電類專業(yè)學(xué)分制下數(shù)字電路課程內(nèi)容整合的研究

李戰(zhàn)勝

（武漢輕工大學(xué)，湖北 武漢 430023）

0 引言

學(xué)分制，屬于教育模式的一種，以選課為核心，教師指導(dǎo)為輔助，通過學(xué)生的成績績點和所修學(xué)分，衡量學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)和量的綜合教學(xué)管理制度。與班建制、導(dǎo)師制合稱三大教育模式。自2011 年7 月15 日湖北省物價局正式公布了湖北省《普通高等學(xué)校學(xué)分制收費管理辦法》起，湖北省各大高校也陸續(xù)開始實施學(xué)分制，而我校也準(zhǔn)備在2015 級新生中全面實施學(xué)分制。在這種大背景下，以前的教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容也隨之而改變，作為電類專業(yè)的三門專業(yè)基礎(chǔ)課之一的模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容整合也急需解決，從而符合時代的發(fā)展，不但有利于學(xué)分制的順利實施，更能提高模擬電子技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量。

1 數(shù)字電子技術(shù)課程的地位

作為電類專業(yè)的學(xué)生，電路理論、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)必修的三門專業(yè)基礎(chǔ)課，其中模擬電子技術(shù)處于相對重要的位置，不但是電路理論和模擬電子技術(shù)的后續(xù)課程，同時也是微機原理、單片機原理及應(yīng)用等與計算機相關(guān)的先修課程，而計算機在我們現(xiàn)在的日常生活中是必不可少的，從中足以說明數(shù)字電子技術(shù)課程的重要性和不可或缺的地位。

2 數(shù)字電子技術(shù)教材的取舍

各大高校選用的教材一般是兩個，一個是清華大學(xué)出版社出版的由童詩白主編的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)，另一個是高等教育出版社出版的由康華光主編的教材，我校一直采用的是康華光版的，而在學(xué)分制下也準(zhǔn)備使用該教材，該教材結(jié)構(gòu)合理，內(nèi)容的組合恰當(dāng)，比較適合我校電類專業(yè)的學(xué)生。

3 數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容的整合

學(xué)分制前，我校數(shù)字電子技術(shù)課程總學(xué)時72 學(xué)時，理論學(xué)時48學(xué)時，實驗學(xué)時16 學(xué)時，理論教學(xué)的內(nèi)容覆蓋面廣，幾乎涵蓋了教材的所有章節(jié)的內(nèi)容，從多年的教學(xué)經(jīng)驗和學(xué)生的反饋情況來看，教學(xué)效果并不太好，很多學(xué)生覺得這門課較難了，不過比模擬電子技術(shù)課程應(yīng)該是簡單一些，尤其是其中的組合邏輯電路的分析和設(shè)計，難點是時序邏輯電路的分析和設(shè)計。

由于學(xué)分制的實施充分體現(xiàn)了“以人為本”的教育思想，充分尊重學(xué)生選課、選教師、選修學(xué)計劃的自由，不但有利于培養(yǎng)學(xué)生的個性，更能充分發(fā)揮各自的潛能。在學(xué)分制的教學(xué)體制下，學(xué)校就像一個教育大超市，里面的“課程商品”可謂是琳瑯滿目，學(xué)生就是顧客，就是上帝。上哪門課，學(xué)生自己選；想聽哪位老師的課，學(xué)生自己做主；甚至什么時候上課和做實驗，都由自己決定。學(xué)分制充分體現(xiàn)了學(xué)生的自主性，這是一種新的教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式的嘗試，對學(xué)生是，對老師也是。作為教師，尤其是講授數(shù)字電子技術(shù)課程的我們又該如何處理呢？

第一，如何激發(fā)學(xué)生選這門課程的積極性和學(xué)習(xí)該課程的積極性，這個是重中之重，只有提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，才是提高我們教學(xué)質(zhì)量的最好的途徑，通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，不少同學(xué)對各種游戲感興趣，而且還建立了討論群，討論起來可謂是熱火朝天，結(jié)果游戲打得順風(fēng)順?biāo)?，如果學(xué)生能把討論游戲、玩游戲的勁頭用到學(xué)習(xí)上，肯定是事半功倍。這是我們作為高校教師必須考慮的問題，那么如何使學(xué)生從游戲中抽身出來，投入到課程的學(xué)習(xí)上呢？首先要讓學(xué)生認識到該門課程的重要性，數(shù)字電子技術(shù)是處理數(shù)字信號的電路，這個內(nèi)容直接與我們的日常生活的計算機有關(guān)，包括我們身邊的各種電子產(chǎn)品，尤其是我們現(xiàn)在的智能手機、智能電視、空調(diào)、冰箱和洗衣機等家電都有數(shù)字電路的身影，可以說數(shù)字電子技術(shù)與我們是密切相關(guān)的。而在數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)里面，主要是分析現(xiàn)實生活中的計算機內(nèi)部的主要電路是如何形成的，具體的電路是什么，通過該課程的學(xué)習(xí)，不但能了解數(shù)字電路的基本內(nèi)容，更能與目前一些處于科技前沿的知識聯(lián)系在一起?；诖?，可以通過提問的方式或者讓學(xué)生自己調(diào)研，當(dāng)然也可以提醒學(xué)生多多參加學(xué)校組織的甚至是全國性質(zhì)的電子設(shè)計大賽，提高他們實際動手能力的同時，還能激發(fā)他們學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)課程的積極性。不過這也僅僅是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的其中一個方法而已。

第二，教學(xué)內(nèi)容的整合。實際上這也是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的方法之一。首先要把握數(shù)字電路的整體內(nèi)容，主要是組合邏輯電路和時序邏輯電路的分析與設(shè)計，那么這兩種電路是如何形成的？而分析方法又是什么呢？解決了這兩個問題，該課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容就可以迎刃而解。不但可以降低該課程的難度，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次，既然數(shù)字電子技術(shù)是由組合和時序邏輯電路組成，那么就針對性對這兩種電路進行分析和設(shè)計，其他內(nèi)容可以選學(xué)。而組合邏輯電路是由三個基本的邏輯門電路組成的，因此可以只選擇三個基本的邏輯門，即與門，或門和非門的電路符號，至于TTL 門和CMOS 門可以不講，當(dāng)然學(xué)生也可以不學(xué)，跳過此部分，數(shù)字電子技術(shù)難度大降低，而組合邏輯電路的分析共分為四步，只要掌握了這四步分析法，即可解決該電路的分析問題，四步分別是（1）由邏輯電路寫出邏輯表達式，（2）化簡表達式，（3）由表達式列出狀態(tài)表，（4）根據(jù)狀態(tài)表分析邏輯功能。而設(shè)計組合邏輯電路的步驟與分析步驟剛好相反，分別是（1）由邏輯要求列狀態(tài)表，（2）根據(jù)狀態(tài)表寫出邏輯表達式，（3）化簡表達式，（4）根據(jù)表達式畫出邏輯圖。這也是該課程的上半部分內(nèi)容，同時也是該課程兩大重點之一。第二個重點內(nèi)容就是時序邏輯電路的分析和設(shè)計，首先要了解三個雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：可控的RS 觸發(fā)器、JK 觸發(fā)器和T 觸發(fā)器，對于這三種觸發(fā)器，只要知道其符號和對應(yīng)的狀態(tài)表即可，至于其內(nèi)部由哪些門組成以及原理可以不講和不學(xué)，這有利于降低該部分的難度。另一個重要的就是分析和設(shè)計問題，與組合邏輯電路類似，其分析和設(shè)計步驟也是相反的，不過時序邏輯電路與組合邏輯不同的是，分為同步時序和異步時序。兩種時序邏輯電路的分析步驟類似共分為四步：（1）寫方程式：三個方程式分別是輸出方程、驅(qū)動方程和狀態(tài)方程，（2）列狀態(tài)表轉(zhuǎn)換真值表，（3）邏輯功能的說明，（4）畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序圖。而兩種時序邏輯電路的設(shè)計也分為四步，與分析步驟基本相反。通過以上內(nèi)容的整合，使學(xué)生了解到只要掌握了組合和時序邏輯電路的分析和設(shè)計，就抓住了數(shù)字電路的靈魂，不但能使學(xué)生更容易接受這個內(nèi)容，激發(fā)他們的選修該門課程的興趣和努力學(xué)習(xí)的興趣，又能提高數(shù)字電子技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量。

4 結(jié)束語

本文通過學(xué)分制的分析，提出在這一背景下數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容的整合問題，主要圍繞如何提高學(xué)生選修和學(xué)習(xí)該門課程的積極性，以及在教學(xué)內(nèi)容整合方面如何精簡和整合現(xiàn)有課程內(nèi)容，從中提出了組合邏輯和時序邏輯的四步的分析步驟和設(shè)計步驟，這就體現(xiàn)了以學(xué)生為本，以教師指導(dǎo)為輔助的學(xué)分制思想，從而在一定程度上解決了教學(xué)內(nèi)容整合方面的難題。而且經(jīng)過現(xiàn)有課堂教學(xué)的實施，效果不錯。

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