“數字電子技術”課程教學改革探索

王洪梅

(吉林農業工程職業技術學院 機電工程系，吉林 四平 136001)

1 引言

《數字電子技術》是電子、電氣信息、機電類各專業的重要技術基礎課程，是一門實踐性很強的課程[1]，在電類專業課程設置中起著承上啟下的作用，其教學質量、教學效果的好壞直接影響學生后續課程的學習.

當前，電子信息技術飛速發展，電子器件日新月異，數字集成電路被廣泛地應用于各個領域.高等職業教育是以培養具備綜合職業能力和全面素質的，直接為生產、服務、技術和管理第一線工作的應用型人才為目標.課程建設與改革是提高教學質量的核心，擁有一套好的教學資源又是提高教學質量的基本保證.據此，課程教學改革勢在必行，且應緊緊圍繞培養學生的創新意識和工程實踐能力[2].

2 課程教學改革

2.1 教材

教材是課程內容和課程體系的載體，對課程改革和建設具有推動作用，所以提高課程教學水平和教學質量的關鍵在于擁有高水平、高質量的教材.因此，在教材征訂時，優先選用近二年出版的省部級以上獲獎的高職教材[3]；同時，在實踐教學中，根據本院學生的實際情況及現有實驗條件，采用自編的《數字電子技術》實驗、實訓指導書.在教學內容上，改革過去單純的只注重理論知識的完整性、系統性、嚴密性，忽略理論知識的實用性和實踐性的弊端，從應用的角度選擇教學內容，強調針對性、實用性、先進性.因此，在原有基礎上刪去分立元件內容，淡化中、小規模集成電路的內部分析[4].

2.2 教學模式

傳統教學模式以課堂理論教學為主，演示與驗證性實驗為輔，這種教學模式嚴重地束縛了學生的想象力和創造力的發揮，不利于培養學生的自學能力及提出問題、分析問題、解決問題的能力.因此，本課程從能力培養出發，將理論、實踐及應用相結合，構建“以項目為主線，以就業為導向，以能力為本位，實踐為重點，理論必須、夠用為原則”的一體化教學模式.該課程：第三章，組合邏輯電路；第四章，觸發器；第五章，時序邏輯電路；第七章，脈沖波形的產生與整形；內容教學以“數字電子鐘的設計”為工作任務展開，在講解過程中緊密結合“數字鐘”這個對象，將其中未涉及的內容作為延伸理論進一步講解.例如，在講解時序邏輯電路部分時，先引出“數字鐘”里的CD74LS160芯片，把它作為同步十進制計數器的典型案例分析講解，從電路結構到工作原理，并由此延伸有關同步二進制計數器、異步二、十進制計數器.在講解該任務中的秒、分、時計數時，又可引進N進制計數器等知識內容.

2.3 教學方法

教學改革的核心是教學方法的改革，教學方法體現在整個課堂教學過程中.以往填鴨式的教學方法嚴重地束縛了學生的個性和創造力的發揮，不利于學生對知識遷移能力的培養，更難以將所學知識應用于實際.因此，基于高職學生基礎差、底子薄、學習水平參差不齊的現狀，采用啟發式、問題引導式、任務驅動式、案例式等多種教學方法，將課堂講授、課內討論、課外自學、技能訓練等合理結合，將整個教學過程分為導、思、學、練、做等教學環節，從而實現“教、學、做”一體化教學.

《數字電子技術》本身具有很強的實踐性和應用性，因此在介紹一些重要章節前，列舉一個設計實例或工程實際問題，通過分析和討論、引入相關的知識和理論.例如在學習組合邏輯電路的設計及典型電路功能測試一節時，首先教師給學生提出如下問題：有一名主裁判和兩名副裁判對運動員動作是否正確進行裁決，當主裁判和至少一名副裁判判認動作正確(開關閉合)時，才能確定運動員動作正確，給出正確信號(點亮發光二極管)，請同學思考如何用門電路實現該功能.教師通過問題引導的方式引入課題并講解相關理論知識，同時讓每一位同學都帶著疑問聽課，心情急切想找到解決問題的辦法，其次通過師生共同討論得出結論.這種教學方法使課堂氣氛活躍，學生學習積極性高漲，教學效果好.然后輔以相關練習鞏固所學內容，最后通過要求學生完成如何解決“只有兩個裁判同意”的問題，根據自己設計的相應邏輯電路并連接完成.通過這一系列的教學活動來提高學生分析問題、探索問題、解決問題的能力.

2.4 教學手段

在教學過程中，運用現代教育技術提高教學效果.在理論教學方面，本課程已全部采用多媒體課件(即CAI)進行教學.我們在CAI課件中，利用實物、圖像、圖表、視頻解說、動畫、仿真等多種傳媒方式，將某些難以用文字和語言描述、抽象的疑難問題(例如，空翻現象、觸發器、計數器等)通過制作FLASH動畫轉化為生動活潑、形象逼真的影像反映給學生，使學生消除“抽象感”，從而輕松地理解《數字電子技術》課程中一些基本理論和基本概念，最大限度地調動學生學習的積極性，并通過課件中的情景設置開發學生的創新、聯想思維.在實踐教學方面，應用EDA技術.依靠EDA軟件，電路驗證或電路設計可以脫離硬件直接通過軟件仿真即可實現.例如，在學習中規模集成電路的功能和使用、異步二進制計數器的工作、寄存器的移位操作時，可以將理論教學與實驗驗證同步進行，不僅加深了學生對理論知識的理解，而且激發了學生的學習興趣，擴展了學生的創新思維，教學效果良好，起到事半功倍的作用.

2.5 考核制度

隨著教學方法和手段的改革，傳統的“一紙定乾坤”的考核方法已經不能適應教學改革的要求.因此在課程考核方面，注重考核學生學習的全過程，即有理論有實踐的考核方式：期末綜合考核，占總成績的50%；實踐操作環節占30%；平時成績占20%.其中期末綜合考核為期末試卷，在該試卷考題中，除了一些基本概念和重點知識考核以外，增加了體現創新性的考題.比如，出一些實際工程中遇到的設計不合理的結構，讓學生進行改進.改進的方法可以多種多樣，沒有統一的標準答案，根據設計的合理性和新穎性評分.這樣可以考察學生對所學知識靈活應用的能力，避免考試前臨時抱佛腳的現象.實踐操作環節包括實驗操作考核20%，主要考察學生對數字電路的綜合應用能力、設計能力、動手操作能力、測試電路參數及排除故障電路的能力；實驗報告10%，實驗報告為報告形式，考察學生設計思路及撰寫報告的能力.考核方式、成績評定是一根無形的指揮棒，是實驗實訓、實物制作在教學過程中地位的進一步提升，更好地體現了高職教育以職業為基礎、以能力為本位、理論必須、夠用為原則的新特點.

3 結束語

“數字電子技術”課程經過三年多的教學改革與實踐，各屆學生不但在專業學習興趣和學科成績方面有大幅提高，而且在應用能力和創新能力的培養上取得了可喜成績.尤其近年來學生在全國大學生電子設計大賽中成績優異，參賽的電子產品設計新穎，受到專家組的一致好評.

《數字電子技術》教學改革是一個長期的系統工程，它任重而道遠，需要我們不斷地追隨時代的腳步進行改進與完善，這將靠第一線的教師認真研究，不懈創新，為不斷提高《數字電子技術》課程教學質量做出努力.

參考文獻：

[1]楊志忠.數字電子技術[M].北京:高等教育出版社，2008.

[2]羅建學.數字電子技術教學改革的研究與探索[J].山東師范大學學報，2010，25(1):169～170.

[3]汪洋.李新德.數字電子技術[M].北京:中國商業出版社，2011.

[4]孫玲.“數字電子技術”課程教學改革探索與實踐[J].長沙通信職業技術學院學報，2010，9(2):90～92.