數字電子技術教學改革與實踐

程鋼

摘 要：本文重點論述了數字電子技術在電專業學習中的重要性，并重點闡述了如何優化數字電子技術的教學內容。本文詳細介紹了如何在課程教學中引入實踐，如何科學合理的安排課程設計環節以及課程設計在數字電子技術學習中的重要作用。

關鍵詞：數字電子技術; 課程設計; 實踐

中圖分類號：G420 ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-3315（2019）02-163-001

一、前言

數字電子技術是電氣類和電子信息類專業十分重要的專業基礎課，數字電子技術的理論知識是學習這些專業的重要基礎，是很多高校電專業研究生入學考試的必考科目。數字電子技術具有很強的實踐性，很多技術人員在專業領域邁出的第一步是從數字電子技術應用開始的。因為《數字電子技術》在理論與實踐上的雙重性，授課過程中要突出相關理論知識的實踐性，要通過實例、案例驗證理論的正確性。很多同行在數字電子技術的教學上做了很多的改革與實踐，取得了不錯的效果。但是想要讓數字電子技術的教學方法在傳統教學方法基礎上再邁出一步，還要進一步改善教學方法。

二、優化教學內容，基礎知識以夠用為主

數字電子技術的主要內容包括：組合邏輯電路分析與設計、時序邏輯電路分析與設計、中規模集成邏輯器件使用。各高校使用的教材基本都包括了以上幾方面內容，只是在教學中結合專業特點側重點有所不同。這里以電子信息工程專業為例，筆者認為數字電子技術的理論教學安排64學時是比較合適的，課程教學可以從基本的數字邏輯關系、門電路開始，然后講解組合邏輯電路的分析與設計，并以此為基礎進一步學習中規模組合邏輯集成電路，如集成加法器、編碼器、譯碼器、數據選擇器、數值比較器、奇偶校驗器等。需要注意的是集成邏輯器件的教學應以應用為主，重點學習集成邏輯器件如何使用，講解如何分析集成邏輯器件的功能表和使能端的使用方法，對于復雜的內部結構不用做重要闡述，讓學生了解基本組成即可。時序邏輯電路的學習是重點，也是難點，時序邏輯電路的教學應從觸發器開始，觸發器的教學應從基本R-S觸發器開始，對于不同觸發器的功能及結構要做重點講解。時序電路中最重要的內容是計數器和定時器的分析和設計，計數器和定時器作為重要的時序電路元件在實踐應用中使用非常廣泛，同時也是單片機、嵌入式、數字信號處理等專業技術中廣泛使用的。因此應作為核心內容進行教學。數字電子技術另一項教學內容是脈沖電路的設計與使用，這部分內容可以采用555電路進行教學，并結合案例講解555電路的設計方法。以上教學對于電專業具有普遍適用性。

三、講練結合，在理論教學和實踐教學間架起橋梁

1.將設計作品引入課堂，在設計中深化理論學習

數字電子技術傳統教學模式是課堂教學講解理論知識，穿插安排實驗加以驗證。這樣的教學理論與實踐有所結合，但存在一些問題。如理論知識與實驗課程開設時間不統一、驗證性實驗只能讓學生看到實驗現象，無法深入了解實驗原理等。為此，我們提出講練結合的教學模式。數字電路是一門實踐應用性很強的專業課程，在有些基礎理論講解過程中引入實踐設計案例能激發學生學習興趣，更有助于學生深入理解所學的知識。為此，在課程教學前我們讓學生每人準備一塊面包板，以及必備導線和常用集成邏輯器件，在進行到相關教學內容時學生可以在課堂上進行隨堂驗證與設計。比如在進行計數器教學時，讓學生當堂設計十進制計數器，因為計數器的顯示效果比較直接（可以采用數碼管，也可以采用LED顯示），學生可以很直觀的看到計數器是如何對脈沖進行計數的，教學效果非常好。

2.利用好課程設計，提升學生綜合設計能力

數字電子技術的課程設計是十分重要的實踐教學環節。應用數字電子技術可以解決很多生活中的實際問題，比如聲控燈、數字電子鐘、搶答器、記分牌等作品都是生活中常見的，學生在設計這些作品時充滿興趣。這些設計雖然簡單，但是卻涵蓋了較為全面的數字電子技術的專業知識，比如數字鐘的設計，學生既要掌握計數器的工作原理，又要了解脈沖電路設計方法和脈沖產生的原理，同時還要掌握譯碼器的工作原理。更重要的是如何將上述這些功能科學合理的連接起來，并實現要實現的功能，更能鍛煉學生的分析能力、設計能力、故障檢測能力。所以一個好的設計載體，對學生的培養具有重要作用。

四、結論

本文所闡述的內容是作者在十幾年教學中積累的經驗，經過了電子、自動化、計算機等不同專業的教學檢驗。可以肯定的是，合理的設計教學內容、科學的設計教學重點和難點、充分的突出實踐教學在課程教學中的重要地位，對提高數字電子技術課程教學質量有重要作用。

參考文獻：

[1]王毓銀.數字電路邏輯設計，第三版，1999年5月.

[2]閻石.數字電子技術基礎，第四版，1997年12月.

[3]李振玉.圖像通信與監控系統[M]北京：中國鐵道出版社，2001