“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革探索

廖秋香，郭 慧

(1.2.梧州學(xué)院，廣西 梧州 543002)

“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革探索

廖秋香1，郭 慧2

(1.2.梧州學(xué)院，廣西 梧州 543002)

“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程是入門性質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課。該文通過對(duì)梧州學(xué)院開設(shè)該門課程的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，建議在教學(xué)內(nèi)容上做精心篩選和設(shè)計(jì)，在教學(xué)手段上將E D A技術(shù)引入課堂教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上采用E WB教學(xué)軟件輔助完成實(shí)驗(yàn)，最終達(dá)到較好教學(xué)效果的目的。

教學(xué)現(xiàn)狀；教學(xué)改革；電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)E D A

教育部電子信息科學(xué)與電氣信息類基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)最新修訂的 “數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)的基本要求，再次強(qiáng)調(diào) “數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的性質(zhì)是電氣、電子信息類和部分非電氣類專業(yè)本科生在電子技術(shù)方面入門性質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課[1]。本課程的主要任務(wù)在于通過對(duì)常用電子器件、數(shù)字電路及其系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得數(shù)字電子技術(shù)方面的基本知識(shí)、基本理論和基本技能，為深入學(xué)習(xí)數(shù)字電子技術(shù)及其在專業(yè)中的應(yīng)用打好基礎(chǔ)。

“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”雖說是一門基礎(chǔ)課程，但隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已是日新月異。在這門課程的教學(xué)過程中，如何更好地組織教學(xué)內(nèi)容，如何更充分地利用現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段，如何最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，是每一個(gè) “數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”任課教師應(yīng)該思考的問題，也是該課程教學(xué)改革的一個(gè)目標(biāo)和方向。

一、“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)現(xiàn)狀與分析

本文針對(duì)梧州學(xué)院多年來在開設(shè) “數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)過程中所遇到和存在的問題進(jìn)行了深入的分析和研究，總結(jié)如下。

（一）教學(xué)知識(shí)點(diǎn)繁多與課時(shí)有限之間的矛盾，教學(xué)內(nèi)容的選取沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范

目前梧州學(xué)院電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)、機(jī)械自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科班所選用的教材主要是以康華光 《電子技術(shù)基礎(chǔ)》 （數(shù)字部分）和閻石的 《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》為主，這兩本都是比較經(jīng)典的教材，到目前已經(jīng)是第五版了。但兩本教材的內(nèi)容相對(duì)較多，加上數(shù)字電子技術(shù)發(fā)展迅速，更新的知識(shí)點(diǎn)多，而梧州學(xué)院該課程的理論課只有65個(gè)課時(shí)，實(shí)驗(yàn)課20個(gè)課時(shí)， 存在教學(xué)內(nèi)容多，而課時(shí)少的矛盾。如何對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精煉的選取，哪些內(nèi)容需要重點(diǎn)突出，哪些內(nèi)容只需簡(jiǎn)單略過，目前在梧州學(xué)院都沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來引導(dǎo)任課教師，全靠教師對(duì)該課程的理解，這就造成教學(xué)內(nèi)容不能統(tǒng)一的問題。

（二）教學(xué)資源不足，實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊

隨著日益擴(kuò)大的招生計(jì)劃，學(xué)校配備的硬件教學(xué)資源就跟不上了。主要表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)跟不上，實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，實(shí)驗(yàn)所用的芯片還是幾年前所用的74LS系列等。如何充分利用現(xiàn)代多媒體教學(xué)軟件資源來彌補(bǔ)硬件資源的不足是亟待解決的問題。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊單一，缺乏創(chuàng)新性，與數(shù)字電子技術(shù)的飛速發(fā)展趨勢(shì)不符

“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，不僅要求學(xué)生掌握一定的理論知識(shí)，同時(shí)還應(yīng)具有一定的動(dòng)手能力。但是目前梧州學(xué)院該課程的實(shí)驗(yàn)課所采用的依舊是幾年前的數(shù)字實(shí)驗(yàn)箱及配套的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，該實(shí)驗(yàn)箱能提供的大部分是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，且采用的實(shí)驗(yàn)芯片也是TTL系列，與目前所使用的CMOS系列主流不符，造成陳舊知識(shí)和發(fā)展迅速快的數(shù)字電子技術(shù)不相符合的矛盾。最終導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高、動(dòng)手能力欠佳、教學(xué)效果不理想。

綜上所述， “數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)改革亟待進(jìn)行。

二、“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革的建議

筆者針對(duì)梧州學(xué)院在開設(shè) “數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程過程中所遇到的和存在的問題，結(jié)合多年來在該課程的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和實(shí)驗(yàn)教學(xué)三個(gè)方面，提出幾點(diǎn)建議。

（一）教學(xué)內(nèi)容

在目前采用經(jīng)典教材的基礎(chǔ)上，組織梧州學(xué)院電子教研室的所有教師，對(duì)教學(xué)內(nèi)容做精心篩選和設(shè)計(jì)。在教學(xué)內(nèi)容的選取上把握以下幾個(gè)原則。

1.對(duì)于一些重要的基本原理性的知識(shí)點(diǎn)，仍然是授課的重點(diǎn)內(nèi)容。這些知識(shí)點(diǎn)是 “數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”這門課程的基礎(chǔ)，也是整個(gè)數(shù)字電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，永遠(yuǎn)不會(huì)過時(shí)。如同建房子，無論房子建的多么華麗漂亮，地基一定要牢固才行。該課程本身也是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)其基礎(chǔ)性，所以一些雖然基礎(chǔ)但重要的知識(shí)點(diǎn)仍然是教學(xué)內(nèi)容的首選。

2.刪掉一些過時(shí)、陳舊的內(nèi)容。比如對(duì)芯片內(nèi)部電路的分析介紹，分立元件組成的電路分析，而突出強(qiáng)調(diào)芯片的外部特性和應(yīng)用電路等。在課時(shí)允許的前提下，適當(dāng)介紹市場(chǎng)上最新的常用芯片，讓學(xué)生能在課堂上接觸行業(yè)最前沿的芯片知識(shí)，并學(xué)會(huì)通過了解芯片資料介紹來分析和理解芯片的應(yīng)用電路。

3.專業(yè)基礎(chǔ)課最終是為后續(xù)的專業(yè)課程服務(wù)的，所以選取教學(xué)內(nèi)容時(shí)應(yīng)該充分考慮后續(xù)專業(yè)課程內(nèi)容的設(shè)置。

4.根據(jù)梧州學(xué)院學(xué)生的基礎(chǔ)和水平來設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。梧州學(xué)院屬于一般的本科院校，學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)較差。同時(shí)也要根據(jù)梧州學(xué)院對(duì)于不同專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃來設(shè)置教學(xué)內(nèi)容。

在以上幾個(gè)原則的基礎(chǔ)上制定出適合梧州學(xué)院學(xué)生教學(xué)內(nèi)容的統(tǒng)一規(guī)范，這樣既考慮了梧州學(xué)院的實(shí)際情況，也能考慮教學(xué)課時(shí)與教學(xué)內(nèi)容的兼容性，最大限度地保證在有限的課時(shí)中設(shè)計(jì)出最適合梧州學(xué)院學(xué)生發(fā)展的教學(xué)內(nèi)容。

（二）教學(xué)手段

目前梧州學(xué)院的教室大部分都配備有多媒體，而梧州學(xué)院的教師大部分采用的教學(xué)手段就是板書加多媒體教學(xué)課件，教學(xué)手段相對(duì)單一。如何有效利用多媒體教學(xué)資源來為教學(xué)服務(wù)，也是值得考慮的一個(gè)問題。如前所述，梧州學(xué)院實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，針對(duì)這個(gè)問題，完全可以利用現(xiàn)在的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù) EDA （Electronic Design Automation）來彌補(bǔ)這個(gè)缺陷。將EDA技術(shù)引入課堂教學(xué)，不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式下教學(xué)手段單一、理論教學(xué)枯燥的問題，還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性[2]。同時(shí)也可以從網(wǎng)絡(luò)上下載或者自己動(dòng)手制作一些生動(dòng)活潑的教學(xué)課件，加上傳統(tǒng)的板書教學(xué)，多種教學(xué)手段結(jié)合，將能最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，讓枯燥的課堂教學(xué)變得靈活有趣。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)

“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，包括20個(gè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，如何在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)資源的基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，是教學(xué)改革應(yīng)該考慮的問題。目前梧州學(xué)院使用的實(shí)驗(yàn)箱還是幾年前的陳舊設(shè)備，對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也只是一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過筆者和同事多年的教學(xué)實(shí)踐，并參考其他院校對(duì)該課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的安排，計(jì)劃將20課時(shí)的實(shí)驗(yàn)課時(shí)分成8課時(shí)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和12課時(shí)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。考慮到梧州學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室只能完成簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，對(duì)于設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)可以借助計(jì)算機(jī)仿真軟件。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具EWB（Electronics Workbench，電子設(shè)計(jì)工作平臺(tái)）軟件，是目前電工電子類專業(yè)課計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)中使用口碑較好的一款軟件。因?yàn)樵诒姸嗟碾娐贩抡孳浖校珽WB是最容易掌握的，相對(duì)其他EDA軟件而言，它是個(gè)較小巧的軟件，但其仿真功能十分強(qiáng)大，能接近100%地仿真實(shí)際電路的結(jié)果。使用EWB軟件既可演示復(fù)雜系統(tǒng)的未知結(jié)果，又可改變系統(tǒng)參數(shù)，演示系統(tǒng)隨參數(shù)變化的結(jié)果或趨勢(shì)[3]。最后通過一個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)來作為實(shí)驗(yàn)課的考核，這個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在梧州學(xué)院的 “電子制作中心”完成。將仿真的電路真正做成印制板電路，讓學(xué)生真正動(dòng)手設(shè)計(jì)完成自己的第一個(gè)電子作品。這樣不僅能讓學(xué)生深刻了解整個(gè)電子產(chǎn)品的制作過程和工藝，同時(shí)強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)的概念，還能讓學(xué)生從心底里體會(huì)到作為一名電子設(shè)計(jì)工程師的自豪。更重要的是培養(yǎng)了他們電子制作的興趣，為梧州學(xué)院參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽和全區(qū)電子設(shè)計(jì)大賽做好后備力量的培養(yǎng)。

經(jīng)過對(duì)該課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的改革，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和動(dòng)手能力都得到顯著的提高。

三、小結(jié)

“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”的教學(xué)改革是一個(gè)不斷探索的過程，隨著數(shù)字電子技術(shù)的飛速發(fā)展，教學(xué)如何更好地為社會(huì)服務(wù)，是每一個(gè)高校教師值得深思的問題。

[1]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]郁玲艷.“數(shù)字電路”教學(xué)改革探討[J].中國(guó)電力教育,2010（30）:80-81.

[3]尹淑娟.《數(shù)字電路》課程教學(xué)改革初探[J].科技信息,2010（28）:772.

G642.4

A

1673-8535（2012）01-0090-03

2 0 1 1-1 0-0 9

2 0 1 1年度新世紀(jì)廣西高等教育教學(xué)改革工程立項(xiàng)項(xiàng)目（2 0 1 1 J G B 1 2 7）階段性成果；梧州學(xué)院院級(jí)教改項(xiàng)目（w y j g 2 0 1 0 C 0 1 8）階段性成果

廖秋香 （1981-），女，四川樂山人，梧州學(xué)院電子信息工程系講師，研究方向：圖像處理。

郭慧 （1981-），女，廣西蒼梧人，梧州學(xué)院電子信息工程系講師，研究方向：電路與系統(tǒng)。

高 堅(jiān)）