对《数字电子技术》课程教学改革的探索和实践

李东勤，常郝，王芳（安徽财经大学管理科学与工程学院，蚌埠 233030）

对《数字电子技术》课程教学改革的探索和实践

李东勤，常郝，王芳
（安徽财经大学管理科学与工程学院，蚌埠 233030）

0　引言

《数字电子技术》是电类专业的核心基础课程。课程的主要任务是让学生了解数字电子技术的基本理论，掌握各种数字电路的分析方法和设计方法，是后续计算机原理、单片机、EPA等课程的先行必修课，具有理论性和实践性都很强的特点［1］。

自高教改革以来，我校也不断开展工程素质教育，紧紧围绕“卓越工程师”和“高级应用型专业人才”的培养目标，积极开展教学改革的探索和实践。通过更新人才培养计划、调整教学内容、改革教学方法等手段，达到调动学生学习兴趣和积极性，提高教学质量，提升《数字电子技术》课程建设水平的目的。但随着计算机技术的日新月异，社会对计算机人才实践能力、综合应用知识能力不断提出更高更新的要求［2］。为适应新形势下的需求，从人才培养需求出发，我们对数字电子技术在理论教学和实践教学进行了教学探索和改革。

1　理论教学改革

高校教师在承担教学和科研的同时，更主要的是培养学生的创新能力和专业素养。传统的教学模式只是填鸭式的理论教学模式，学生只是被动地接受知识，缺少思考和积极参与。对于很多复杂的电路图也是望而生畏，只能机械地听教师分析，进而使学生丧失了学习该课程的兴趣和积极性［3-4］。

我校《数字电子技术》的理论课时由以前的72学时降为了现在的54学时，因而应该从专业的应用出发，基础理论知识以“必需够用”为度，深入浅出，讲清原理，突出基本概念。对于组合逻辑电路模块主要讲解编码器、译码器和数据选择器，重点讲解分析方法、外观特性和应用方法；对于触发器应该将重点放在分析方法、功能特点的归纳和应用上；对于时序逻辑电路模块应主要讲解寄存器和计数器；对于半导体存储器、可编程逻辑器件和硬件描述语言等内容可作简单介绍，主要留给学生自行学习。

除基础知识之外，还应增加“提高”和“引申”内容。电子技术的核心是器件，因此应注意与时俱进地向学生介绍新型、高性能的电子器件，进而开阔学生的视野。

好的教学方法是实现教学目标的保证。采用多媒体和板书相结合的教学手段，特别是电路的分析，一定要采用板书形式，降低授课的难度和速度，带着学生一起分析和思考；同时结合提问、设计问题、动画演示等方法调动学生学习的积极性。要随时根据学生的课堂反应，采取相应的教学手段。在制作电子课件时，建议不要使PPT成页地出来，而是一行一行地出来，这样学生可以跟着你的思路走，不至于走神；有些动画，可以一点一点的出来，这样一步一步的引导学生去理解。每节课结束后都要对本节课的重点、难点加以归纳总结，让学生对本节课的知识点有一个整体的认识。下节课之前要对前一节课的知识点进行一个简单的回顾，起到承前启后的作用。

目前，国内外的很多学校正在积极探索项目教学法在课堂上的应用。所谓项目教学法就是教师和学生以团队的形式共同实施一个完整的项目而进行的教学活动［5］。在课堂教学的过程中，可以通过制定具体项目让学生对所学知识点更好地理解和灵活运用。例如在介绍完译码器和数据选择器后，可以制定一个组合逻辑电路设计项目。例如项目任务如下：用两片双4选1的数据选择器74HC153和3线-8线译码器74LS138构成16选1的数据选择器。

项目的具体设计和实施完全交给学生自行完成。可以根据班级实际人数，将学生分为若干组。各小组通过收集资料和小组间的讨论与研究，确定本小组的项目实施方案，并通过Multisim仿真软件搭建电路，验证设计的合理性和正确性。Multisim软件直观的图形界面、丰富的元器件库、丰富的测试仪器仪表和完备的分析手段，不仅能把抽象深奥的理论知识直观形象地展示在学生面前，而且充分调动了学生学习的积极性和主动性。最后以小组为单位打包提交最终实施方案。

在具体设计过程中，学生需要根据项目任务明确各功能模块间的逻辑关系，各个逻辑器件之间的级联关系，输入与输出之间的逻辑关系。在本项目中为了能从16个数据中选择其中一个，必须用四位地址输入A3A2A1A0给出16个代码。但每个4选1数据选择器只有两位地址代码输入端，因此可以首先用A3A2的四个代码（00、01、10、11）从四个4选1数据选择器中选出一个，再用A1A0的四个代码从选中的这个4选1数据选择器的四个输入数据中选出一个，经过输出端的或门送至输出端。为此，需要用74LS138将A3A2的00、01、10、11四个代码译成的四个输出低电平信号，分别接到四个4选1数据选择器的选通控制端和上。这样就可以得到如图1所示的电路。当然同样的项目根据不同的分析过程，可以得到不同的设计方案。

图1　

教师可以利用课前15至20分钟，给某两个小组进行一下成果的展示，同时给出适当的点评，让学生对自己小组的实施方案有个更明确的认识，促进大家之间的相互学习。学期结束之前要保证每个小组都有一次上台展示的机会。通过这个具体的项目不仅可以使学生更好地掌握利用译码器和数据选择器进行组合逻辑电路的设计方法，而且可以增强学生的团队合作精神。

“一卷定输赢”的传统评价模式造就了一批平时不爱学习，专靠考前突击，临时抱佛脚的学生，有的就可以通过，甚至个别学生还会取得一个不错的成绩，从而使得很多学生对课程的知识点并不能真正掌握，更谈不上能够融会贯通、灵活应用；而且还伤害了大部分学生学习的积极性，不利于高校优良学风的建立。采取灵活多样的考核方式，可使学生掌握数字逻辑电路的基本分析和设计方法，具有应用数字逻辑电路解决数字逻辑问题的能力，可真正反映学生综合知识和技能的掌握程度、分析解决问题的能力，为以后学习专业课及从事数字电子技术领域的工作打下扎实的基础。

在进行成绩考核时可将综合成绩分成平时成绩和期末成绩两部分。平时成绩包括课程教学过程中的考勤、作业、课堂交流与提问、项目设计。其中，项目设计就是课堂教学过程中给学生安排的若干具体项目；作业就是抽取每章的部分课后习题，用以检查学生对该章知识点的掌握情况；课堂交流和提问主要是调动学生课堂学习的积极性和主动性，对当时正在讲解的知识点设计一些问题供学生思考，迫使他们必须认真听课、认真思考。期末成绩主要由期末试卷成绩来决定，采用闭卷笔试，是对该课程知识点全面和综合的考查。最终的成绩结构为：平时考核占50%，期末考核占50%。其中平时考核成绩中考勤、作业、课堂交流与提问占20%，项目设计占30%。

2　面向应用，改革实践环节

实践教学是高等教育教学的重要组成部分，是培养学生动手能力、认知能力和创新能力的重要环节。数字电子技术是一门实践性很强的基础课程。通过实践教学培养学生的工程素质显得尤为重要。其实很多学生在学习该课程时，仅仅是为了获得其学分，对于数字电子技术究竟能干什么，有什么作用，他们并不是很清楚。通过实践环节，可以让学生认识学习该课程的目的和意义，进而可以调动学生学习的积极性和主动性。

以往我只关注学生对知识点的掌握，而忽略了学生的实际应用和动手能力。在实践环节中，存在一些学生，他们平时理论知识掌握地很好，但实践能力却相对薄弱。他们不懂得如何分析问题以及将所学知识融会贯通去解决问题。因而在实践环节中，我更加注重培养学生的分析问题和解决问题的能力。

从实际应用出发，减少基础验证型实验，增加了设计型和综合型实验。在原有的组合逻辑电路的设计、时序逻辑电路的设计的基础上，增加了简易数字钟设计和智能售货机控制电路的设计等实验内容，进而提高了学生综合分析能力和设计技能。

该实验课程以往的考核方式是按照学生实验的平时表现和实验报告给出一个分数。这样的考核方式让部分学生钻了空子，他们会在有教师注意自己的时候就认真做，教师不注意时就找机会抄一下其他同学的电路图或数据应付教师检查。这样，并不能起到真正的实验目的。为适应新形势下对高级应用型专业人才培养的需要，对该实验课程采取灵活多样的考核方式，使学生能够真正运用所学知识解决实际问题，掌握科学研究与工程实践的基本方法，提高实践和创新能力。考核方式着眼于科学全面地评价学生的综合素质，强化知识应用能力和创新能力的考核，重视学生个性化的发展和创造力的培养；同时坚持严格评分标准，确保学生成绩评定中的公平、公正、公开。

将综合成绩分成平时成绩和期末成绩两部分。平时成绩包括实验教学过程中的考勤、课堂交流与提问和实验报告。其中，课堂交流与提问主要是调动学生实验的积极性和主动性，对当时所做实验的原理、实现方法等设计一些问题让学生回答，迫使他们必须认真做好实验前的预习、认真思考实现方法，而不是简单的连线；实验报告就是每次实验结束后的一个纸质材料，用以记录实验原理、实现方法、实验数据以及实验过程中遇到的问题和解决方案，迫使学生对每次实验都作出认真的分析和总结。期末考核形式根据本学期所学内容，给出若干个综合性实验题目供学生随机抽取，根据实际操作完成情况以及回答问题情况给出实验期末考试成绩。最终的成绩结构为：平时考核占50%，期末考核占50%。其中平时考核成绩中考勤和课堂交流与提问占30%，实验报告占20%。

3　结语

我校《数字电子技术》课程教学改革，通过调整课程内容、改进教学方法、改革考核机制、改革实践环节等举措，已经取得了较好的成就。学生对该课程的学习兴趣和积极性有所提高，为其在后面的相关学习打下了良好的基础。

［1］林建．卓越工程师培养的质量保障［J］．高等工程教育研究，2013（2）：24-40．

［2］李永坚，黄绍平，李靖.“卓越工程师”培养要重视教学方法改革［J］.中国大学教学，2012（11）:63-65.

［3］于明军．关于数字电子技术基础课程教学改革的探讨［J］．赤峰学院学报（自然科学版），2014，30（10）：31-32．

［4］吴正玲.数字电子技术课程教学改革的研究与实践［J］.吉林化工学院学报，2014，31（12）：56-59．

［5］白顺先，樊荣.项目教学法在《数字电子技术》课程中的探索［J］.现代计算机，2015（5下）:26-29.

Digital Electronic Technology；Teaching Reform；Evaluation System；Experimental Teaching

Exploration and Practice of the Teaching of Digital Electronic Technology Course

LI Dong-qin，CHANG Hao，WANG Fang
（College of Management Science and Engineering，Anhui University of Finance&Economics，Bengbu 233030）

1007-1423（2015）30-0036-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.30.010

李东勤（1981-），女，江苏盐城人，硕士，讲师，研究方向为图像处理、数据挖掘、推荐系统

2015-08-20

2015-09-20

《数字电子技术》是电类各专业核心基础课程，紧紧围绕“卓越工程师”和“高级应用型专业人才”的培养目标，从课程内容、教学方法、考核机制和实践环节等方面进行探索和实践。实践证明是切实可行的，提高课程的整体教学效果。

数字电子技术；教学改革；评价体系；实验教学

安徽财经大学教研项目（No.acjyyb2014124）、安徽财经大学教研项目（No.acjyyb2014103）

Digital Electronic Technology is a core basis course for electrical majors，the goal is to cultivate the preeminent engineer and advanced applied specialist.Studies and practices the teaching by design of course content，teaching theory，examine method and experiment teaching.The practice proves that the construction is effective and can help promoting the overall teaching quality of the course.