提高“數字電路”教學質量的探討

劉 麗 楊漢生 任玲芝

（巢湖學院物理與電子科學系，安徽 巢湖 238000）

提高“數字電路”教學質量的探討

劉 麗 楊漢生 任玲芝

（巢湖學院物理與電子科學系，安徽 巢湖 238000）

針對目前“數字電路”教學普遍存在的問題，結合我院多位老師講授該門課程多年的教學經驗，提出教學質量的提高應從加強學生對課程的重視程度入手，面向工程實際，優化教學內容，改革教學手段，提高學生的學習興趣，增強學生分析問題、解決問題的能力，培養學生的創新能力，從而適應社會發展需要。

數字電路；教學質量；教學內容；教學方法

1 引言

“數字電路”是高等院校理工科電子類專業必修的一門專業基礎課。當前，電子技術應用廣泛，發展迅速，并日益滲透到各個學科領域。目前，“數字電路”教學存在一些問題。學生方面，由于“數字電路”不是專業課，部分學生不重視這門課，直接影響了學習效果；還有部分學生聽說數字電路比較難，對學好數字電路缺乏信心。學校方面，對理論教學重視而輕視實踐教學。課堂教學中講授方法枯燥，使部分學生失去學習興趣以致厭學、怕學，最后到不學的地步。實驗教學中，驗證性實驗較多，學生親自動手設計實驗環節較少，能力得不到相應的提高。

為達到良好的教學質量，應使學生認識到學習數字電路的重要性，教師除具備淵博的知識外，還要運用不同的教學方法，激發學生的學習興趣，營造良好的學習氛圍，使學生循序漸進的掌握這門課程。

2 強調學習數字電路的重要性

“數字電路”課程是電子信息工程、計算機科學、電氣自動化、電子科學技術、微電子等理工科專業的主要技術基礎課，是一門理論與實踐密切結合的課程。其課程特點是：系統性強，邏輯思維強，數學知識多。其課程作用與任務是：通過學習數字系統邏輯分析與設計的基本理論和方法，使學生學會使用標準的集成電路，掌握典型數字電路的分析方法以及常用數字電路的分析和設計方法，使其逐步具備獨立分析與設計數字邏輯電路的能力，隨著科學技術的發展，各學科領域知識的交叉運用增多，學好本門課程才能為后續課程的學習打下堅實的基礎。

3 教學內容改革

3.1 合理取舍、把握教學重點

“數字電路”課程存在教學內容多，知識更新快，教學難度大等特點。針對這一特點，筆者參照教學大綱，依照多年的教學經驗，合理取舍教學內容，把握教學重點，并在教學過程中加強分析與設計數字電路方法的教學，使學生掌握典型數字電路的分析方法以及常用數字電路的分析和設計方法，逐步具備獨立分析與設計邏輯電路的能力。

例如對邏輯代數中的基本定律、基本規則、常用公式直接給出結果不需證明，而數制及轉換可作為自學內容，關鍵是要學生理解數字電路處理的是數字信號，十進制數必須按“值”轉換成二進制數或按“形”轉換成用0、1表示的編碼才能為數字電路處理。對邏輯門電路部分，以TTL非門和CMOS非門為例講解，了解電路結構，便于理解邏輯門符號的意義，重點放在邏輯門電路外部特性和主要參數的講解上，旨在使學生通過課程學習了解常用電子器件的基本功能、外部特性和主要參數。對中規模集成器件，著重講解其在電路設計中的應用。

隨著集成電路規模的提高及可編程器件的發展，傳統的數字電路設計方法，無法使學生建立數字系統的概念。隨著電子技術和計算機技術的高度發展，電子設計自動化EDA技術的出現，使得數字系統設計邁入一個嶄新的階段。教學中可將硬件描述語言融入數字系統的設計中，使學生學會用語言來描述自己的設計思想。

3.2 授課內容應豐富、結合實際

數字電路授課過程中應盡量結合實例，體現出數字電路應用的廣泛性，提高學生的學習興趣。例如講解中規模集成電路時，可將設計實例引入課堂，設計一個八路搶答器電路會用到譯碼器、編碼器，可引導學生看懂電路，讓學生更好地掌握所學集成電路。并讓學生思考在此基礎上如何構成其他多路搶答器。當學習了時序電路內容后，可讓學生思考如何利用計數器在搶答器電路中加入計時電路，進一步完善此電路，這樣把所學集成電路與實際應用相結合，可提高學生學習興趣，也為后面的實驗課做準備。這樣學生通過課堂學習，在掌握各種器件功能的基礎上，課后帶著問題進一步思考，有利于鞏固課堂學習效果。

4 教學方法改革

4.1 授課形式多樣化

傳統的板書授課模式，給了學生充分的思考時間，學生易于接受，但在有限的課堂教學中講授的內容往往要壓縮，一些邏輯圖既復雜又龐大，無法板書，在課堂中也難以講解清楚，將計算機輔助教學引入課堂，是教學手段的創新。它可使教學內容生動形象，讓學生親眼看到電路的走向以及邏輯功能的變化，易于學生對問題的理解，并可極大地提高課堂教學效率，改善教學效果。第一，通過包含文本、圖形等多媒體信息的課件，給學生以全新的感受，豐富學生的想象力，激發學生的學習興趣。第二，增加教學內容的直觀性。第三，可以節約大量的板書、繪圖時間，增加教學信息量。讓枯燥的課堂學習變得輕松愉快。授課過程中，可將板書與多媒體相結合，靈活運用。講解例題時最好用板書，讓學生能充分思考，而一些邏輯圖的講解可用多媒體直接顯示，節省繪制時間。根據授課內容可采用不同的授課方式，對邏輯代數部分，一些內容較簡單，可采用學生自學，課堂提問的方式，對中規模集成電路部分，各種器件的應用較重要課堂上可多講解。這樣，采用靈活的教學方式，充分調動學生的主動性，達到良好的教學效果。

4.2 重視與學生的交流

授課過程中，教師應時刻注意傾聽學生的應答聲、觀察學生的表情，根據學生的反應，隨時調整授課進度與方式。例如講解常用的中規模集成電路時，看懂邏輯符號很重要，邏輯符號框外部的符號，表示外部輸入或輸出信號名稱，字母上面的“—”號說明該輸入或輸出是低電平有效。符號框內部的輸入、輸出變量表示其內部的邏輯關系。在學生看懂邏輯符號的基礎上，推導表達式的過程中，結合邏輯符號，注意低有效的輸入或輸出變量（如）上面的“—”號是否參與運算，若參與運算則在畫邏輯圖或驗證真值表時，注意將其還原為低有效符號。可舉一反三讓學生掌握，對一些較難理解掌握內容，如分析異步時序電路時列狀態轉移表，觸發器的動作不同步，必須在觸發沿的作用下狀態改變。學生在判斷觸發器上是否有觸發沿作用時往往會出錯，授課老師講授這部分時就應該多舉例，課下與學生積極交流，掌握學生的學習情況，及時調整授課進度與授課方式，以達到最好的教學效果。

4.3 重視實驗教學

實驗教學是教學過程中重要的一環，傳統的實驗教學大都按理論課內容開設，驗證性實驗過多，學生只會按實驗步驟機械的模仿，對實驗設計的思路很少考慮，動手能力得不到培養，對實驗漸漸失去興趣。學生實驗能力培養是一個循序漸進的過程，應當分階段地進行。（1）基本實驗部分：主要是一些原理性驗證性實驗，通過實驗培養學生科學實驗的精神和方法，訓練嚴格嚴謹的工作作風；學生動手操作可以深刻理解所學理論及元器件的工作原理，增強對課堂所學內容的理解，學會使用常用儀器儀表，提高動手能力和解決問題的能力。（2）綜合設計性實驗：根據實驗任務，讓學生自行設計電路和測試方案，增強學生自主學習能力及解決實際問題的能力。學生既動腦又動手，解決問題的欲望和能力大大提高。（3）工程訓練性實驗：將有興趣的學生組成興趣小組，由教師出題或學生自擬實驗項目，在教師的指導下開展設計性和專題研究性實驗，使得學生對于課堂所學基本概念和方法的理解和掌握更加透徹。掌握數字系統的設計理念，對各種芯片的使用更加得心應手。對今后參加校內外創新項目、電子設計大賽等活動積累經驗。

5 教學手段改革

數字電路作為電子類專業的專業基礎課，是學好后續專業課的基礎，在教學中，采用多媒體與板書相結合的教學模式，使得抽象的或難以進行教學操作的內容能形象直觀生動地展現，實現教學由難化易，由繁化簡，激發學生學習興趣。

考試改革應與教學內容、教學方法改革相適應。考核方式不再是理論為主，要注重技能的考核，這樣才能使得教師的教學重點放到能力的培養上來。實驗課成績應按課時在總成績中占有一定比例，突出實驗環節在整個課程考核中的重要地位。而在實驗考核中以綜合實驗的評價結果為主。切實培養學生分析問題、解決問題的能力，開拓學生的創新精神，提高學生綜合素質，更快更好地與社會需求接軌。

6 結語

通過兩年來的教學實踐證明，課堂教學質量的提高，教學手段的多樣化，促進了學生的學習興趣。實驗教學中漸進式的實驗教學，培養了學生的工程實踐能力，激發了學生的創新意識，從考試結果來看，本門課程學生成績明顯提高。

隨著科學技術的迅速發展，數字電路的教學內容和模式也應不斷的改革，作為一名授課教師，應不斷充實自己，及時掌握新技術新知識隨時將新問題引入課堂教學中，教學中抓住數字電路的教學重點，突出其應用性，重視實驗和實踐教學環節，提高學生的知識應用和創新能力，使學生成為合格的應用型人才。

[1]康華光.電子技術基礎數字部分[M].第5版.北京：高等教育出版社,2006.

[2]劉元超.《數字電路》教學改革探索[J].長江大學學報(自然科學版),2009,9(6).

[3]薛延俠.“數字電路”實驗教學的創新與研究[J].實驗室研究與探索,2007,(2).

[4]孫萬蓉等.精品課程“數字電路與系統設計”教學體系[J].電子電氣教學學報,2010,6(3).

IMPROVE THE TEACHING QUALITY OF“DIGITAL CIRCUIT”ARE DISCUSSED

LIU Li YANG Han-sheng REN Ling-zhi
(Chaohu College Physics and Electronic Science,Chaohu Anhui 238000)

In view of present “digital circuit” teaching universal existence question,unifies my courtyard many teachers to teach this curriculum many year teaching experiences,proposed that quality of teaching′s enhancement should from strengthen the student the value degree to obtain to the curriculum,face the project reality,the optimization course content,the reform teaching media,enhances student′s study interest,strengthens the student to analyze the question,to solve the question ability,raises student′s innovation ability,thus adaptation social development need.

digital circuit；The teaching quality；Teaching content；Teaching method

G642 < class="emphasis_bold">文獻標識符：

符：A

1672－2868（2011）03－0139－03

2010-12-26

劉麗（1962-），女，山東平度人。講師，研究方向：電子技術

責任編輯：陳 鳳