《數字電子技術》課程教學改革與探討

鄭娜 白慶華

摘 要：數字電子技術課程是電類和工科非電類專業學生的必修專業基礎課。為適應社會發展和人才培養的需求，如何制定切實可行的教學方案成為各大高校面臨的新課題。文章針對數字電子技術課程理論性和應用性強的特點，對理論教學的教學方法、手段、考試模式，實踐教學的環境、內容以及網絡教學的引入等幾個方面進行了研究和探討。

關鍵詞：數字電子技術；理論教學；實踐教學；改革

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）05-0105-02

Abstract： The course of digital electronic technology is a compulsory basic course for students majoring in electrical engineering and electrical engineering. In order to meet the needs of social development and personnel training， how to make practical and feasible teaching plan has become a new task. According to the theories and applications characteristics of the digital electronic technology course， the teaching methods and the theory model of examination， the practical teaching environment， teaching content and network into several are studied and discussed in this paper.

Keywords： digital electronic technology； theory teaching； practice teaching； reform

一、概述

數字電子技術課程是電類和工科非電類專業學生的必修基礎課。數字電子技術在科技領域的應用比比皆是，例如通信工程、測控技術、自動化技術等。雖然數字電子技術非常重要，但是目前各大高校普遍減少了數字電子技術課程的教學學時，這就迫切要求高校教師設計出切實可行的教學方案，能夠在有限的教學學時內傳授更多的知識，提高教學質量，為學生后繼專業課程的學習打下堅實的基礎。文章從理論教學和實踐教學兩個方面對電子技術課程的教學改革進行了探討，以期達到改善課堂教學效果，提高學生動手和創新能力的目的。

二、理論教學改革與探討

（一）教學手段的改革

傳統的教學手段是黑板加粉筆，在教學過程中不能做到電子電路的實時分析和理論驗證。目前我學院廣泛使用多媒體技術與EDA軟件相結合的教學手段，不僅使理論分析得到了印證，還可以使課堂教學生動形象，學生對于知識的理解和運用更加深入。除此以外，對于部分知識的講解還可將動畫、視頻等結合進去，例如PN結的形成過程、三極管和場效應管的導電原理、橋式整流電路的原理等，起到了事半功倍的效果。

（二）教學方法的改革

傳統的數字電子技術教學偏重理論知識，內容講解過細，強調知識的灌輸，這就導致了老師講、學生聽，學生學習主動性不高、獨立思考能力和自學能力差的結果。從根本上改變教學現狀，使學生變乏味為有興趣的教學方法的改革值得探討。

啟發式教學一直是教學方法的老調重談，我們要采用的啟發式教學不僅表現在課堂活動的形式上，而關鍵在于講授內容的實質上，即教師能否以自己的講授激發起學生的思維活動，產生共鳴。這就要求教師在授課過程中靈活做到：1.由慣用的順序法變為倒敘法。讓學生的正向和逆向思維同時得到鍛煉，促使學生多動腦，有利于學生進行創造思維。2.改變常用的聚合思維，培養學生擴散思維。擴散思維是一種多向展開的思維形式，其特點是迅速、靈敏、流暢，問題的變通思考敏捷靈活，隨機應變。有利于學生敢于提出不同的新見解、新方法。3.由學生單一做作業變為綜合訓練。樹立解題由單一答案變為多種答案，亦可選擇實用性強、有趣、有代表性的設計性題目，激勵學生把學到的知識相互滲透，融會貫通，綜合運用所學知識，激發新思路的誕生。4.變四平八穩的教學為“互動式”教學。通過營造師生共同參與討論，激發創造靈感的氛圍。

（三）考試方式的改革

各高校該門課程的考試一般都采用閉卷考試的方式，而學生最終的成績將由期末考試成績和平時成績共同組成，這樣做容易導致學生平時不努力，考前下狠功的現象出現。

我學院對于數字電子技術課程的考試進行了改革，基于以下兩點：1.教考分離，并要求三年內試卷不可有相同題目出現，增加分析題、設計題和綜合性題目的比重（占50%左右），這樣做既可以考察任課教師的教學水平，還可以使考試內容不局限，鍛煉學生的應用能力，可謂一舉兩得。2.平時成績中取消了考勤成績，但若學生缺課1/3學時不可參加考試。取而代之的是課堂提問、小組討論和隨堂小測評環節，有利于教師隨時了解學生的內容掌握程度。日常考核評價學生的學習態度、職業素養；分階段測試考查學生的專業理論知識[1]。

三、實踐教學的改革和探討

實踐教學是理論教學的補充和延續，與理論教學相輔相成。改革實踐教學，注重學生創新能力的培養也是重中之重。

（一）實驗教學改革

本學院針對數字電子技術課程實踐教學制定的培養方案中，包含實驗教學和課程設計兩個部分。而實驗教學獨立設課，學時由原本的12學時增加到20學時，同時壓縮驗證性實驗，加強了綜合設計性實驗，重點放在學生的綜合應用能力與創新能力的培養上。實驗成績包括預習成績、每次實驗考核成績、實驗報告成績和實驗考試成績四個部分。實驗考試時要求學生綜合利用所學知識按照設計題目，設計出電路，說明工作原理，并做出其實物，思維創新能力和動手能力都得到了鍛煉。

（二）課程設計的改革

課程設計教學環節處于教學模式的最頂端，為“卓越工程師”的培養打下了堅實的基礎。原來的課程設計采用傳統的74系列芯片來實現設計功能，存在連線復雜、成本較高、調試和故障檢測難度大、設計周期長、電路不易改變、設計過程枯燥、學生興趣不高等問題，與實際工程應用脫節較為嚴重，缺乏對學生綜合能力、工程實踐能力和創新能力的培養[2]。我學院于2006年將EDA技術融入到數字電子技術課程的教學改革與實踐中，并不斷更新軟件和設備，目前我學院采用Quartus Ⅱ11.0版本軟件代替了原有的MaxplusⅡ軟件；實驗箱包含LED、按鍵、撥碼開關、數碼管、液晶屏、蜂鳴器、時鐘模塊等多種外設，同時配套實驗案例層次化，使初學者能在較短時間內對FPGA形成較為全面的認識。基于項目的設計理念，從原理圖層次化設計到編譯、仿真、鎖定引腳、下載運行、調試，使學生真正了解工程化、實踐化的教學理念，激發了學生的學習興趣。

（三）加大實驗室的開放力度

以往學生上完實驗課程后，便沒有接觸實驗的機會。我校為此要求實驗室全部開放，為學生提供實驗資源和場地，給學生提供更多的機會。目前我學院已經組建若干創新能力培養小組，小組成員可以利用實驗室提供的全面實驗耗材，如各類芯片、電焊工具、面包板、創新實驗臺等，讓實驗技能強的學生完成一些小發明、小制作，從學生的被動學習轉變為主動設計。既提高了實驗室的使用價值，也使學生的聰明才智得到了充分地發揮。同時動手能力差的學生也可以與其他學生共同學習、互相切磋，以提高實踐能力。

四、網絡教學的引入

互聯網已經普及到我們生活的各個角落。目前我們采用傳統教學與網絡教學相結合的模式。具體內容包括：1.自主研發了優秀的多媒體網絡教學課件，理論教學方面還包括答疑討論、課程問卷、教師資源、課程作業、試題試卷庫、在線測試等功能；實踐教學包括實驗內容、實驗過程、實驗注意事項、實驗報告的書寫規范、課后思考等；2.加入了基于網絡環境的實驗仿真軟件（Multisim軟件），可以通過軟件的仿真實驗具有交互性與實時性的優點，來加深學生在設計過程中對于理論知識的掌握；亦可間接地在一定程度上增強學生的實際操作能力，例如設計、調試等方面的經驗[3]。

五、結束語

這些年來，雖然我們已經在數字電子技術課程的教學過程中取得了一定的成果，也獲得了學生的好評，但是隨著時代的進步，電子技術作為一門專業基礎課也應該不斷地更新變革，以適應社會發展的需要。但課程改革任重而道遠，我們還需在教學內容、教學模式、教學方法與手段等很多方面進行更加深入地探索。

參考文獻

[1]王樹瑾，陰奇越.《電工電子技術》課程“教學做”一體化教學模式的研究[J].科技創新導報，2011（4）：190.

[2]劉艷昌，李琳芳，余周，等.“三位一體”的數字電子技術課程教學改革[J].河南科技學院學報，2016，36（8）：100-102.

[3]劉紅晶.Multisim在《電工基礎》教學中的應用與實踐[J].杭州國際海運職業技術學報，2016（1）：48-51.