基于專業需求的數字電路教改探索

羅歡

【摘要】作為一門具有很強實踐性的課程，數字電路不僅要求學生掌握基本理論知識，還要求學生系統地掌握和應用數字電路進行電路分析、應用和設計，因此要通過課程教學和實驗結合來加深學生的理論基礎，并且培養學生用數字電路去分析解決問題的能力。然而現階段不少學校的數字電路教學仍以傳統方式為主，重心放在理論知識的傳授上，無法激發學生的學習興趣，并且單一在課堂時間內完成實驗任務的實踐形式阻礙了學生技能的培養。基于此，從專業需求出發來探討如何進行數字電路教改，就具有十分重要的現實意義。

【關鍵詞】專業需求；數字電路；教改

【中圖分類號】TN791-4 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）36-0105-01

一、數字電路的教學現狀

第一，教學方法陳舊。在傳統的教學過程中，教師講完理論課，然后在再由教師指導對其進行實驗驗證，要么就是專業課程整周實訓。上述實踐教學模式充分體現了“實踐與教學作為獨立的環節進行教學”的特征，理論教學與實踐教學獨立進行而相互脫節，雖然學生勉強記住了理論知識，但很難將理論知識應用于操作訓練，即使學生進行多次實驗、實訓，但依舊很難掌握操作技能，實踐教學效益達不到實際要求。這是在教學中出現的直接問題。

第二，教學評價形式單一。傳統的考核形式都是通過一張試卷來定學生的學習成績，造成學生對平時學習不重視，考前突擊，考后即忘的現象，導致考試的結果不能真正的反饋學生的學習情況。

第三，教師定位不當。教師是講授者，是教學舞臺的主角，教師在講課過程中經常照本宣科，按照教材編排順序將知識灌輸給學生，學生很難從講授者那里學到怎樣將知識運用到實踐操作，理論知識講解過多，實踐操作過少，教學重點不突出，挫傷了學生的學習積極性，體現不出學生的主人翁意識。

二、基于專業需求的數字電路教改建議

1.變革教學方法，激發學生的學習興趣

在課堂中，教師應該改變一下教學的先后順序，可以先從實踐開始，學生的求知欲望會隨著實踐的過程提高，再從理論講起會使課堂變得活躍。

引入學習島的學習模式，部分內容采用項目教學與任務驅動教學的方法，真正實現以學生為教學過程的主體。學習島是模仿實際生產環境中的一個工作區域，無論從空間上還是組織上它都是真實生產過程中的一個組成部分，即與真實的生產環境有著相同的工作條件及工作和問題解決程序。在學習島中，學生以小組或一個團隊的形式來共同完成一項工作，教師可以給他們提供幫助，幫助他們解決實際當中遇到的難題。根據學生的興趣愛好，將他們分為若干個小組，再加以新的教學改革模式，這樣分組，有利于他們之間的合作交流，以及溝通的能力，最終可以提高他們的成績。在數字電路課程的教學過程中，要把原來陳舊的滿堂灌的教學模式徹底清除，讓學生成為學習的主導者，讓他們全身心的投入到學習中來，充分發揮他們的主觀能動性。先從小的問題開始，這樣依次漸進，掌握其中的學習方法，最終能解決較復雜的問題。

教學過程中的部分內容教師可以將理論和實踐結合一起教學，將原本理論難度大、理解相對抽象、單純的靠描述難易解決的知識具體化及實物化，通過學生的親身實踐來將其完成，這樣更加鞏固抽象的概念和知識，使學生記憶更牢固。

2.構建多層次實驗教學方案，以學生能力培養為根本目標

根據實驗教學大綱，可以將實驗環節分為基礎性實驗、進階性實驗和綜合設計實驗三個層次，從而教學進程也隨之分為三個階段，每個階段對應不同的實驗教學方法和手段，更好地達到階段教學目的。具體說來：

第一，基礎性實驗階段（如各種相關儀器儀表的使用）。該階段的教學完全采用在實驗箱進行硬件搭接的方式，旨在使學生建立硬件概念，將課本上的符號與實際的元器件聯系起來，認識課程研究的對象，激發學習興趣；熟練掌握典型芯片的基本特性和主要應用，養成良好而規范的布線風格，掌握常規的故障調試方法，為以后的進階學習打下扎實的基礎。

第二，進階性實驗階段（如較為復雜的組合電路實驗）。該階段的教學主要以Multisim軟件為輔的硬件電路實驗，需要較多的導線連接、示波器等儀器儀表的配合使用，以及多種頻率的方波的應用。課前，學生根據教師布置的實驗設計任務先進行設計，然后在Multisim軟件上仿真調試，整個仿真過程較之硬件電路實現更為簡便快速、準確無誤，使得學生充分把握設計的重難點，從而在課堂硬件實驗過程中做到有的放矢，避免了許多誤操作，減少芯片損耗，提高硬件調試能力。

第三，綜合設計性實驗階段。該階段實驗主要用于項目教學，綜合應用數字電路知識，如數字鐘、數字頻率計、搶答器、交通燈控制電路等，采用軟件仿真和硬件調試相結合的方式。具體操作如下：根據系統設計任務，分析出系統總體框圖及各子功能模塊的性能要求；學生在Quartus軟件平臺上對各子功能模塊進行設計調試，連接各子模塊，調試系統整體，仿真無誤后可下載到DE2硬件平臺進行硬件功能驗證，實現任務要求；將仿真實現的電路再進行硬件搭接調試。

3.引入先進的教學手段，制作多媒體課件

利用計算機輔助教學，可以大大提高課堂的教學效率，更使得課程通俗易懂，教學效果得到了顯著的提高，同時也有效的激發了學生的學習興趣，使學生的主觀能動性得到了提高。具體表現在：通過包含文本、圖形、動畫、視頻、音頻等多媒體信息的課件，給學生以全新的視聽感受，豐富學生的想象力，激發學生的學習興趣；增加教學內容的直觀性，如TTL與非門電路在輸入端電壓變化時內部各BJT的飽和與截止的互補變換，利用CAI或EWB課件可以將抽象的內容形象化，使畫面變得生動、形象；節約大量的板書、繪圖時間，增加教學信息量。

電子技術中有很多復雜且重要的電路需要上課時繪制，利用CAI或EWB課件可以通過計算機和大屏幕投影儀展示在學生面前，能夠增加教學信息量，拓寬學生的知識面。

三、結語

綜上所述，基于專業需求的數字電路教改中，數字電路的理論體系與實踐體系應體現自身特色，以求在激烈的就業競爭中謀得一席之地，這意味著在授課過程中有所側重，做到重基礎、應用、體現技能、鍛煉能力及培養素質。

參考文獻

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