项目教学法在数字电子技术课程教学中的应用

数字电子技术是智能电子产品设计的重要技术，是一门理论、实践和应用性并重的学科。传统的教学方法是理论+实践，枯燥的理论知识无法引起学生的学习兴趣，实验大都采用验证性实验，无法渗透工程思维理念，对培养学生的创新能力和工程能力效果并不理想，因此引入项目式教学方法进行探索研究显得尤为必要。项目教学法以任务驱动，让学生带着任务学习知识，最后以工程任务实践和综合设计拓展结束，培养工程素养，陪伴学生成长。

1、项目教学法设计流程

项目教学法（Project-Based Learning，PBL）是以学生为主体，教师为主导，在课堂中引入真实场景的工程项目和案例组织教学内容，从任务分析、查阅资料、制定方案、方案设计到实施、检查评估等环节，学生全程参与。根据我院制定的《数字电子技术》教学大纲，结合课程内容，在项目实施过程中体现“做中学，学中做”，我们提供了5个教学项目供学生选择，教学项目及任务需求如下：

（1）组合逻辑电路的分析和设计（键控编码显示电路的设计与制作）

①工作任务：键控编码显示电路的设计与制作。

②电路功能：当0-9（或0-7）对应的数字按键被按下时，数码管显示按键所对应的编号。首先，用74LS148 芯片对信号进行编码，经过74LS04 非门芯片还原成原码输出，然后用CD4511 完成译码，显示到数码管上。

（2）触发器（四路智能抢答器电路的设计与制作）

①工作任务：完成四路智能抢答器电路的设计、制作与调试。

②电路功能：当四组选手按下抢答按键时，哪一组选手抢答成功，则其对应指示灯（LED）发光，且数码管显示选手编号，同时报警器发声。此时，状态被锁存，其他选手将无法抢答，直至主持人复位后开始新一轮抢答。

（3）时序逻辑电路的分析和设计（30s 倒计时设计与制作）

①工作任务：30s 倒计时电路的设计、制作与调试。

②电路功能：计时器为30s 递减计时，其计时间隔为1s；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时对LED发出报警信号。

（4）脉冲波形的产生与整形（触摸式防盗报警电路的设计与制作）

①工作任务：触摸式防盗报警电路的设计与制作。

②电路功能：当电路接通电源后，有人触摸时扬声器发音报警。

（5）数/模转换与模/数转换器（数字电压表的设计与制作）

①工作任务：位直流电压表的设计与制作。

②电路功能：能准确实现-1.999～1.999V 范围内的直流电压测量，并通过数码管完成测量值显示，全部量程内的误差均不超过个位数（在5 以内）。

2、项目的选取

针对教学内容选取合适的项目是教学的关键，项目的选择应该与学生能力相匹配，项目要有代表性和可施性，富有趣味性和现代性，项目从易到难，从测试单个集成芯片到设计，制作出完整的电路。

（1）设计科学合理的目标

项目目标的科学合理性决定着学生最终的研究成果。首先，教师将项目的思路、设计方法以及相关理论知识提供给学生，学生再将课后所收集的资料进行分类整理；其次，确定研究目标，通过项目设计让学生掌握原理及实施的相关步骤；再次，目标设计要合理，坚持适度原则，学生通过一定努力可以完成既定目标；最后，学生根据项目目标制定合理的计划，教师给予指导和引导，并提供必要的资源和支持，确保设计的合理性。

（2）方案设计

在方案设计中，参照企业生产开发流程，围绕项目设计思路，将核心任务分成多个模块，实施模块化教学，学生逐步掌握项目所需基本功能，最终通过综合案例实践，完成项目的设计、仿真、安装与调试工作。

（3）项目实施和评估

项目实施是项目教学法最为关键的一个环节，由小组合作完成，每组成员相互合作共同完成电路的设计与制作工作。项目评估是对学生在项目实施过程中表现的综合评价，通过评估，教师可以了解学生在项目中的表现和成长，并及时给予反馈和指导，帮助他们不断提高能力。

3、结语

本文以《数字电子技术》课程的应用、设计、仿真等能力为基本目标，提出将项目教学法应用于本课程，设计了相应的教学项目，项目由浅入深，以应用为目的，充分发挥学生的主观能动性，提高学生学习的积极性。