以教學(xué)理念和教學(xué)方法為切入點(diǎn)，推進(jìn)數(shù)字電路課程的創(chuàng)新教學(xué)

摘 要 數(shù)字電路課程是電氣信息類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。近年來，為了突出數(shù)字電路課程的基礎(chǔ)性、工程性和先進(jìn)性，一直進(jìn)行著各類改革和創(chuàng)新的嘗試。但是，一切創(chuàng)新教學(xué)的前提都是應(yīng)以教學(xué)理念和教學(xué)方法的深入革新為切入點(diǎn)，在正確的教學(xué)理念引導(dǎo)下，在適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法的實(shí)踐中，才能推進(jìn)數(shù)字電路課程的創(chuàng)新教學(xué)。

關(guān)鍵詞 數(shù)字電路 教學(xué)理念 教學(xué)方法 創(chuàng)新教學(xué)

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Take Teaching Philosophy and Teaching Methods as the Starting Point to Promote Innovative Teaching of Digital Circuit Courses

BAI Xuemei， LIU Shuchang

（Electronics Experiment Teaching Center， Changchun University of Science and Technology， Changchun， Jilin 130022）

Abstract Digital circuit course is an important professional basic course of electrical specialty. In recent years， in order to highlight the basic digital circuit courses， engineering and advanced， has been engaged in various attempts of reform and innovation. But the premise of every innovative teaching should be based on teaching philosophy and teaching methods in-depth innovation， under the guidance of the right teaching philosophy， in the practice of appropriate teaching methods， we can promote innovative teaching of digital circuit courses.

Key words digital circuit； teaching philosophy； teaching methods； innovative teaching

0 引言

數(shù)字電路課程作為電氣信息類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，圍繞我校的人才培養(yǎng)目標(biāo)，以突出其基礎(chǔ)性、工程性和先進(jìn)性的課程目標(biāo)，進(jìn)行課程建設(shè)和創(chuàng)新教學(xué)改革。通過數(shù)字電路課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在掌握數(shù)字電路與邏輯設(shè)計的基本理論和方法的基礎(chǔ)上，能運(yùn)用先進(jìn)的EDA 工具，結(jié)合工程應(yīng)用，進(jìn)行數(shù)字電路和數(shù)字邏輯的分析與設(shè)計。數(shù)字電路課程開設(shè)在第四個學(xué)期，與先行課程電路分析、電子線路緊密結(jié)合展開拓展，并為后續(xù)課程微機(jī)原理等課程打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其課程培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生掌握數(shù)字邏輯電路分析和設(shè)計的基本原理和基本方法；使學(xué)生能靈活運(yùn)用所學(xué)原理和方法，自頂向下和/或自下向上地分析和設(shè)計數(shù)字邏輯系統(tǒng)；通過科學(xué)而系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力，分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生知識自我更新和不斷創(chuàng)新的能力。圍繞著這一教學(xué)目標(biāo)，課程的設(shè)計和教學(xué)實(shí)現(xiàn)應(yīng)當(dāng)以先進(jìn)的教學(xué)理念和科學(xué)的教學(xué)方法為出發(fā)點(diǎn)，才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)的創(chuàng)新性。

1 數(shù)字電路課程中先進(jìn)的教學(xué)理念

教學(xué)理念是人們對教學(xué)和學(xué)習(xí)活動內(nèi)在規(guī)律的認(rèn)識的集中體現(xiàn)，同時也是人們對教學(xué)活動的看法和持有的基本的態(tài)度和觀念，是人們從事教學(xué)活動的信念。現(xiàn)代教學(xué)理念注重以學(xué)生、作業(yè)、活動為中心，以學(xué)為主，教師在教學(xué)過程中起輔助和引導(dǎo)的作用，學(xué)生擁有主動權(quán)。教師主要工作是設(shè)定情境，讓學(xué)生產(chǎn)生興趣，發(fā)現(xiàn)問題，并在教師引導(dǎo)下，探索研究問題，找出解決方法并進(jìn)行驗(yàn)證的一系列過程。①

1.1 教學(xué)設(shè)計

數(shù)字電路課程包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)。理論教學(xué)48學(xué)時，實(shí)驗(yàn)教學(xué)16學(xué)時。同時，還有與課程相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)——數(shù)字電路課程設(shè)計（1周）。在課程教學(xué)過程中，從邏輯代數(shù)基礎(chǔ)出發(fā)，以組合邏輯電路、時序邏輯電路以及模數(shù)接口電路為重點(diǎn)，以邏輯電路的分析、設(shè)計和應(yīng)用為最終目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)字系統(tǒng)的分析和設(shè)計能力。

1.2 教學(xué)內(nèi)容整合

根據(jù)數(shù)字電路課程體系和目標(biāo)要求，將課程劃分為若干個教學(xué)階段模塊，對各階段模塊進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)設(shè)計；在教學(xué)過程中做到點(diǎn)與面的結(jié)合、深入淺出，既掌握電路的細(xì)節(jié)內(nèi)容又能充分把握各章節(jié)的知識體系。同時，把分章教學(xué)、階段教學(xué)和項(xiàng)目教學(xué)相結(jié)合，在教學(xué)中在充分體現(xiàn)各章節(jié)間統(tǒng)一性的基礎(chǔ)上，著重闡述各自的特殊性，強(qiáng)調(diào)工程觀點(diǎn)和整體設(shè)計概念，注重工程問題的處理方法，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，加深學(xué)生對課程的理解。在布局好本門課程的同時，還要重視與相關(guān)學(xué)科內(nèi)容的銜接，不斷深入研究和探索，及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，使本課程在教學(xué)中盡可能體現(xiàn)知識點(diǎn)與其他課程的關(guān)系，為后續(xù)課程打下基礎(chǔ) 。

在教學(xué)過程中注重對學(xué)生能力的培養(yǎng)，講授給學(xué)生的不僅僅是知識點(diǎn)，更是培養(yǎng)學(xué)生知識獲取能力和知識應(yīng)用能力。例如，在講到時序邏輯電路分析和設(shè)計時，無論是計數(shù)電路、序列信號產(chǎn)生電路、序列信號檢測電路，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)“狀態(tài)”的概念，進(jìn)而引入一些應(yīng)用實(shí)例，如彩燈設(shè)計電路、自動售貨機(jī)等，從一個整體的類別去講解，將課程講授提高到一個新的高度。而學(xué)生所收獲的不再是一個個孤立的電路和概念，而是一個整體的、有機(jī)結(jié)合的知識體系。學(xué)生會對數(shù)字電路課程的興趣劇增，對整體的設(shè)計方法有一個飛躍的認(rèn)識和提高。通過課程內(nèi)容的合理安排和整合，讓學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和設(shè)計數(shù)字電路的能力。更有意義的是，還可以提高學(xué)生的專業(yè)興趣。由傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新性的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生的思考能力和學(xué)習(xí)模式發(fā)生根本性的改變。

2 在數(shù)字電路教學(xué)中引入合適的教學(xué)方法

（1）采用多種教學(xué)方法，激發(fā)了學(xué)生的積極性和主動性。在理論教學(xué)中采用以老師講授為主，兼用啟發(fā)式、互動式和討論式等教學(xué)方法，體現(xiàn)老師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體作用。本課程注重培養(yǎng)學(xué)生邏輯抽象思維能力，并且邏輯設(shè)計的方法十分靈活，教師授課要注重啟發(fā)式教學(xué)，給學(xué)生思考的空間，使之能夠由此及彼，舉一反三。同時，在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)采用互動式教學(xué)，克服學(xué)生被動學(xué)習(xí)的局面。課堂上不僅僅是教師提問學(xué)生，同時鼓勵學(xué)生隨時向教師提問。并適當(dāng)?shù)亟M織討論，讓學(xué)生提出自己的思想和方法，由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)的潛能，培養(yǎng)了學(xué)生的興趣與學(xué)習(xí)的能力。同時，合理利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，擴(kuò)大學(xué)生的學(xué)習(xí)空間。

（2）注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。數(shù)字電路與邏輯設(shè)計是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，理論與實(shí)踐的結(jié)合十分緊密。教師不僅要具有扎實(shí)的專業(yè)理論功底，也要具有較熟練的實(shí)踐技能。要求教師對本門課程的理論和實(shí)踐相結(jié)合的教材分析及過程組合的能力。②因此，在教學(xué)過程中，應(yīng)該始終堅(jiān)持理論與實(shí)踐的統(tǒng)一，二者相互促進(jìn)。一方面在學(xué)時安排上，理論課與實(shí)驗(yàn)課銜接，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與教學(xué)內(nèi)容互相滲透與加深，另一方面采用分層次教學(xué)，即采用驗(yàn)證型、設(shè)計型及綜合型三層次教學(xué)，尤其是一些綜合開發(fā)實(shí)驗(yàn)，不僅延伸了教學(xué)內(nèi)容，而且對理論知識進(jìn)行綜合應(yīng)用。同時，本課程既要掌握靈活的思維方法和系統(tǒng)的理論知識，又要強(qiáng)調(diào)工程實(shí)施能力的訓(xùn)練，讓學(xué)生了解理論設(shè)計方案與工程實(shí)施之間的距離，訓(xùn)練學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的作風(fēng)。

（3）課程中貫穿EDA軟件的應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力。在課程中注重引入新器件、新技術(shù)、新方法，在課程中貫穿EDA軟件的應(yīng)用，要求學(xué)生以自學(xué)和實(shí)驗(yàn)為主掌握EDA軟件的使用方法。在綜合實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，要求利用EDA軟件進(jìn)行分析、設(shè)計、仿真，然后再具體實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生學(xué)會電子電路先進(jìn)的科學(xué)的設(shè)計方法，培養(yǎng)學(xué)生自己解決問題的能力和創(chuàng)新意識。培養(yǎng)學(xué)生完整數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)方法。自頂向下，設(shè)定好各個部分的功能要求，將學(xué)過的電路模塊自行組合，先在EDA仿真中軟件實(shí)現(xiàn)，然后下載到硬件電路中。也可以到硬件實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行純硬件電路的搭建，完成最終測試。

3 小結(jié)

數(shù)字電路課程創(chuàng)新教學(xué)的推進(jìn)，依靠各個方面的配合，也需要從各個角度去理解，但是只有從根本上解決教學(xué)理念和教學(xué)方法的革新，才能從真正意義上去推進(jìn)數(shù)字電路課程的創(chuàng)新教學(xué)。

注釋

① 玉素甫·阿布來提.基于現(xiàn)代教學(xué)理念的高校教學(xué)方法改革[J].教育教學(xué)論壇，2013.12：46-47.

② 周翠，張容，黃玥，王清波.數(shù)字電路教學(xué)中“理實(shí)一體化”的實(shí)施方法探究[J].科技信息，2013.23：55.