“数字电路”课程教学研究

摘要：文章研究了“数字电路”课程教学的改革。“数字电路”是电子信息类专业的专业基础课，该课程具有很强的逻辑性和实践性，对学生逻辑能力培养和后续课程的学习起着至关重要的作用。结合各高校的教学现状，按照新的人才培养模式和课程体系，从教学内容、教学方法、教学手段、实践教学等方面提出一些看法和改革建议，以期对“数字电路”课程教学起到一定的建设性作用。

关键词：数字电路；教学内容；项目化教学；实践实训

“数字电路”是电信类专业的一门课程，属于专业基础范畴。该课程的理论部分逻辑性强，实践教学环节要求高。在教学中，注重学生逻辑思维能力和动手能力的培养。但是，学生在学习过程中，对抽象的理论、专业术语、名词概念理解领会起来感到较吃力，加上实践动手能力不强，导致对本门课程的学习兴趣不高，进而放弃学习。而本课程又是一门专业基础课程，对学生后续课程的学习以及本专业职业技能的提高起着关键作用，所以必须改变现状，提高学生学习兴趣。近年来，为了使高等教育，特别是高等工程教育贴合社会需求，各类高校都在进行人才培养模式的探索研究。但鉴于各学校学生的基础、教师水平、教学经费投入和教学条件的差异，其他学校成功的方法，应用到自己学校就不一定适合。纵观国内高职院校的“数字电路”课程，无论在教学内容还是选用的教材上，一直沿用本科或专科教育的“压缩饼干”式课程体系，采用传统的“黑板+实验箱”的教学模式，忽略高等职业教育的“技能+创新型+应用型”的人才培养目标，因此，必须摒弃陈旧的教学方法，探索出一套适合高职学生学习的模式，这是每一位任课教师必须考虑的问题。我们必须从“数字电路”课程的教学特点出发，从激发学生的学习兴趣和强烈的求知欲开始，探索出新的教学方法，形成符合高素质技能型人才培养的教学模式。

1 数字电路课程现状

“数字电路”作为专业基础课，主要学习数字电路的基本知识，重点讲述门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、触发器的电路结构与逻辑功能等知识。开设本课程的主要目的，是让学生了解各种逻辑器件的基本功能和使用方法。学会中、大规模数字集成芯片的使用，对常用逻辑电路能够分析出其逻辑功能。在此基础上，能够利用所学知识，完成简单电路逻辑功能的分析和设计。但是，目前大多数高职院校该课程的讲解侧重点还是在元器件内部结构、工作原理和公式推导、变换上，如花大量课时讲解逻辑函数的化简、各类门电路内部结构和逻辑功能分析，而对各种逻辑电路的应用实践课时安排不够，使多数学生在掌握数字电路基本功能、常用集成芯片的使用、简单数字电路的设计等目标上达不到教学要求。

同时，由于近年来高职学生生源质量的差异性增大，如果还一味强调理论教学，忽略实践教学环节，这将难以实现“以就业为导向”的高职教育人才培养目标。另外，部分高职院校在实践教学上，还是采用“实验箱式”教学。所谓的实验也是以验证性实验为主，不利于学生创新能力的培养和提高。随着数字电子技术的飞速发展和教育教学手段的提高，传统的教学模式知识更新速度慢，实用性差，已经不能满足社会和学生的要求，必须对其进行改革[1]。

2 “数字电路”课程教学研究

2.1 优化教学内容，紧扣高职培养目标

以“必需、够用”为基准，从实际出发，克服理论性倾向，尽量淡化基础理论的难度，减少不必要的理论知识的讲解。教学的重点从理论学习，转换到实践动手能力的培养上，提高学生分析问题、解决问题的能力。例如，在基本逻辑门电路这一章节中，教师在介绍完基本的逻辑门电路后，可以让学生做一个简单的组合逻辑电路，如简单3人表决器设计、加法器设计等。在组合逻辑电路章节中，对于编、译码器内部工作电路不必做详细讲解，重点是让学生知道编、译码器的工作原理和管脚分配，学会怎样使用该器件。课程结束后，学生可以尝试做一个LED显示译码器，实现两个4位二进制数相加，并用数码管现实结果。这样，既避免了枯燥的理论学习，还能增加课堂趣味性，提高学生学习积极性。

教学过程中，教师应结合学生现状和新的科技知识，在教学内容上切忌因循守旧。可以根据需要删减知识点，增加扩充新知识点；同时，教学过程中紧跟科技前沿，理论联系实际，使教学内容贴近学科发展的新思路、新概念、新成果，要站在学科发展的前沿，跟上學科的步伐，用新概念、新成果充实教学内容，开阔学生视野，激发学生探知欲，进而提高学生学习兴趣。

2.2 改进教学方法，提高学生综合能力

“数字电路”涉及的元器件多，且每一个元器件功能和管脚排列不同，特别是在对中大规模集成电路进行分析时，学生往往因无从下手而倍感困难。因而，应改进传统的灌输式教学，采用多样化的教学方法，以培养学生的综合能力。

首先，采用“项目化”教学方法，每个项目都贯穿CDIO思想，即构思、设计、实现、运行。以项目为主线组织教学内容和教学活动，把“学科导向”变为“项目导向”，把“学以致考”变为“学以致用”，突出项目训练的系统性和完整性。可以将整个教学内容分为若干个项目，每一个项目既要包含必备的理论知识，同时又能以一个项目来提高学生的动手能力。这样，既能保证基础知识的“必需、够用”，又能培养学生应用所学知识解决实际问题的能力，再运用这种能力去解决新的工程实际问题，从而提高了学生适应新的工作环境和技术的发展能力。

其次，在课程中引入讨论法。传统的教学方式中，学生被动听课，师生之间互动不高，导致学生的思维和创新能力得不到激发，教学效果不理想。因此，在教学过程中可以有计划性、有针对性地对某个重要知识点提出相关的讨论。学生可以提出自己的疑问，发表自己的看法。通过讨论，既巩固了所学内容，提高学习兴趣，又加强了学生分析问题、解决问题的能力。

2.3 更新教学手段，使教学内容形象化

现代化的信息媒体，具有易于调动学生积极性的特点，使学生接受知识的速度更快。在课堂上采用计算机多媒体、投影、自己动手检验等方法，改变传统教学方法。多媒体教学具有形象性、直观性、趣味性的特点，因此根据教学内容，利用多媒体课件为教学服务，将复杂的器件内部电路结构、工作原理、波形图等以动画的形式分步逐级呈现出来，这样既节省板书时间，又能直观地展现给学生，刺激学生感官，加深对该知识点的记忆。学生通过笔记，更能对该知识点印象深刻，有助于提高教学效果。

但是，不建议整堂课采取多媒体教学方式，因为其信息停留时间短，学生思维跟不上进度，难以深入思考。所以应该建立以多媒体授课为主，以板书为辅的教学手段[2]。

2.4 重视实践教学，培养学生创新能力

培养高素质的技能型人才是高职教育的目标，而学生在校学习时间有限，不能全部掌握本专业的知识和技能，所以必须让学生掌握分析问题、解决问题的方法，提高动手能力、创新能力，授之以鱼不如授之以渔。高职学生的动手能力和创新能力，必须通过在校期间的实践和训练获取。多数高职院校的实践课程是穿插在理论课程中进行的，或者在课程结束后集中几次进行实践教学。教师对实训的要求也不高，学生的重视程度比较低，达不到实训目的，从而导致学生的动手能力欠缺，影响了职业竞争力。

对于实践教学环节，教材要选好，制定出切实可行的课程大纲，设计好实验环节，让实践内容更加贴近高职高专学生的层次和生产实际。同时，还要保证有充足的课时，可以把晚上和周末时间充分利用起来，给学生更多的练习机会，以提高动手能力。

在具体的时间教学中，要注重学生的主动参与以及综合运用能力的培养，要求学生每次实践都要明确目标、掌握原理、熟练操作相关仪器仪表，完成基本实践项目后，能够基本掌握“数字电路”基础知识和基本技能，并能主動解决设计性实践项目，如八路抢答器的设计、数字钟的设计、篮球积分器的设计等。此类实践项目学生自行查找资料，独立完成电路原理图的绘制仿真，并根据所给元器件进行实物焊接，在焊接过程中出现问题先自行解决。对于无法解决的问题再由指导老师进行指导解决。通过这种传递式的实践教学手段，可以充分地锻炼学生动手能力，培养学生实际创新能力[3]。

3 结语

高职高专教育强调重点培养学生的实际动手能力和实践创新能力，“数字电路”是电信类专业课程中实践性很强的基础课程，对学生以后的职业发展起着很大的作用。新的人才培养模式，对“数字电路”教学的改革提出了严峻的挑战，这需要教师不仅要具备本学科领域的知识，还要不断学习新的教学技能和教学方法，提高自身业务水平，满足现代职业教育的需要。

[参考文献]

[1]张有志，张文硕.基于CDIO理念的高职电子信息类专业项目化教学模式探索[J].中国电子教育，2016（1）：55-58.

[2]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[Z].教高（2006）：16号.

[3]黄淑珍.数字电子技术[M].北京：清华大学出版社，2015.