张黎红
(东莞理工学院 城市学院 广东 东莞 523000)
数字电路信号处理在计算机科学技术的发展下优势越发突出,因为普遍运用数字电子技术《数字电子技术》成为理工科专业的重要课程,是物理类、电子信息技术类、自动化和计算机专业学生必修课程,该课程掌握程度影响对计算机技术、数字信号处理、EDA技术等多门课程的学习。然而这门课程却十分枯燥、抽象,为了提高学生的学习兴趣,需要改变教学方法。
EDA是电子设计自动化的英文缩写,是从计算机的辅助设计、制造、测试和工程的概念发展过来的。各个国家都在对电子电路进行新的探索希望能设计出新的方法,经过长时间的尝试取得了成功。数字系统强大的灵活性需要可编程逻辑器件的应用,其硬件结构和工作的方式需要通过软件编程进行重组,将硬件设计变得方便快捷。传统的数字系统设计观念、过程和方法的改变,使EDA技术发展迅速。EDA的系统设计辅助类型软件在我国具有广泛应用,更是普遍的运用可编程芯片辅助设计软件。multisim12、PCAD和LSIIogic等用于电路设计或仿真,更具有进行PCB的自动布局布线功能[1]。
multiSIM软件是在20世纪末推出的电路仿真软件,尤其是multiSIM2001被广泛使用,multiSIM2001的人机交互界面形象十分直观,甚至仪器仪表库中的仪器仪表和真实实验中的实际仪器仪表完全一样,模拟电路的仿真功能更是能强大的模拟出几乎100%的真实电路效果。multiSIM还提供了各种仪器仪表,如信号发生器和双踪示波器,电容、电阻、二极管、三极管、继电器、可控硅和电感等日常常用的建模精确的元器件,各种运算放大器和其他常用集成电路[2]。
“任务驱动”是教学方法和学习办法,运用实施探究模式,适用操作类的知识和技能教学。其使教学目标清晰明确,围绕各个目标进行教学,细分任务,使学生在实践过程中掌握课程内容,培养学生的动手和创新能力,以往的教学实践证明“任务驱动”是非常有效的教学方法。
教师强调介绍理论性的知识轻视实际操作是传统教学模式的特点,学生也因此有高分低能的特点。在教学中教师单项传输知识使学生处于被动局面,打击甚至是浇灭了学生的学习激情,学生的思维僵化,创新思想得不到发展。传统实践教学往往将学生分为二到三人来共同完成实验项目,教学的效果比较差。EDA任务驱动能够把实验中的实践平台引入理论课堂,把实践和理论结合,是学生在学习理论的同时就可以感受实验过程,这样可以避免“填鸭式”教学、实验与理论严重脱节带来一些弊端,使《数字电子技术》课程教学活动的三个环节相互依托。例如,计数器部分的讲解可以先进性递进制数的讲解,了解其设计方法和设计原理,可以通过Multisimjin进行线路的模拟和结果的仿真,学生通多观察和对比时钟脉冲波形和数码管所的显示,能更好的理解计数器的计数原理。
《数字电子技术》课程的特点是实践性非常强,理论的验证和设计的测试都需要实践。传统的实验一般是对中小型实验效果比较好,对于大型复杂的实验则比较麻烦和费时。学生离开实验室就意味着不能动手设计,不能加深课堂知识的了解,在实验中若出现意外也会影响学生的学习兴趣。引入软件教学,如学生可以在自己的电脑上安装Mulcism软件并搭建实验室,在短期学习就可以掌握软件的使用技巧,在老师的指导下自主的使用电脑完成实验项目和电路的设计。有效的提高了学生的学习效率、激发了学生的学习兴趣,降低了实验仪器设备的使用率,实验室的资金使用随之降低。可以缓解高校因实验资金短缺、实验器具的缺少造成的压力减轻[3]。帮助学生更深入的了解概念和原理,更好的将课堂知识掌握并融会贯通。教师的自身素质和专业水平得到提高,对好学难点掌握的更清楚、理解更加透彻,可以使教师讲授更加生动具有真实性,是学生更快懂得理论知识和实践要点。
总之,在课堂教学中有效的引入EDA仿真软件任务驱动法,使实践环节的具有了创新和开放性,能够自主的学习使学生的好奇心和学习兴趣得到满足,从而达到师生的有效交流,提高教学质量。