如何上好《计算机电路基础》课

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  《计算机电路基础》是计算机专业的一门专业基础课,本课程对计算机专业的学生来说,无论是对他以后的课程的学习,还是对他今后的实际工作,都是一门重要且实用的课程。但是本门课程的理论性、实践性都很强,难理解,原理很抽象,专业术语、名词概念较多,且内容多,课时紧。而我校的学生又存在基础相对薄弱,理解、接受知识能力相对较差、理论课听不进去、学习动力不足等问题。针对上述几个问题,我在上课过程中注意采取各种手段,总结了以下几种教学方法。
  一、重视“绪论”课的教学,激发学生的学习兴趣
  “绪论”是学生接触每门课程的第一堂课,上好这堂课对以后的教学相当重要。比如在上课时,我让学生回答:是计算机聪明呢,还是我们人类聪明呢?然后告诉他们计算机是世界上最笨的大笨蛋,它只认识1和0两个数,我们学习本课程的目的是知道计算机是怎么认识这两个数的。这样激起了学生的注意力,诱导他们积极思考,并激发了对这门课的学习兴趣。一旦学生感兴趣了,他们就会兴致勃勃地学习这门课的知识。
  二、加强直观教学,提高学生的学习兴趣
  由于电子电路的工作原理比较抽象,在教学电路的理论分析时,教师只能在黑板上讲解分析,缺乏直观性,容易使学生分散注意力,造成学习兴趣下降。在教学中向学生展示实验教具或做示范性实验,能让学生进入角色,通过观摩获得感性认识,进而加深对理论知识的理解,并能使学生感到理论与生活更加贴近。我在教学过程中常采用以下几种教学方法。
  1.直观教学法。比如在讲PN结单向导电特性时,用一个发光二极管来代替PN结,当发光二极管正接时,二极管发光,反之,二极管不发光,这样就比较直观明了地让学生观察到了二极管的单向导电性。
  2.课件辅助法。现代化的信息传播媒体,具有易于调动学生积极性的特点,使学生接受知识的速度更快,在课堂上采用计算机多媒体、投影、自己动手检验等是一种尝试,这样可以改变千篇一律的教学方法。利用计算机多媒体制作课件(CAI)为教学服务,可让枯燥的内容变得色彩缤纷、赋予动感、更加情趣,以调动学生各个感官的作用,用眼去看,用耳去听,将视觉、听觉等多个通道都集中到课堂上,从而加强记忆,也有助于提高教学效果。例如在讲到纯净半导体及杂质半导体的形成时,只是单纯地讲述形成过程及载流子的运动,学生很难理解,如果将肉眼看不到的这些组成半导体的原子做成简单的幻灯片,学生就都能清楚地看到,一目了然。
  3.生活常识法。在教学过程中,还可以适当地采用一些我们司空见惯的规律或现象来引起学生的感性认识和求知欲。例如:在讲解电子—空穴对时,可以引入“一个萝卜一个坑”的生活常识。当电子(萝卜)因受光照或温升,某个电子(萝卜)就会挣脱共价键的束缚而成为自由物,于是出现了空穴(坑),空穴(坑)的出现使相邻原子的价电子(萝卜)离开它所在的共价键来填补这个空穴(坑),同时,这个共价键又产生了一个新的空穴(坑)。这个空穴(坑)也会被相邻的价电子(萝卜)填补而产生新的空穴(坑)。由此可见,在本征半导体中,空穴(坑)与电子(萝卜)是成对出现的。引入萝卜和坑的这种生活常识,可使学生对电子—空穴对有更加形象的认识,一方面促使学生有学习兴趣,激发求知欲,另一方面也为学生学习这门课引出一个好的开端。
  4.类比教学法。在本学科中,有些知识很抽象,没有接触过的人很难想象、理解。教师应该把所讲的知识与日常生活中同学们能看到、能感受到的事物联系起来激发学生的学习兴趣,让学生很容易就理解所学内容。例如在讲解PN结形成的章节中,有个名词叫动态平衡,当多数载流子的扩散运动和少数载流子的漂移运动达到动态平衡时,空间电荷区就形成了。学生们很难理解“动态平衡”这个术语,我们可以举例说动态平衡如同两队在进行拔河比赛。当两队使的劲一样大时,绳子两端都受力,但绳子不会偏向任何一方,这时我们就说达到了一种动态平衡。
  5.实验演示法。实验教学和理论教学是相辅相承的,怎样处理它们之间的关系直接影响教学效果,如果只在黑板上讲解,而不动手,根本不能达到预期效果。如给学生们介绍“与关系”、“或关系”,学生们以前从来没有接触过,怎么能加深对这些新知识的理解呢?我们可以用一个灯泡和两个开关串联,如果只有一个开关闭合,灯就不亮,只有两个开关同时闭合灯才能亮,这就是与关系、条件都满足才有结果;如果把两个开关并联,只要有一个开关闭合,灯就亮,这就是或关系,其中之一满足就有结果。
  三、灵活地运用各种学习方法,加深学生的学习兴趣
  由于本课程专业术语比较多,因此教师应尽可能地用生活中的常识、规律去想象比较深奥的专业术语,如KCL定理,指对某节点来说,流入电流多少等于流出电流多少,学习此内容可联想自来水流入与流出情况,这样就方便理解了。通过使用对比记忆法,可以将RS、JK、D、T四种触发器表达式、功能、逻辑图对照起来记忆,只要记住一个,其他几个就好记了。另外,学习中遇到难记的知识点还可根据谐音来记忆理解。
  总之,要使学生能顺利学好《计算机电路基础》这门课,是一个比较复杂的过程,既要求我们有合适的教学方法,又要求我们培养学生正确的学习方法,我会在以后的教学过程中不断地探索和总结经验教训,使学生更好地掌握这门课的内容。
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