提高“数字电路”教学质量的探讨

刘 丽 杨汉生 任玲芝

（巢湖学院物理与电子科学系，安徽 巢湖 238000）

提高“数字电路”教学质量的探讨

刘 丽 杨汉生 任玲芝

（巢湖学院物理与电子科学系，安徽 巢湖 238000）

针对目前“数字电路”教学普遍存在的问题，结合我院多位老师讲授该门课程多年的教学经验，提出教学质量的提高应从加强学生对课程的重视程度入手，面向工程实际，优化教学内容，改革教学手段，提高学生的学习兴趣，增强学生分析问题、解决问题的能力，培养学生的创新能力，从而适应社会发展需要。

数字电路；教学质量；教学内容；教学方法

1 引言

“数字电路”是高等院校理工科电子类专业必修的一门专业基础课。当前，电子技术应用广泛，发展迅速，并日益渗透到各个学科领域。目前，“数字电路”教学存在一些问题。学生方面，由于“数字电路”不是专业课，部分学生不重视这门课，直接影响了学习效果；还有部分学生听说数字电路比较难，对学好数字电路缺乏信心。学校方面，对理论教学重视而轻视实践教学。课堂教学中讲授方法枯燥，使部分学生失去学习兴趣以致厌学、怕学，最后到不学的地步。实验教学中，验证性实验较多，学生亲自动手设计实验环节较少，能力得不到相应的提高。

为达到良好的教学质量，应使学生认识到学习数字电路的重要性，教师除具备渊博的知识外，还要运用不同的教学方法，激发学生的学习兴趣，营造良好的学习氛围，使学生循序渐进的掌握这门课程。

2 强调学习数字电路的重要性

“数字电路”课程是电子信息工程、计算机科学、电气自动化、电子科学技术、微电子等理工科专业的主要技术基础课，是一门理论与实践密切结合的课程。其课程特点是：系统性强，逻辑思维强，数学知识多。其课程作用与任务是：通过学习数字系统逻辑分析与设计的基本理论和方法，使学生学会使用标准的集成电路，掌握典型数字电路的分析方法以及常用数字电路的分析和设计方法，使其逐步具备独立分析与设计数字逻辑电路的能力，随着科学技术的发展，各学科领域知识的交叉运用增多，学好本门课程才能为后续课程的学习打下坚实的基础。

3 教学内容改革

3.1 合理取舍、把握教学重点

“数字电路”课程存在教学内容多，知识更新快，教学难度大等特点。针对这一特点，笔者参照教学大纲，依照多年的教学经验，合理取舍教学内容，把握教学重点，并在教学过程中加强分析与设计数字电路方法的教学，使学生掌握典型数字电路的分析方法以及常用数字电路的分析和设计方法，逐步具备独立分析与设计逻辑电路的能力。

例如对逻辑代数中的基本定律、基本规则、常用公式直接给出结果不需证明，而数制及转换可作为自学内容，关键是要学生理解数字电路处理的是数字信号，十进制数必须按“值”转换成二进制数或按“形”转换成用0、1表示的编码才能为数字电路处理。对逻辑门电路部分，以TTL非门和CMOS非门为例讲解，了解电路结构，便于理解逻辑门符号的意义，重点放在逻辑门电路外部特性和主要参数的讲解上，旨在使学生通过课程学习了解常用电子器件的基本功能、外部特性和主要参数。对中规模集成器件，着重讲解其在电路设计中的应用。

随着集成电路规模的提高及可编程器件的发展，传统的数字电路设计方法，无法使学生建立数字系统的概念。随着电子技术和计算机技术的高度发展，电子设计自动化EDA技术的出现，使得数字系统设计迈入一个崭新的阶段。教学中可将硬件描述语言融入数字系统的设计中，使学生学会用语言来描述自己的设计思想。

3.2 授课内容应丰富、结合实际

数字电路授课过程中应尽量结合实例，体现出数字电路应用的广泛性，提高学生的学习兴趣。例如讲解中规模集成电路时，可将设计实例引入课堂，设计一个八路抢答器电路会用到译码器、编码器，可引导学生看懂电路，让学生更好地掌握所学集成电路。并让学生思考在此基础上如何构成其他多路抢答器。当学习了时序电路内容后，可让学生思考如何利用计数器在抢答器电路中加入计时电路，进一步完善此电路，这样把所学集成电路与实际应用相结合，可提高学生学习兴趣，也为后面的实验课做准备。这样学生通过课堂学习，在掌握各种器件功能的基础上，课后带着问题进一步思考，有利于巩固课堂学习效果。

4 教学方法改革

4.1 授课形式多样化

传统的板书授课模式，给了学生充分的思考时间，学生易于接受，但在有限的课堂教学中讲授的内容往往要压缩，一些逻辑图既复杂又庞大，无法板书，在课堂中也难以讲解清楚，将计算机辅助教学引入课堂，是教学手段的创新。它可使教学内容生动形象，让学生亲眼看到电路的走向以及逻辑功能的变化，易于学生对问题的理解，并可极大地提高课堂教学效率，改善教学效果。第一，通过包含文本、图形等多媒体信息的课件，给学生以全新的感受，丰富学生的想象力，激发学生的学习兴趣。第二，增加教学内容的直观性。第三，可以节约大量的板书、绘图时间，增加教学信息量。让枯燥的课堂学习变得轻松愉快。授课过程中，可将板书与多媒体相结合，灵活运用。讲解例题时最好用板书，让学生能充分思考，而一些逻辑图的讲解可用多媒体直接显示，节省绘制时间。根据授课内容可采用不同的授课方式，对逻辑代数部分，一些内容较简单，可采用学生自学，课堂提问的方式，对中规模集成电路部分，各种器件的应用较重要课堂上可多讲解。这样，采用灵活的教学方式，充分调动学生的主动性，达到良好的教学效果。

4.2 重视与学生的交流

授课过程中，教师应时刻注意倾听学生的应答声、观察学生的表情，根据学生的反应，随时调整授课进度与方式。例如讲解常用的中规模集成电路时，看懂逻辑符号很重要，逻辑符号框外部的符号，表示外部输入或输出信号名称，字母上面的“—”号说明该输入或输出是低电平有效。符号框内部的输入、输出变量表示其内部的逻辑关系。在学生看懂逻辑符号的基础上，推导表达式的过程中，结合逻辑符号，注意低有效的输入或输出变量（如）上面的“—”号是否参与运算，若参与运算则在画逻辑图或验证真值表时，注意将其还原为低有效符号。可举一反三让学生掌握，对一些较难理解掌握内容，如分析异步时序电路时列状态转移表，触发器的动作不同步，必须在触发沿的作用下状态改变。学生在判断触发器上是否有触发沿作用时往往会出错，授课老师讲授这部分时就应该多举例，课下与学生积极交流，掌握学生的学习情况，及时调整授课进度与授课方式，以达到最好的教学效果。

4.3 重视实验教学

实验教学是教学过程中重要的一环，传统的实验教学大都按理论课内容开设，验证性实验过多，学生只会按实验步骤机械的模仿，对实验设计的思路很少考虑，动手能力得不到培养，对实验渐渐失去兴趣。学生实验能力培养是一个循序渐进的过程，应当分阶段地进行。（1）基本实验部分：主要是一些原理性验证性实验，通过实验培养学生科学实验的精神和方法，训练严格严谨的工作作风；学生动手操作可以深刻理解所学理论及元器件的工作原理，增强对课堂所学内容的理解，学会使用常用仪器仪表，提高动手能力和解决问题的能力。（2）综合设计性实验：根据实验任务，让学生自行设计电路和测试方案，增强学生自主学习能力及解决实际问题的能力。学生既动脑又动手，解决问题的欲望和能力大大提高。（3）工程训练性实验：将有兴趣的学生组成兴趣小组，由教师出题或学生自拟实验项目，在教师的指导下开展设计性和专题研究性实验，使得学生对于课堂所学基本概念和方法的理解和掌握更加透彻。掌握数字系统的设计理念，对各种芯片的使用更加得心应手。对今后参加校内外创新项目、电子设计大赛等活动积累经验。

5 教学手段改革

数字电路作为电子类专业的专业基础课，是学好后续专业课的基础，在教学中，采用多媒体与板书相结合的教学模式，使得抽象的或难以进行教学操作的内容能形象直观生动地展现，实现教学由难化易，由繁化简，激发学生学习兴趣。

考试改革应与教学内容、教学方法改革相适应。考核方式不再是理论为主，要注重技能的考核，这样才能使得教师的教学重点放到能力的培养上来。实验课成绩应按课时在总成绩中占有一定比例，突出实验环节在整个课程考核中的重要地位。而在实验考核中以综合实验的评价结果为主。切实培养学生分析问题、解决问题的能力，开拓学生的创新精神，提高学生综合素质，更快更好地与社会需求接轨。

6 结语

通过两年来的教学实践证明，课堂教学质量的提高，教学手段的多样化，促进了学生的学习兴趣。实验教学中渐进式的实验教学，培养了学生的工程实践能力，激发了学生的创新意识，从考试结果来看，本门课程学生成绩明显提高。

随着科学技术的迅速发展，数字电路的教学内容和模式也应不断的改革，作为一名授课教师，应不断充实自己，及时掌握新技术新知识随时将新问题引入课堂教学中，教学中抓住数字电路的教学重点，突出其应用性，重视实验和实践教学环节，提高学生的知识应用和创新能力，使学生成为合格的应用型人才。

[1]康华光.电子技术基础数字部分[M].第5版.北京：高等教育出版社,2006.

[2]刘元超.《数字电路》教学改革探索[J].长江大学学报(自然科学版),2009,9(6).

[3]薛延侠.“数字电路”实验教学的创新与研究[J].实验室研究与探索,2007,(2).

[4]孙万蓉等.精品课程“数字电路与系统设计”教学体系[J].电子电气教学学报,2010,6(3).

IMPROVE THE TEACHING QUALITY OF“DIGITAL CIRCUIT”ARE DISCUSSED

LIU Li YANG Han-sheng REN Ling-zhi
(Chaohu College Physics and Electronic Science,Chaohu Anhui 238000)

In view of present “digital circuit” teaching universal existence question,unifies my courtyard many teachers to teach this curriculum many year teaching experiences,proposed that quality of teaching′s enhancement should from strengthen the student the value degree to obtain to the curriculum,face the project reality,the optimization course content,the reform teaching media,enhances student′s study interest,strengthens the student to analyze the question,to solve the question ability,raises student′s innovation ability,thus adaptation social development need.

digital circuit；The teaching quality；Teaching content；Teaching method

G642 < class="emphasis_bold">文献标识符：

符：A

1672－2868（2011）03－0139－03

2010-12-26

刘丽（1962-），女，山东平度人。讲师，研究方向：电子技术

责任编辑：陈 凤