創(chuàng)造商機(jī)。
總之,加大實驗室硬件和軟件的建設(shè)力度,建立電子商務(wù)教學(xué)實驗所必需的教室、PC機(jī)、網(wǎng)線、路由器等硬件設(shè)施,還要不斷地去開發(fā)和引進(jìn)開展電子商務(wù)專業(yè)實驗所必需的各種操作軟件和電子商務(wù)的模擬系統(tǒng),以增強(qiáng)本實驗室的功能,并盡可能向教師和學(xué)生開放實驗室,為教師進(jìn)行實驗教學(xué)提供良好的軟硬件環(huán)境。
綜上所述,為了適應(yīng)新世紀(jì)對人才培養(yǎng)的要求,高職院校要結(jié)合多種教學(xué)方法,在讓學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的同時,注重學(xué)生的實際操作能力的培養(yǎng),加快電子商務(wù)實驗室的軟硬件環(huán)境的建設(shè),制定合理的實驗教學(xué)計劃。這樣才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,提高電子商務(wù)教學(xué)水平,為社會培養(yǎng)出合格的電子商務(wù)人才。
第五篇:計算機(jī)教學(xué)研究論文:數(shù)字邏輯課程的探究性教學(xué)研究與實踐
計算機(jī)教學(xué)研究論文:
數(shù)字邏輯課程的探究性教學(xué)研究與實踐
摘要:針對目前數(shù)字邏輯課程教學(xué)中存在的問題,在分析數(shù)字邏輯課程的特點、教學(xué)現(xiàn)狀和探究性教學(xué)方法的內(nèi)涵的基礎(chǔ)上,本文提出將探究性教學(xué)方法應(yīng)用于“數(shù)字邏輯”教學(xué)過程中的觀點。教學(xué)實踐表明,探究性教學(xué)方法提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力,進(jìn)一步加深了對數(shù)字邏輯的原理、知識、概念的理解,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:數(shù)字邏輯;探究教學(xué);探究學(xué)習(xí);
數(shù)字邏輯課程是計算機(jī)專業(yè)學(xué)生必修的基礎(chǔ)課之一,本課程的教學(xué)目的是使學(xué)生獲得數(shù)字電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識和基本技能,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,是計算機(jī)專業(yè)本科生后續(xù)課程和研究生課程的基礎(chǔ),在專業(yè)課程體系中占有重要地位。
探究性教學(xué)是著名教育家施瓦布于20世紀(jì)中葉提出的一種全新的教學(xué)方法[1]。這種方法要求是在教師精心設(shè)計指導(dǎo)下,通過預(yù)先的設(shè)計和組織,引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題,進(jìn)行探討和研究,尋求出解決方法。把課堂授課從教師展現(xiàn)知識的過程轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生探究知識的過程。以便充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力[2]。如今探究性教學(xué)已成為美國科學(xué)教育中最重要和最有影響的教學(xué)方法。新形勢下如何深入理解探究性教學(xué)方法的內(nèi)涵和特點,切實將其應(yīng)用于“數(shù)字邏輯”的教學(xué)活動中,是一個非常有價值的研究課題。
1研究背景
1.1數(shù)字邏輯課程的特點
數(shù)字邏輯課程的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握數(shù)字電子技術(shù)的基本原理,熟悉基礎(chǔ)知識和基本技能;熟悉數(shù)字集成電路的工作原理、特性和功能;掌握邏輯電路的分析及設(shè)計方法;具備正確運(yùn)用中小規(guī)模數(shù)字集成電路的能力,培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)字系統(tǒng)的分析設(shè)計能力、工程實踐能力和創(chuàng)新能力;為后續(xù)如計算機(jī)組成原理、微機(jī)原理與應(yīng)用、計算機(jī)接口技術(shù)和單片機(jī)原理與應(yīng)用等課程打下牢固的硬件基礎(chǔ)。
數(shù)字邏輯課程的特點是理論和實踐緊密結(jié)合。理論性比較強(qiáng),涉及多方面的數(shù)理知識,而且每一個知識點都比較抽象,并且要求學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的知識對具體的電路進(jìn)行分析。實踐過程中,要求學(xué)生對學(xué)過的知識點進(jìn)行綜合運(yùn)用,能夠?qū)W會設(shè)計一些典型的數(shù)字電路。但是目前教學(xué)中存在不少問題,在教學(xué)方式上,很多教師以講授的教學(xué)方式為主,將書本上現(xiàn)成的結(jié)論、公式和定理告訴學(xué)生,使學(xué)生不能主動地思考和探索;在教學(xué)效果上,學(xué)生也只是機(jī)械地記住了若干公式定理,在面對具體問題的時候,不知如何運(yùn)用相應(yīng)的知識去解決實際的問題。
1.2探究性教學(xué)的內(nèi)涵
探究泛指一切努力解決問題,尋求答案的過程。它往往是一種有目的、有計劃、有組織的活動。教學(xué)中的探究是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,為獲得科學(xué)素養(yǎng),以類似科學(xué)探究的方式所展開的學(xué)習(xí)活動,是教師在現(xiàn)實材料的基礎(chǔ)上,創(chuàng)設(shè)一種類似于學(xué)術(shù)研究的情境,構(gòu)建一個開放性的活動課程。通過學(xué)生自主、獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)問題、實驗、調(diào)查、信息搜集與處理、表達(dá)與交流等探索活動,獲得知識與技能,體驗發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)造,發(fā)展情感與態(tài)度的教學(xué)方式和教學(xué)過程[3]。
探究性教學(xué)的目的在于啟發(fā)學(xué)生探究的動機(jī),鼓勵學(xué)生在探究過程中的表現(xiàn),以增進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展。從本質(zhì)上看,它是教師通過課程內(nèi)容及教學(xué)活動,靈活創(chuàng)設(shè)情境,利用設(shè)疑拋磚引玉,充分調(diào)動學(xué)生的積極性,激發(fā)和助長學(xué)生探究行為的一種教學(xué)形式。即是利用探究思考使學(xué)生主動解疑的策略,并配合課程,讓學(xué)生有應(yīng)用想象力的機(jī)會,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)創(chuàng)和精
密的思考探究能力,形成探索未知世界的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。
2數(shù)字邏輯課程的探究性教學(xué)
探究性教學(xué)能否在數(shù)字邏輯課堂中進(jìn)行?這是實施探究教學(xué)所不能回避的問題。建構(gòu)主義認(rèn)識論認(rèn)為,學(xué)生的認(rèn)識是一種能動的建構(gòu)過程,而不是被動的接受過程。問題解決是開展建構(gòu)性認(rèn)識或?qū)W習(xí)的有效過程,而科學(xué)探究正是解決問題的一種方式。因此探究性教學(xué)引入數(shù)字邏輯課程教學(xué)有堅實的理論基礎(chǔ)。下面從三方面來說明數(shù)字邏輯課程的探究性教學(xué)。
2.1課堂教學(xué)中的探究
在探究型課堂中,應(yīng)通過教學(xué)中問題展示的外因,充分調(diào)動學(xué)生主動、積極、自覺思維的內(nèi)因,恰當(dāng)調(diào)節(jié)教學(xué)節(jié)奏,活躍教學(xué)氣氛,生動教學(xué)手段,提高教學(xué)效果。善教者必善問,怎樣設(shè)疑,于何處設(shè)疑,往往會影響學(xué)生思維的品質(zhì)[2]。
在數(shù)字邏輯課程中,一個好的問題既要與數(shù)字邏輯的概念緊密相連,又要能引發(fā)學(xué)生的研究興趣。在實際教學(xué)中,筆者圍繞計算機(jī)的工作原理及實際系統(tǒng)工程設(shè)計將數(shù)字邏輯的內(nèi)容有層次有重點地進(jìn)行講述,盡量采用與計算機(jī)有關(guān)的通俗例子。例如在第一章講解數(shù)制及常用的編碼的時候,我給學(xué)生提出的問題是我們輸入到計算機(jī)中的內(nèi)容在計算機(jī)中是以什么方式存儲的?計算機(jī)是如何進(jìn)行加減運(yùn)算的?這些與計算機(jī)的工作原理密切相關(guān)的問題引起了學(xué)生極大的興趣。在討論的過程中加深了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時把這一章的重點二進(jìn)制及補(bǔ)碼運(yùn)算在討論的過程中給學(xué)生進(jìn)行了講解,使學(xué)生對重點內(nèi)容加深了理解。
在講解時序邏輯電路時,筆者給學(xué)生提出的問題是如何進(jìn)行一個“數(shù)字鐘的設(shè)計”。要求數(shù)字鐘具有“時”、“分”、“秒”的十進(jìn)制數(shù)字顯示;小時計時以一晝夜為一個周期(即24進(jìn)制),分和秒計時為60進(jìn)制;具有校時功能,可在任何時刻將其調(diào)至標(biāo)準(zhǔn)時間或者指定時間。針對這個問題,學(xué)生以小組形式在課余時間進(jìn)行了設(shè)計,提出各種設(shè)計方案,這樣既加深了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,同時培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新性思維。在課堂實際教學(xué)中,根據(jù)學(xué)生提出的具有典型性的設(shè)計方案對時序邏輯電路進(jìn)行講解,指出學(xué)生在設(shè)計中存在的不合理的地方,同時著重介紹時序電路的分析與設(shè)計方法,不偏重于講解電路設(shè)計技巧,多講計算機(jī)最基本的器件,如寄存器、計數(shù)器、序列檢測器等,重點放在同步時序邏輯電路的講解上,對異步時序邏輯電路僅作一般性的介紹。這樣既突出了重點,又利用探究思考使學(xué)生能夠主動解疑,并配合課程,讓學(xué)生有應(yīng)用想象力的機(jī)會,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)創(chuàng)和精密的思考探究能力。實踐證明,探究式的課堂教學(xué)方式提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性,使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)需要,培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識和創(chuàng)新精神。
2.2實驗教學(xué)中探究
在傳統(tǒng)的課程教學(xué)中,教師往往只是注重純理論知識的傳授,如集成門電路與觸發(fā)器、組合及時序邏輯電路等。面對抽象的沒有任何物理含義的純理論知識,學(xué)生不能在頭腦中產(chǎn)生具體概念。因而面對實際任務(wù),就不知該如何著手應(yīng)用所學(xué)知識去解決實際問題。針對這一問題,筆者在教學(xué)過程中大大加強(qiáng)了實踐環(huán)節(jié)。
實驗首先應(yīng)立足于基本內(nèi)容,選題、范圍、難易程度應(yīng)與課堂內(nèi)容保持一致。這對于學(xué)生加深理解基本理論及后面的可編程器件有所幫助。在保證“基本”的前提下,實驗教學(xué)必須以能力培養(yǎng)為主線來組織實施。實驗課題在選材上要突出應(yīng)用性、體現(xiàn)趣味性和對各種知識的綜合性。在安排上,將較大的設(shè)計任務(wù),如“交通燈控制器”、“火災(zāi)報警系統(tǒng)”等實驗只下達(dá)給學(xué)生具體技術(shù)要求,讓學(xué)生在開放式實驗室中自行設(shè)計、開發(fā)較復(fù)雜的邏輯電路,借助于開放式實驗課培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考,自己動手解決問題及創(chuàng)新的能力。
在實驗環(huán)節(jié)中,我們教師會對相應(yīng)的知識點設(shè)計一些動手題目,增加學(xué)生的動手能力以及對知識的應(yīng)用。這些題目有的是針對一個知識點的專項題目,有的是針對一些知識點的綜合運(yùn)用,通過對這些動手題目的練習(xí),使學(xué)生在“做中學(xué)”,增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣[3-4]。例如設(shè)計一個“數(shù)字搶答器”,具體做法是先給出實際問題、要求選用實驗室現(xiàn)有的集成塊,學(xué)生根
據(jù)所學(xué)組合邏輯電路的設(shè)計步驟,先根據(jù)實際問題要求列出真值表,然后用卡諾圖化簡,寫出最簡表達(dá)式,畫出邏輯電路圖,通過選件、連接電路調(diào)試完成設(shè)計任務(wù),寫出完整的實驗報告。這樣的實驗訓(xùn)練了學(xué)生用所學(xué)數(shù)字電路知識解決實際問題的能力,為學(xué)生以后設(shè)計電路打下良好的基礎(chǔ)。
在實驗安排上,我們教師逐步從驗證性實驗轉(zhuǎn)變?yōu)榉治鲈O(shè)計性實驗, 改變了過去那種按照書本或說明書作簡單觀察的作法,取而代之的是引導(dǎo)學(xué)生注意發(fā)現(xiàn)實驗當(dāng)中常見的問題并能解決這些問題。
在上述探究性實驗課程中體現(xiàn)了從培養(yǎng)單純知識型人才轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)創(chuàng)造型人才,貫徹了素質(zhì)教育的精神,充分調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性和激發(fā)學(xué)生的思維能力,加強(qiáng)了學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2.3課程設(shè)計中探究
數(shù)字邏輯課程設(shè)計一般是計算機(jī)專業(yè)學(xué)生首次接觸的課程設(shè)計,因此學(xué)生的熱情比較高。在此情況下,教師所選課程設(shè)計題目既要全面利用所學(xué)知識,又要靈活、有層次。
在課程設(shè)計的實踐教學(xué)中,可提倡放開型教學(xué)管理。在課程設(shè)計的選題上,更應(yīng)強(qiáng)調(diào)放開思路、開拓創(chuàng)新,鼓勵學(xué)生進(jìn)行多途徑思考,全方位構(gòu)思,多選擇設(shè)計方案。選題上,可用本課程知識進(jìn)行設(shè)計,也可結(jié)合前修課程知識進(jìn)行綜合設(shè)計,如:對于某一課程設(shè)計的題目,可在幾種邏輯芯片中進(jìn)行選擇,針對不同芯片采用不同的電路結(jié)構(gòu)。這樣,一則可促使部分學(xué)習(xí)自覺性強(qiáng)、有開創(chuàng)性的學(xué)生,在不同設(shè)計途徑、不同處理方法的設(shè)計選擇中,更多地碰到問題,更多地進(jìn)行綜合思考、分析,得到更多的鍛煉,提高分析
和解決復(fù)雜問題的能力,并使其在經(jīng)過不同處理方法比較分析后,對同一問題采用多種解決方法,激起學(xué)生開拓創(chuàng)新的欲望。二則可加深和拓寬課堂理論講授的知識內(nèi)容。這種情況下,題目的選擇有兩種可能性,一種是老師指定的題目,具有代表性;另一種是學(xué)生感興趣的題目,在得到老師的認(rèn)可后,可以作為課程設(shè)計的題目。
在課程設(shè)計具體實施過程中,針對一些比較復(fù)雜的設(shè)計,團(tuán)隊訓(xùn)練也是一個主要方案[5]。團(tuán)隊組成包括兩個主要方面,一是實驗指導(dǎo)教師,二是學(xué)生自由組合的團(tuán)隊。實驗指導(dǎo)教師主要承擔(dān)知識的輔助指導(dǎo)任務(wù),學(xué)生團(tuán)隊一般由5人左右組成,并選擇一位作為組長。在團(tuán)隊成員能力差別比較大的情況下,我們教師會將設(shè)計任務(wù)進(jìn)行分解,每個任務(wù)由相應(yīng)的同學(xué)負(fù)責(zé);在團(tuán)隊成員能力基本比較均勻的情況下,由成員先討論任務(wù)實現(xiàn)方案,然后各自進(jìn)行實現(xiàn),進(jìn)而選擇最優(yōu)方案在集體實現(xiàn)。例如,在進(jìn)行“汽車尾燈控制電路”這個設(shè)計題目中,我們將學(xué)生分成幾個團(tuán)隊,基礎(chǔ)差一些的團(tuán)隊由指定教師進(jìn)行輔導(dǎo),將題目進(jìn)行分解,由學(xué)生各自完成分解任務(wù);對基礎(chǔ)好的學(xué)生,由成員討論設(shè)計方案并進(jìn)行論證,選擇最優(yōu)方案進(jìn)行設(shè)計。最終每個團(tuán)隊不僅完成開發(fā)項目,并且給出了各具特色的作品。
在課程設(shè)計中,學(xué)生能夠更好的將所學(xué)的知識應(yīng)用到具體實踐中,并且在實踐開發(fā)過程中學(xué)到書本上沒有的知識,同時拓寬了視野,為以后的學(xué)習(xí)奠定了扎實的基礎(chǔ)。
3結(jié)語
數(shù)字邏輯是一門實踐性較強(qiáng)的課程,邏輯電路的分析和設(shè)計需要學(xué)生有自己獨(dú)特的思想。實踐證明,數(shù)字邏輯課程中使用探究教學(xué)法,不僅可以提高學(xué)生掌握知識的能力、綜合運(yùn)用知識的能力、創(chuàng)造性思維能力,而且還能提高學(xué)生的交流和合作能力。探究教學(xué)可以使得數(shù)字邏輯課程目標(biāo)更好地實現(xiàn),能夠引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),在探究過程中切實體現(xiàn)了教學(xué)互動的思想,取得了良好的教學(xué)效果。
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