谈电子技术“数字电子技术基础”教学

摘要：根据"数字电子技术基础"课程特点，总结了多年讲授该门课程中的一些体会，对教师如何教好该门课的四个方面：教学设计、基础知识和重点难点的讲授、实验实践教学环节和综合提升训练等进行了探索；并提出了学生学习过程中应注意的问题：阅读课外辅导书、善于总结和勤于练习、充分利用网络、通过自学要掌握PCB设计、Protel绘制电路图、Multisi仿真等技术、多动手加强在实践中学习的机会等，源于：如何写论文www.618jyw.com
并将其应用于教学过程中。实践证明，有助于改善教学效果，提高学生的学习兴趣和自学能力。
关键词：教学设计；综合提升训练；课外阅读
中图分类号：G623.23
"数字电子技术基础"课程是高等学校电子电气信息、自动化类专业的主干专业基础课程，是学习"微机原理与接口技术"、"单片机原理与技术"等后续课程的重要的先修课程，在人才培养的课程体系中起着非常重要的基础作用，如何搞好该课程的教学工作是值得研究探索的。随着电子技术的飞速发展，新器件、新技术的不断涌现，随之反映出来的是某些传统的教学方法的落后，因此教学方法、教学手段也应该作相应的改革，使之与时俱进。为此，笔者总结了近几年的教学方法和体会。

一、　注重教学设计

目前教学手段一般是采用传统的板书和现代教育技术有机结合。其中第一堂课是非常重要的，教师应该阐述该课程的地位和重要性，通过列举学生感兴趣的生活实例，让学生直观了解课程的重要性，使其有目的的学习：学完这门课我也会做这个东西了！兴趣和目标来了，学好这门课基本有把握了！
教学设计包括板书设计和交互式设计。即使是多年都上这门课，每次课前都要好好备课进行教学设计。备好课的要求不止是内容必须熟练而且每堂课该板书哪些内容，这些内容该写在什么位置，这些都应精心设计；PPT讲稿上该写哪些内容，素材要准备好，图文并茂学生看着不枯燥，当然也不能花哨。对于做科研项目的教师，可以联系科研中的一些新想法和新技术应用，穿插进教学中，而且在何时插入，交互提问内容、课堂互动何时展开，或者引出问题，让学生有个思考的过程并不要求学生来回答，而是教师自问自答等这些交互式教学设计都是要在备课的时候完成的。教师有了这么充分的准备和精心的教学设计，带着感情来讲课，课也会讲得生动有趣，学生一定会爱听，对学生来说，听课不再是辛苦的事情，而是在享受！

二、讲清基础，突出重点，突破难点

"数字电子技术基础"内容较多，在有限课时内不能面面俱到，我们青年教师尤其要注意。对于基础的和重点的内容要详细突出，对于难点要讲清楚。基础和重点是逻辑代数基础知识（包括逻辑函数的表示方法及其之间的相互转换，逻辑函数的代数化简和卡诺图化简，会由逻辑函数式画出逻辑图），门电路的概念，组合电路（包括中规模组合逻辑电路）的分析和设计，触发器（包括特性方程、动作特点、状态沌河表及状态转换图、时序图等），时序逻辑电路（包括中规模时序逻辑电路）的分析和设计等。教师在上课时，一定要强调必须熟练掌握，详细讲解例题。
对于有些题目一定要注意交给学生技巧，比如：用代数法化简逻辑函数时，用得特别多而且学生比较生疏的公式有：，，教师必须多举例题反复强调其用法；已知逻辑函数画卡诺图时，在熟悉的基础上可以先不化成最小项直接填卡诺图，若想得到"与或"式，可以采取卡诺图"圈1"的方法，若想得到"与或非"式，可以采取卡诺图"圈0"后取反的方法，若想得到"或与"式，可以采取卡诺图"圈0"后取反及反演律的方法；对于同步时序电路分析中列出状态转换真值表时，可以不用将初态值一一代入次态方程去求，假设3位触发器的状态态方程已经得到：
，
，
这里的技巧是先把得到的次态方程等号右边重新排列，按照由高位触发器到低位触发器的顺序排好，故可快速从状态方程易知，Q0n+1=1的初态组合有：Q2nQ1nQ0n=1×0，其中Q1n任意；的初态组合有：Q1n=0，或者，Q0n与Q2n互异且同时要求Q1n=1，即：Q2nQ1nQ0n=×0×，Q2nQ1nQ0n=110，Q2nQ1nQ0n=011；Q2n+1=1的初态组合有：Q2nQ1nQ0n=01×，Q2nQ1nQ0n=110。
例题讲完之后再总结加深印象，达到融会贯通、举一反三的程度。有了这些重点知识，掌握了其中涉及到的基本方法和技巧，学生完全有能力自学存储器、可编程逻辑器件，在学习A/D和D/A转换前，复习下动态电路的分析方法，再结合前面掌握的这些重点知识及方法，预习起来就会得心应手。
对于难点，教师交待清楚该理解的理解，该了解的了解就可以了。只要基础和重要的知识点熟练掌握了，与其相关的学科知识也掌握了，那么难点就不难了。比如：脉冲波形的产生和整形，若学生对先修的RC动态电路分析和计算熟练掌握了那么难点也就变简单了。

三、重视实验实践教学环节

实验实践教学是工科院校培养学生工程应用能力的主要方式和手段，而"数字电子技术基础"课程的特点是理论和实践并重，因此必须重视理论和实践相结合，重视实验实践环节的教学是培养高素质人才的根本，同时，实践的过程也是理论水平提升的一个过程，二者相辅相成，缺一不可。
随着电子技术和计算机技术的迅速发展，实践教学的内容也越来越丰富，对学生的要求也越来越高，由以前单一的验证性实验转变为验证-设计-综合性的实验。这三个阶段正体现了对学生能力培养的一个由基本掌握到熟练运用的渐进的过程。
本课程我院实验学时是16学时，其中要求至少有一个或以上设计（综合）性实验。根据课程特点，前几个实验是验证性的实验，使学生通过实验对数字电路有个直观的感性认识。在此基础上，再开设设计性实验，例如时序逻辑电路中计数器的设计，教师给出设计要求，提供计数器芯片，要求学生自己画电路图，连线验证其逻辑功能；或者给出某个课堂上没学过的芯片的逻辑功能表，要求学生首先能看懂其功能表，然后根据设计要求，画电路图连线验证。由于学生刚接触类似的设计性实验，刚开始可能不适应，为了节约宝贵的实验课时间，所以上课前教师可演示一个简单的设计性实例，学生便很快能上手，独立开展实验。为了满足动手能力较强，基本理论掌握扎实的学生的需求，学校还设立了开放实验室，学生可以独自或者以团队的形式向实验中心提交项目申请书，如果审核通过，可以去实验中心领取相应器件开展综合性的创新实验。实验完成后，一方面可以有效提高动手能力和提升理论水平，学生同时可以获得创新选修学分，一举两得，极大地提高了学生的学习积极性和实践能力。

四、必要的课程综合提升训练

理论课内容和实验必修课上完之后，学生对该门课程有了个比较深入的理解。为了能让学生较熟练掌职称论文范文www.618jyw.com
握该门课程的内容，教师应该至少花2个学时以上来讲授综合性的练习题，让学生对数字系统有个比较初步的概念，为将来的课程设计或毕业设计打下一定的基础。包括综合分析和综合设计。综合设计的过程可能不只涉及题目表层意思对应的那几块知识点，还有可能会涉及到最基础的逻辑代数部分，比如画卡诺图从而化简逻辑函数，或者利用逻辑门和某些中规模器件实现某些功能的电路等等。比如：D/A转换器和计数器的综合，译码器、数据选择器和计数器的综合，或者多个555定时器构成的特定功能电路的综合，555定时器和多位集成触发器的综合，数据选择器、计数器和多位集成触发器的综合，555定时器、D/A转换器和计数器构成的波形产生电路的综合、特定功能时序电路的设计等等。例如下面这道综合题：电路如图1所示，图中74HC153为4选1数据选择器。试问当MN为各种不同输入时，电路分别是那几种不同进制的计数器（要求：简要说明原因）。
这道综合题考查了学生对计数器芯片74LVC161、译码器芯片74HC138和数据选择器芯片74HC153三大块知识点的综合能力。如果学生能正确有条理地分析出该题，说明其对中规模组合逻辑电路和时序逻辑电路掌握较好，而且通过该题的练习，基础较好的学生发现，这样的题目比那些仅考一大块知识点的题目更有趣味性，更能锻炼自己的思考和解决问题的能力，能让自己站在一个较高的角度来看"数字电子技术基础"这门课了。而学习成绩中等的学生也发现，此前没经过这样的练习，突然拿到手，好像不知道从哪下手，一旦练习过，以后碰到类似的题目思路就很明确了。对于差生，可能比较难，但至少可以拓展知识视野。不管对哪个层次的学生来说，综合训练都是必须的。
可见综合训练可以将几个知识点糅合在一起，考查学生综合运用所学知识的能力，是课程结束前必须的提升学生理论综合水平的好机会。

五、学生学习过程中应注意的方法

1、要善于阅读课外辅导书

由于教材内容较多而学时有限，有些内容需要课外阅读理解，扩宽思路和视野，好多解题技巧也都在课外书中才有讲解。学生要会读书，尤其是重点内容要精读，读懂、读透。基础和重点知识全部掌握了之后，就能通过自学阅读非重点知识，同时通过辅导书边学边练以达到全面学习"数字电子技术基础"课程全部内容的目的，也培养了自学能力和分析问题、解决问题的能力，为将来自学新知识打下基础。

2、要善于总结，勤于练习

该课程学习知识点多，学生要学会总结，包括课程内容和解题方法、技巧，并配以适当的练习题达到熟能生巧的境界。

3、要充分利用网络资源

现在网络上的学习资源非常丰富，除了教材和教辅，学生可以充分利用网络。我们的课程也挂到学校的数字化学习平台上了，里面包括教师的课件、补充的习题等，另外还有国家精品课程资源，通过这个精品课程的学习，弥补校内资源的不足。

4、通过自学要掌握PCB设计、Protel绘制电路图、Multisi仿真等技术

随着电子技术的飞速发展，教师上课可以适量介绍一些现代电子技术知识的应用来开阔学生的视野，如利用软件演示电路仿真，要求学生加强课外学习，并布置一些课外练习。而这些练习的完成要求学生掌握PCB设计、Protel绘制电路图、Multisi仿真等技术。这些是需要学生去自学的。

5、要多动手，加强在实践中学习

学完该门课程，学生可以通过课程设计、电子制作或者参加科技竞赛等实践活动，进一步巩固所学理论知识，同时锻炼动手能力，提高自己的综合素养，这样才能达到应用型人才培养的目的。
实践证明这些方法对提高学生的学习能力和学习效率是非常有用的。
参考文献
尚媛园，赵晓旭，"数字电子技术基础"课程教学改革，江苏，中国电力教育：上，2010（9）
孟凡斌，李云红，樊小兵，吴先明，黄冬云等，"数字电子技术基础课程'教与学'探讨"，湖南，中国科教创新导刊，2011（19）
[3]侯建军，"如何讲好一堂课"，南昌，高教改革，2011（1）