對《數(shù)字電子技術》課程教學改革的探索和實踐

李東勤，常郝，王芳（安徽財經(jīng)大學管理科學與工程學院，蚌埠 233030）

對《數(shù)字電子技術》課程教學改革的探索和實踐

李東勤，常郝，王芳
（安徽財經(jīng)大學管理科學與工程學院，蚌埠 233030）

0　引言

《數(shù)字電子技術》是電類專業(yè)的核心基礎課程。課程的主要任務是讓學生了解數(shù)字電子技術的基本理論，掌握各種數(shù)字電路的分析方法和設計方法，是后續(xù)計算機原理、單片機、EPA等課程的先行必修課，具有理論性和實踐性都很強的特點［1］。

自高教改革以來，我校也不斷開展工程素質教育，緊緊圍繞“卓越工程師”和“高級應用型專業(yè)人才”的培養(yǎng)目標，積極開展教學改革的探索和實踐。通過更新人才培養(yǎng)計劃、調整教學內容、改革教學方法等手段，達到調動學生學習興趣和積極性，提高教學質量，提升《數(shù)字電子技術》課程建設水平的目的。但隨著計算機技術的日新月異，社會對計算機人才實踐能力、綜合應用知識能力不斷提出更高更新的要求［2］。為適應新形勢下的需求，從人才培養(yǎng)需求出發(fā)，我們對數(shù)字電子技術在理論教學和實踐教學進行了教學探索和改革。

1　理論教學改革

高校教師在承擔教學和科研的同時，更主要的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和專業(yè)素養(yǎng)。傳統(tǒng)的教學模式只是填鴨式的理論教學模式，學生只是被動地接受知識，缺少思考和積極參與。對于很多復雜的電路圖也是望而生畏，只能機械地聽教師分析，進而使學生喪失了學習該課程的興趣和積極性［3-4］。

我?！稊?shù)字電子技術》的理論課時由以前的72學時降為了現(xiàn)在的54學時，因而應該從專業(yè)的應用出發(fā)，基礎理論知識以“必需夠用”為度，深入淺出，講清原理，突出基本概念。對于組合邏輯電路模塊主要講解編碼器、譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器，重點講解分析方法、外觀特性和應用方法；對于觸發(fā)器應該將重點放在分析方法、功能特點的歸納和應用上；對于時序邏輯電路模塊應主要講解寄存器和計數(shù)器；對于半導體存儲器、可編程邏輯器件和硬件描述語言等內容可作簡單介紹，主要留給學生自行學習。

除基礎知識之外，還應增加“提高”和“引申”內容。電子技術的核心是器件，因此應注意與時俱進地向學生介紹新型、高性能的電子器件，進而開闊學生的視野。

好的教學方法是實現(xiàn)教學目標的保證。采用多媒體和板書相結合的教學手段，特別是電路的分析，一定要采用板書形式，降低授課的難度和速度，帶著學生一起分析和思考；同時結合提問、設計問題、動畫演示等方法調動學生學習的積極性。要隨時根據(jù)學生的課堂反應，采取相應的教學手段。在制作電子課件時，建議不要使PPT成頁地出來，而是一行一行地出來，這樣學生可以跟著你的思路走，不至于走神；有些動畫，可以一點一點的出來，這樣一步一步的引導學生去理解。每節(jié)課結束后都要對本節(jié)課的重點、難點加以歸納總結，讓學生對本節(jié)課的知識點有一個整體的認識。下節(jié)課之前要對前一節(jié)課的知識點進行一個簡單的回顧，起到承前啟后的作用。

目前，國內外的很多學校正在積極探索項目教學法在課堂上的應用。所謂項目教學法就是教師和學生以團隊的形式共同實施一個完整的項目而進行的教學活動［5］。在課堂教學的過程中，可以通過制定具體項目讓學生對所學知識點更好地理解和靈活運用。例如在介紹完譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器后，可以制定一個組合邏輯電路設計項目。例如項目任務如下：用兩片雙4選1的數(shù)據(jù)選擇器74HC153和3線-8線譯碼器74LS138構成16選1的數(shù)據(jù)選擇器。

項目的具體設計和實施完全交給學生自行完成?？梢愿鶕?jù)班級實際人數(shù)，將學生分為若干組。各小組通過收集資料和小組間的討論與研究，確定本小組的項目實施方案，并通過Multisim仿真軟件搭建電路，驗證設計的合理性和正確性。Multisim軟件直觀的圖形界面、豐富的元器件庫、豐富的測試儀器儀表和完備的分析手段，不僅能把抽象深奧的理論知識直觀形象地展示在學生面前，而且充分調動了學生學習的積極性和主動性。最后以小組為單位打包提交最終實施方案。

在具體設計過程中，學生需要根據(jù)項目任務明確各功能模塊間的邏輯關系，各個邏輯器件之間的級聯(lián)關系，輸入與輸出之間的邏輯關系。在本項目中為了能從16個數(shù)據(jù)中選擇其中一個，必須用四位地址輸入A3A2A1A0給出16個代碼。但每個4選1數(shù)據(jù)選擇器只有兩位地址代碼輸入端，因此可以首先用A3A2的四個代碼（00、01、10、11）從四個4選1數(shù)據(jù)選擇器中選出一個，再用A1A0的四個代碼從選中的這個4選1數(shù)據(jù)選擇器的四個輸入數(shù)據(jù)中選出一個，經(jīng)過輸出端的或門送至輸出端。為此，需要用74LS138將A3A2的00、01、10、11四個代碼譯成的四個輸出低電平信號，分別接到四個4選1數(shù)據(jù)選擇器的選通控制端和上。這樣就可以得到如圖1所示的電路。當然同樣的項目根據(jù)不同的分析過程，可以得到不同的設計方案。

圖1　

教師可以利用課前15至20分鐘，給某兩個小組進行一下成果的展示，同時給出適當?shù)狞c評，讓學生對自己小組的實施方案有個更明確的認識，促進大家之間的相互學習。學期結束之前要保證每個小組都有一次上臺展示的機會。通過這個具體的項目不僅可以使學生更好地掌握利用譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器進行組合邏輯電路的設計方法，而且可以增強學生的團隊合作精神。

“一卷定輸贏”的傳統(tǒng)評價模式造就了一批平時不愛學習，?？靠记巴粨?，臨時抱佛腳的學生，有的就可以通過，甚至個別學生還會取得一個不錯的成績，從而使得很多學生對課程的知識點并不能真正掌握，更談不上能夠融會貫通、靈活應用；而且還傷害了大部分學生學習的積極性，不利于高校優(yōu)良學風的建立。采取靈活多樣的考核方式，可使學生掌握數(shù)字邏輯電路的基本分析和設計方法，具有應用數(shù)字邏輯電路解決數(shù)字邏輯問題的能力，可真正反映學生綜合知識和技能的掌握程度、分析解決問題的能力，為以后學習專業(yè)課及從事數(shù)字電子技術領域的工作打下扎實的基礎。

在進行成績考核時可將綜合成績分成平時成績和期末成績兩部分。平時成績包括課程教學過程中的考勤、作業(yè)、課堂交流與提問、項目設計。其中，項目設計就是課堂教學過程中給學生安排的若干具體項目；作業(yè)就是抽取每章的部分課后習題，用以檢查學生對該章知識點的掌握情況；課堂交流和提問主要是調動學生課堂學習的積極性和主動性，對當時正在講解的知識點設計一些問題供學生思考，迫使他們必須認真聽課、認真思考。期末成績主要由期末試卷成績來決定，采用閉卷筆試，是對該課程知識點全面和綜合的考查。最終的成績結構為：平時考核占50%，期末考核占50%。其中平時考核成績中考勤、作業(yè)、課堂交流與提問占20%，項目設計占30%。

2　面向應用，改革實踐環(huán)節(jié)

實踐教學是高等教育教學的重要組成部分，是培養(yǎng)學生動手能力、認知能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。數(shù)字電子技術是一門實踐性很強的基礎課程。通過實踐教學培養(yǎng)學生的工程素質顯得尤為重要。其實很多學生在學習該課程時，僅僅是為了獲得其學分，對于數(shù)字電子技術究竟能干什么，有什么作用，他們并不是很清楚。通過實踐環(huán)節(jié)，可以讓學生認識學習該課程的目的和意義，進而可以調動學生學習的積極性和主動性。

以往我只關注學生對知識點的掌握，而忽略了學生的實際應用和動手能力。在實踐環(huán)節(jié)中，存在一些學生，他們平時理論知識掌握地很好，但實踐能力卻相對薄弱。他們不懂得如何分析問題以及將所學知識融會貫通去解決問題。因而在實踐環(huán)節(jié)中，我更加注重培養(yǎng)學生的分析問題和解決問題的能力。

從實際應用出發(fā)，減少基礎驗證型實驗，增加了設計型和綜合型實驗。在原有的組合邏輯電路的設計、時序邏輯電路的設計的基礎上，增加了簡易數(shù)字鐘設計和智能售貨機控制電路的設計等實驗內容，進而提高了學生綜合分析能力和設計技能。

該實驗課程以往的考核方式是按照學生實驗的平時表現(xiàn)和實驗報告給出一個分數(shù)。這樣的考核方式讓部分學生鉆了空子，他們會在有教師注意自己的時候就認真做，教師不注意時就找機會抄一下其他同學的電路圖或數(shù)據(jù)應付教師檢查。這樣，并不能起到真正的實驗目的。為適應新形勢下對高級應用型專業(yè)人才培養(yǎng)的需要，對該實驗課程采取靈活多樣的考核方式，使學生能夠真正運用所學知識解決實際問題，掌握科學研究與工程實踐的基本方法，提高實踐和創(chuàng)新能力?？己朔绞街塾诳茖W全面地評價學生的綜合素質，強化知識應用能力和創(chuàng)新能力的考核，重視學生個性化的發(fā)展和創(chuàng)造力的培養(yǎng)；同時堅持嚴格評分標準，確保學生成績評定中的公平、公正、公開。

將綜合成績分成平時成績和期末成績兩部分。平時成績包括實驗教學過程中的考勤、課堂交流與提問和實驗報告。其中，課堂交流與提問主要是調動學生實驗的積極性和主動性，對當時所做實驗的原理、實現(xiàn)方法等設計一些問題讓學生回答，迫使他們必須認真做好實驗前的預習、認真思考實現(xiàn)方法，而不是簡單的連線；實驗報告就是每次實驗結束后的一個紙質材料，用以記錄實驗原理、實現(xiàn)方法、實驗數(shù)據(jù)以及實驗過程中遇到的問題和解決方案，迫使學生對每次實驗都作出認真的分析和總結。期末考核形式根據(jù)本學期所學內容，給出若干個綜合性實驗題目供學生隨機抽取，根據(jù)實際操作完成情況以及回答問題情況給出實驗期末考試成績。最終的成績結構為：平時考核占50%，期末考核占50%。其中平時考核成績中考勤和課堂交流與提問占30%，實驗報告占20%。

3　結語

我?！稊?shù)字電子技術》課程教學改革，通過調整課程內容、改進教學方法、改革考核機制、改革實踐環(huán)節(jié)等舉措，已經(jīng)取得了較好的成就。學生對該課程的學習興趣和積極性有所提高，為其在后面的相關學習打下了良好的基礎。

［1］林建．卓越工程師培養(yǎng)的質量保障［J］．高等工程教育研究，2013（2）：24-40．

［2］李永堅，黃紹平，李靖.“卓越工程師”培養(yǎng)要重視教學方法改革［J］.中國大學教學，2012（11）:63-65.

［3］于明軍．關于數(shù)字電子技術基礎課程教學改革的探討［J］．赤峰學院學報（自然科學版），2014，30（10）：31-32．

［4］吳正玲.數(shù)字電子技術課程教學改革的研究與實踐［J］.吉林化工學院學報，2014，31（12）：56-59．

［5］白順先，樊榮.項目教學法在《數(shù)字電子技術》課程中的探索［J］.現(xiàn)代計算機，2015（5下）:26-29.

Digital Electronic Technology；Teaching Reform；Evaluation System；Experimental Teaching

Exploration and Practice of the Teaching of Digital Electronic Technology Course

LI Dong-qin，CHANG Hao，WANG Fang
（College of Management Science and Engineering，Anhui University of Finance&Economics，Bengbu 233030）

1007-1423（2015）30-0036-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.30.010

李東勤（1981-），女，江蘇鹽城人，碩士，講師，研究方向為圖像處理、數(shù)據(jù)挖掘、推薦系統(tǒng)

2015-08-20

2015-09-20

《數(shù)字電子技術》是電類各專業(yè)核心基礎課程，緊緊圍繞“卓越工程師”和“高級應用型專業(yè)人才”的培養(yǎng)目標，從課程內容、教學方法、考核機制和實踐環(huán)節(jié)等方面進行探索和實踐。實踐證明是切實可行的，提高課程的整體教學效果。

數(shù)字電子技術；教學改革；評價體系；實驗教學

安徽財經(jīng)大學教研項目（No.acjyyb2014124）、安徽財經(jīng)大學教研項目（No.acjyyb2014103）

Digital Electronic Technology is a core basis course for electrical majors，the goal is to cultivate the preeminent engineer and advanced applied specialist.Studies and practices the teaching by design of course content，teaching theory，examine method and experiment teaching.The practice proves that the construction is effective and can help promoting the overall teaching quality of the course.