“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)改革研究與探索

余永輝

摘 要： 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)內(nèi)容日趨分化，分析方法更多樣，授課內(nèi)容更復(fù)雜。目前課程教學(xué)正處在優(yōu)化、調(diào)整、整合的時(shí)期，本文結(jié)合本校實(shí)際情況，對(duì)本科“數(shù)字電子技術(shù)”課程的教學(xué)改革進(jìn)行探索，并在教學(xué)中重視“基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法、基本思想”，注重理論與實(shí)踐環(huán)節(jié)的有機(jī)結(jié)合，注重現(xiàn)代教學(xué)媒體與傳統(tǒng)媒體的有機(jī)結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

關(guān)鍵詞： 數(shù)字電子技術(shù) 課程教學(xué) 教學(xué)改革

一、“數(shù)字電子技術(shù)”課程特點(diǎn)

數(shù)字電子技術(shù)是電氣類、自控類和電子類等專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生熟悉數(shù)字電子技術(shù)的基本理論知識(shí)，理解數(shù)字電路的工作原理，掌握數(shù)字電路的分析方法，并初步具備應(yīng)用數(shù)字電路的基本能力，為今后學(xué)習(xí)有關(guān)數(shù)字測量、數(shù)字傳輸與通信、數(shù)字控制等專業(yè)課，以及為解決工程實(shí)踐中所遇到的數(shù)字系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)問題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在我校，開設(shè)數(shù)字電子技術(shù)這門課的專業(yè)有：自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、電子信息工程、測控技術(shù)及儀器、通信工程、應(yīng)用物理、電子信息科學(xué)與技術(shù)、光電信息科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，課程內(nèi)容日趨分化，分析方法更多樣，授課內(nèi)容更復(fù)雜，目前該課程的教學(xué)正處在優(yōu)化、調(diào)整、整合的時(shí)期。

二、“數(shù)字電子技術(shù)”教學(xué)方法改革探索

目前，關(guān)于數(shù)字電子技術(shù)這門課程的教學(xué)改革和研究主要從教學(xué)方法、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)手段等方面著手。我校電工電子教研室老師積累了多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)“數(shù)字電子技術(shù)”這門課程的特點(diǎn)，結(jié)合對(duì)教學(xué)理論和教學(xué)過程的體會(huì)，主要從以下方面進(jìn)行了研究和探索：

1.用學(xué)習(xí)激勵(lì)的教學(xué)觀念及多種教學(xué)模式相結(jié)合構(gòu)建教學(xué)體系。

在教學(xué)體系的作用和地位上，從以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心；在課堂教學(xué)的信息傳輸上，由單向傳播轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向溝通；在教學(xué)管理方式上，從以教師組織教學(xué)為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生自我控制為主；在教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)上，從以傳授知識(shí)為主轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)能力并重、促使人的全面發(fā)展，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性為核心，為學(xué)生創(chuàng)造寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)本身感興趣，讓學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)。

2.在教學(xué)內(nèi)容的安排上，重視基礎(chǔ)，構(gòu)建層次化、循序漸進(jìn)的教學(xué)體系。

重視“基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法、基本知識(shí)”。電子技術(shù)的發(fā)展日新月異，數(shù)字電子電路的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段由傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法：真值表、邏輯表達(dá)式、卡諾圖等，發(fā)展到現(xiàn)在的基于EDA計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方式?，F(xiàn)代EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)計(jì)軟件化，采用從上到下的設(shè)計(jì)方法，電路設(shè)計(jì)、分析、仿真、修訂全通過計(jì)算機(jī)完成，數(shù)字電子技術(shù)的知識(shí)體系日益龐大。但分析設(shè)計(jì)數(shù)字電路的“基本知識(shí)、基本方法、基本思想”是沒有變化的。

構(gòu)建層次化、循序漸進(jìn)的教學(xué)體系。以學(xué)生為本，以能力培養(yǎng)為核心，既重視學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)，更強(qiáng)調(diào)激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)綜合、知識(shí)應(yīng)用、知識(shí)遷移提高的能力，知識(shí)傳授和知識(shí)能力并重。上好數(shù)字電子技術(shù)課程的第一堂課尤為重要，第一堂課講述緒論，緒論課主要介紹數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展史，實(shí)際的應(yīng)用，結(jié)合本門課程每個(gè)章節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行簡要介紹，列舉實(shí)例，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。其次，在各個(gè)章節(jié)講解過程中，注意承上啟下，將章節(jié)內(nèi)和章節(jié)間的內(nèi)容串聯(lián)起來，幫助學(xué)生理清知識(shí)的“點(diǎn)、線、面”，幫助學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中始終保持清醒的頭腦。

3.傳統(tǒng)的知識(shí)講授型教學(xué)向?qū)蛐徒虒W(xué)轉(zhuǎn)換，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

傳統(tǒng)的知識(shí)講授型教學(xué)以教師傳授為主，以教師為中心。教學(xué)問題導(dǎo)向型教學(xué)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，教師以引導(dǎo)者和組織者的身份參與教學(xué)，問題導(dǎo)向型的教學(xué)模式對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、提高學(xué)生的實(shí)踐能力都有幫助。導(dǎo)向型的教學(xué)要求教師課前精心設(shè)計(jì)好導(dǎo)入問題的教學(xué)環(huán)節(jié)，通過設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)入法、設(shè)疑導(dǎo)入法、示錯(cuò)法等倒入方式導(dǎo)入需要講解的問題。激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的欲望和興趣，然后引導(dǎo)學(xué)生分析問題，通過查閱資料、思考、討論等方式尋求解決問題的方案，再結(jié)合知識(shí)講解，讓學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)做到系統(tǒng)化地理解。

例如：我們?cè)谥v授組合邏輯電路時(shí)，可以給學(xué)生講智力搶答器的例子。智力搶答器有按鍵編碼、優(yōu)先鎖存、顯示譯碼、報(bào)警提示、倒計(jì)時(shí)、秒脈沖發(fā)生器等功能，涵蓋數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)的幾個(gè)基本模塊。選手在搶答問題時(shí)按鍵，需要在數(shù)碼管上顯示選手的編號(hào)，并且只要有人搶答，其他選手搶答無效，也就是優(yōu)先鎖存的功能，可以用門電路封鎖不需要的信號(hào)。除此之外，還可以用編碼器的使能端和編碼標(biāo)志端實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。接下來可以讓學(xué)生通過查閱資料、思考、分析討論逐步完成電路的架構(gòu)和設(shè)計(jì)。在學(xué)習(xí)過程中，教師既完成教學(xué)任務(wù)，又激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，學(xué)習(xí)效果顯著。

4.多媒體教學(xué)的應(yīng)用一定要和傳統(tǒng)的教學(xué)方式相結(jié)合，恰當(dāng)應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)和信息資源。

傳統(tǒng)教學(xué)手段，在教的方面存在信息形式過于簡單、信息量小、信息保存不方便的缺點(diǎn)，對(duì)學(xué)而言，存在形象性較差、概念和原理不能分步理解、不能再現(xiàn)等缺點(diǎn)。傳統(tǒng)教學(xué)模式難以適應(yīng)現(xiàn)代教育的要求與適應(yīng)現(xiàn)代科技的快速發(fā)展。多媒體教學(xué)為教學(xué)手段的改革帶來新的方向，將單純的課堂講授向多元化教學(xué)手段轉(zhuǎn)化，將顯著提高教學(xué)質(zhì)量。多媒體工具使教學(xué)內(nèi)容形式豐富、靈活，課堂信息量大，有利于解決“學(xué)時(shí)短、內(nèi)容多”的矛盾。但多媒體使用不當(dāng)也會(huì)帶來問題，例如講課速度太快，學(xué)生跟不上，講課淪為用PPT演示文字和圖表的單調(diào)的放幻燈片的過程，使課堂變得枯燥乏味，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣大大降低。因此，我們?cè)谑褂矛F(xiàn)代化教學(xué)手段時(shí)必須融入傳統(tǒng)教學(xué)方法，吸收傳統(tǒng)教學(xué)手段體現(xiàn)教學(xué)過程、注重教學(xué)內(nèi)容的演繹過程，既發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的特有優(yōu)點(diǎn)，又符合教學(xué)規(guī)律、學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

為了加強(qiáng)與學(xué)生的課內(nèi)外交流，充分利用各種現(xiàn)代教育技術(shù)和信息資源，增強(qiáng)教學(xué)效果。通過本課程組全體老師的共同努力，建立“電子技術(shù)”課程的精品課程網(wǎng)站及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。學(xué)生可以了解本課程的教學(xué)日歷、教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容，下載課堂課件，做好復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)工作。另外，還開辟了課外答疑和討論的渠道，受到學(xué)生的普遍好評(píng)。

5.在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，注重理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。

數(shù)字電子技術(shù)課程具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，在理論教學(xué)中要突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，闡明各電路或集成電路的邏輯功能及電路或器件的外特性，弱化集成電路內(nèi)部原理的分析與計(jì)算。在學(xué)習(xí)各種集成電路的過程中，結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)案例，給予學(xué)生感性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而由理論學(xué)習(xí)上升為理性知識(shí)，再回到實(shí)踐環(huán)節(jié)中，促使學(xué)生真正理解理論知識(shí)，進(jìn)一步升華理論。

因此，在課堂教學(xué)內(nèi)容的把握上，在強(qiáng)化基本理論的同時(shí)，應(yīng)突出知識(shí)的應(yīng)用，減少對(duì)中、小規(guī)模器件內(nèi)部電路的分析，著重對(duì)外部邏輯功能的描述、分析和應(yīng)用，并且把查閱器件手冊(cè)和閱讀技術(shù)資料作為學(xué)生必須掌握的基本技能。同時(shí)在課堂上應(yīng)注意和實(shí)驗(yàn)課的銜接，適當(dāng)講解實(shí)驗(yàn)課的理論原理，然后在實(shí)踐教學(xué)中讓學(xué)生體會(huì)理論知識(shí)，讓實(shí)踐與理論緊密結(jié)合。

三、結(jié)語

“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學(xué)必須與現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展緊密結(jié)合。在教學(xué)時(shí)，既要重視基礎(chǔ)，又要注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、綜合應(yīng)用知識(shí)能力的培養(yǎng)；注重現(xiàn)代教學(xué)媒體與傳統(tǒng)媒體的有機(jī)結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

參考文獻(xiàn)：

[1]任希，侯建軍，李趙紅，等.研究性教學(xué)在“數(shù)字電子技術(shù)”課程中的探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2010（4）：28-29.

[2]張鈺玲，甘昕艷.Proteus仿真在數(shù)字電子技術(shù)課程中的應(yīng)用[J].桂林電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2008（6）：530-532.

[3]江捷.運(yùn)用多媒體技術(shù)深化《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)手段的改革[J].華北航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（S1）：87-89.

[4]郭玉華，龐學(xué)民，岳彩青.“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”理論實(shí)踐一體化教學(xué)改革初探[J].中國電力教育，2012（14）：69-70，72.