《數字電子技術》教學探究

廣東省韶關市第二技師學院 黃凱頻

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《數字電子技術》教學探究

廣東省韶關市第二技師學院 黃凱頻

《數字電子技術》課程是電氣自動化專業不可缺失的課程。筆者以技師學院大專班學生為例，探究教師在《數字電子技術》教學中，如何正確把握教學內容，如何將理論教學與實操教學融為一體，如何調動學生的積極性、激發學生創造性，如何培養學生分析問題、解決問題的能力。

抽象 教學 探究 設計 門電路

一、《數字電子技術》的基本內容和特點

《數字電子技術》的基本內容，以基本門電路、與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門、同或門等為基礎，為學生提供基本的設計基礎，通過對組合邏輯電路和時序邏輯電路的學習，利用觸發器、譯碼器、鎖存器、寄存器、計數器、選擇器、分配器、比較器、算術邏輯單元，培養學生的基本應用設計，使學生掌握數字系統設計，如交通燈控制系統、求最值系統、數據采集系統、顯示驅動控制系統、工業自動化控制系統等。

《數字電子技術》的課程特點是內容抽象，單調枯燥，難以理解。技師學院與《數字電子技術》配套的實驗器材相對較少，沒有《模擬電子技術》配套實驗項目那么豐富、完善、緊湊。

二、《數字電子技術》教學現狀

1.技師學院的生源來自于高考生或中技生直升，學習能力和自覺性相對比較欠缺。

2.一些《數字電子技術》的教材是高等院校教材的簡單壓縮，表面上刪除很多內容，但是章節基本沒少，所講內容蜻蜓點水，沒有說透徹，不利于教師授課和學生自學復習。

3.《數字電子技術》的內容比較抽象。

4.《數字電子技術》課本理論性強，應用舉例少、實操方面的可操作性欠缺，沒有列舉生產、生活中的實例加以詮釋，造成學生難以理解，不知道應用在什么場合。

為此，筆者提出以下幾點有針對性的教學改進。

三、教學探究和改進

1.《數字電子技術》教學內容的精選

教師要明確教學目標，精心選擇教學內容，在內容上下功夫，要突出技師學院大專教育特點，有針對性地授課，主次分明，增減有度。

技師學院大專班的教育目標是為培養學生適應企業生產第一線崗位工作能力，教學內容要圍繞技術應用能力與素質培養這兩條主線。教學要強調針對性、實用性、先進性的內容，刪除陳舊過時、高深莫測、不適合學生的內容。

例如，二～十進制編碼器，由4個“與非門”有機序的組合，利用“全1出0，有0出1”的邏輯功能完成編碼任務。這樣的內容恰到好處，教師要認真剖析電路各部分結構，詳細分析工作原理，列出真值表，透徹講解圖1與圖2的對應關系，為學生學習集成電路打下伏筆。

又如，圖3，集成雙D觸發器CD4013。學生前面學過基本觸發器和同步觸發器的基本知識，這里重點講解它的應用。其應用于電源開關電路，每產生一個脈沖，Q就翻轉一次，達到開關的目的，也可用作移位寄存器使用。這里教師只需要分析各個腳位的功能，講解每個腳位對外圍元器件的要求，即（a）圖詳講，（b）圖粗略介紹。教師切勿再詳細分析內部工作原理，否則，教學內容主次不分，使教學效果降低。

圖1 與非門組成的二～十進制編碼器

圖2 10線～4線集成編碼器邏輯符號

圖3 CD4013觸發器引腳排列方式和內部功能方框圖

2.實施一體化教學

一體化教學是將理論教學與實踐教學融為一體，將課堂講授與技能訓練有序結合，交替進行。教師在各章各節都應設置與課本匹配的技能訓練，充分體現課程的實踐性。例如，表1，F處可以用一個小燈泡代替負載，這三個門電路對學生來說很抽象，筆者分發給每位學生分立的元件、萬能焊接板、短接線等。這樣的基本技能訓練每位學生親手做，使學生透徹理解所學知識，為以后的各種組合門電路設計打下堅實基礎。實踐證明，這種方法效果顯著。

由分立元件組成的三種常用門電路形式表

3.傳統授課與多媒體教學相結合

要使學生的學習從被動轉為主動，教師就要調動學生學習的主動性，激發學生的創造性。教師的教學方法要多種多樣，使學生提高學習興趣，從厭學到樂學。

不同教學方式的功能和作用不同。傳統板書授課有助于學生做筆記和消化所學內容，教師在板書之時可以查看學生的反應，容易把握學生的學習進度。

多媒體教學生動形象，節省了很多繪圖時間。媒體教學在不同的章節中使用效果也不同。教師合理運用多媒體教學，能直接觸動學生的多種感官，有利于學生對知識的感知認識，實現信息傳遞的多渠道化，加強學生對知識的感知度，提高學生對知識的吸收率。但是，多媒體教學的進度偏快，師生的互動自然減少，造成學生僅僅是聽了，來不及做筆記，有走馬觀花之嫌。所以，多媒體教學要適可而止，不能泛濫。教學有法，但無定法，教師要找到一個動態平衡點。

4.引入工程實際問題

傳統的教學模式強調教師講課，學生有如被動的裝載知識的容器，束縛了學生個性和創造能力的發展。教師一定要換位思考，改變現狀，以學生為主體，以教師為引導，學生為知識的探索者，以此開拓學生的思維，激發學生的創造性。教師可以引入工程實際問題，以此實現教學目標。

例如，利用基本門電路設計故障燈。某工廠監控室用兩個故障指示燈——紅燈和黃燈，檢測三臺設備的工作情況，當一臺故障時黃燈亮，二臺故障時紅燈亮，三臺都有故障時紅燈黃燈都亮。

因為不是每位學生都能設計出來，所以教師可以考慮分組完成，讓學生帶動學生，一舉多得。首先，各組學生討論、設計電路。然后，學生根據自己設計的電路選用芯片，安裝調試、故障排除等。教師將理論與實踐融為一體進行教學，學生在課程設計中獲得成就感。教師教學可以從工程角度出發，培養學生的思維方法，提高學生解決實際問題的能力，使能力培養貫穿于教學的全過程。

5.巧用設問教學

明代陳獻章說：“前輩謂學貴知疑，小疑則小進，大疑則大進。疑者，覺悟之機也。一番覺悟，一番長進。”設問教學是教師提問題，以此啟發學生思考，激活學生的思維能力，引導學生分析問題，最后解決問題。設問是人類創新的源泉，只有不斷提問，才能不斷升華。墨守成規，被動接受，會使思維停滯不前。

例如，故障指示燈設計。方案一用“與門”“非門”“或門”完成。教師可以啟發學生：這個方法是唯一的嗎？有沒有其他方案呢？如果有，如何設計？學生的學習興趣會被激發，努力思考，爭先恐后地回答問題。學生的學習氛圍高漲，以此提高課堂紀律，教師的教學目的就達到了。

教師教學能幫助學生學習新知識，能拓展學生的發散性思維。“給學生一滴水，教師就要有一桶水。”筆者認為，學生的創意是無限的，我們不能局限于給學生一桶水或十桶水，給多少水也達不到教學目的。我們的目的是引領學生沿著知識的長河進入知識的大海，任他們其中遨游。設疑教學正是這個目的。

6.“備教材”“備學生”“備方法”

傳統理念中的教案就是教師講課的方案，這種教案是從教師的教學需求出發而設計的。這種教學是學生服從教師的一項活動，學生要做的事就是如何適應教師，完全跟著教師的邏輯思維走，這顯然與新課程改革背道而馳。

教師要把教案改為學案，使教案成為教師如何引導學生進行發散性思考的方案，即“以學論教”，而不是“以教論學”，把學生作為主體來看待，教師為“學”服務。

教師在教案設計理念上，首先要考慮“學生怎樣學”，如何多渠道地引導、啟發、點撥學生。這樣的目標要求教師充分了解學生，其中包括學生所學知識的連貫性、學生的認知能力、思想動態等。教師做到這一點，教學才會事半功倍。

例如，上表中，三極管作為開關管使用，組成一個非門電路。如果教師認為學生對三極管都很了解，而自己講得津津樂道，卻不知道學生是懵懵懂懂、一臉茫然。因為，部分學生對三極管的“放大”“飽和”“截止”條件不了解，學生對三極管腳位B、C、E的電位高低關系不清楚。所以，教師教學時應首先簡單回顧《模擬電子技術》的內容，使學生更好地聽懂接下來的所學內容。

四、結束語

筆者從事大專班《數字電子技術》課程教學多年，結合現代教學理念，大膽探索教學內容、教學方法，積累了一些實踐經驗，取得了較好的成效。筆者知道，探索和嘗試是無限的，沒有句號，只有逗號，教學有法，但無定法。教師要“用心”教學，隨時留心學生的思想動態、學習動態，因人而異，因班而異，調節教學進度和難度，以此提高教學效果。

孫余凱，郭亞紅.數字電子技術（第一版）［M］.北京：人民郵電出版社，2010.10

ISSN2095-6711/Z01-2016-09-0194