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中图分类号:P231文献标识码: A
引言
数字化测图能很好地适应各项工程建设和计算机辅助设计的需要,也为建立专业数据库和基础地理信息系统奠定了基础.目前我国大多数城市都已不同程度地应用了数字化测图技术。所以,搞好数字化测图教学,让学生学好这门技术已是当务之急。本文就数字化成图教学方法展开分析与讨论。
一、数字化测图教学特点
1.数字化测图教学侧重于测量的实际操作,半数以上的数字化测图教学学时是进行室内数据处理、野外数据采集、数字化成图编辑及成果输出等;
2.数字化测图的实践教学的主要方法是掌上电脑的“电子平板测图”,在数字化测图中每4~6人为一小组,在野外使用全站仪和测图进行相关的数据采集;
3.数字化测图的数据处理和图形编辑一般是在室内进行测量的,利用校园网运行CASS7.0网络版数字化测图系统客户端软件,由每位同学独立进行数据处理和数字化测图编辑;
4.数字化测图过程中各种机械设备之间需要通讯和连接,如测图精灵和全站仪,计算机和测图精灵、数字化成图系统和计算机服务器、计算机和绘图仪等,在数字化测图中各种硬件的识别和连接、所需软件的安装及其通讯参数配置等,学生都必须掌握数字化测图教学的重要内容。
数字化测图教学应让学生链接和掌握一种主流的数字化测图教学系统,同时了解其他成图系统的原理及概况,为今后更好的数字化测图和应用数字地形图打下坚实的基础。
二、数字化测图课程教学目标
1.明确该门课程在测绘工程中的地位和作用
随着计算机技术的快速发展,新一代测绘仪器不断的增多,地图这一传统的测绘产品正逐步被数字化测图技术所取代,使得数字化测图技术步入了高精度、自动化、高效率、数字化的新时期。加之近年来地理信息系统的快速发展,数字中国、数字地球、数字各小、中、大城市相继开展,还有各部门、各行业都在着手建立自己的地理信息系统,而地理信息系统的建设离不开空间数据的更新及采集,数字化测图作为地理信息系统主要数据采集与更新手段受到原来越多的关注及应用。
2.培养学生开动脑筋与独立解决问题的能力
数字化测图教师在授课过程中尽量多穿插数字化测图实际作业中一些经常遇到的问题,向学生提问,这样不仅可以激发他们对数字化测图学习兴趣,还会培养学生对数字化测图独立思考的能力。
3.培养学生的实践动手能力
数字化测图是实践性很强的课程,因此在数字化测图课堂讲授完基本理论与方法后,让学生进行亲自实践操作,使学生真正掌握该门课程的基本操作与基本原理。值得注意的是,在进行数字化测图课后实验时,作为其实验课指导教师不要让学生把仪器随便架设在一个地方,动手操作一下全站仪就行,应该找几个已知点,按照数字化测图实验大纲先进行测站检核,再进行观测、成图、图形编辑,否则该门课程实习效果不会很好。
三、积极采取措施,保障数字化测图教学效果
1.打破合堂教学模式
按照数字化测图课程的教学惯例,同专业同级的学生一般都是在一个教室上课,这种合堂教学模式给实验、实习带来很大的困难。所以对这种数字化测图教学模式进行了改变,即在数字化测图选课时至少安排两位老师,在数字化测图授课进度和内容的安排上作合理调整,进而将数字化测图实验、数字化测图实习的时间错开,避免两者了相互冲突,提高了全站仪或RTK的使用率。
2.加强计算机应用教学
针对数字化测图与计算机知识联系密切的特点,打破数字化测图教学的常规,把计算机绘图分成两大部分,第一部分为CAD概论,与工程的测量学进行同步教学,主要讲授CAD绘图的操作方法和基本命令,以练为主,以讲为辅,重点是提高学生在实际中CAD的操作能力,为数字化测图工作打下坚实的基础。第二部分包括LISP语言和三维绘图,放在原定学期上,重点是用LISP语言和三维绘图开发测绘软件,如建立绘图系统、符号库等,为数字化测图提供软件保障。
3.加强测量学师资队伍的建设
首先担任过数字化测图这门课的教学工作,具有较强的开发软件和计算机操作的能力;其次要有一定的数字化测图实践经验,即至少参加过一次对外数字化测图工程项目,熟悉数字化测图每个环节的工作程序,能独立完成数字化测图其中的任一项工作。
四、数字化测图方法
1.摄影测量
大面积的数字化测图可以有效的降低成本、缩短成图时间,通常采用摄影测量数字化测图方法。摄影测量数字化测图可分为解析摄影测量和数字摄影测量两类。摄影测量方法是在传统解析摄影测量的基础上对“解析立体测图仪”作适当的改装,使摄影测量方法以数字形式记录量测数据来实现地形图的数字化;数字摄影测量方法是借助摄影测量全数字化测图系统将像片灰度信息、数字影像信息在计算机上实现地形图的数字化。解析摄影测量和数字摄影测量两者相比,解析摄影测量方法的主要操作对象只能是像片,而数字摄影测量的操作对象除像片外,更主要的是数字化影像或数字影像。随着数字图像处理技术、模式识别技术、计算机技术和计算机视觉技术的快速发展,数字摄影测量方法在数字化测图中只有至关重要的地位。
2.野外地面数字化测量
野外地面数字化测量可分为数字测记法和电子平板测图法两种。
(1)数字测记法
测距经纬仪或全站仪加电子记录手簿野外采集地物、地形特征点,数字测记法同时配以人工绘制草图,室内利用数字化成图软件在计算机上根据草图绘制数字地形图。
(2)电子平板测图法
(3)全站仪配装有电子测图平板系统的便携机,野外实时数据传输、观测、连线、展点,加注地物、地貌、文字注记和植被符号,电子平板测图法现场绘制成数字地形图。
3.地图数字化
4.地图数字化也称已成图数字化,地图数字化包括手扶跟踪矢量化成图方法和扫描矢量化成图方法两种。手扶跟踪矢量化成图方法利用数字化仪和数字化成图软件对图纸地形图进行坐标定向,然后手扶跟踪矢量化成图方法用数字化仪跟踪器的十字丝对准地形图逐点逐线数字化,生成矢量化地形图;扫描矢量化成图方法利用扫描仪对图纸地形图进行扫描,获取栅格图像,再用数字化成图软件对栅格图像实施定向处理和变形平差调整,扫描矢量化成图方法使用鼠标对栅格图像逐点逐线进行跟踪矢量化,生成矢量化地形图。手扶跟踪矢量化成图方法和扫描矢量化成图方法二者相比,数字化仪价格虽低,但手扶跟踪矢量化成图工作效率低、劳动强度高,相反,扫描仪虽然价格昂贵,但图纸扫描的工作效率高,矢量化成图的工作效率高,所以地图数字化大多采用扫描矢量化成图方法。
结束语
在我国现阶段数字化成图系统较多,升级比较快,为了使高校培养出来的学生具有专业的知识和良好的个人素质,数字化测图教学应密切关注数字化测图技术的发展状态,走在数字化测图技术发展的前面。才能使走出校门的学生具备良好的竞争和适应能力,为国家的基础建设做出应有的贡献,促进数字化成图技术的快速发展。
参考文献:
[1]花向红,向东,张涛,邹进贵.地面数字化测图网络自主学习系统的设计与实现[J].测绘信息与工程,2012,01:46-48+54.
[2]林琳.全站仪数字化测图质量控制方法研究[J].科技资讯,2012,04:82.
关键词:数字信号处理;滤波器设计;
作者简介:王秋生(1971-),男,河北丰润人,北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,副教授;刘颖异(1980-),女,山东烟台人,北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,讲师。(北京 100191)
基金项目:本文系北京航空航天大学研究生精品课程建设和本科教改立项项目、国家自然科学基金(51207005)的研究成果。
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)31-0046-02
随着通信电子技术、计算机技术和半导体技术的进步,数字信号处理技术得到了飞速发展,并且广泛用于军事、航天、航空、遥感、控制、雷达、医学等各种领域。[1,2]与此同时,“数字信号处理”课程日益受到理工科高等院校的重视,并开展了一系列的教学研究与改革工作,涉及教学内容、[3,4]双语教学、[5,6]实践教学、[7,8]网络教学、[9]教学改革等诸多方面。[7,10]
数字滤波器设计是数字信号处理课程的重要内容,该部分授课内容具有如下特点:内容抽象(数字滤波器设计过程采用抽象的符号加以表示);内容丰富(数字滤波器设计过程是基本概念和基础知识的具体应用);密切联系实践(数字滤波器设计目的和内容与具体工程应用有着紧密的联系)。上述特点使部分学生掌握困难,并直接影响着教学工作。
本文以数字滤波器设计章节的知识结构为基础,结合数字滤波器设计过程、IIR滤波器设计和FIR滤波器设计等具体内容,并考虑学时较少与内容丰富的矛盾问题,提出了基于“”思想的教学方法,并进行了连续五年的课程教学实践检验。
一、基于“”的教学方法
“”的原指在寻找彼此共同之处的同时,保留彼此的不同之处。将“”用于数字滤波器设计章节的教学过程,体现了章节内容的共性与个性的关系。下面以数字滤波器设计过程、FIR滤波器设计和IIR滤波器设计等为例,详细地论述基于“”思想的教学方法。
1.数字滤波器设计过程的“”
数字滤波器设计过程的“求同”,体现在设计过程的共性或相似之处,如图1(a)所示。要设计数字滤波器(包括FIR型和IIR型等),首先要以频域容限图方式给出技术指标;然后选取合适设计方法来逼近技术指标;最后计算数字滤波器的频率响应,并与技术指标比较,如果满足要求则结束设计过程,否则重复上述过程。
数字滤波器设计过程的“存异”体现在逼近技术指标方法的不同,如图1(b)所示。不同逼近方法将设计出不同类型的数字滤波器,并导致滤波器的频率特性存在差异。如采用加窗方法设计的FIR滤波器可以获得严格线性相位,而基于模拟滤波器设计的IIR滤波器很难获得线性相位等,不再赘述。
在授课过程中以图1所示的内容为主线开展教学,可以凸显数字滤波器设计的整体概念,便于学生从全局角度区分设计原理,有助于理解和掌握具体设计方法。
2.IIR数字滤波器设计的“”
IIR数字滤波器设计过程的“求同”体现在基于模拟方法设计数字滤波器的共性部分,如图2(a)所示。首先采用频域容限图给出设计指标;然后利用数字频率与模拟频率的转换关系,将数字形式的技术指标转化为模拟形式的技术指标;其后根据实际需要选择合适的模拟滤波器(如巴特沃思、切比雪夫等类型),并依据模拟技术指标设计出滤波器;随后利用频率变换关系,将模拟滤波器转化为数字滤波器;最后将其与设计指标比较,如果满足要求则结束设计,否则重复上述设计过程。
IIR数字滤波器设计的“存异”,体现在设计过程中的频率转换的方法不同,如图2(b)所示。具体体现如下:第一,频率变换方法不同,将数字频率转换为模拟频率时,脉冲响应不变方法是线性变换,且不存在频率畸变问题;双线性变换方法是非线性变换,且在高频区域存在严重的频率畸变。第二,设计对象不同,脉冲响应不变方法只能设计低通滤波器,而双线性变换方法可以设计其他类型(包括低通、高通等)的滤波器。
在授课过程中强调图2所示的内容,有助于全面理解IIR数字滤波器设计过程,便于掌握不同加窗方法的本质差别,可以为设计方法的具体应用打下良好的基础。
3.FIR数字滤波器设计的“”
FIR数字滤波器设计的“求同”体现在基于加窗方法设计数字滤波器过程的共性内容,如图3(a)所示。首先,将待设计的数字滤波器抽象为理想滤波器;其次,对理想滤波器进行傅立叶逆变换,得到理想单位脉冲响应;再次,选择合适的窗口函数截断,得到有限长单位脉冲响应;最后,对进行傅里叶变换,得到频率响应,并与技术指标比较,如果满足要求则结束设计,否则重新设计。
除此之外,FIR数字滤波器设计的“求同”还包括:描述窗口都使用长度和形状两个参数;加窗过程产生的“吉布斯现象”对通带和阻带的影响大致相同;过渡带宽度主要受窗口函数的主瓣影响,通带和阻带波纹主要受旁瓣影响;窗口形状和长度影响着数字滤波器的性能,不再赘述。
【关键词】数字逻辑;下标计算法;趋势分析法;Proteus软件
《数字逻辑》是计算机科学与技术专业以及电气、电子信息类专业的一门专业基础课,主要介绍数字逻辑电路的分析和设计的方法[1],是微机原理与接口技术、单片机原理等专业课程的先导课程。该课程对学生要求起点较低,不需要过高的前序知识,但实践性较强,内容分散,不容易记忆。学生一开始接触的是基本概念、原理方法、数字逻辑运算等,内容抽象,与实际的逻辑电路联系不多,导致学生一开始就对这门课不感兴趣[2]。而在课程后半段讲解“中规模通用集成电路”时,单纯依靠板书或PPT,无法让学生对各种数字逻辑电路的结构和功能进行深入了解和分析,更加无法培养学生设计数字逻辑电路的能力。在这种情况下,教师如何在有限的时间内,精心设计教学方案,改革教学方法和教学手段,激发学生的学习热情,提高教学质量,是一个值得认真研究和深入讨论的问题[3]。下面将分别从教学方法和教学手段方面探讨如何改进数字逻辑课程的教学,从而降低课程讲解难度,提升学生的学习效率和效果,最终提升教学质量[4]。
1 教学方法改进
在涉及数字逻辑课程前面一部分内容,包括逻辑代数、组合逻辑电路和时序逻辑电路等章节的教学时,采用好的技巧或方法往往能使运算或分析更易懂、更方便且更不容易出错。下面针对数字逻辑课程中“逻辑函数表达式转换”内容提出“下标计算法”,针对“同步时序逻辑电路设计”的原始状态图构建环节提出“趋势分析法”,在避免教学过程中对教材内容原样照搬的同时,更加简化计算和降低分析难度,更大程度上避免错误的发生。
1.1 下标计算法
将一个任意逻辑函数表达式转换成标准与-或表达式是数字逻辑课程中的基础,包括卡诺图化简逻辑函数、二进制译码器或多路选择器实现逻辑函数等内容中均会用到。教材中主要采用的是代数转换法,分两步进行:
这种转换方法第一步不可或缺,但是第二步扩展最小项时会使逻辑函数变得更加复杂,运算过程中更加容易出错。针对这种缺陷,为简化计算和减少错误,在第二步运算过程中采用“下标计算法”。这种方法是把第一步得出的一般与-或表达式中的每个非最小项的与项通过表格的形式单列出来,然后计算出每个与项的全部最小项下标,并且找出所有出现且不重复的下标值,最后直接得出标准与-或表达式的简写形式。
第二步:采用“下标计算法”得出标准与-或表达式,运算过程如表1所示。
从表1中可找到出现的全部不重复下标分别是0、1、3、6、7,因而可直接得出标准与-或表达式的简写形式为
1.2 趋势分析法
在完全确定同步时序逻辑电路的设计过程中,形成正确的原始状态图是设计的第一步也是最关键的一步,否则设计出来的电路必然是错误的。而在同步计数器、序列检测器和代码检测器这三种同步时序逻辑电路的设计中,序列检测器的原始状态图的建立又是其中的重点和难点。教材中所采用的方法可行但是难以理解,学生在设计类似电路时很容易出错。针对这个问题,采用“趋势分析法”能够较好的解决。所谓“趋势分析法”,就是根据每个状态的存储功能和输入序列的变化趋势,分析现态在下一个输入信号出现时应该指向哪一个次态,这样逐步分析下去,最后得出正确的原始状态图的方法。下面以“0101”序列检测器为例来说明用“趋势分析法”建立原始状态图的过程。
例如,作出“0101”序列检测器的Mealy型状态图,典型输入/输出序列如下:
输入x 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1
输出Z 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0
首先分析需要使用的状态数目。按照一位输入的序列检测器的一般状态数规律,如果需要检测的序列有n位,则状态数需要n+1个。这是因为其中第一个状态为初态,其他n个状态用于存储n位序列的变化过程。此处待检测序列是“0101”共四位数,故而需要五个状态。其中A状态为初始状态,B状态用于存储输入信号“0”,C状态用于存储输入信号“01”,D状态用于存储输入信号“010”,E状态用于存储输入信号“0101”(即待测序列)。
接下来采用“趋势分析法”作出Mealy型原始状态图,分析过程如图1所示。
“趋势分析法”分析过程说明如下:
(1)从初态A开始,当x=0时,状态从A到B,因为状态B存信号“0”,输出Z=0;当x=1时,状态从A到A保持不变,输出Z=0。
(2)此时处于状态B。当x=0时,状态从B到B,输出Z=0;当x=1时,状态从B到C,因为状态C存信号“01”,输出Z=0。
(3)此时处于状态C。当x=0时,状态从C到D,因为状态D存信号“010”,输出Z=0;当x=1时,状态从C到A,因为信号“011”不能构成“0101”序列的任何一部分,所以只能回到初态A,输出Z=0。
(4)此时处于状态D。当x=0时,状态从D到B,因为状态B存信号“0”,输出Z=0;当x=1时,状态从D到E,因为已经构成“0101”序列,并且输出Z=1(只有检测到待测序列时输出Z=1,否则Z=0)。
(5)此时处于状态E。当x=0时,状态从E到D,因为状态D存信号“010”,输出Z=0;当x=1时,状态从E到A,因为信号“011”不能构成“0101”序列的任何一部分,输出Z=0。注意“当x=0时,状态从E到D”是学生分析时最容易出错的地方,错误原因在于认为“状态应该是从E到B”,这是没有考虑到当输入信号“0101……”重复出现时,前一个“0101”序列的后半段能够作为下一个“0101”序列的前半段这种情况。
2 教学手段改进
为了增强学生对数字电路的感性认识,加深学生对数字逻辑分析方法的理解,掌握常用集成器件的基本使用方法,提高学生学习兴趣[6],避免枯燥的集成芯片和数字逻辑电路功能讲解。将Proteus软件引入数字逻辑课程教学,可增强教学的生动性和直观性[7]。Proteus 软件具有多种元件库,其中的元器件大多均可直接用于实际电路的搭建,而且该软件提供了多种与实际仪器仪表用法相似的虚拟仪器设备,还有各种信号源,几乎可以完成各类数字逻辑电路的设计、测试和辅助分析工作[8]。
在讲解通用中规模时序逻辑电路章节的集成计数器相关内容时,用同步计数器构建任意进制计数器有多种方法,电路比较灵活,既可以利用计数器的清除端,也可以用预置功能。此时可利用Proteus仿真演示动态过程,节约大量的教师口头讲述时间,这样更具感染力和说服力,学生也更容易理解接受[9]。
例如,4位二进制同步可逆计数器74193构成模10加法计数器和模12减法计数器,要求用Proteus软件实现。其仿真结果如图2所示。
图中电路分成上下两个部分,上半部分电路是模10加法计数器,下半部分电路是模12减法计数器。两个计数器电路相同之处是均由信号发生器(发出频率为1Hz,电压为0-+5V的方波信号)、同步可逆计数器74193、七段显示译码器7448和七段共阴极数码管构成。不同之处在于加法计数器采用累加计数,当计数器输出由1001变成1010时,与门输出为1,该信号接至清除端MR,使计数器状态变成0000,因而其计数范围是0000-1001,从而构成模10加法计数器。而减法计数器采用累减计数,初始设置端平时为1,电路开始工作时置入初态1111,然后开始减1计数,当计数器输出由0100变为0011时,或门输出由1变为0,该信号送至预置端PL,使计数器立即置入1111,因而其计数范围是1111-0100,从而构成模12减法计数器。
3 结语
通过“下标计算法”能够让学生在进行逻辑函数表达式转换时更加简便快速、少犯错误。通过“趋势分析法”能够让学生在同步时序逻辑电路的设计过程中,走好关键的第一步,形成正确的原始状态图。通过Proteus软件仿真,能够让原本枯燥乏味的数字逻辑电路讲解变得更加形象、生动和直观。在教学过程中需要不断地研究和尝试新的教学方法和教学手段,以提高数字逻辑课程的教学效果,为学生学习后续专业课程以及为解决工程实践中所遇到的数字系统问题打下坚实的基础。
【参考文献】
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[7]陈坚祯,阳平,程鹏,等.Proteus仿真在计算机嵌入式方向系列课程中的应用[J]. 湖南科技学院学报,2012,33(8):63-65.
《数字通信理论》是一门与新兴通信技术紧密结合的课程,随着新兴通信技术的出现与发展,《数字通信理论》课程内容不断的更新,从而起到课程内容保鲜的作用。将国内外新兴通信技术引入教学内容中,使学生了解最新的科技前沿技术,开阔学生的眼界和知识面。
2教学方法研究与综合运用
2.1做好课堂讲授的内容和步骤
经过多年的教学研究,笔者认为在复杂繁多的教学内容中,按照提出问题、分析问题和解决问题的思路,搭建授课的体系结构,并鼓励学生在理解的基础上通过适当练习,准确把握课程的要点、重点、难点,从知识的点、线、面入手,融教材于一体,以达到较好的教学效果[3]。另外,针对部分学生课后不能做到及时复习的问题,在组织和实施教学中,应该带领学生复习前次课的内容,特别是重要的公式和概念最好板书并讲解,以此加强学生对上次课内容的印象,巩固所学知识。
2.2实现教师间、师生间互动教学模式
依据互动教学的思想,通过相互交流,实现教学体系的整体优化,提高教学效果。由于每个教师在知识结构、智慧水平、思维方式、认知风格、教育教学经验等方面存在较大的差异,可以通过教师与教师之间的交流,相互启发、相互补充,实现思维、智慧的碰撞,使原有的观念更加科学和完善,有利于达成教学的目标[4]。师生互动是教学过程中最基本,最常见的互动形式。经教师的启发、引导、激活学生的思维,学生通过思考、判断、选择接纳教师的理念,进一步激发学生的积极的求知意识,最终达到教学目标。在课堂的教学互动环节中,教师应努力培养学生参与求知的主观意识,引导学生积极思考,使课堂教学氛围积极活跃,提高学生学习的自主性。通过课堂互动,教师可以及时了解学生学习课程时难点所在,针对该部分内容重点讲解。另外,教师还可以了解学生急切盼望得到的新内容,以便及时补充最新通信理论与技术。
2.3传统教学方法和多媒体教学手段的结合
《数字通信理论》课程是一门具有一定理论深度的学科,公式和推导相对比较多,如果教师仅通过语言、黑板板书的传统教学方式,会使板书占用时间增多、课堂的有效教学时间减少、信息含量下降[5]。为使课堂教学生动、形象、直观,在增加信息量的同时更加注重教学水平的提高,笔者在实际教学中将传统教学方法和多媒体教学手段的结合,具体方案如下:1)充分利用现代教育技术,采用多媒体方式进行教学。2)通过网络环境,共享教学资源。3)跟踪学科的发展,注意知识更新。4)丰富教学资源,扩大学生的自学空间。5)对重点内容、重要公式、定理与结论采用板书方式,使教学重点、难点内容更为突出,更有利于学生的理解和记忆。
3结语
一、高职《数字电路》课程教学的现状
1.理论教学方面
电力电子技术应用广泛,涉及知识面较多,传统的教学内容未能突出课程内容的应用性,没有针对具体专业的培养目标、学生毕业后可能从事的工作进行相应的调整,不利于调动学生学习的积极性,培养学生分析问题、解决问题的能力。教学方法基本采用灌输式课堂教学,没有给学生留出充分的时间思考,不利于学生学习能力的提高。
2.实践教学方面
传统的实践教学采用验证性的实验教学模式。某些高职院校仅采用实验台或实验箱完成实验,基本上所有实验相关的电路和系统都是封闭式的,所有的电路模块接线都用端子引出来,学生只需连接好这些外部端子即可。在这种实验模式下,尽管学生根本不了解电路的工作原理,但只要保证连线正确、实验仪器完好,就能顺利完成实验,不利于培养学生独立分析和解决问题的能力。
二、《数字电路》教学的改革与实践
按照“校企合作、工学结合、职业导向、能力本位”的理念,通过对电子技术应用行业的调研,确定岗位群,并以此为依据确定本课程的工作任务和课程内容。注重学生实际应用能力的培养,以岗位职业能力为依据,结合学生的认知特点和教学规律,把传统的多重循环学习体系变为以就业为导向,以岗位技术为导入的课程体系,教学内容按照“项目导向――任务驱动”的模式,把理论和实践深度融合,在实际教学改革中分为理论教学和实训教学。
1.课堂教学理论改革
根据教学大纲要求,精选教材中的教学内容,其中的基本概念、基本定律和定理、基本分析计算方法应作为主要讲授内容,同时适当介绍扩大知识面的内容和学科前沿发展的趋势,并融入一些具有实践应用的实例。对重要的概念及分析计算方法必须精讲,但应简化繁琐的数学验算和推理过程,避免使学生感到枯燥乏味或产生畏难情绪,重点放在对结论的理解和应用上。在内容编排上,采用基础―综合―系统―创新,有层次地因材施教,讲清楚逻辑函数、基本逻辑器件,由基本逻辑器件构成的数字电路。将启发式、问题式教学方法运用于理论教学中,调动学生的学习积极性,促进学生积极思考,开发学生潜能。把典型电路通过仿真结果演示,加快学生对问题的理解。与传统教学相结合,对重点及难点内容采用由简单而繁、类推手法,提高讲课效率。
2.课堂教学方法改革
课堂教学方法应贯彻循序渐进、深入浅出的原则,并给学生留下思考的空间。引导学生开展积极的发散思维活动,教师应教其不知,答其所疑,师生之间应不断进行情感交流,保持心灵上的沟通,营造平等、宽松的课堂氛围,使学生处于心情舒畅、思维活跃的心理状态,从而取得较好的教学效果。在课堂教学中努力创设恰当的问题情境,通过问题启发学生积极的思维活动,以问题为主线组织、调控课堂教学,充分调动学生的学习积极性,促进学生探究能力的提高,发展学生的创新能力和独立地解决相关问题的能力。运用多媒体等现代教学手段与传统教学相结合,提高教学效率和质量。
3.实验实训教学改革
实践教学要从基础实验到综合实验再到综合实训,变验证性的实验为有层次、由浅入深、全方位的各项技能实验实训,将数字电子技术基础实训教学从原来课程内实验改为单独开设实验课程,加大考核力度。由原来只有验证性实验改为分三个层次,即验证型实验、设计型实验和综合型实验,逐步增加综合型、设计型实验教学内容。要求学生除掌握各种常用数字电路器件的功能与外部特性,掌握分析数字电路的一般方法外,加强设计能力的培养,增强学生分析解决问题的能力和创新意识。
《数字电子路》课程的电子课程标准、电子教案、多媒体课件都应放在校园网上,学生能通过网络进行自主学习,教师还可以通过网络教学平台进行网上教学答疑,师生互评等教学活动,有效延伸学生学习的时间和空间。这种学习模式充分发挥信息网络的开放性、交互性、共享性、超媒体、大容量等优势,强化信息技术的应用,鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习,增强运用信息技术分析解决问题能力。