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數字電子技術思維導圖教學研究論文
摘要：“數字電子技術”是電子、通信類專業本科生的一門重要的專業基礎課。文章針對傳統教學中存在的問題，結合自身教學體會，提出了將思維導圖引入到“數字電子技術”課程教學中的新方法，并結合教學案例進行了探討。經實踐表明，思維導圖提高了學生的學習興趣，有利于學生構建知識網絡，提高了學習效率。
關鍵詞：數字電子技術；思維導圖；教學案例
專業基礎課程，在整個課程體系中占有重要地位，為后續如單片機原理與應用、微機原理、傳感器與檢測技術等課程的學習提供理論基礎。該課程具有自身的系統性和實踐性，知識點繁多，學生在學習過程中由于對知識點的掌握較為片面，缺乏系統性，容易造成“斷章取義”、“不求甚解”的現象。因而，有必要在教學過程中融入新思想、新方法，幫助學生構建知識體系，提高學習效率。
1教學現狀分析
當前，各高校均開設有“數字電子技術”課程，大部分仍然屬于傳統的教學方法，結合筆者在教學過程的一些體會，認為存在如下幾個共性問題：（1）教材知識脈絡不夠清晰。應用型本科院校選用的教材大都是圍繞數字邏輯基礎、基本邏輯門、組合邏輯電路、時序邏輯電路、脈沖波形產生與變換幾大部分，各自獨立成為章節，逐層遞進、由淺入深、依次學習。這樣的編排雖然較為全面，但各章節知識點之間的聯系不夠緊密，學生反映在學習過程中存在“前面學了后面忘”的現象。（2）課程信息量大，筆記跟不上。信息化時代，大學課程的教學大多采用多媒體教學形式，即教師邊講解邊使用ppt課件播放教學內容，這與傳統的板書教學相比具有其優越性，但也不可避免的存在一些缺陷，比如重點內容一閃而過，學生記筆記跟不上，課后對照課件進行復習，又加重了學習任務。這樣的問題受到教材編排內容、排版、紙張、印刷成本等條件以及課時與教學內容的限制，短時間內很難有質的變化，因而就需要從教學方法和學習方法上改善。
2思維導圖
思維導圖（MindMapping）是由英國大腦基金會主席、著名心理學家、教育家TonyBuzan依據人腦思維放射性特點于二十世紀70年代初提出的一種可視化思維方法——“思維導圖”[1]。它是一種應用于記憶、學習、思考等的有效思維模式，是大腦放射性思維的外部表現，是一種將思維圖像化的技巧，也是將知識結構圖像化的過程[2]。思維導圖的運用一般是以關鍵詞為中心，向四周發散，類似人腦思維的特點，每個分支點均由各自的關鍵詞構成,各分支之間形成相互連接的樹形結構，與人腦的思維規律相吻合，彼此之間因內部關系形成網絡。基于思維導圖的這一特點，近年來，受到了國內外教育工作者的高度關注，例如[3]：上海師范大學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班，大力推廣思維導圖在教學中的應用。托尼巴贊先生的學生董海韜從2003年開始，引進“思維導圖”新方法并創立了HEARTMAP新生活方式，同時還創辦了全國腦力錦標賽。目前，思維導圖在國內的應用逐漸增多，作為應用型本科院校的教師，在充分了解該層次學生的學習特點，正確理解應用型本科人才培養的關鍵的基礎上，應該在傳授學生各課程知識點的同時，著重于引導學生建立本課程內部各知識點之間的聯系，本課程和其他課程之間的聯系，從而幫助學生構建起網狀知識架構。將“思維導圖”這一方法引入到“數字電子技術”課程的學習當中，使學生大腦潛能得到充分開發，有利于應用型人才的培養。
3思維導圖在教學中的應用
3.1幫助教師準備教學課件
在傳統的教學過程中，教師在書寫教案、制作教學課件的過程中，僅僅是教材的搬運工，將教材內容歸納整理，按部就班地搬運到課堂上。為了提高教師教學水平，提高學生學習效率，教師在備課過程中應該將教材內容進行提煉、梳理、組織、總結，便于學生在腦海中形成知識網絡。思維導圖制作軟件Mindmanger提供了便利快捷的工具。通過使用思維導圖軟件制作的課件，可以圍繞某一核心知識點展開，將與之相關的知識完全地呈現出來，既有利于學生理解新知識的精髓，又加深了學生對已學知識的記憶，同時對于未學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圖的優越性，制作如圖1所示的一張思維導圖，以“思維導圖在數電課程中的作用”作為核心。
3.2形成研討式教學法
“數字電子技術”課程主要研究各種邏輯器件的性能、電路及其應用，元器件種類多，各個器件的特性不同，電路的花樣繁多，概念方法也相應的較多，在教學過程中，需要幫助學生梳理各個知識點之間的關系，找出不同知識點之間的內部聯系，以便學生在大腦中形成知識網絡。在該課程“時序邏輯電路”這一章節，介紹了數字系統中廣泛應用的幾種典型時序邏輯功能電路——觸發器、移位寄存器、計數器，它們與各種組合電路一起，可以構成不同邏輯功能的電路。我們在講這部分內容的時候，要求學生發散思維，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圖，分小組研討。我們以典型邏輯器件——計數器為例，教材中講到4種典型的計數器芯片[4]，分別是74LS90、74LS161、74LS161、74LS192，介紹了計數器的工作原理以及各自的工作特性。學生在學習該部分內容的時候，很容易混淆不同芯片的特點，以至于應用過程中產生諸多錯誤。于是，在教學過程中，筆者制作了如圖2所示的思維導圖課件，通過該圖可以要求學生自行完善思維導圖，既鍛煉了學生的思維能力，又復習了相關知識點。另外，同學檢查學生完成的思維導圖的質量，可以及時發現學生在知識體系形成過程中的短板，在教學過程中可以有針對性地幫助他們鞏固知識，加深理解，達到教學的目的。
3.3思維導圖提高復習效率
在講解完新內容之后，要求學生自行完成該部分內容的思維導圖，促使學生主動參與重難點的復習，便于學生課后交流，極大地提高了學生的復習興趣。如果對每章節的內容均繪制一張思維導圖，那么學生課后復習任務量將大大降低，復習效率也將顯著提高。學生無需翻閱課本和筆記，僅需按照思維導圖的思路分層次回顧各個知識要點以及彼此之間的關聯。學完整門課程之后，可以將每個章節的思維導圖合并在一起，形成全書的思維導圖，也即整個“數字電子技術”的知識網絡，借助于這張“知識網”，圖文并茂、言簡意賅、重點突出、脈絡清晰，可以快速理清思緒，在腦海中形成體系，從而到達靈活運用的境界。
4結語
本文針對傳統教學中存在的問題，結合自身教學體會，提出了講思維導圖引入到“數字電子技術”課程教學中，并結合教學案例進行了探討。此種教學方法一經引入，變引起了學生的共鳴，學生普遍反映思維導圖對于他們的學習幫助較大，并且使得枯燥的工科專業課程的學習變得豐富有趣。思維導圖在我院12、13級電氣工程及其自動化專業應用以來，教學質量有了明顯改善，為后續課程的開展打下了堅實的基礎。針對當前應用型本科教育發展的現狀，只有不斷地引進先進的教學方法，大力推進教育教學改革，才能培養出適合社會發展需要的人才。
參考文獻：
[1]BuzanTony,BuzanBarry.TheMindMapBook[M].Lon-don:BBCActive,2006:3-25
[2]徐茂萍.思維導圖在教學中的應用[J].科技信息,2008(27):221-222
[3]高娜,成凌飛.思維導圖在“數字信號處理”教學中的應用[J].中國電力教育,2012(6)
[4]江曉安,董秀峰,楊頌華.數字電子技術[M].西安電子科技大學出版社,2008
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