“數字電子技術”課程教學改革研究與探索

孫梅 張成研 謝超藝 匡淑娟

（常德職業技術學院機電系，湖南常德 415000）

0 前言

21世紀以來，隨著全球化進程的加快，數字化、信息化的觀念日益深入人心，電子設備的科學技術含量飛速提高并更新迅速，時時刻刻影響著人們的學習、工作與生活。數字電子技術課程是數字時代、信息時代下的產物，在電子類專業的教學體系中有著舉足輕重的地位。然而，傳統的教學方法中已經無法隨著科技的發展與時俱進，造成理論課程與社會實際嚴重脫節，因此，數字電子技術課程的改革勢在必行。

1 傳統課程教學中存在的問題

1.1 多變量函數化簡問題

在傳統數字電子技術課程教學中，大多使用卡諾圖進行邏輯函數的化簡工作，然而卡諾圖雖然操作性相對較強，但它只能化簡6變量以內的邏輯函數，在學生的實際操作中，4變量的卡諾圖簡化尚在可承受范圍之內，一旦涉及到5變量和6變量的操作便會覺得束手無策，7變量以上的邏輯函數更是需要通過質蘊涵項法進行操作，但使用質蘊涵項法操作的操作難度會隨著變量的增多而成倍增大，即便得出結果，也很容易操作錯誤，難度大、準確率低不便于學生的學習和應用。

1.2 復雜組合邏輯電路問題

在傳統數字電子技術課程的教學中，針對組合邏輯電路的分析主要是要學生從開始的輸入信號，到最后的輸出信號一部分一部分按部就班的對其所表達出來的邏輯函數進行推導。這種操作方法對一般相對比較簡單的電路效果明顯，但遇到組合復雜的邏輯電路，如電路系統中包含譯碼器、數據選擇器、編碼器等多種組件的組合時，這種操作方法的工作量就會隨著組件的增多而增長，而且出錯的可能性非常大，操作的工作效率較低。

1.3 時序電路問題

時序電路最基本的分為同步時序電路和異步時序電路兩種，前者中所必須具備的部分是觸發器，在分析和設計方面相對比較容易，也相對易于操作。但后者，也就是異步時序電路則相對比較復雜，可將其分為脈沖和電平兩種，其中脈沖異步時序電路與同步時序電路一樣，觸發器是其必有裝置，分析和設計可按照傳統方法進行操作，但操作量相對較大，也容易出現錯誤，但電平異步時序電路卻難度比較大，無法按照傳統的方法進行操作。

1.4 智能電路教學缺失

在傳統數字電子技術課程的教學中，狀態機這一部分已經從課程教材中刪除了，其原因在于，一個狀態機的設計，需要進行大量的功能分析工作，如確定機器的分類工作、狀態轉移圖的繪畫工作、狀態的分配和化簡工作、觸發器的檢查和確定工作以及實現電路工作，整個過程費時費力，系統太過龐大與復雜，操作難度相對較大。因此，很多教師在教學的過程中直接將狀態機這一進行智能數字電路設計最好用的課程直接跳過，以至于學生在遇到此類問題時手足無措。

2 “數字電子技術”的改革

2.1 理論層面的改革

針對相對比較基礎的課程內容，如邏輯函數及化簡、編碼與數制、電路分析與設計等課程，要在為學生打好根基的基礎上適當的減少課時，并遵守深淺適中的原則進行教學。在涉及到以后教學系統中DSP系統開發等多項課程的A/D與D/A轉換的課程，要適當投入相對較多的課時。并在相對較重要的理念和操作上適當增加課時，還要輔以具體實例對學生進行具體操作上的講解，使相關專業的學生真正感受到電子信息技術的強大力量，拓展眼界，以激發學生的學習興趣與學習熱情，達到更好的學習目的。

2.2 實驗層面的改革

數字電子技術在教學的過程中，實踐課的比重應該適當增加，并且一定要將理論與實踐相結合，想要達到最佳的教學效果，就一定要將數字電子技術的實踐教學重視起來。并將創造性與基礎性實驗的比例恰當分配，將教學過程中重點難點重點講述。而且要盡可能的將提問式、引導式的教學方法融入到日常的教學工作中來，提高學生自主思考的能力，在教學過程中，適當的突出實踐性的問題，在條件不允許上實踐課時，模擬實踐課的教學，通過提出實踐問題，讓學生們針對問題討論可能出現的情況，以問題串聯教學內容，控制課堂進度，充分調動學生學習的積極性，鍛煉學生的實踐能力和獨立思考能力。

2.3 設計層面的改革

在數字電子技術在教學的過程中，課程設計也是其中相當重要的部分之一，絕大多數學校將時間安排在一個星期前后，相對來講時間上還是比較充足的，但很多時候因為教學組織上的松懈和設計內容相對簡單，很多學生在前期兩天左右的時間里就完成了所有工作，接下來的時間便全部浪費了，以至于無法達到計劃中的教學效果。因此，首先要制定難度適中的設計題目，并在設計的過程中規劃任務完成進度，在整個設計過程中應由教師全程跟進，因為在整個設計課程的過程中，學生一定會遇到一些從未見過的問題，在教師的及時幫助下，可以擴充自己的知識面，而且記憶更加深刻。

2.4 網站與多媒體教學

數字電子技術作為一項電子類學生必修的基礎課程，其學生資源龐大，因此，在學校網站上建立相關的專業類的教學板塊很有必要。充分開發現代教學的教學技術與教學資源，利用自身優勢，為學生提供一個具有教學主要內容、相關資料、實驗方法等的平臺，為學生課前預習、課上實踐、課后復習提供一個良好的平臺和學習氛圍。還可以設計網上虛擬實驗的板塊，解決教學空間有限的客觀問題，教師與學生還可以通過網絡進行課后交流，發布一些與教學相關的信息等。

3 結語

數字電子技術課程的改革是為了與發展越來越快的現代化科技相接軌，針對傳統教學體系中的多方面問題，在教學的理論層面、實踐層面、課程設計層面以及教學方式層面根據時代的發展要求進行改革的研究和探索，提高學生獨立思考能力、動手實踐能力、思維創新能力，并優化教學資源的合理配置，為學生未來的發展創造更加良好的環境。