数字电子技术教学方法和内容的改革

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摘要：本文作者根据多年的教学经验，对数字电子技术课程的教学方法和教学内容进行研究，针对传统教学的不足，提出优化教学内容、提升教学手段、加强实践环节。实践证明，新的教学方法和教学手段活跃了教学气氛，激发了学生的求知欲，提高了学生的学习积极性，使学生用自主、探索的态度学习。

关键词：数字电子技术；教学方法；教学内容

一教学方法改革

“数字电子技术”课程具有很强的理论性和实践性，课程的主要任务是使学生掌握数字电子技术的基本概念和基本理论，以及分析和设计数字电路的基本方法。通过学习常用的数字电路集成芯片和典型数字电路功能模块，使学生获得数字电子技术的基本知识；通过数字电子技术实践课程培养学生的动手实践能力和理论联系实际的能力；通过设计基本数字电路，使学生学会思考、善于研究、敢于创新，提高分析问题和解决实际问题的能力，培养学生系统观念、工程观念、科技进步观念和创新意识[3]。本文结合作者多年的教学经验就“数字电子技术”课程的教学方法和教学内容进行一些探讨。

（一）在理论知识的教学中，合理取舍，优化教学内容

由于EDA技术、大规模集成电路以及可编程逻辑器件的高速发展，数字电子技术知识的发展日新月异。而在目前的“数字电子技术”课程教学中，有一些教学内容相对比较陈旧，已经不能够适应当前科学技术的发展，必须做出一些必要的调整和补充。为了使课程内容更适应当前新技术的发展，教师在讲授时不能简单的照本宣科，而应该就目前电子技术研究的新产品、新技术做一些介绍，让学生了解数字电子技术的发展趋势，提高学生的学习兴趣。在教学内容的安排上，除了以往讲授的逻辑代数基础、逻辑函数及其化简、组合逻辑电路、时序逻辑电路、555定时器应用、数/模和模/数转换等基本知识以外[4]，还要引入可编程逻辑器件和EDA技术的相关内容，以跟上新技术的发展。同时在教学时要注意学时安排，合理取舍，优化教学内容。例如在讲授典型数字集成电路器件时，要减少对元器件的内部参数特性（包括内部电路结构和内部的详细工作过程）的讲解，着重讲授元器件外部特性(包括逻辑功能和输入、输出端的电压－电流关系)及其应用。为了更好地理解和运用这些集成电路的外部电气特性，要指导学生必须熟悉它们输入电路和输出电路的结构，以及这些电路结构的工作原理。因此，我们在教学内容的组织与安排上，要逐步实现由分立元件电路向集成电路转变；由小规模集成电路向中大规模集成电路转变；由固定逻辑功能电路向可编程逻辑器件转变。为了实现我校培养具有创新型、应用型人才的目标，在授课过程中教师应该更注重基本数字电路的原理分析，把教材上典型的集成器件的工作原理解释清楚，并且将教学内容和典型应用实例结合起来，引导学生举一反三，学会通过集成芯片的功能表来了解一些常用的中、大规模器件的逻辑功能和使用方法，掌握集成芯片的输入端和输出端的功能，并且能正确使用。

（二）改革教学方法，提升教学手段

在“数字电子技术”课程的理论教学过程中，为了实现学生在教学活动中的主体作用和教师的主导作用，我们要变灌输为启发，变督导为引导，引导学生积极思考，激活学生的学习积极性和主动性。在课堂授课过程中，讲述相关器件知识前，可以把简单的设计电路在课堂上进行演示，将单元电路与应用实例相联系，讲授每堂课的内容后，可以联系实际有计划、有针对性地对重要知识点提出相关的讨论或思考，以帮助学生巩固其所学的数字电子技术的知识。由于所引用和演示的实例都是日常生活中常见的应用实例，因此学生的学习热情和兴趣很高，课堂气氛活跃。“数字电子技术”课程的知识面广、概念抽象、元器件多，电路相对复杂，传统的教学方式课堂容量小，教学效果不理想。根据多媒体课堂教学信息量大、节省时间的特点，我们建设了“数字电子技术”课程的资源库，包括知识点讲解库、实验库、习题库、动画库、试卷库等。课堂讲授时，根据不同教学内容使用不同的教学手段，有时用板书，有时用多媒体课件，有时用课程资源库。总之，在“数字电子技术”课堂授课时，根据不同知识点结合资源库，以计算机辅助教学，增加课堂信息量，开阔学生的视野，使教学形式更加生动形象[5]。

（三）加强实践环节，引入现代设计技术

“数字电子技术”课程应用性很强,因此课程的设置必须注重理论和实践相结合，强调理想模型与实际物体相结合。理论学习的最终目的是要解决实际的问题,实践教学不但能培养学生的动手能力，提高学生发现、分析和解决问题的能力，还能让学生加强对理论知识的理解[6]。同时，针对课程的工程性，我们要指导学生学会处理工程实际问题的方法。实际的工程技术问题往往比较复杂，影响的因素很多，在满足精度要求的条件下，经常采用工程近似的方法处理这些问题，即忽略次要因素，使问题简化，得到近似的计算结果。为了注重工程、素质和创新能力的培养，我们在设计“数字电子技术”课程的实验时应该由浅入深、由简单到综合、由验证型实验到设计型实验，突出其综合性和创新性。本着循序渐进的原则，我们首先选取了一个基础性的验证型实验，使学生通过实验熟悉数字电子技术的基本概念，对数字电子技术有一定的感性认识；在此基础上选取了设计型和综合型实验，只给出实验的设计要求，提供给学生不同类型的小规模和中规模集成芯片，让学生自己设计电路，最终连接线路实现逻辑功能。最后我们还引入了现代的EDA技术，开设了EDA实验，利用Multisim软件仿真，用Quartus软件进行可编程逻辑器件的设计、仿真和下载。在“数字电子技术”实验教学的过程中我们突出启发式教学，培养学生在实验中思考问题和解决问题的能力，培养学生探索问题的精神。实验过程中，如果学生没有得到预期的实验结果，实验指导老师会指导学生如何排查问题而不是直接告诉学生电路故障在哪里，引导学生利用课堂所学的理论知识自己去思考实验中出现的问题，教授给学生调试电路的方法和技巧，最终让学生自己发现问题去排除电路故障。这样既可以调动学生学习的积极性和主动性，开发学生的创造性，还可以使学生逐步养成勤于思考的习惯，培养学生分析和解决问题的能力。

二结语

为了实现培养应用型、创新型人才的目标,我们对“数字电子技术”课程的教学内容、教学方法和实践教学环节进行了一系列改革和探索。虽然取得了一定的教学效果，但是课程改革是一项长期的系统工程，需要任课教师对课程内容和教学方法进行不断的研究和完善，才能更好的激发学生的学习兴趣和实践动手能力，从而提高教学效果，培养出适应现代化社会发展的新型人才。

参考文献

[1]刘华珠.浅谈数字电子技术课程教学改革研究[J].教育现代化,2018,5(21):55-56.

[2]张平娟,陈娟,丁西明.数字电子技术教学方法探讨和教学内容改革[J].安徽科技学院学报,2010,24(2):66-68.

[3]高晶敏,柴海莉,张金龙,等.“数字电路与逻辑设计”课程的教学探索与实践[J].科技创新导报,2010(7):178-178.

[4]吴一帆.数字电子技术教改促进学生创新能力的研究[J].南京工业职业技术学院学报,2012,12(2):80-84.

作者：柴海莉 任小军 高晶敏 杨飞 单位：北京信息科技大学