《數字電子技術》教學改革的研究

王虹

摘 要：數字電子技術應用專業(yè)課程不同與模擬電子技術課程，它理論性強，很難理解，原理又比較抽象，專業(yè)術語、概念較多，與中職學校的學生過去所學的知識聯系非常小，中職學校的學生理解領會教材會感到十分吃力，如何能夠讓學生對此產生興趣、提高教學質量，本文論述了本門課程教學的重要性，同時結合教學經驗，給出了教學改革的參考意見。

關鍵詞：數字電子技術；EDA技術；FPGA

《數字電子技術》基礎教學劃分為理論教學、實驗教學、課程設計三部分。通過這三步的學習，將理論課、實驗課和課程設計三個教學環(huán)節(jié)有機地結合起來，使學生打下良好的電子技術基礎。

1 理論教學改革

1.1 由設計實例或工程實際問題引入課題

在介紹一些重要章節(jié)前，列舉一個設計實例或工程實際問題，通過分析、設計、引入相關知識和理論。例如：在學習中規(guī)模集成組合邏輯電路一節(jié)時，先讓學生用已學過的SSI組合電路的設計方法。設計一個交通燈故障報警電路。交通燈有紅、黃綠三色。只有當其中一只燈亮時為正常，其余狀態(tài)為故障，要求用與非門實現。然后提出問題，“用SSI組合電路進行設計時，是以門作為電路的基本單元，我們能否用其它邏輯部件來實現這個電路的設計呢？”在給予學生一定的思考時間后，教師可以直接給出總是的答案：“本節(jié)將要學習的內容中，譯碼器、數據選擇器這兩種中規(guī)模邏輯器件都可以完成上述電路的邏輯功能”。

1.2 設疑激學

古人云：“學貴知疑，小疑則小進，大疑則大進，疑者覺悟之機，一番覺悟，一番長進”。只有不斷提出問題，才能探究解決問題。設疑激學，就是教師用問題來啟發(fā)學生思考，培養(yǎng)學生“生疑、質疑和釋疑”的能力。提問方式的設計包括“何時提問”、“提哪些問題”、“如何提問”等等。這些問題可以是教師事先設計好的，也可以是學生提出的對學生共同感興趣的問題。將相關知識有機地組織起來，進行探討，激發(fā)學生的思維活動，引導他們分析解決問題。

1.3 運用多媒體等現代教學手段與傳統教學相結合，提高教學的效率和效果

把基本內容做成多媒體課件，節(jié)省大量教學中板書的時間，典型電路通過仿真結果演示，加快學生對問題的理解，并激發(fā)學生的學習興趣。靈活多變應用現代教學手段，突出該課程中邏輯性強的特點。與傳統教學相結合，對重點及難點內容進行透徹清楚的講解，加深學生對該問題的理解。

2 實驗教學改革

2.1 現場教學，講練結合

將課堂講授與技能訓練合理結合，有些教學內容可以安排在實驗、實訓中進行。邊講邊練，講練結合。邊講邊練主要用于介紹集成電路工作原理后，由學生對電路的功能及外部特性進行測試：練講結合則是由學生根據集成電路的功能表對電路進行測試。而后由老師和學生對測試結果進行討論，歸納總結，以加深對理論的理解。這樣，將教學過程放在實驗、實訓中，有利于學生實現由感性到理性的自然過渡。在邊學邊練中更深刻地領會所學知識，在頭腦中建立起理論與實際的聯系，使學生逐步提高學習能力和實踐技能。引導學生將基本理論、基本分析方法應用于解決實際問題。

2.2 為加強對學生實踐動手能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

將數字電子技術基礎實驗教學從原來課程內實驗改為單獨開設實驗課程，加大了考核力度。由原來只有驗證性實驗改為分三個層次，即驗證型實驗，設計型實驗和綜合型實驗，逐步增加綜合型、設計型實驗教學內容。要求設計型和綜合型實驗占70%以上，從而使學生除掌握各種常用數字電路器件的功能與外部特性，掌握分析數字電路的一般方法外，加強了設計能力的培養(yǎng)，特別是應用器件能力的培養(yǎng)，實現強化學生分析解決問題的能力和創(chuàng)新意識的主旨目標。

2.3在實驗教學過程中大量開展綜合設計性實驗

在實驗設備、器件庫的建立上都有一定的難度，采用與計算機仿真相結合，運用仿真軟件進行電路的分析與設計訓練，虛擬數字儀器設備、大型系統的操作和EWB虛擬實驗臺的模擬，擴大了學生參與和實際練習的機會，既彌補了硬件設施的不足，又提高了學生計算機軟件應用能力，獲得很好的教學效果。通過理論課程的學習和實驗課程的實踐，學生已基本掌握數字電子技術基礎知識和基本技能，但對應用電子技術專業(yè)的學生來說，更需掌握對電路組成、電路的分析與設計，加強綜合能力的訓練。

3 課程設計改革

為了進一步培養(yǎng)學生的實際設計電路的能力，我們開設了《數字電子技術》課程設計，在課程設計中引入了EDA技術和FPGA理念。課程設計把基本實驗和EPGA綜合性、設計性實驗結合起來，提高了學生對基礎理論知識和基本實驗技能運用能力的同時，使學生掌握各種仿真軟件的應用，認識電子電路“自上而下”的現代設計方法，結合設計性、綜合性、創(chuàng)新性題目，培養(yǎng)學生對新知識掌握和應用能力，徹底改變過去只有個別設計性實驗的局面，促進了對學生實際動手能力和分析、設計能力的培養(yǎng)。要求學生綜合應用電子技術的有關知識，完成一個較復雜的數字系統的設計，目的是對學生進行電子系統設計過程的全面訓練，包括選題、查閱資料、理論設計、軟件仿真、撰寫課程設計報告等環(huán)節(jié)。鼓勵學生進行課外電子制作，積極參與大學生電子設計競賽，為學生提供必要的實驗條件，將理論與設計融為一體，使學生在課程設計中提高運用所學知識進行設計的能力。

[參考文獻]

[1]馬永年.淺談《電工學》課程考試的改革[J].教師論壇，2000，3.

[2]張曉琴.《電工、電子技術》課程教學改革實踐[J].重慶職業(yè)技術學院報，2003，4.