數(shù)字電子技術(shù)思維導(dǎo)圖教學(xué)研究

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摘要：“數(shù)字電子技術(shù)”是電子、通信類專業(yè)本科生的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。文章針對傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題，結(jié)合自身教學(xué)體會，提出了將思維導(dǎo)圖引入到“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)中的新方法，并結(jié)合教學(xué)案例進(jìn)行了探討。經(jīng)實踐表明，思維導(dǎo)圖提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，提高了學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)；思維導(dǎo)圖；教學(xué)案例

專業(yè)基礎(chǔ)課程，在整個課程體系中占有重要地位，為后續(xù)如單片機(jī)原理與應(yīng)用、微機(jī)原理、傳感器與檢測技術(shù)等課程的學(xué)習(xí)提供理論基礎(chǔ)。該課程具有自身的系統(tǒng)性和實踐性，知識點繁多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中由于對知識點的掌握較為片面，缺乏系統(tǒng)性，容易造成“斷章取義”、“不求甚解”的現(xiàn)象。因而，有必要在教學(xué)過程中融入新思想、新方法，幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系，提高學(xué)習(xí)效率。

1教學(xué)現(xiàn)狀分析

當(dāng)前，各高校均開設(shè)有“數(shù)字電子技術(shù)”課程，大部分仍然屬于傳統(tǒng)的教學(xué)方法，結(jié)合筆者在教學(xué)過程的一些體會，認(rèn)為存在如下幾個共性問題：（1）教材知識脈絡(luò)不夠清晰。應(yīng)用型本科院校選用的教材大都是圍繞數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、基本邏輯門、組合邏輯電路、時序邏輯電路、脈沖波形產(chǎn)生與變換幾大部分，各自獨立成為章節(jié)，逐層遞進(jìn)、由淺入深、依次學(xué)習(xí)。這樣的編排雖然較為全面，但各章節(jié)知識點之間的聯(lián)系不夠緊密，學(xué)生反映在學(xué)習(xí)過程中存在“前面學(xué)了后面忘”的現(xiàn)象。（2）課程信息量大，筆記跟不上。信息化時代，大學(xué)課程的教學(xué)大多采用多媒體教學(xué)形式，即教師邊講解邊使用ppt課件播放教學(xué)內(nèi)容，這與傳統(tǒng)的板書教學(xué)相比具有其優(yōu)越性，但也不可避免的存在一些缺陷，比如重點內(nèi)容一閃而過，學(xué)生記筆記跟不上，課后對照課件進(jìn)行復(fù)習(xí)，又加重了學(xué)習(xí)任務(wù)。這樣的問題受到教材編排內(nèi)容、排版、紙張、印刷成本等條件以及課時與教學(xué)內(nèi)容的限制，短時間內(nèi)很難有質(zhì)的變化，因而就需要從教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法上改善。

2思維導(dǎo)圖

思維導(dǎo)圖（MindMapping）是由英國大腦基金會主席、著名心理學(xué)家、教育家TonyBuzan依據(jù)人腦思維放射性特點于二十世紀(jì)70年代初提出的一種可視化思維方法——“思維導(dǎo)圖”[1]。它是一種應(yīng)用于記憶、學(xué)習(xí)、思考等的有效思維模式，是大腦放射性思維的外部表現(xiàn)，是一種將思維圖像化的技巧，也是將知識結(jié)構(gòu)圖像化的過程[2]。思維導(dǎo)圖的運用一般是以關(guān)鍵詞為中心，向四周發(fā)散，類似人腦思維的特點，每個分支點均由各自的關(guān)鍵詞構(gòu)成,各分支之間形成相互連接的樹形結(jié)構(gòu)，與人腦的思維規(guī)律相吻合，彼此之間因內(nèi)部關(guān)系形成網(wǎng)絡(luò)。基于思維導(dǎo)圖的這一特點，近年來，受到了國內(nèi)外教育工作者的高度關(guān)注，例如[3]：上海師范大學(xué)的黎加厚教授在蘇州、昆山、上海等地方舉辦了信息化研究型教師培訓(xùn)班，大力推廣思維導(dǎo)圖在教學(xué)中的應(yīng)用。托尼•巴贊先生的學(xué)生董海韜從2003年開始，引進(jìn)“思維導(dǎo)圖”新方法并創(chuàng)立了HEARTMAP新生活方式，同時還創(chuàng)辦了全國腦力錦標(biāo)賽。目前，思維導(dǎo)圖在國內(nèi)的應(yīng)用逐漸增多，作為應(yīng)用型本科院校的教師，在充分了解該層次學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，正確理解應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的關(guān)鍵的基礎(chǔ)上，應(yīng)該在傳授學(xué)生各課程知識點的同時，著重于引導(dǎo)學(xué)生建立本課程內(nèi)部各知識點之間的聯(lián)系，本課程和其他課程之間的聯(lián)系，從而幫助學(xué)生構(gòu)建起網(wǎng)狀知識架構(gòu)。將“思維導(dǎo)圖”這一方法引入到“數(shù)字電子技術(shù)”課程的學(xué)習(xí)當(dāng)中，使學(xué)生大腦潛能得到充分開發(fā)，有利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

3思維導(dǎo)圖在教學(xué)中的應(yīng)用

3.1幫助教師準(zhǔn)備教學(xué)課件

在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師在書寫教案、制作教學(xué)課件的過程中，僅僅是教材的搬運工，將教材內(nèi)容歸納整理，按部就班地搬運到課堂上。為了提高教師教學(xué)水平，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，教師在備課過程中應(yīng)該將教材內(nèi)容進(jìn)行提煉、梳理、組織、總結(jié)，便于學(xué)生在腦海中形成知識網(wǎng)絡(luò)。思維導(dǎo)圖制作軟件Mindmanger提供了便利快捷的工具。通過使用思維導(dǎo)圖軟件制作的課件，可以圍繞某一核心知識點展開，將與之相關(guān)的知識完全地呈現(xiàn)出來，既有利于學(xué)生理解新知識的精髓，又加深了學(xué)生對已學(xué)知識的記憶，同時對于未學(xué)到的知識也能起到承上啟下的作用。為了直觀地描述思維導(dǎo)圖的優(yōu)越性，制作如圖1所示的一張思維導(dǎo)圖，以“思維導(dǎo)圖在數(shù)電課程中的作用”作為核心。

3.2形成研討式教學(xué)法

“數(shù)字電子技術(shù)”課程主要研究各種邏輯器件的性能、電路及其應(yīng)用，元器件種類多，各個器件的特性不同，電路的花樣繁多，概念方法也相應(yīng)的較多，在教學(xué)過程中，需要幫助學(xué)生梳理各個知識點之間的關(guān)系，找出不同知識點之間的內(nèi)部聯(lián)系，以便學(xué)生在大腦中形成知識網(wǎng)絡(luò)。在該課程“時序邏輯電路”這一章節(jié)，介紹了數(shù)字系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的幾種典型時序邏輯功能電路——觸發(fā)器、移位寄存器、計數(shù)器，它們與各種組合電路一起，可以構(gòu)成不同邏輯功能的電路。我們在講這部分內(nèi)容的時候，要求學(xué)生發(fā)散思維，研討不同的典型邏輯器件與組合電路在一起可以形成的功能電路，這時候就可以借助思維導(dǎo)圖，分小組研討。我們以典型邏輯器件——計數(shù)器為例，教材中講到4種典型的計數(shù)器芯片[4]，分別是74LS90、74LS161、74LS161、74LS192，介紹了計數(shù)器的工作原理以及各自的工作特性。學(xué)生在學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容的時候，很容易混淆不同芯片的特點，以至于應(yīng)用過程中產(chǎn)生諸多錯誤。于是，在教學(xué)過程中，筆者制作了如圖2所示的思維導(dǎo)圖課件，通過該圖可以要求學(xué)生自行完善思維導(dǎo)圖，既鍛煉了學(xué)生的思維能力，又復(fù)習(xí)了相關(guān)知識點。另外，同學(xué)檢查學(xué)生完成的思維導(dǎo)圖的質(zhì)量，可以及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在知識體系形成過程中的短板，在教學(xué)過程中可以有針對性地幫助他們鞏固知識，加深理解，達(dá)到教學(xué)的目的。

3.3思維導(dǎo)圖提高復(fù)習(xí)效率

在講解完新內(nèi)容之后，要求學(xué)生自行完成該部分內(nèi)容的思維導(dǎo)圖，促使學(xué)生主動參與重難點的復(fù)習(xí)，便于學(xué)生課后交流，極大地提高了學(xué)生的復(fù)習(xí)興趣。如果對每章節(jié)的內(nèi)容均繪制一張思維導(dǎo)圖，那么學(xué)生課后復(fù)習(xí)任務(wù)量將大大降低，復(fù)習(xí)效率也將顯著提高。學(xué)生無需翻閱課本和筆記，僅需按照思維導(dǎo)圖的思路分層次回顧各個知識要點以及彼此之間的關(guān)聯(lián)。學(xué)完整門課程之后，可以將每個章節(jié)的思維導(dǎo)圖合并在一起，形成全書的思維導(dǎo)圖，也即整個“數(shù)字電子技術(shù)”的知識網(wǎng)絡(luò)，借助于這張“知識網(wǎng)”，圖文并茂、言簡意賅、重點突出、脈絡(luò)清晰，可以快速理清思緒，在腦海中形成體系，從而到達(dá)靈活運用的境界。

4結(jié)語

本文針對傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題，結(jié)合自身教學(xué)體會，提出了講思維導(dǎo)圖引入到“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)中，并結(jié)合教學(xué)案例進(jìn)行了探討。此種教學(xué)方法一經(jīng)引入，變引起了學(xué)生的共鳴，學(xué)生普遍反映思維導(dǎo)圖對于他們的學(xué)習(xí)幫助較大，并且使得枯燥的工科專業(yè)課程的學(xué)習(xí)變得豐富有趣。思維導(dǎo)圖在我院12、13級電氣工程及其自動化專業(yè)應(yīng)用以來，教學(xué)質(zhì)量有了明顯改善，為后續(xù)課程的開展打下了堅實的基礎(chǔ)。針對當(dāng)前應(yīng)用型本科教育發(fā)展的現(xiàn)狀，只有不斷地引進(jìn)先進(jìn)的教學(xué)方法，大力推進(jìn)教育教學(xué)改革，才能培養(yǎng)出適合社會發(fā)展需要的人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]BuzanTony,BuzanBarry.TheMindMapBook[M].Lon-don:BBCActive,2006:3-25

[2]徐茂萍.思維導(dǎo)圖在教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技信息,2008(27):221-222

[3]高娜,成凌飛.思維導(dǎo)圖在“數(shù)字信號處理”教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國電力教育,2012(6)

[4]江曉安,董秀峰,楊頌華.數(shù)字電子技術(shù)[M].西安電子科技大學(xué)出版社,2008

作者：李杰 葉冬 單位：鄭州科技學(xué)院