《數字電子技術》項目教學法初探

　　摘 要： 《數字電子技術》是電子信息工程類各專業一門重要的技術基礎課程。針對高職高專學生的特點，作者將項目教學法的學習模式引入到高職高專的《數字電子技術》課程教學中，對如何把理論與實踐有機地結合，提高學生的技能水平作了探索。
　　關鍵詞： 《數字電子技術》 項目教學法 教學設計
　　
　　《數字電子技術》是電子信息工程類各專業一門重要的技術基礎課程。我們應通過本課程的教學，使學生掌握基本數字電路的工作原理、分析和設計方法及其應用。為學習后續課程和專業知識，以及今后解決實際技術問題打下理論基礎和實踐基礎。本課程在培養學生讀圖能力、根據需要選用基本單元電路和常用集成電路的能力、定量估算簡單單元電路和電路參數能力等方面起著重要作用。學生應掌握常用的數制和碼制、邏輯代數基礎、邏輯門電路、集成觸發器等基本數字器件的邏輯功能、電路特性；掌握組合邏輯電路、時序邏輯電路的分析和設計方法；熟悉數模和模數轉換器的應用；了解可編程邏輯器件的特點和分類。本課程是一門實踐性較強的技術基礎課，因此要求學生在學習過程中，除要求掌握各種電路的基本原理和邏輯功能外，更重要的是能靈活運用，綜合運用所學知識正確使用集成器件進行邏輯設計和解決問題。項目教學法突破傳統的教學模式，由以教師為中心轉變為以學生為中心，由以課本為中心轉變為以“項目”為中心，由以課堂為中心轉變為以實際經驗為中心。在參與項目完成的過程中學生能更好、更快地掌握所學知識，學習的積極性和主動性大大提高。
　　1.《數字電子技術》項目教學法的教學設計
　　根據高職高專教育由“重視規模發展”轉向“注重提高質量”的發展要求，高職高專應以培養就業市場為導向的具備職業化特征的高素質技能型人才為目標。我結合教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》（教高［2006］16號文）精神，本著“以服務為宗旨、以就業為導向、以能力為本位”的指導思想，本著“工學結合、項目引導、任務驅動、教學做一體化”的原則，根據教學大綱的要求，以數字電子技術的經典項目為載體，將教學內容按項目模塊進行設計，全部教學內容共分為9個項目：項目1簡單搶答器的制作；項目2產品質量檢測儀的設計與制作；項目3一位加法計算器的設計與制作；項目4電動機運行故障監測報警電路的制作；項目5由觸發器構成的改進型搶答器的制作；項目6數字鐘的設計與制作；項目7叮咚門鈴的制作；項目8數字電壓表的設計與制作；項目9鋸齒波發生器的設計與制作。每一個項目由相應的項目工作任務單、項目實訓目標、項目實訓設備與器件、項目實訓電路設計與仿真、實訓電路的安裝與功能驗證、完成電路的詳細分析及編寫項目實訓報告、項目實訓考核等部分構成。每一個項目在學生開始電路設計與制作之前安排有相應的知識鏈接，介紹本項目涉及的理論知識；安排相應的技能訓練項目，給學生在相關實驗室實驗箱上進行簡單的一些相關實驗，來完成了解項目所用集成電路管腳分布、功能測試等前期工作。
　　項目教學法設計應注意：以學生為主體，教師起指導作用；項目的選取是學習的關鍵；創設學習的資源和協作學習的環境是教師最主要的工作；要以學生完成項目的情況來評價學生的學習效果，更要關注過程。
　　2.《數字電子技術》項目教學法的教學實施
　　以項目6數字鐘的設計與制作為例說明項目的具體實施細節，首先每班同學按三個學生分成一組，總共分成10-15組，計劃用8-10課時時間來完成該項目內容。
　　教師先展示數字電子鐘的實物，說明電子鐘電路的大致構成，引導學生進行知識鏈接1“計數器及應用”的學習，包括二進制計數器、十進制計數器、任意進制計數器的實現、常用計數器芯片的介紹等內容。然后安排技能訓練：計數、譯碼和顯示電路綜合應用，在其中完成LS161、LS90等常用計數器芯片的功能測試，設計完成二十四進制、六十進制計數器，計數、譯碼和顯示電路的鏈接與測試等工作。之后引導學生進行知識鏈接2“數字鐘的電路組成及原理”的學習，了解秒脈沖產生電路、校時電路、報時電路等電路的構成及工作原理。最終項目工作任務為“數字鐘設計與制作”，項目工作任務單如下：教師引導項目小組制定工作計劃；完成數字鐘的電路設計任務；用Multisim或者Proteus等軟件進行電路仿真；如果沒有問題，則再用Multisim等軟件進行PCB電路板設計與制作；項目小組完成相關元器件的購買及檢測；完成電路插件、焊接、功能檢測和故障排除；通過項目小組討論完成電路的詳細分析及寫出項目實訓報告。項目實訓目標為：熟悉數字鐘的結構與各部分的工作原理；掌握數字鐘電路設計、制作方法；熟悉中規模集成電路和顯示器件的使用方法。項目實訓電路的安裝及調試包括：秒信號電路調試；計數器電路的調試；譯碼顯示電路的調試；校時電路的調試；報時電路的調試。項目實訓考核：先由學生對自己的工作結果進行自我評估，再由教師進行檢查評分。師生共同討論、評判項目工作中出現的問題及小組成員的表現，學生解決問題的方法和學習行動的特征。通過對比師生評價結果，找出造成結果差異的原因。
　　3.《數字電子技術》項目教學法的效果
　　項目教學法是一種教和學的模式，它集中關注某一學科的中心概念和原則，旨在把學生融入有意義的任務完成的過程中，讓學生積極地學習、自主地進行知識的建構，以現實的學生生成的知識和培養起來的能力為最高成就目標。項目學習可以成為概念的教與學所賴以存在的學習的中心環節，而不僅僅是在努力學習過程之后進行的一種輔助性的充實。在《數字電子技術》課程中采用項目教學法后，不僅調動了學生學習的主動性和積極性，而且提高了學生的實際操作能力，為以后相關課程的學習打下了基礎。
　　
　　參考文獻：
　　［1］蔣志勇，張文.項目教學法在微機系統實現與維護課程教學中的應用探索［J］.桂林航天工業高等專科學校學報，2007，（3）.
　　［2］謝蘭清，黎藝華.數字電子技術項目教程［M］.北京：電子工業出版社，2010.