數字電子技術教學方法和內容的改革

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摘要：本文作者根據多年的教學經驗，對數字電子技術課程的教學方法和教學內容進行研究，針對傳統教學的不足，提出優化教學內容、提升教學手段、加強實踐環節。實踐證明，新的教學方法和教學手段活躍了教學氣氛，激發了學生的求知欲，提高了學生的學習積極性，使學生用自主、探索的態度學習。

關鍵詞：數字電子技術；教學方法；教學內容

一教學方法改革

“數字電子技術”課程具有很強的理論性和實踐性，課程的主要任務是使學生掌握數字電子技術的基本概念和基本理論，以及分析和設計數字電路的基本方法。通過學習常用的數字電路集成芯片和典型數字電路功能模塊，使學生獲得數字電子技術的基本知識；通過數字電子技術實踐課程培養學生的動手實踐能力和理論聯系實際的能力；通過設計基本數字電路，使學生學會思考、善于研究、敢于創新，提高分析問題和解決實際問題的能力，培養學生系統觀念、工程觀念、科技進步觀念和創新意識[3]。本文結合作者多年的教學經驗就“數字電子技術”課程的教學方法和教學內容進行一些探討。

（一）在理論知識的教學中，合理取舍，優化教學內容

由于EDA技術、大規模集成電路以及可編程邏輯器件的高速發展，數字電子技術知識的發展日新月異。而在目前的“數字電子技術”課程教學中，有一些教學內容相對比較陳舊，已經不能夠適應當前科學技術的發展，必須做出一些必要的調整和補充。為了使課程內容更適應當前新技術的發展，教師在講授時不能簡單的照本宣科，而應該就目前電子技術研究的新產品、新技術做一些介紹，讓學生了解數字電子技術的發展趨勢，提高學生的學習興趣。在教學內容的安排上，除了以往講授的邏輯代數基礎、邏輯函數及其化簡、組合邏輯電路、時序邏輯電路、555定時器應用、數/模和模/數轉換等基本知識以外[4]，還要引入可編程邏輯器件和EDA技術的相關內容，以跟上新技術的發展。同時在教學時要注意學時安排，合理取舍，優化教學內容。例如在講授典型數字集成電路器件時，要減少對元器件的內部參數特性（包括內部電路結構和內部的詳細工作過程）的講解，著重講授元器件外部特性(包括邏輯功能和輸入、輸出端的電壓－電流關系)及其應用。為了更好地理解和運用這些集成電路的外部電氣特性，要指導學生必須熟悉它們輸入電路和輸出電路的結構，以及這些電路結構的工作原理。因此，我們在教學內容的組織與安排上，要逐步實現由分立元件電路向集成電路轉變；由小規模集成電路向中大規模集成電路轉變；由固定邏輯功能電路向可編程邏輯器件轉變。為了實現我校培養具有創新型、應用型人才的目標，在授課過程中教師應該更注重基本數字電路的原理分析，把教材上典型的集成器件的工作原理解釋清楚，并且將教學內容和典型應用實例結合起來，引導學生舉一反三，學會通過集成芯片的功能表來了解一些常用的中、大規模器件的邏輯功能和使用方法，掌握集成芯片的輸入端和輸出端的功能，并且能正確使用。

（二）改革教學方法，提升教學手段

在“數字電子技術”課程的理論教學過程中，為了實現學生在教學活動中的主體作用和教師的主導作用，我們要變灌輸為啟發，變督導為引導，引導學生積極思考，激活學生的學習積極性和主動性。在課堂授課過程中，講述相關器件知識前，可以把簡單的設計電路在課堂上進行演示，將單元電路與應用實例相聯系，講授每堂課的內容后，可以聯系實際有計劃、有針對性地對重要知識點提出相關的討論或思考，以幫助學生鞏固其所學的數字電子技術的知識。由于所引用和演示的實例都是日常生活中常見的應用實例，因此學生的學習熱情和興趣很高，課堂氣氛活躍。“數字電子技術”課程的知識面廣、概念抽象、元器件多，電路相對復雜，傳統的教學方式課堂容量小，教學效果不理想。根據多媒體課堂教學信息量大、節省時間的特點，我們建設了“數字電子技術”課程的資源庫，包括知識點講解庫、實驗庫、習題庫、動畫庫、試卷庫等。課堂講授時，根據不同教學內容使用不同的教學手段，有時用板書，有時用多媒體課件，有時用課程資源庫。總之，在“數字電子技術”課堂授課時，根據不同知識點結合資源庫，以計算機輔助教學，增加課堂信息量，開闊學生的視野，使教學形式更加生動形象[5]。

（三）加強實踐環節，引入現代設計技術

“數字電子技術”課程應用性很強,因此課程的設置必須注重理論和實踐相結合，強調理想模型與實際物體相結合。理論學習的最終目的是要解決實際的問題,實踐教學不但能培養學生的動手能力，提高學生發現、分析和解決問題的能力，還能讓學生加強對理論知識的理解[6]。同時，針對課程的工程性，我們要指導學生學會處理工程實際問題的方法。實際的工程技術問題往往比較復雜，影響的因素很多，在滿足精度要求的條件下，經常采用工程近似的方法處理這些問題，即忽略次要因素，使問題簡化，得到近似的計算結果。為了注重工程、素質和創新能力的培養，我們在設計“數字電子技術”課程的實驗時應該由淺入深、由簡單到綜合、由驗證型實驗到設計型實驗，突出其綜合性和創新性。本著循序漸進的原則，我們首先選取了一個基礎性的驗證型實驗，使學生通過實驗熟悉數字電子技術的基本概念，對數字電子技術有一定的感性認識；在此基礎上選取了設計型和綜合型實驗，只給出實驗的設計要求，提供給學生不同類型的小規模和中規模集成芯片，讓學生自己設計電路，最終連接線路實現邏輯功能。最后我們還引入了現代的EDA技術，開設了EDA實驗，利用Multisim軟件仿真，用Quartus軟件進行可編程邏輯器件的設計、仿真和下載。在“數字電子技術”實驗教學的過程中我們突出啟發式教學，培養學生在實驗中思考問題和解決問題的能力，培養學生探索問題的精神。實驗過程中，如果學生沒有得到預期的實驗結果，實驗指導老師會指導學生如何排查問題而不是直接告訴學生電路故障在哪里，引導學生利用課堂所學的理論知識自己去思考實驗中出現的問題，教授給學生調試電路的方法和技巧，最終讓學生自己發現問題去排除電路故障。這樣既可以調動學生學習的積極性和主動性，開發學生的創造性，還可以使學生逐步養成勤于思考的習慣，培養學生分析和解決問題的能力。

二結語

為了實現培養應用型、創新型人才的目標,我們對“數字電子技術”課程的教學內容、教學方法和實踐教學環節進行了一系列改革和探索。雖然取得了一定的教學效果，但是課程改革是一項長期的系統工程，需要任課教師對課程內容和教學方法進行不斷的研究和完善，才能更好的激發學生的學習興趣和實踐動手能力，從而提高教學效果，培養出適應現代化社會發展的新型人才。

參考文獻

[1]劉華珠.淺談數字電子技術課程教學改革研究[J].教育現代化,2018,5(21):55-56.

[2]張平娟,陳娟,丁西明.數字電子技術教學方法探討和教學內容改革[J].安徽科技學院學報,2010,24(2):66-68.

[3]高晶敏,柴海莉,張金龍,等.“數字電路與邏輯設計”課程的教學探索與實踐[J].科技創新導報,2010(7):178-178.

[4]吳一帆.數字電子技術教改促進學生創新能力的研究[J].南京工業職業技術學院學報,2012,12(2):80-84.

作者：柴海莉 任小軍 高晶敏 楊飛 單位：北京信息科技大學