《数字电子技术》教学改革的研究

王虹

摘 要：数字电子技术应用专业课程不同与模拟电子技术课程，它理论性强，很难理解，原理又比较抽象，专业术语、概念较多，与中职学校的学生过去所学的知识联系非常小，中职学校的学生理解领会教材会感到十分吃力，如何能够让学生对此产生兴趣、提高教学质量，本文论述了本门课程教学的重要性，同时结合教学经验，给出了教学改革的参考意见。

关键词：数字电子技术；EDA技术；FPGA

《数字电子技术》基础教学划分为理论教学、实验教学、课程设计三部分。通过这三步的学习，将理论课、实验课和课程设计三个教学环节有机地结合起来，使学生打下良好的电子技术基础。

1 理论教学改革

1.1 由设计实例或工程实际问题引入课题

在介绍一些重要章节前，列举一个设计实例或工程实际问题，通过分析、设计、引入相关知识和理论。例如：在学习中规模集成组合逻辑电路一节时，先让学生用已学过的SSI组合电路的设计方法。设计一个交通灯故障报警电路。交通灯有红、黄绿三色。只有当其中一只灯亮时为正常，其余状态为故障，要求用与非门实现。然后提出问题，“用SSI组合电路进行设计时，是以门作为电路的基本单元，我们能否用其它逻辑部件来实现这个电路的设计呢？”在给予学生一定的思考时间后，教师可以直接给出总是的答案：“本节将要学习的内容中，译码器、数据选择器这两种中规模逻辑器件都可以完成上述电路的逻辑功能”。

1.2 设疑激学

古人云：“学贵知疑，小疑则小进，大疑则大进，疑者觉悟之机，一番觉悟，一番长进”。只有不断提出问题，才能探究解决问题。设疑激学，就是教师用问题来启发学生思考，培养学生“生疑、质疑和释疑”的能力。提问方式的设计包括“何时提问”、“提哪些问题”、“如何提问”等等。这些问题可以是教师事先设计好的，也可以是学生提出的对学生共同感兴趣的问题。将相关知识有机地组织起来，进行探讨，激发学生的思维活动，引导他们分析解决问题。

1.3 运用多媒体等现代教学手段与传统教学相结合，提高教学的效率和效果

把基本内容做成多媒體课件，节省大量教学中板书的时间，典型电路通过仿真结果演示，加快学生对问题的理解，并激发学生的学习兴趣。灵活多变应用现代教学手段，突出该课程中逻辑性强的特点。与传统教学相结合，对重点及难点内容进行透彻清楚的讲解，加深学生对该问题的理解。

2 实验教学改革

2.1 现场教学，讲练结合

将课堂讲授与技能训练合理结合，有些教学内容可以安排在实验、实训中进行。边讲边练，讲练结合。边讲边练主要用于介绍集成电路工作原理后，由学生对电路的功能及外部特性进行测试：练讲结合则是由学生根据集成电路的功能表对电路进行测试。而后由老师和学生对测试结果进行讨论，归纳总结，以加深对理论的理解。这样，将教学过程放在实验、实训中，有利于学生实现由感性到理性的自然过渡。在边学边练中更深刻地领会所学知识，在头脑中建立起理论与实际的联系，使学生逐步提高学习能力和实践技能。引导学生将基本理论、基本分析方法应用于解决实际问题。

2.2 为加强对学生实践动手能力、创新能力的培养

将数字电子技术基础实验教学从原来课程内实验改为单独开设实验课程，加大了考核力度。由原来只有验证性实验改为分三个层次，即验证型实验，设计型实验和综合型实验，逐步增加综合型、设计型实验教学内容。要求设计型和综合型实验占70%以上，从而使学生除掌握各种常用数字电路器件的功能与外部特性，掌握分析数字电路的一般方法外，加强了设计能力的培养，特别是应用器件能力的培养，实现强化学生分析解决问题的能力和创新意识的主旨目标。

2.3在实验教学过程中大量开展综合设计性实验

在实验设备、器件库的建立上都有一定的难度，采用与计算机仿真相结合，运用仿真软件进行电路的分析与设计训练，虚拟数字仪器设备、大型系统的操作和EWB虚拟实验台的模拟，扩大了学生参与和实际练习的机会，既弥补了硬件设施的不足，又提高了学生计算机软件应用能力，获得很好的教学效果。通过理论课程的学习和实验课程的实践，学生已基本掌握数字电子技术基础知识和基本技能，但对应用电子技术专业的学生来说，更需掌握对电路组成、电路的分析与设计，加强综合能力的训练。

3 课程设计改革

为了进一步培养学生的实际设计电路的能力，我们开设了《数字电子技术》课程设计，在课程设计中引入了EDA技术和FPGA理念。课程设计把基本实验和EPGA综合性、设计性实验结合起来，提高了学生对基础理论知识和基本实验技能运用能力的同时，使学生掌握各种仿真软件的应用，认识电子电路“自上而下”的现代设计方法，结合设计性、综合性、创新性题目，培养学生对新知识掌握和应用能力，彻底改变过去只有个别设计性实验的局面，促进了对学生实际动手能力和分析、设计能力的培养。要求学生综合应用电子技术的有关知识，完成一个较复杂的数字系统的设计，目的是对学生进行电子系统设计过程的全面训练，包括选题、查阅资料、理论设计、软件仿真、撰写课程设计报告等环节。鼓励学生进行课外电子制作，积极参与大学生电子设计竞赛，为学生提供必要的实验条件，将理论与设计融为一体，使学生在课程设计中提高运用所学知识进行设计的能力。

[参考文献]

[1]马永年.浅谈《电工学》课程考试的改革[J].教师论坛，2000，3.

[2]张晓琴.《电工、电子技术》课程教学改革实践[J].重庆职业技术学院报，2003，4.