数字电子技术校级精品课程建设*

◆袁小平 陈 烨 蔡 丽 徐书杰 牛晓玲 王都霞

数字电子技术校级精品课程建设*

◆袁小平 陈 烨 蔡 丽 徐书杰 牛晓玲 王都霞

从数字电子技术课程的教学内容选择、课程教学模式改革、教学手段改革、教学方法改革等方面，阐述中国矿业大学数字电子技术校级精品课程建设的改革思路与实践成果。该成果为国家级精品资源共享课的建设奠定基础，有助于进一步培养学生的自主创新意识和综合能力。

数字电子技术；精品课程；教学模式

当今世界科技进步日新月异，计算机技术、集成电路技术飞速发展，新技术、新器件层出不穷。数字电子技术是电子技术的一个重要组成部分，特别是近年来数字电子技术实现更加迅速的发展，数字化产品的大量涌现不断改变人们的生活、工作和学习环境，数字电子技术已经成为今后电子技术的主要发展方向。

1 及时跟踪现代电子技术发展的最新成果，精心研究选择课程教学内容

数字电子技术是电气信息类专业本科生一门重要的专业技术基础课程，具有较强的理论性和实践性。组合逻辑电路和时序逻辑电路是本课程学习的重点和难点，大规模逻辑器件是今后数字电子技术的发展方向，而A/D和D/A转换是数字电子技术和模拟电子技术的接口。通过本课程的学习，要求学生掌握数字电子技术的基本概念、基本原理和基本分析、设计方法，掌握数字电路的电子仪器使用方法和数字电路的设计、调试方法，培养学生分析、解决数字电路和系统问题的能力，提高学生对电子电路的应用能力。

近年来新器件、新技术层出不穷，电子设计自动化（EDA）技术为数字电子技术的发展提供强大的技术支持。课程组成员率先学习，努力掌握EDA技术，充分利用学院现有条件在本课程中积极开展EDA教学，及时跟踪现代电子技术的发展成果。如在本课程教学中引入虚拟电子工作台（EWB）进行理论教学和实验教学；由于学时的限制，对当今较为流行的复杂可编程逻辑器件（CPLD）及其开发平台MaxplusⅡ软件进行介绍，以扩大学生的视野。

在制订本课程教学方案时，努力处理好“理论”和“实践”、“稳定”和“变化”之间的关系；压缩TTL和CMOS、触发器等器件的结构与工作原理部分的内容，强调器件的外特性；把重点放在典型集成电路的介绍及应用分析和设计上；利用压缩出的学时，增加介绍电子技术应用实例和现代电子技术最新成就。根据课程组成员多年对数字电子技术课程教学内容和教材的研究，以及学生的学习效果，在课程教学过程中针对现有教材，在教学内容与讲授顺序等方面进行大胆改革与尝试，收到较好的效果。

2 改变传统的教学模式，充分发挥学生的主动性

长期以来，我国中小学教学实践中普遍采用“五段教学”的教学模式，这种教学模式由赫尔巴特及其弟子提出，后经凯洛夫等人赋予新的思想后流入我国。我国教育工作者根据教学经验、现代教育学、现代心理学理论，对其充实完善，形成人们今天常说的“传递—接受”教学模式。该类教学模式的基本流程是：激发学习潜能—复习以前授课内容—讲授新的知识—巩固应用—考查评价。虽然我国许多从事教育的专家对这种教学模式进行了深入研究与探讨，提出许多类型的教学模式，但是实质上属于以教师为中心的教学模式。这种教学模式的优点是有利于发挥教师在教学活动中的主导作用，有利于教师组织、管理与控制课堂教学活动；致命缺陷在于忽视了教学活动中学生的主动性、创新性，不能充分发挥学生在教学活动中的主体作用。

根据上述思想，既要确立教师在教学活动中的主导地位，又要确立学生在教学活动中的主体地位，提出“以学生为本”的教学理念。但是“以学生为本”决不能放纵“作业、实验、答疑、考试”等各个重要环节，决不能任意打破正常的教学秩序，而是对教师的知识提出更高、更快、更新的要求，要求教师充分利用有限的课堂讲课时间，既要授之“鱼”——讲授课程的精髓，又要授之“渔”——教给学生如何进行学习，要求学生掌握分析问题、解决问题的能力，掌握所学课程的整体结构和具体教学要点，充分激发学生的研究、创造潜能。此外要求教师既要充分考虑学生的“共性”，又要恰当兼顾学生的“个性”，采取灵活有效的教学方法因材施教。

如在数字电子技术课程教学中，为了不出现与课程模拟电子技术内容重复的现象，要对授课内容进行规划及优化。如果先修模拟电子技术课程，其中已经包含“半导体”的相关内容和知识，就可以给学生布置课后作业，让他们利用课下时间去查阅相关资料，完善自己的知识体系，启发学生如何利用半导体器件进行一些电子产品的设计。只需要学生提出设计思想和设计方案，不需要提供具体实现电路，最后在课堂上通过讨论和相互提问的方式完成教学内容。教师根据学生提出的问题，循序渐进地解答，内容由浅入深，逐步引导学生进入知识情境，帮助学生回忆以前所学知识。学生经过思考，提出一些创设性的、具有深意的问题；而教师在回答过程中则多联系生活实例，结合学科最新研究进展，使学生了解学科的最新研究进展，与时俱进，丰富知识体系，调动学习积极性和创造性，使学生充分发挥主导作用。

3 采用恰当的多媒体教学手段，提高教学质量，增强教学效果

随着教学方法的不断发展，传统的板书加挂图的数字电子技术课程教学模式已经落后，需要对其进行创新。随着信息技术的发展，计算机教学已经成为重要的教学手段，多媒体技术在教学中的应用也已经取得不错的教学效果。多媒体技术应用于数字电子技术课程教学中，教学质量也有进一步的提升。

首先，由于多媒体技术的平面呈现和三维甚至是立体呈现，使教学知识更直观地呈现在学生面前，生动的知识再现在吸引学生注意力的同时降低了知识的理解难度，其教学效果远不是教师语言讲解所能够比拟的；

其次，多媒体教学呈现的内容包含丰富的教学信息，通过观看一些图片和视频能够获得更多的信息量，提升教学效率；

第三，多媒体教学可以整合多种教学资源，将课件、动画等资料进行播放，实现交叉教学、综合利用、开拓学生眼界。

根据试用自己开发的数字电子技术课程多媒体课件进行教学的经验，认为教师应该根据课程的特点和教学内容、学生所接收的知识的难易程度来精心选择合适的多媒体表现形式，绝不能仅仅是计算机“文稿”简单代替“黑板+粉笔”，使得学生呆板地学习。课程组成员首先收集并观看国内电子系列课程的教学软件，然后对其内容和在课程教学中使用细节进行研究和讨论，最后认真研究国内外比较流行的教材，确定研制、使用多媒体课件的原则，设计数字电子技术多媒体课件。针对某些问题条件复杂、内容抽象不易理解的内容，利用Flash开发近30幅动画，不仅激发了学生的学习兴趣，有助于学生的理解与接受，而且能够突破教学中的难点，加大教学的信息量，提高讲课效率。

4 在课堂教学过程中注重多种形式的教学方法，培养学生的综合能力与素质

在课堂教学中努力把传授知识、培养学生综合能力与创新能力贯穿课堂教学始终。在教学过程中，课程组成员能认真履行教师职责，认真对待每一堂课，明确重点和难点，采用多种教学方式和规范化的语言向学生讲述教学内容，由此获得满意的教学效果。在教务处组织的教学评价活动中，学生对教师反映较好。笔者在教学中主要采用以下几种教学方式。

1）讲练式教学。“精讲多练、讲练结合、讲中有练、练中有讲”的讲练式教学模式，要求教师坚持精心设置教学计划，精心选择教学内容，精心编写教学讲稿，精心课堂讲授，要求学生自觉做到勤思考、勤提问、勤阅读、勤实践。

比如在讲授“卡诺图化简”内容时，教师在讲清基本概念、基本理论和基本方法后，选择一些具有典型意义的启发性、综合性题目，让学生到黑板上来完成，通过学生练习，教师适时点评，引导学生更好地理解与掌握课程知识。

2）探究型教学。探究型课堂教学就是以学生探究为主的教学。它是指教学过程是学生在教师的启发诱导下，以学生自主学习和合作讨论为条件，以现行教材为基本的探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供空间进行充分质疑、探究、讨论问题，使学生在个人、集体等多种解疑释惑的活动中，将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。

比如随着数字电子技术课程内容的不断深入，提出利用所学知识进行“数字电子钟的设计”。学生在电子钟设计过程中不断遇困难，根据提出的问题进行共同探索。

3）案例教学。案例教学法通常是指教师在课堂教学活动中通过对典型案例的深度分析，引导学生从特殊到一般、从个别到一般，深入学习、理解和掌握教材中的相关理论。为了在高校教学质量提高及高素质人才培养等方面发挥案例教学的作用，应对案例教学的理论和实践进行深入探讨，形成共识并科学地加以实施。向学生充分展示模仿、借鉴的范例，提高学生分析问题、解决问题的能力，增强学生的感性认识，充分发挥学生的积极性，促进学生的思考能力，激发内在潜能。

比如在“计数器”教学活动中，以“多功能数字钟设计”为教学案例，通过设计思路、设计方法的讲解，有利于学生直观地理解“计数器及其应用”的教学内容，从而能够对计数器的学习触类旁通。

4）任务驱动式教学。任务驱动式教学法是一种建立在建构主义（以美国心理学家威特罗克为代表）教学理论基础上的教学方法，它将传授知识为主的传统教学，转变为以解决问题、完成任务为主的互动式教学。

比如在“计数器、译码器”的教学活动中，以完成一个具体任务“交通灯控制器的设计”为线索，由教师巧妙设置多项任务，把要求学生学习的内容融于该实际任务中，让学生先发现问题、提出问题，再经过深思熟虑和教师的多层次启发，去解决实际问题。

5 结语

通过十几年来的改革与探索，数字电子技术课程教学受到学生的普遍认可，先后于2002年获得江苏省优秀课程、2011年获得校级精品课程、2014年获得校级精品资源共享课资助。教师的教学生涯是有限的，但是教师对课程教学的研究是无限的。笔者坚信，数字电子技术课程既能够激发学生的学习热情，又能够培养学生的自主创新意识和严谨的科学态度，从而提高学生的综合能力。■

［1］杨洪雪.任务驱动式教学方法的特点及过程设计［J］.教学与管理，2006（10）∶129-130.

［2］周文松.研究型教学模式探讨［J］.海军院校教育，2004，14（4）∶52-53.

［3］李国政，张丽霞，许继英.运用案例教学法进行课堂教学的两点思考［J］.中国科技信息，2005，25（10）∶186.

G642.3

B

1671-489X（2016）10-0051-03

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.10.051

*中国矿业大学教改项目“《数字电子技术》精品课程建设”（201109）、中国矿业大学教改项目“《数字电子技术》精品资源共享课”（2014GX01）。

作者：袁小平，博士、教授，中国矿业大学国家级电工电子教学实验中心主任，从事教学与科研工作；陈烨、蔡丽、徐书杰、牛晓玲、王都霞，中国矿业大学信电学院（221116）。