项目驱动法在现代数字电路教学中的应用*

黄矽琳

(黎明职业大学 实验实训部，福建 泉州 362000)

“现代数字电路”是高等职业院校电类专业的一门重要的专业基础课，在专业教学体系中占有非常重要的地位.目前国内多数高职院校的现代数字电路课程都存在理论与实践严重脱节的现象，加上课程内容较为繁杂，逻辑性较强，又与计算机技术关系较为密切，学生在学习的过程中感到较难理解，长久下来，就会对现代数字电路课程失去兴趣，消极怠学.学习的主动性和学习的积极性是相辅相成的，激发了学生对学习的兴趣，才能充分发挥学生自己的积极性和主动性，反之，则得不到预想的教学效果，也会影响教学任务的完成和教学效果的提高.本文针对目前高职院校现代数字电路课程教学中普遍存在的问题和不足进行深入探讨，结合以往的教学经验，提出基于“项目驱动法”的现代数字电路课程一体化教学的新思路，期望为现代数字电路教学的改革提供参考.

1 现代数字电路的传统教学模式

传统的数字电路课程本着以知识为本的原则，强调以教师为中心、以教材为中心、以课堂为中心的传统教学模式.以教师为中心，从黑板徒手教学到计算机多媒体教学，以课堂理论教学与少量硬件仿真实验相结合，学生被动地接受知识，对复杂的电路和抽象的指令不能理解和应用，学习过程枯燥乏味，学生大多产生厌学情绪；以教材为中心，教材内容陈旧，照本宣科则达不到学习上的进展和突破；以课堂为中心，教师主要在教室和实验室上课，不断重复书上的内容和安排为数不多的几个验证性实验，学生只是依照老师给出的实验电路进行简单连线，有些同学直接将实验系统中的源程序调出来运行一下就算完成任务了[1].整个课程结束后，许多学生也未能真正了解数字电路系统开发的全过程，还有一部分同学仍然不会使用仿真软件、调试程序，甚至什么是数字电路的开发工具都不清楚，更不用说掌握现代数字电路应用系统设计的一般性方法.这种传统的教学模式不但不能激发学生的学习兴趣，反而抑制了他们的主动性和创造性的发展.

2 项目驱动法在现代数字电路教学中的应用

2.1 项目驱动法教学模式的实施

“项目驱动”教学模式是实践探究式教学模式的一种很好的教学方法.具体方法是将实际的工程引入到实践教学课程中，而单次实验可以作为其中项目的一部分来应用.在项目的实施过程中，教师和学生的角色互为转换，学生为主体，教师为主导，围绕具体的项目构建教学内容体系，共同参与完成一个具体的项目.学生变被动为主动，根据项目的任务主动去寻求知识，进一步掌握好课本的知识要点，再加上教师适时引导、适当帮助，这样更能有效的培养学生自主分析和解决问题的能力，使得教学效果更为显著.

2.2 项目驱动法的教学设计

(1)教学内容设计.①项目的选取.现代数字电路课程内容主要包括数字电路基础知识、基本逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、数模和模数转换电路、脉冲波形产生与变换电路、半导体存储器和可编程逻辑器件、VHDL语言等内容，其中核心知识部分为编码器、译码器、计数器、存储器和VHDL语言编程等.项目的设计和编排将影响到教学效果，它将课程相关知识点串接起来，其中的内容要包含基本的教学知识点，要以教学的内容为依据，以现实对象为题材，尽可能设计一些带有趣味性、实用性、可行性的项目任务，使学生愿学、爱学、乐学，才能调动学生解决问题的积极性.例如，结合编译码器知识的学习，以“数字智能抢答器”为项目进行设计和制作.通过这个项目的驱动学习，学生不仅学习了现行教材中的编译码器的知识，同时还接触到许多教材中没有的新知识、新技术，例如EDA工具软件的应用.项目的选取可以由教师和学生共同参与，教师要注意启发学生，引导学生主动发现身边的素材，从而能选择难度适合的工程项目.

②项目任务分解.项目将课程相关知识点串接起来，实现做中学，学中做，真正做到教学做一体化.安排的每一个项目均为一个小型的应用型数字电路系统，每一个项目下面又包含了几个子项目，涵盖了相应知识点.表1为数字智能抢答器项目的相关内容.

表1 为数字智能抢答器项目

③项目知识点导学与应用.课堂教学上学生可能会在学习的过程中遇到难题疑惑，而教师对学生进行课外辅导是对课堂教学中较难掌握或不易理解的知识点的补充，也能更好的贯彻因材施教的原则.项目知识点导学可以从几个方面进行：一是教师可以进行远程教学，通过发达的互联网及时解答学生的难题；二是可以在实践教学中让学生根据教学导学内容反复练习实践；三是将实验室开放给学生，让学生有更多的动手实践机会，在指定的时间里进行实际操作.

(2)教学过程实施.①学生分组.每组人数要根据项目的总任务量而定，教师在制定项目任务时就应该事先考虑，一般每组3～4人，并确定好项目组长，协助教师的工作.分组要本着互补原则，即优差生、男女生、性格外向和内向学生尽量分到一组，使大家能够取长补短，互相提高[2].

②分析任务.在老师分配的项目确定以后，由组长组织小组成员集中讨论，根据项目的具体要求，查阅相关资料，请教导师，将项目的任务彻底弄清楚.比如关于数字智能抢答器项目，应该掌握其中的工作原理，电子元器件的功能用途，通过主动查找相关专业资料，进行方案论证与比较后，最终小组确定数字智能抢答器的设计方案.方案确定后授课教师可以组织各个小组互相交流，也可以参与其中讨论.

③具体分工.针对制定的项目计划，每个人可以依据自己的特长和兴趣爱好选择其中的某个子项目来设计.通常，学生首先要依据项目的设计要求通过Multisim、Protues等仿真软件进行布线连接的仿真，以验证设计的电路功能是否可行，同时在验证的过程中也确定了具体的电路设计以及需要的电子元器件型号[3].在项目实施过程中，同组成员之间应该互相沟通与协调，互相讨论交流心得或是咨询老师给出中肯的建议意见，然后按照设想的电路逻辑图在不断的调试和改进中不断仿真，成功后就可以进行电路硬件焊接制作，并对焊接完成的具体电路进行测试.虽然每个成员各自负责不同的子项目，但是最后每个小组成员都要将所有构建好的电路汇总，也要掌握和理解项目中所有电路的设计方法和作用，真正将要做的项目融会贯通.

④提交材料.项目完成后，每个小组的成员都要填写个人工作日志，每个人的项目工作过程的体会和建议，还要连同整个项目小组得出的详细数据参数进行分析、总结，最后要提交一份数字智能抢答器项目的设计报告，制作答辩PPT，进行项目完成答辩.

⑤项目驱动法的开展.在完成2到3个项目训练之后，授课教师可逐步加大学生项目完成的自主性，学生在项目完成过程中更加主动和具有主导性，教师只需要在一旁进行引导、评价和总结即可.通过全面介入各个小组项目实施过程，授课教师可以全面了解学生对各个知识点和技能的

具体掌握情况，也可及时对教学过程和内容进行调整.

2.3 项目评价方式与效果分析

项目评价方式是否科学和严格在一定程度上决定着整个项目的完成质量.项目驱动法的重心在于过程而不是结果，考核方式也必须与此适应[3].过去，“现代数字电路”课程采用平时作业成绩占30%，期末成绩占70%的考核方式.显然，这种考核方式的结果并不能实际的反映出学生的动手能力，还可能出现学生死记硬背、互相抄袭等突击备考情况.采用项目驱动法后，考虑将考核成绩分为三个部分：一是期末考试考核占30%;二是项目实训环节占50%；三是平时成绩占20%.期末考试主要是对现代数字电路课程基本知识点的掌握程度作重点考察；项目实训环节主要采用实际动手操作、答辩和提交设计报告的方式来考察；平时成绩主要依据平时学生出勤和作业情况等来考察.

此种考核方式综合了理论知识掌握、实践能力和平时表现的考察，由于实训时的项目成绩占50%的比重，使得学生对项目设计都能有足够的重视，学生通过各个项目的锻炼，在现代数字电路的分析和设计能力、电路调试能力、动手实践能力等方面都会有较大幅度的提高.同时，教师对每个小组、每个组员的完成情况都很清楚，确保成绩给定的公平公正.实践证明项目驱动教学法新的考核方式具有更为显著的教学效果，既强调过程、鼓励创新，又重视实践，更能反映出学生的综合能力和综合素质.

3 结语

将项目驱动法用于现代数字电路教学，是现代数字电路课程发展的必然趋势，也是实现创新型人才培养目标的需要[4].实践证明，“项目驱动法”教学模式的应用，能够充分调动学生的学习热情，培养学生学习兴趣和自学能力，锻炼学生解决实际问题的能力，能够更好的适应将来实际工作的需求，为将来就业打下坚实的基础.因此，项目驱动法的教学模式真正做到了教学做一体化，是一种行之有效的教学方法.

参考文献：

[1]彭远芳.基于“项目驱动法”的单片机课程一体化教学的探索与实践[J].计算机教育，2010(6).

[2]岳云峰．计算机硬件课程教学中的项目驱动教学法[J].南通大学学报，2007(3).

[3]冯冬菊．基于项目驱动的机械制图教学改革[J].实验室科学，2012(3).

[4]张兰芳．基于“项目教学法”的计算机基础教学及其评价 [J].西南师范大学学报，2012(6).