《數(shù)字電子技術(shù)》教學改革的研究

王虹

摘 要：數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)課程不同與模擬電子技術(shù)課程，它理論性強，很難理解，原理又比較抽象，專業(yè)術(shù)語、概念較多，與中職學校的學生過去所學的知識聯(lián)系非常小，中職學校的學生理解領(lǐng)會教材會感到十分吃力，如何能夠讓學生對此產(chǎn)生興趣、提高教學質(zhì)量，本文論述了本門課程教學的重要性，同時結(jié)合教學經(jīng)驗，給出了教學改革的參考意見。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)；EDA技術(shù)；FPGA

《數(shù)字電子技術(shù)》基礎(chǔ)教學劃分為理論教學、實驗教學、課程設(shè)計三部分。通過這三步的學習，將理論課、實驗課和課程設(shè)計三個教學環(huán)節(jié)有機地結(jié)合起來，使學生打下良好的電子技術(shù)基礎(chǔ)。

1 理論教學改革

1.1 由設(shè)計實例或工程實際問題引入課題

在介紹一些重要章節(jié)前，列舉一個設(shè)計實例或工程實際問題，通過分析、設(shè)計、引入相關(guān)知識和理論。例如：在學習中規(guī)模集成組合邏輯電路一節(jié)時，先讓學生用已學過的SSI組合電路的設(shè)計方法。設(shè)計一個交通燈故障報警電路。交通燈有紅、黃綠三色。只有當其中一只燈亮時為正常，其余狀態(tài)為故障，要求用與非門實現(xiàn)。然后提出問題，“用SSI組合電路進行設(shè)計時，是以門作為電路的基本單元，我們能否用其它邏輯部件來實現(xiàn)這個電路的設(shè)計呢？”在給予學生一定的思考時間后，教師可以直接給出總是的答案：“本節(jié)將要學習的內(nèi)容中，譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器這兩種中規(guī)模邏輯器件都可以完成上述電路的邏輯功能”。

1.2 設(shè)疑激學

古人云：“學貴知疑，小疑則小進，大疑則大進，疑者覺悟之機，一番覺悟，一番長進”。只有不斷提出問題，才能探究解決問題。設(shè)疑激學，就是教師用問題來啟發(fā)學生思考，培養(yǎng)學生“生疑、質(zhì)疑和釋疑”的能力。提問方式的設(shè)計包括“何時提問”、“提哪些問題”、“如何提問”等等。這些問題可以是教師事先設(shè)計好的，也可以是學生提出的對學生共同感興趣的問題。將相關(guān)知識有機地組織起來，進行探討，激發(fā)學生的思維活動，引導他們分析解決問題。

1.3 運用多媒體等現(xiàn)代教學手段與傳統(tǒng)教學相結(jié)合，提高教學的效率和效果

把基本內(nèi)容做成多媒體課件，節(jié)省大量教學中板書的時間，典型電路通過仿真結(jié)果演示，加快學生對問題的理解，并激發(fā)學生的學習興趣。靈活多變應(yīng)用現(xiàn)代教學手段，突出該課程中邏輯性強的特點。與傳統(tǒng)教學相結(jié)合，對重點及難點內(nèi)容進行透徹清楚的講解，加深學生對該問題的理解。

2 實驗教學改革

2.1 現(xiàn)場教學，講練結(jié)合

將課堂講授與技能訓練合理結(jié)合，有些教學內(nèi)容可以安排在實驗、實訓中進行。邊講邊練，講練結(jié)合。邊講邊練主要用于介紹集成電路工作原理后，由學生對電路的功能及外部特性進行測試：練講結(jié)合則是由學生根據(jù)集成電路的功能表對電路進行測試。而后由老師和學生對測試結(jié)果進行討論，歸納總結(jié)，以加深對理論的理解。這樣，將教學過程放在實驗、實訓中，有利于學生實現(xiàn)由感性到理性的自然過渡。在邊學邊練中更深刻地領(lǐng)會所學知識，在頭腦中建立起理論與實際的聯(lián)系，使學生逐步提高學習能力和實踐技能。引導學生將基本理論、基本分析方法應(yīng)用于解決實際問題。

2.2 為加強對學生實踐動手能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

將數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗教學從原來課程內(nèi)實驗改為單獨開設(shè)實驗課程，加大了考核力度。由原來只有驗證性實驗改為分三個層次，即驗證型實驗，設(shè)計型實驗和綜合型實驗，逐步增加綜合型、設(shè)計型實驗教學內(nèi)容。要求設(shè)計型和綜合型實驗占70%以上，從而使學生除掌握各種常用數(shù)字電路器件的功能與外部特性，掌握分析數(shù)字電路的一般方法外，加強了設(shè)計能力的培養(yǎng)，特別是應(yīng)用器件能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)強化學生分析解決問題的能力和創(chuàng)新意識的主旨目標。

2.3在實驗教學過程中大量開展綜合設(shè)計性實驗

在實驗設(shè)備、器件庫的建立上都有一定的難度，采用與計算機仿真相結(jié)合，運用仿真軟件進行電路的分析與設(shè)計訓練，虛擬數(shù)字儀器設(shè)備、大型系統(tǒng)的操作和EWB虛擬實驗臺的模擬，擴大了學生參與和實際練習的機會，既彌補了硬件設(shè)施的不足，又提高了學生計算機軟件應(yīng)用能力，獲得很好的教學效果。通過理論課程的學習和實驗課程的實踐，學生已基本掌握數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)知識和基本技能，但對應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的學生來說，更需掌握對電路組成、電路的分析與設(shè)計，加強綜合能力的訓練。

3 課程設(shè)計改革

為了進一步培養(yǎng)學生的實際設(shè)計電路的能力，我們開設(shè)了《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計，在課程設(shè)計中引入了EDA技術(shù)和FPGA理念。課程設(shè)計把基本實驗和EPGA綜合性、設(shè)計性實驗結(jié)合起來，提高了學生對基礎(chǔ)理論知識和基本實驗技能運用能力的同時，使學生掌握各種仿真軟件的應(yīng)用，認識電子電路“自上而下”的現(xiàn)代設(shè)計方法，結(jié)合設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)新性題目，培養(yǎng)學生對新知識掌握和應(yīng)用能力，徹底改變過去只有個別設(shè)計性實驗的局面，促進了對學生實際動手能力和分析、設(shè)計能力的培養(yǎng)。要求學生綜合應(yīng)用電子技術(shù)的有關(guān)知識，完成一個較復雜的數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計，目的是對學生進行電子系統(tǒng)設(shè)計過程的全面訓練，包括選題、查閱資料、理論設(shè)計、軟件仿真、撰寫課程設(shè)計報告等環(huán)節(jié)。鼓勵學生進行課外電子制作，積極參與大學生電子設(shè)計競賽，為學生提供必要的實驗條件，將理論與設(shè)計融為一體，使學生在課程設(shè)計中提高運用所學知識進行設(shè)計的能力。

[參考文獻]

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