如何提高《數(shù)字電路》課程教學(xué)質(zhì)量的研究

楊曉娜

(廣州市公用事業(yè)高級技工學(xué)校，廣東 廣州 510000)

隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，對電子信息類技術(shù)人才的需求也不斷增大和素質(zhì)要求也不斷提高?！稊?shù)字電路》課程是高職院校電子信息類專業(yè)學(xué)生必學(xué)的重要一門課程，也是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。然而長期以來這一門課程的教學(xué)情況并不理想，常聽到師生抱怨“教師教得累，學(xué)生學(xué)得煩，練習(xí)做了不少，學(xué)生效果不好”。如何提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，取得預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生真正掌握《數(shù)字電路》課程的要求，需要進(jìn)行一定的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段的革新。現(xiàn)對此提出一些個人看法。

1 強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)數(shù)字電路的重要性

《數(shù)字電路》課程是電類、機(jī)電一體化、電力系統(tǒng)自動化、電氣自動化等相關(guān)專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課，是一門理論與實(shí)踐密切結(jié)合的課程。其課程特點(diǎn)是：系統(tǒng)性強(qiáng)，邏輯思維強(qiáng)，數(shù)學(xué)知識多。其課程作用與任務(wù)是：通過學(xué)習(xí)數(shù)字系統(tǒng)邏輯分析與設(shè)計的基本理論和方法，使學(xué)生學(xué)會使用標(biāo)準(zhǔn)的集成電路，掌握典型數(shù)字電路的分析方法以及常用數(shù)字電路的分析和設(shè)計方法，使其逐步具備獨(dú)立分析與設(shè)計數(shù)字邏輯電路的能力，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各學(xué)科領(lǐng)域知識的交叉運(yùn)用增多，學(xué)好本門課程才能為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

2 教學(xué)內(nèi)容改革

2.1 合理取舍、把握教學(xué)重點(diǎn)

《數(shù)字電路》課程存在教學(xué)內(nèi)容多，知識更新快，教學(xué)難度大等特點(diǎn)。針對這一特點(diǎn)，筆者參照教學(xué)大綱，依照多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，合理取舍教學(xué)內(nèi)容，把握教學(xué)重點(diǎn)，并在教學(xué)過程中加強(qiáng)分析與設(shè)計數(shù)字電路方法的教學(xué)，使學(xué)生掌握典型數(shù)字電路的分析方法以及常用數(shù)字電路的分析和設(shè)計方法，逐步具備獨(dú)立分析與設(shè)計邏輯電路的能力。

例如對邏輯代數(shù)中的基本定律、基本規(guī)則、常用公式直接給出結(jié)果不需證明，關(guān)鍵是要學(xué)生理解數(shù)字電路處理的是數(shù)字信號，十進(jìn)制數(shù)必須按"值"轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)或按“形”轉(zhuǎn)換成用0、1表示的編碼才能為數(shù)字電路處理。對邏輯門電路部分，以TTL非門和CMOS非門為例講解，了解電路結(jié)構(gòu)，便于理解邏輯門符號的意義，重點(diǎn)放在邏輯門電路外部特性和主要參數(shù)的講解上，旨在使學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)了解常用電子器件的基本功能、外部特性和主要參數(shù)。對中規(guī)模集成器件，著重講解其在電路設(shè)計中的應(yīng)用。

2.2 授課內(nèi)容應(yīng)豐富、結(jié)合實(shí)際

數(shù)字電路授課過程中應(yīng)盡量結(jié)合實(shí)例，體現(xiàn)出數(shù)字電路應(yīng)用的廣泛性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如講解中規(guī)模集成電路時，可將設(shè)計實(shí)例引入課堂，設(shè)計一個八路搶答器電路會用到譯碼器、編碼器，可引導(dǎo)學(xué)生看懂電路，讓學(xué)生更好地掌握所學(xué)集成電路。并讓學(xué)生思考在此基礎(chǔ)上如何構(gòu)成其他多路搶答器。當(dāng)學(xué)習(xí)了時序電路內(nèi)容后，可讓學(xué)生思考如何利用計數(shù)器在搶答器電路中加入計時電路，進(jìn)一步完善此電路，這樣把所學(xué)集成電路與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，可提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也為后面的實(shí)驗(yàn)課做準(zhǔn)備。

3 教學(xué)方法改革

3.1 授課形式多樣化

傳統(tǒng)的板書授課模式，給了學(xué)生充分的思考時間，學(xué)生易于接受，但在有限的課堂教學(xué)中講授的內(nèi)容往往要壓縮，一些邏輯圖既復(fù)雜又龐大，無法板書，在課堂中也難以講解清楚，將計算機(jī)輔助教學(xué)引入課堂，是教學(xué)手段的創(chuàng)新。它可使教學(xué)內(nèi)容生動形象，讓學(xué)生親眼看到電路的走向以及邏輯功能的變化，易于學(xué)生對問題的理解，并可極大地提高課堂教學(xué)效率，改善教學(xué)效果。第一，通過包含文本、圖形等多媒體信息的課件，給學(xué)生以全新的感受，豐富學(xué)生的想象力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第二，增加教學(xué)內(nèi)容的直觀性。第三，可以節(jié)約大量的板書、繪圖時間，增加教學(xué)信息量。讓枯燥的課堂學(xué)習(xí)變得輕松愉快。授課過程中，可將板書與多媒體相結(jié)合，靈活運(yùn)用。

3.2 重視與學(xué)生的交流

授課過程中，教師應(yīng)時刻注意傾聽學(xué)生的應(yīng)答聲、觀察學(xué)生的表情，根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)，隨時調(diào)整授課進(jìn)度與方式。例如講解常用的中規(guī)模集成電路時，看懂邏輯符號很重要，邏輯符號框外部的符號，表示外部輸入或輸出信號名稱，字母上面的“-”號說明該輸入或輸出是低電平有效。符號框內(nèi)部的輸入、輸出變量表示其內(nèi)部的邏輯關(guān)系。在學(xué)生看懂邏輯符號的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)表達(dá)式的過程中，結(jié)合邏輯符號，注意低有效的輸入或輸出變量（如）上面的“-”號是否參與運(yùn)算，若參與運(yùn)算則在畫邏輯圖或驗(yàn)證真值表時，注意將其還原為低有效符號?？膳e一反三讓學(xué)生掌握，對一些較難理解掌握內(nèi)容，如分析異步時序電路時列狀態(tài)轉(zhuǎn)移表，觸發(fā)器的動作不同步，必須在觸發(fā)沿的作用下狀態(tài)改變。學(xué)生在判斷觸發(fā)器上是否有觸發(fā)沿作用時往往會出錯，授課老師講授這部分時就應(yīng)該多舉例，課下與學(xué)生積極交流，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時調(diào)整授課進(jìn)度與授課方式，以達(dá)到最好的教學(xué)效果。

3.3 重視職業(yè)任務(wù)驅(qū)動教學(xué)

職業(yè)任務(wù)驅(qū)動教學(xué)指的是在教學(xué)活動中，以職業(yè)任務(wù)為載體，學(xué)生在教師的組織、引導(dǎo)下，通過自主的任務(wù)探究，達(dá)到對所學(xué)知識點(diǎn)的掌握和操作技能的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的《數(shù)字電路》教學(xué)大都按理論課內(nèi)容開設(shè)，縱有實(shí)驗(yàn)也是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，學(xué)生只會按實(shí)驗(yàn)步驟機(jī)械的模仿，對實(shí)驗(yàn)設(shè)計的思路很少考慮，動手能力得不到培養(yǎng)，對實(shí)驗(yàn)漸漸失去興趣。而職業(yè)任務(wù)驅(qū)動教學(xué)體現(xiàn)了職業(yè)任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的特征。以職業(yè)任務(wù)為主線，把教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在每個任務(wù)之中；以教師為主導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會如何去發(fā)現(xiàn)，如何去思考，如何去尋找解決問題的方法；以學(xué)生為主體，在教師點(diǎn)撥下，自己提出問題，解決問題。學(xué)生在完成任務(wù)的過程中，始終處于主動的主體地位，教師是學(xué)習(xí)情景的創(chuàng)設(shè)者、學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計者、學(xué)習(xí)資源的提供者、學(xué)習(xí)活動的組織者和學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)者。職業(yè)任務(wù)的制定可根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況確定為三種不同層次，因材施教：

(1)基本任務(wù)部分：主要是一些原理性驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的精神和方法，訓(xùn)練嚴(yán)格嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)；學(xué)生動手操作可以深刻理解所學(xué)理論及元器件的工作原理，增強(qiáng)對課堂所學(xué)內(nèi)容的理解，學(xué)會使用常用儀器儀表，提高動手能力和解決問題的能力。

(2)綜合設(shè)計性任務(wù)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生自行設(shè)計電路和測試方案，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及解決實(shí)際問題的能力。學(xué)生既動腦又動手，解決問題的欲望和能力大大提高。

(3)工程訓(xùn)練性任務(wù)：將有興趣的學(xué)生組成興趣小組，由教師出題或?qū)W生自擬實(shí)驗(yàn)項目，在教師的指導(dǎo)下開展設(shè)計性和專題研究性實(shí)驗(yàn)，使得學(xué)生對于課堂所學(xué)基本概念和方法的理解和掌握更加透徹。掌握數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計理念，對各種芯片的使用更加得心應(yīng)手。

4 教學(xué)手段改革

數(shù)字電路作為電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)好后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)，在教學(xué)中，采用多媒體與板書相結(jié)合的教學(xué)模式，使得抽象的或難以進(jìn)行教學(xué)操作的內(nèi)容能形象直觀生動地展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)由難化易，由繁化簡，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?？荚嚫母飸?yīng)與教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法改革相適應(yīng)?？己朔绞讲辉偈抢碚摓橹?，要注重技能的考核，這樣才能使得教師的教學(xué)重點(diǎn)放到能力的培養(yǎng)上來。實(shí)驗(yàn)課成績應(yīng)按課時在總成績中占有一定比例，突出實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)在整個課程考核中的重要地位。而在實(shí)驗(yàn)考核中以綜合實(shí)驗(yàn)的評價結(jié)果為主。切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，開拓學(xué)生的創(chuàng)新精神，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，更快更好地與社會需求接軌。

結(jié)語

總而言之，在《數(shù)字電路》課程教學(xué)中，作為授課教師，應(yīng)該不斷提高自己的學(xué)術(shù)水平和教學(xué)水平，調(diào)整自己教學(xué)方法和教學(xué)手段，并不斷完善教學(xué)內(nèi)容。還要應(yīng)該抓住數(shù)字電路的教學(xué)重點(diǎn)，突出其應(yīng)用性，重視實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，積極調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，這樣才能提高教學(xué)質(zhì)量。

[1]鄒學(xué)玉，佘新平，易國華，熊俊俏.《數(shù)字電路》課程設(shè)計教學(xué)方法探討[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版)，2004.04.