如何提高《數字電路》課程教學質量的研究

楊曉娜

(廣州市公用事業高級技工學校，廣東 廣州 510000)

隨著數字技術的快速發展，對電子信息類技術人才的需求也不斷增大和素質要求也不斷提高。《數字電路》課程是高職院校電子信息類專業學生必學的重要一門課程，也是一門實踐性很強的學科。然而長期以來這一門課程的教學情況并不理想，常聽到師生抱怨“教師教得累，學生學得煩，練習做了不少，學生效果不好”。如何提高該課程的教學質量，取得預期的教學目標，讓學生真正掌握《數字電路》課程的要求，需要進行一定的教學內容、教學方法和手段的革新。現對此提出一些個人看法。

1 強調學習數字電路的重要性

《數字電路》課程是電類、機電一體化、電力系統自動化、電氣自動化等相關專業的主要技術基礎課，是一門理論與實踐密切結合的課程。其課程特點是：系統性強，邏輯思維強，數學知識多。其課程作用與任務是：通過學習數字系統邏輯分析與設計的基本理論和方法，使學生學會使用標準的集成電路，掌握典型數字電路的分析方法以及常用數字電路的分析和設計方法，使其逐步具備獨立分析與設計數字邏輯電路的能力，隨著科學技術的發展，各學科領域知識的交叉運用增多，學好本門課程才能為后續課程的學習打下堅實的基礎。

2 教學內容改革

2.1 合理取舍、把握教學重點

《數字電路》課程存在教學內容多，知識更新快，教學難度大等特點。針對這一特點，筆者參照教學大綱，依照多年的教學經驗，合理取舍教學內容，把握教學重點，并在教學過程中加強分析與設計數字電路方法的教學，使學生掌握典型數字電路的分析方法以及常用數字電路的分析和設計方法，逐步具備獨立分析與設計邏輯電路的能力。

例如對邏輯代數中的基本定律、基本規則、常用公式直接給出結果不需證明，關鍵是要學生理解數字電路處理的是數字信號，十進制數必須按"值"轉換成二進制數或按“形”轉換成用0、1表示的編碼才能為數字電路處理。對邏輯門電路部分，以TTL非門和CMOS非門為例講解，了解電路結構，便于理解邏輯門符號的意義，重點放在邏輯門電路外部特性和主要參數的講解上，旨在使學生通過課程學習了解常用電子器件的基本功能、外部特性和主要參數。對中規模集成器件，著重講解其在電路設計中的應用。

2.2 授課內容應豐富、結合實際

數字電路授課過程中應盡量結合實例，體現出數字電路應用的廣泛性，提高學生的學習興趣。例如講解中規模集成電路時，可將設計實例引入課堂，設計一個八路搶答器電路會用到譯碼器、編碼器，可引導學生看懂電路，讓學生更好地掌握所學集成電路。并讓學生思考在此基礎上如何構成其他多路搶答器。當學習了時序電路內容后，可讓學生思考如何利用計數器在搶答器電路中加入計時電路，進一步完善此電路，這樣把所學集成電路與實際應用相結合，可提高學生學習興趣，也為后面的實驗課做準備。

3 教學方法改革

3.1 授課形式多樣化

傳統的板書授課模式，給了學生充分的思考時間，學生易于接受，但在有限的課堂教學中講授的內容往往要壓縮，一些邏輯圖既復雜又龐大，無法板書，在課堂中也難以講解清楚，將計算機輔助教學引入課堂，是教學手段的創新。它可使教學內容生動形象，讓學生親眼看到電路的走向以及邏輯功能的變化，易于學生對問題的理解，并可極大地提高課堂教學效率，改善教學效果。第一，通過包含文本、圖形等多媒體信息的課件，給學生以全新的感受，豐富學生的想象力，激發學生的學習興趣。第二，增加教學內容的直觀性。第三，可以節約大量的板書、繪圖時間，增加教學信息量。讓枯燥的課堂學習變得輕松愉快。授課過程中，可將板書與多媒體相結合，靈活運用。

3.2 重視與學生的交流

授課過程中，教師應時刻注意傾聽學生的應答聲、觀察學生的表情，根據學生的反應，隨時調整授課進度與方式。例如講解常用的中規模集成電路時，看懂邏輯符號很重要，邏輯符號框外部的符號，表示外部輸入或輸出信號名稱，字母上面的“-”號說明該輸入或輸出是低電平有效。符號框內部的輸入、輸出變量表示其內部的邏輯關系。在學生看懂邏輯符號的基礎上，推導表達式的過程中，結合邏輯符號，注意低有效的輸入或輸出變量（如）上面的“-”號是否參與運算，若參與運算則在畫邏輯圖或驗證真值表時，注意將其還原為低有效符號。可舉一反三讓學生掌握，對一些較難理解掌握內容，如分析異步時序電路時列狀態轉移表，觸發器的動作不同步，必須在觸發沿的作用下狀態改變。學生在判斷觸發器上是否有觸發沿作用時往往會出錯，授課老師講授這部分時就應該多舉例，課下與學生積極交流，掌握學生的學習情況，及時調整授課進度與授課方式，以達到最好的教學效果。

3.3 重視職業任務驅動教學

職業任務驅動教學指的是在教學活動中，以職業任務為載體，學生在教師的組織、引導下，通過自主的任務探究，達到對所學知識點的掌握和操作技能的培養。傳統的《數字電路》教學大都按理論課內容開設，縱有實驗也是驗證性實驗居多，學生只會按實驗步驟機械的模仿，對實驗設計的思路很少考慮，動手能力得不到培養，對實驗漸漸失去興趣。而職業任務驅動教學體現了職業任務為主線、教師為主導、學生為主體的特征。以職業任務為主線，把教學內容巧妙地隱含在每個任務之中；以教師為主導，引導學生學會如何去發現，如何去思考，如何去尋找解決問題的方法；以學生為主體，在教師點撥下，自己提出問題，解決問題。學生在完成任務的過程中，始終處于主動的主體地位，教師是學習情景的創設者、學習任務的設計者、學習資源的提供者、學習活動的組織者和學習方法的指導者。職業任務的制定可根據學生學習情況確定為三種不同層次，因材施教：

(1)基本任務部分：主要是一些原理性驗證性實驗，通過實驗培養學生科學實驗的精神和方法，訓練嚴格嚴謹的工作作風；學生動手操作可以深刻理解所學理論及元器件的工作原理，增強對課堂所學內容的理解，學會使用常用儀器儀表，提高動手能力和解決問題的能力。

(2)綜合設計性任務：根據實驗任務，讓學生自行設計電路和測試方案，增強學生自主學習能力及解決實際問題的能力。學生既動腦又動手，解決問題的欲望和能力大大提高。

(3)工程訓練性任務：將有興趣的學生組成興趣小組，由教師出題或學生自擬實驗項目，在教師的指導下開展設計性和專題研究性實驗，使得學生對于課堂所學基本概念和方法的理解和掌握更加透徹。掌握數字系統的設計理念，對各種芯片的使用更加得心應手。

4 教學手段改革

數字電路作為電類專業的專業基礎課，是學好后續專業課的基礎，在教學中，采用多媒體與板書相結合的教學模式，使得抽象的或難以進行教學操作的內容能形象直觀生動地展現，實現教學由難化易，由繁化簡，激發學生學習興趣。考試改革應與教學內容、教學方法改革相適應。考核方式不再是理論為主，要注重技能的考核，這樣才能使得教師的教學重點放到能力的培養上來。實驗課成績應按課時在總成績中占有一定比例，突出實驗環節在整個課程考核中的重要地位。而在實驗考核中以綜合實驗的評價結果為主。切實培養學生分析問題、解決問題的能力，開拓學生的創新精神，提高學生綜合素質，更快更好地與社會需求接軌。

結語

總而言之，在《數字電路》課程教學中，作為授課教師，應該不斷提高自己的學術水平和教學水平，調整自己教學方法和教學手段，并不斷完善教學內容。還要應該抓住數字電路的教學重點，突出其應用性，重視實驗和實踐教學環節，充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用，積極調動學生的學習主動性，這樣才能提高教學質量。

[1]鄒學玉，佘新平，易國華，熊俊俏.《數字電路》課程設計教學方法探討[J].長江大學學報(自科版)，2004.04.