如何提高《数字电路》课程教学质量的研究

2012-12-29杨晓娜

中国新技术新产品 2012年12期

杨晓娜

(广州市公用事业高级技工学校，广东广州 510000)

随着数字技术的快速发展，对电子信息类技术人才的需求也不断增大和素质要求也不断提高。《数字电路》课程是高职院校电子信息类专业学生必学的重要一门课程，也是一门实践性很强的学科。然而长期以来这一门课程的教学情况并不理想，常听到师生抱怨“教师教得累，学生学得烦，练习做了不少，学生效果不好”。如何提高该课程的教学质量，取得预期的教学目标，让学生真正掌握《数字电路》课程的要求，需要进行一定的教学内容、教学方法和手段的革新。现对此提出一些个人看法。

1 强调学习数字电路的重要性

《数字电路》课程是电类、机电一体化、电力系统自动化、电气自动化等相关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。

2 教学内容改革

2.1 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，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。

2.2 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。

3 教学方法改革

3.1 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。

3.2 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。

3.3 重视职业任务驱动教学

职业任务驱动教学指的是在教学活动中，以职业任务为载体，学生在教师的组织、引导下，通过自主的任务探究，达到对所学知识点的掌握和操作技能的培养。传统的《数字电路》教学大都按理论课内容开设，纵有实验也是验证性实验居多，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。而职业任务驱动教学体现了职业任务为主线、教师为主导、学生为主体的特征。以职业任务为主线，把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中；以教师为主导，引导学生学会如何去发现，如何去思考，如何去寻找解决问题的方法；以学生为主体，在教师点拨下，自己提出问题，解决问题。学生在完成任务的过程中，始终处于主动的主体地位，教师是学习情景的创设者、学习任务的设计者、学习资源的提供者、学习活动的组织者和学习方法的指导者。职业任务的制定可根据学生学习情况确定为三种不同层次，因材施教：

(1)基本任务部分：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)综合设计性任务：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)工程训练性任务：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。

4 教学手段改革

数字电路作为电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。