“虛實(shí)結(jié)合”提高數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)效果

馬艷陽

摘 要 本文提出在數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)過程中引入“虛實(shí)結(jié)合”的項(xiàng)目化教學(xué)模式，即以Multisim10.1仿真軟件為平臺“虛實(shí)結(jié)合”完成項(xiàng)目任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生理論實(shí)踐素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)知識學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 虛實(shí)結(jié)合 Multisim10.1 教學(xué)效果

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.06.063

Abstract The actual situation of the project based teaching mode is introduced in the teaching process of digital electronic technology course， namely to Multisim10.1 simulation software as a platform to actual situation completed project tasks， training students theory and practice of literacy， stimulate students' professional knowledge interest in learning， improve teaching effect.

Key words combination of virtual and real； Multisim10.1； teaching effect

0 引言

項(xiàng)目教學(xué)法是通過具體項(xiàng)目任務(wù)實(shí)施，來實(shí)現(xiàn)教學(xué)活動的一種教學(xué)方法，數(shù)字電子技術(shù)的教學(xué)任務(wù)是使學(xué)生掌握數(shù)字電子電路的基本知識、基本理論、基本分析方法和基本實(shí)驗(yàn)技能，學(xué)會查閱手冊和正確選擇使用電子元器件，樹立理論聯(lián)系實(shí)際的工程觀點(diǎn)和提高學(xué)生分析和解決問題的能力，對理論知識認(rèn)知與實(shí)踐技能操作要求都很高。以Multisim10.1仿真軟件為平臺，通過實(shí)施一個(gè)個(gè)完整、有趣的教學(xué)項(xiàng)目，講解與之相關(guān)的理論知識和實(shí)踐操作技能，仿真與實(shí)操相結(jié)合完成項(xiàng)目任務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)，可極大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，提高教學(xué)效果。本文以“二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)與制作”項(xiàng)目為例，介紹基于Multisim10.1的“虛實(shí)結(jié)合”項(xiàng)目教學(xué)法數(shù)字電子技術(shù)課程中的應(yīng)用。

1 項(xiàng)目實(shí)施

項(xiàng)目實(shí)施的一般步驟是項(xiàng)目描述與任務(wù)分析、知識資訊與任務(wù)實(shí)施、項(xiàng)目總結(jié)評價(jià)等。了解項(xiàng)目背景、分析項(xiàng)目任務(wù)是項(xiàng)目有序進(jìn)行的前提，必備的理論知識與實(shí)踐技能資訊是項(xiàng)目實(shí)施的基本保證，知識資訊與任務(wù)實(shí)施在教學(xué)過程中交叉進(jìn)行，在任務(wù)實(shí)施中將實(shí)踐操作與虛擬仿真有效結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)習(xí)熱情，提升學(xué)習(xí)效率，項(xiàng)目總結(jié)評價(jià)是對應(yīng)知應(yīng)會知識復(fù)習(xí)歸納、查漏補(bǔ)缺、過程考核的必備環(huán)節(jié)。

1.1 項(xiàng)目描述與任務(wù)分析

二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路如圖1所示，該電路由脈沖信號發(fā)生器、計(jì)數(shù)電路、譯碼顯示電路三部分組成，開始計(jì)數(shù)時(shí)先按復(fù)位鍵，然后開始計(jì)數(shù)，顯示電路在計(jì)數(shù)脈沖的作用下顯示當(dāng)前狀態(tài)，當(dāng)計(jì)滿24個(gè)狀態(tài)時(shí)再循環(huán)計(jì)數(shù)。

1.2 知識資訊與任務(wù)實(shí)施

（1）脈沖信號發(fā)生器。通過知識資訊學(xué)習(xí)脈沖信號產(chǎn)生的相關(guān)知識點(diǎn)，該電路的脈沖信號發(fā)生器采用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器，這種脈沖信號發(fā)生器性能較好，使用方便，功能靈活，只要外接少量元件，即可構(gòu)成多種脈沖觸發(fā)源，其電路圖及工作波形如圖2所示。通過調(diào)節(jié)電位器RW或改變電容C1的參數(shù)可得到不同頻率的脈沖信號，以滿足電路的需要。

（2）計(jì)數(shù)電路與顯示電路。通過知識資訊學(xué)習(xí)計(jì)數(shù)器的相關(guān)知識點(diǎn)，掌握集成計(jì)數(shù)器的應(yīng)用方法。該電路選擇中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器74LS161芯片，74LS161是同步四位二進(jìn)制可預(yù)置數(shù)加法計(jì)數(shù)器，它除了有計(jì)數(shù)功能外，還具有預(yù)置數(shù)、保持和異步清零等功能，引腳排布圖及邏輯符號如圖3所示。

利用異步級聯(lián)反饋置數(shù)的方法構(gòu)成二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，反饋環(huán)節(jié)用到74LS00芯片，顯示電路用自帶譯碼器的7段數(shù)碼管DCD-HEX實(shí)現(xiàn)，電路如圖4所示。

（3）整體電路仿真與制作調(diào)試。在對單元電路仿真調(diào)試的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)整體電路仿真，整體電路仿真效果如圖5所示。通過電路單元仿真與電路整體仿真，使學(xué)生對原理、結(jié)構(gòu)、核心芯片的應(yīng)用方法達(dá)到融會貫通，再通過電路實(shí)際制作與調(diào)試達(dá)到實(shí)踐操作技能的熟練掌握。

1.3 項(xiàng)目總結(jié)評價(jià)

項(xiàng)目總結(jié)評價(jià)既是對項(xiàng)目涉及知識點(diǎn)的再現(xiàn)與歸納，又是實(shí)現(xiàn)過程性考核公正、公開化的必要環(huán)節(jié)，在這個(gè)環(huán)節(jié)理論知識總結(jié)以小組討論的形式展開，實(shí)踐技能總結(jié)采取以基于Multisim10.1的仿真演示與實(shí)物演示相結(jié)合的形式進(jìn)行，這些環(huán)節(jié)均以學(xué)生為主體，老師在這個(gè)過程中只起組織引導(dǎo)的作用，最后由老師作點(diǎn)評與考核。

2 結(jié)論

以Multisim10.1仿真軟件為平臺的“虛實(shí)結(jié)合”項(xiàng)目化教學(xué)方法的實(shí)施，使學(xué)生的學(xué)習(xí)目的更加明確，極大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的興趣，同時(shí)通過分組實(shí)施項(xiàng)目任務(wù)與項(xiàng)目總結(jié)評價(jià)，加強(qiáng)了師生互動，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐操作技能與團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識，提高了教學(xué)效果。

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