《數字電路》項目式教學改革的研究

王善偉　匡迎春

【摘要】本文對《數字電路》的傳統教學模式中存在的問題進行了研究，提出了以項目化教學為主導的改革方案并進行實踐。設計了18個子教學項目，將《數字電路》的相關知識點貫穿于各個項目中，闡述了項目式教學改革的實施方法。該項目教學已進行了兩年，很好的激發了學生的學習興趣，與進行教學改革之前相比，學生的動手能力和創新能力有了較大提高。

【關鍵詞】數字電路；項目教學；創新能力

【中圖分類號】G642.4 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）19-0296-01

一、數字電路教學改革背景

數字電路是我校很多工科專業的一門專業基礎課，也是學生走入社會，從事科研和開發應用較多的一門十分重要的課程。該課程內容多，電路復雜，涉及知識面廣，尤其對模擬電路、電路理論等基礎理論運用較深，使得本課程的學習比較難，加之實踐環節的薄弱，學生更不易理解，常常感到學習困難、興趣低下、教學效果較差。學生對這門課程的理解往往停留在理論知識上，即使是對學習能力較強的同學，也只是了解單元電路的工作原理，卻不理解單元電路實際中是如何工作于整個數字電路系統中的，更不要說理解電路的應用和自主創新地設計電路了，這顯然達不到課程教學目標要求。

二、項目式教學改革思路

由于傳統的教學內容和方法不能達到培養目標的要求，更無法考核學生的實際的操作技能。本文提出一種新的教學方法來滿足應用型人才培養目標的發展趨勢，教學過程中采取以應用為主線，引入Multisim仿真軟件，把《數字電路》課程內容分解成各種典型的項目與任務，將教學內容進行整合，建立“做中學、做中教”的教學模式。本課題組通過前期的調研，遵循“以學生為主體、以教師為主導”的教學原則，將《數字電路》課程的教學內容與實際應用相結合，提高課程的實用性，通過項目式的教學模式，全面推動課堂教學改革，具有十分重要的意義。

三、項目式教學改革的實施

本課題以提高學生的應用能力為目標，將《數字電路》課程實施項目式教學，將從以下幾個方面對課程進行教學改革：

（1）修訂課程培養方案，優化整合教學內容

結合行業需求與技術發展，特別是電子電路生產、設計等具體崗位對該課程的知識與能力要求，重新規劃和設計課程教學內容，以提高該課程與生產實際的結合度，達到理論聯系實際的目標。

本課程選擇的教材是高等教育出版社出版、康華光教授主編的《電子技術基礎-數字部分》，本教材是一本非常經典的教材，已經出版到了第六版，對于數字電路理論講解的很透徹，但實際應用的電路分析部分很少，不利于應用型人才培養。因此，本課題以項目為主線展開技能訓練，把相關的知識點和技能要點融入項目中，層層推進。考慮知識構成從簡單到復雜的特點及電路分析能力需要逐步提高的因素，系統化編排教學內容，以項目為載體，將教學內容設計為五個具有代表性和指導性的項目，根據知識體系結構，又將每個項目劃分為若干子項目，共設計了18個子項目。

項目一：集成邏輯門的特性測試，包含知識點：虛擬萬用表、數字電路基礎、邏輯運算。子項目安排：①虛擬萬用表的學習及使用；②數字集成電路的識別；③常用邏輯運算及其邏輯符號；④邏輯函數的化簡方法。

項目二：多路智力搶答器，包含知識點：門電路、編碼器、譯碼器。子項目安排：①用門電路制作簡單邏輯電路；②編碼器的邏輯功能測試；③譯碼器邏輯功能測試；④多路搶答器的制作與調試。

項目三：電子生日蠟燭電路，包含知識點：RS、JK、D觸發器。子項目安排：①RS觸發器邏輯功能；②JK觸發器的邏輯功能測試；③D觸發器的邏輯功能測試；④電子生日蠟燭電路的制作與調試。

項目四：交通信號燈，包含知識點：時序邏輯電路、555定時器。子項目安排：①時序邏輯電路的分析與設計；②555定時器工作原理；③交通信號燈的制作與調試。

項目五：直流數字電壓表，包含知識點：D/A、A/D轉換電路，數字電壓表。子項目安排：①D/A轉換電路的功能測試；②A/D轉換電路的功能測試；③直流數字電壓表的制作。

（2）以學生為主體，改革教學方法和教學手段

在講完每個知識點之后，教師將預先設計好的Multisim仿真電路的運行結果演示給學生看，讓學生對該電路有一個感觀上的認識，并引導學生利用該知識點來分析電路的工作原理。這種方式讓學生認識到學完該節課可以完成這些簡單電子系統的設計，并以必須完成的任務形式布置下去。如果做更進一步的要求，可以讓學生做出實物模型。當學生覺得學完課程后可以自己動手設計電子系統，而且可以制作出實物時，心理會產生一種完成該任務的渴望與成就，也將直接影響其后繼的學習狀態。 在布置這種綜合設計任務時，必須要分解、要細化，讓學生了解到課程中的哪些內容與設計相關聯，并且需要掌握到什么程度。有了明確的任務，學生在學習的過程中不會再覺得漫無目的，不會再懷疑各章節離散的功能電路究竟用于何處并實現“學中做，做中學”，提高學生的實際開發能力。

（3）建立課程網絡資源平臺

利用學校教學資源平臺，將該課程教學資源上傳到網絡，有助于學生自學與查漏補缺。計劃將有關課程的全部信息，包括課程教學大綱、考試大綱、實驗大綱、課程電子教案、課后習題答案、實驗指導書、虛擬仿真軟件、優秀作品報告及實驗演示等上傳到學校教學資源平臺。

4、結束語

針對傳統數字電路課程教學中存在的不足，結合本人多年的教學實踐，將項目化教學方法應用到數字電路的教學改革中并實施，通過項目化、任務化的方式將數字電路的知識點學習融合到了解決問題的過程中，充分調動了學生學習興趣和積極性，培養了學生分析問題和解決問題的綜合能力，增強了學生的對數字電路的綜合應用和動手實踐操作能力。該項目教學已進行了兩年，很好的激發了學生的學習興趣，與進行教學改革之前相比，學生的動手能力和創新能力有了較大提高。

參考文獻

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