數字電子技術基礎課程教學探討

　　 摘 要：為改善“數字電子技術基礎”課程教學效果，提高學生培養質量，本文從課程教學內容和創新能力培養兩個方面進行論述。一是對課程教學從教材內容、教學方法上進行探討，提出教改措施；二是為促進學生的創新能力培養，提出兩種培養途徑。
　　 關鍵詞：數字電子技術基礎；教學；實驗；創新能力
　　
　　 “數字電子技術基礎”是電子類專業的重要專業基礎課。該課程知識覆蓋面廣，涉及內容多，更新發展快。它不僅具有一般技術基礎課比較完整的知識體系，而且也能為“微機系統與接口技術”“單片機原理與應用”“數字信號處理”等后續課程打下堅實的基礎，還具有很強的邏輯推理和實踐性。學生對該課程的學習態度和學習質量，將直接影響到學生對后續課程的學習及未來在相關領域思維素質的形成和潛能的發揮。這就對從事數字電子技術課程的教學工作者提出了一個要求：必須跟上時代的步伐，積極進行課程的教學改革，不斷補充新知識。為了提高學生的學習效果，提高學生的培養質量，本文從課程教學和學生創新能力培養兩個方面進行論述。
　　 一、課程教學內容有待于改善
　　 （1）教材內容有待于進一步探討。從教學大綱和教學內容上來看，自20世紀90年代以來，數字技術是發展最快的技術之一，導致課程的建設與數字電子技術的迅速發展始終有一定的距離。因此，首先要在《數字電子技術基礎》大綱的制定中增加反映新科技的內容。超大規模集成電路的制造技術有了長足的進步，特別是高密的可編程邏輯器件(CPLD)，其集成度已達到每片上百萬門，而成本卻迅速下降。同時為其編程而開發的電子設計Lt5nZoGsxGn4tfKNJIgrcfZNCMcXXRR8NOi8VCLEnww=自動化(EDA) 軟件日臻完善，使得這類器件廣泛應用于生產和科研領域。面對這一形勢，將CPLD 引入教學中。其次，要解決好教材內容繁多和學時數有限的矛盾，“數字電子技術基礎”教學轉入以集成電路為主，帶來了本門課程在基礎理論、基本技能和基本分析方法的變化。我們根據本專業的特點，刪減陳舊的知識，增加現代電子技術的內容。所以，在教學中，應重點強調其外在特性和應用，對內部結構及其分析盡量淡化。
　　 （2）教學方法有待于進一步改進。首先，為了使學生能夠把握課程的整體結構，就要把本課程的主線條講清楚，把各部分內容之間的聯系講明白。對于門電路、邏輯代數基礎、觸發器等基本器件的原理和特征要講透。對分立元件的經典剖析和處理方法應講透，使學生理解、掌握、牢記其思路，以便于分析、設計時借鑒。其次，在“數字電子技術基礎”課程的理論教學過程中，要特別注重基本概念的解釋，這樣可以達到事半功倍的效果。下面舉個具體的例子來說明。“同步”和“異步”在不同環境下的不同理解：在時序邏輯電路這部分內容中，兩個地方出現了“同步”和“異步”這兩個名詞術語。中規模集成計數器芯片中的“同步清零”“異步清零”中的“同步”和“異步” 的含義是指清零信號與時鐘信號CP之間的關系，“異步”是指清零信號與時鐘信號CP無關，只要有效就起作用；而“同步”是指不但需要有效的清零信號CR，還需要有效的時鐘信號CP時鐘沿的配合。“異步計數器”中的“異步”的含義是指計數器中的各個觸發器的時鐘信號之間的關系，“異步”是指各個觸發器的時鐘信號不是同一個信號。在課堂教學中還有很多很重要的基本概念要強調，基本概念解釋清楚了，可以加快教學的速度，在有限的學時內講授更多的內容，增加信息量，可以學習更多新技術。
　　 二、學生的創新能力有待于進一步提高
　　 學生的學習不能僅僅在于課程知識的掌握，更為重要的是通過上課、做實驗培養學生的學習知識的熱情和興趣，提高學生的學習能力，尤其是創新能力有待于進一步提高。“數字電子技術”課程，可以從以下兩方面做到這一點。
　　 （1）從課堂教學過程培養學生的踏實的學風、洞察力，提高學生的創新能力。課堂教學是本門課程學習的基礎環節，在課堂上包括各個知識點的闡述，各個重難點的講解。習題課的講解有助于學生鞏固所學知識，意識到知識點之間的聯系和解決工程問題的切入點。對重難點的深入剖析，提升同學們對重點知識的洞察力；加大對實際工程案例的分析和講解，提高同學們解決實際問題的能力；通過提供相應的數字電子技術基礎工程案例，幫助學生提高知識應用能力與通過不同解決方案的對比分析擴展學生的思路和提高學生創新能力。以激發學生學習電路的興趣為出發點，加大平時考核的比重，采取靈活多樣的平時考試形式。著重加強對學生能力和素質的考察，不能簡單地以考試結果對學生進行分類。要通過對平時考試結果做出分析，形成激勵性的改進意見或建議，促進學生全面發展，減輕學生壓力。
　　 （2）通過各種實驗項目過程提高學生的創新能力。數字電子技術是實踐性很強的課程，應根據新技術的發展不斷更新試驗內容，采用驗證——設計——綜合——創新四種類型實驗，這四個發展階段正是學生能力培養的不同階段，根據這一過程制訂了實驗教學方案。要減少驗證性實驗，增加設計性、綜合性實驗，放開創新性實驗。根據課程的特點，本著“循序漸進”的原則，開設1～2個基礎實驗，使學生熟悉實驗儀器和基本理論，對數字電子技術有一定的感性認識。在此基礎上增開設計型實驗，給出設計要求，提供不同類型的計數器芯片，讓學生按照自己的思路設計電路，自己連線驗證實驗功能。另外，除了指定的基礎實驗內容，每次實驗課還安排綜合性較強的選作實驗內容，綜合性實驗主要考查將多個知識點串接、綜合運用的能力。以前，基于中小規模器件的實驗在方法和時間上受到一定的限制，綜合性實驗較難完成。現在，以計算機為平臺、EDA技術為核心的實驗方法可以提高實驗的復雜度和綜合性，綜合性實驗可以順利進行。創新性實驗自由度更大，把實驗的主動權交給學生，由學生自擬命題，確立設計目標。指導教師負責實驗內容、要求和方案可行性的審定，并在實驗過程中答疑解惑。這樣，可以最大限度地發揮學生的創造性和主動性，激發學生學習的興趣。
　　
　　參考文獻：
　　[1]康華光.電子技術基礎[M].北京:高等教育