數字邏輯電路課程教學探討

摘要:《數字邏輯電路》是一門理論性、實踐性很強的專業基礎課，本文從理論教學、實驗教學、激勵式的教學管理辦法三方面的教學內容和方法進行研究。將理論教學與實踐教學融為一體，從而激發學生學習的積極性，培養學生分析問題、解決問題的能力，提高該課程的教學質量。

關鍵詞：理論教學實驗教學激勵式的教學管理辦法

0 引言

《數字邏輯電路》是一門涉及多種專業的基礎性學科，又是一門理論性、實踐性較強的基礎課。在教學中的困難是學生往往感到很抽象、枯燥無味、學習積極性普遍不高。在這種情況下，如何讓中職學生學習掌握這樣一門學科，教學方法顯得特別重要。中職學生知識基礎比較差，但智力素質并不差。他們的思維敏捷，動手能力較強，對新事物、新觀念容易接受，適應性強。所以，我們必須注重發掘他們的潛力，努力實施“因材施教”，改變“填鴨式”的傳統教學方法，加強實踐教學環節，培養學生的操作能力，同時配合激勵考核方式，逐漸培養對《數字邏輯電路》學習興趣和學習信心，從而掌握數字邏輯電路的基本理論知識，并從試驗教學中理解和運用數字邏輯電路。本文將主要從活躍課堂教學、實驗教學、激勵式的教學管理三個方面來實現。

1 課堂理論教學

1.1 課前準備 做好課堂教學，備課是基本環節，在備課過程中應認真鉆研教材、熟悉教材，廣泛參閱文獻資料，確定教學重點和難點，注重從學生實際出發，以“學生為本”[1]，科學、合理設計各種教學方法、手段和板書，充分體現以學生為中心來備好每一堂課。

1.2 實施課堂教學 課堂“開場白”關系到整節課的效果，它既要吸引學生的注意力，又要讓學生感到有樂趣，要能激發起他們的求知欲。而采用講述生活中健康的、幽默的、學生關注的且與本節課內容有關的有趣事情，甚至是新聞中的事情或者是一則笑話，作為課堂的開始，可以取到好的效果。講課中應注意以下三個問題:其一，運用幽默的語言、體態語言活躍和渲染教學氣氛，既能融洽師生關系，又能加深學生記憶。其二，課堂提問。好的課堂教學提問，教師一定要精心設計。教師只有善于提問，才能使學生的求知欲由潛伏狀態轉入活躍狀態，促進學生的思維運動。增進師生交流，活躍課堂氣氛；同時獲得信息反饋。提問要注意問題的難度，把握發問的時機。其三，充分利用現代化教學手段[2]。《數字邏輯電路》這門課電路圖既復雜又龐大，利用現代化教學技術、運行虛擬學習環境[3]，創設情景化教學環境，讓學生們在仿真軟件中親眼看到電路的動態變化，邏輯功能的變化，從而使學生更直觀地理解問題，使教學內容生動形象。并且教會學生使用手機到移動學習平臺上進行深入的學習和研究[3]。

1.3 課堂教學經驗總結 學生的學習情況在不斷的變化，不同的班級，不同的學生，及相同的班級，相同的學生在不同時期也是存在差異，所以經過一段時間的教學，應該善于總結和改進，對于同一課程有幾種不同方案的教學方式，以便在課堂中可以根據實際情況做臨時調整。

2 實驗教學

教學中不僅要重視理論知識，更要注重實踐技能的培養和訓練。實驗是本課程的重要組成部分，通過以學生為主體設計的實驗，可以使學生學會查閱產品手冊、擬定實驗方案、選擇與配置實驗設備、查明與排除故障和分析實驗現象，從而鞏固、加深和拓寬學生對課程內容的理解，培養分析、設計和調試數字系統的能力，培養學生的動手能力，激活學生創新思維。[3]下文是制作“循環彩燈”實例教學。

2.1 對要實驗教學的內容進行課堂知識講解及原理說明 該電路（如下圖）由CD4069的兩只非門電路組成一個簡單的多諧振蕩器，振蕩頻率由RC參數決定，振蕩器產生的脈沖信號送至十進制計數/分配器CD4017的脈沖輸入端CP（14腳），使計數器計數。隨著時鐘脈沖的輸入，CD4017輸出端Q0到Q9依次變為高電平1狀態。使相應的LED發光二極管點亮。讓學生嘗試改變電路參數觀察LED發光效果的變化。鼓勵學生開動腦筋采用不同顏色的LED可構成循環彩燈效果，還可以做成自己喜歡的形狀，如一箭穿雙心為例，先閃綠心，再閃紅色，最后兩心和箭一起亮，就這樣循環，其它形狀如做成名字、孔雀開屏、圓旋轉、流水形狀等等。這個電路包含兩塊邏輯電路知識，第一塊是脈沖信號發生器，采用非門組成的多諧振蕩器，也可以采用555定時器構成的多諧振蕩器，也可以采用施密特觸發器，通過這個試驗教學基本上覆蓋第六章脈沖信號的產生與整形全部的理論知識形象的講解，比單純的課堂教學效果要好的多；第二塊內容是分配器，本試驗采用CD4017主要是考慮到學生購買器件的方便與電路制作較簡單，也可以采用教材第三章中的74LS139S數據分配器來實現，總之教材中的第三章開始都可以采用簡單的電路制作的方式來教學，既可以提高學生學習的興趣，又可以取到很好的教學效果。

2.2 列出試驗所需電子器件清單，讓學生自己去購買元器件 通過購買這一環節讓學生對原器件熟悉的過程，同時還會認識一些其他的元器件。關于六反相器CD4069集成電路和十進制計數/分配器CD4017，讓學生自己去查閱產品手冊了解他們的功能和作用。另外如果學生有興趣，可以對用到電子元器件做大致介紹，讓他們能夠對電子原器件的基本知識有一定的了解。

2.3 讓學生開始動手制作 以上兩個步驟都準備好之后，就可以安排實驗制作，讓學生先畫好原理圖，在轉換成線路連接圖，之后在PCB萬能板上焊接原器件與及連線走圖，通電調試之前要讓學生做好連線檢查，避免上電就燒壞器件影響實驗進度。

2.4 實驗總結與評比 最后讓學生根據自己實驗過程寫出實驗報告，特別是寫出調整電位器以及改變一些參數得到的不同發光效果。通過這樣一些綜合性實驗，不但可以增強課堂教學的直觀性、實踐性、趣味性，能夠調動學生學習的積極性，也使得學生對抽象的電子理論知識有更深的理解，還加強了他們的實際操作技能。

3 激勵式的教學管理辦法

要讓學生學好本課程還需要一套相應的激勵式的教學管理辦法。數字邏輯電路這門課程，大致可以分為兩個階段，前三章是本課程的基礎，也是教學中的關鍵，根據實際教學的經驗，這三章在教學前期如何引導學生產生興趣是決定教學是否成功，在這個階段的教學應該參考如下兩點做法。其一、放慢教學進度，化解理論難度，幫助學生明確目標，樹立信心，激發學生興趣。根據學生的實際情況，采用各種辦法和“手段”，以學生掌握基本知識和產生學習興趣為目的，做相應的教學進度調整。其二、及時肯定成績，進行充分的激勵，形成一種上進的氛圍。對于有努力學習，且學習較好的學生及時進行獎勵，通過這種方式來帶動其它學生的學習熱情。后五章是運用階段，這階段的教學，應以實驗教學為主，理論教學為輔。讓學生在實踐中學習、在實踐中進步。

4 結束語

采用以上措施，在《數字電路邏輯設計》課程的教學中取得一定效果，教學改革是一個長期過程，它需要在實踐中不斷深入與完善[4]。當然，隨著數字時代的進步和課程教育改革的深入，數字電路的教學工作仍存在大量有待探討的問題。如何處理課程體系內課程的相互關系，如何細化理論、實驗和實用設計立體化的課程體系是我們進一步要解決的課題。

參考文獻：

[1]李曉燕.堅持以學生為本的教學理念[EB/OL]，[2007-09-27].

[2]黃榮懷，宋文官.架設橋梁———高等職業教育現代教育技術的應用[M].北京:高等教育出版社，2005.

[3]黃河清.基于云計算的商業化智能移動學習系統研發[J].中國商界2011（12上）: 388-389.

[4]朱幼蓮.數字電路課程的教學改革與實踐[J].江蘇技術師范學院學報，2005(11):4.