电类专业学分制下数字电路课程内容整合的研究

李战胜

（武汉轻工大学，湖北 武汉 430023）

0 引言

学分制，属于教育模式的一种，以选课为核心，教师指导为辅助，通过学生的成绩绩点和所修学分，衡量学生学习质和量的综合教学管理制度。与班建制、导师制合称三大教育模式。自2011 年7 月15 日湖北省物价局正式公布了湖北省《普通高等学校学分制收费管理办法》起，湖北省各大高校也陆续开始实施学分制，而我校也准备在2015 级新生中全面实施学分制。在这种大背景下，以前的教学方式和教学内容也随之而改变，作为电类专业的三门专业基础课之一的模拟电子技术课程的教学内容整合也急需解决，从而符合时代的发展，不但有利于学分制的顺利实施，更能提高模拟电子技术课程的教学质量。

1 数字电子技术课程的地位

作为电类专业的学生，电路理论、模拟电子技术和数字电子技术必修的三门专业基础课，其中模拟电子技术处于相对重要的位置，不但是电路理论和模拟电子技术的后续课程，同时也是微机原理、单片机原理及应用等与计算机相关的先修课程，而计算机在我们现在的日常生活中是必不可少的，从中足以说明数字电子技术课程的重要性和不可或缺的地位。

2 数字电子技术教材的取舍

各大高校选用的教材一般是两个，一个是清华大学出版社出版的由童诗白主编的数字电子技术基础，另一个是高等教育出版社出版的由康华光主编的教材，我校一直采用的是康华光版的，而在学分制下也准备使用该教材，该教材结构合理，内容的组合恰当，比较适合我校电类专业的学生。

3 数字电子技术课程教学内容的整合

学分制前，我校数字电子技术课程总学时72 学时，理论学时48学时，实验学时16 学时，理论教学的内容覆盖面广，几乎涵盖了教材的所有章节的内容，从多年的教学经验和学生的反馈情况来看，教学效果并不太好，很多学生觉得这门课较难了，不过比模拟电子技术课程应该是简单一些，尤其是其中的组合逻辑电路的分析和设计，难点是时序逻辑电路的分析和设计。

由于学分制的实施充分体现了“以人为本”的教育思想，充分尊重学生选课、选教师、选修学计划的自由，不但有利于培养学生的个性，更能充分发挥各自的潜能。在学分制的教学体制下，学校就像一个教育大超市，里面的“课程商品”可谓是琳琅满目，学生就是顾客，就是上帝。上哪门课，学生自己选；想听哪位老师的课，学生自己做主；甚至什么时候上课和做实验，都由自己决定。学分制充分体现了学生的自主性，这是一种新的教学方式和学习方式的尝试，对学生是，对老师也是。作为教师，尤其是讲授数字电子技术课程的我们又该如何处理呢？

第一，如何激发学生选这门课程的积极性和学习该课程的积极性，这个是重中之重，只有提高学生的学习积极性，才是提高我们教学质量的最好的途径，通过调研发现，不少同学对各种游戏感兴趣，而且还建立了讨论群，讨论起来可谓是热火朝天，结果游戏打得顺风顺水，如果学生能把讨论游戏、玩游戏的劲头用到学习上，肯定是事半功倍。这是我们作为高校教师必须考虑的问题，那么如何使学生从游戏中抽身出来，投入到课程的学习上呢？首先要让学生认识到该门课程的重要性，数字电子技术是处理数字信号的电路，这个内容直接与我们的日常生活的计算机有关，包括我们身边的各种电子产品，尤其是我们现在的智能手机、智能电视、空调、冰箱和洗衣机等家电都有数字电路的身影，可以说数字电子技术与我们是密切相关的。而在数字电子技术基础里面，主要是分析现实生活中的计算机内部的主要电路是如何形成的，具体的电路是什么，通过该课程的学习，不但能了解数字电路的基本内容，更能与目前一些处于科技前沿的知识联系在一起。基于此，可以通过提问的方式或者让学生自己调研，当然也可以提醒学生多多参加学校组织的甚至是全国性质的电子设计大赛，提高他们实际动手能力的同时，还能激发他们学习数字电子技术课程的积极性。不过这也仅仅是提高学生学习兴趣的其中一个方法而已。

第二，教学内容的整合。实际上这也是提高学生学习兴趣的方法之一。首先要把握数字电路的整体内容，主要是组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析与设计，那么这两种电路是如何形成的？而分析方法又是什么呢？解决了这两个问题，该课程的学习内容就可以迎刃而解。不但可以降低该课程的难度，还能提高学生的学习兴趣。其次，既然数字电子技术是由组合和时序逻辑电路组成，那么就针对性对这两种电路进行分析和设计，其他内容可以选学。而组合逻辑电路是由三个基本的逻辑门电路组成的，因此可以只选择三个基本的逻辑门，即与门，或门和非门的电路符号，至于TTL 门和CMOS 门可以不讲，当然学生也可以不学，跳过此部分，数字电子技术难度大降低，而组合逻辑电路的分析共分为四步，只要掌握了这四步分析法，即可解决该电路的分析问题，四步分别是（1）由逻辑电路写出逻辑表达式，（2）化简表达式，（3）由表达式列出状态表，（4）根据状态表分析逻辑功能。而设计组合逻辑电路的步骤与分析步骤刚好相反，分别是（1）由逻辑要求列状态表，（2）根据状态表写出逻辑表达式，（3）化简表达式，（4）根据表达式画出逻辑图。这也是该课程的上半部分内容，同时也是该课程两大重点之一。第二个重点内容就是时序逻辑电路的分析和设计，首先要了解三个双稳态触发器：可控的RS 触发器、JK 触发器和T 触发器，对于这三种触发器，只要知道其符号和对应的状态表即可，至于其内部由哪些门组成以及原理可以不讲和不学，这有利于降低该部分的难度。另一个重要的就是分析和设计问题，与组合逻辑电路类似，其分析和设计步骤也是相反的，不过时序逻辑电路与组合逻辑不同的是，分为同步时序和异步时序。两种时序逻辑电路的分析步骤类似共分为四步：（1）写方程式：三个方程式分别是输出方程、驱动方程和状态方程，（2）列状态表转换真值表，（3）逻辑功能的说明，（4）画状态转换图和时序图。而两种时序逻辑电路的设计也分为四步，与分析步骤基本相反。通过以上内容的整合，使学生了解到只要掌握了组合和时序逻辑电路的分析和设计，就抓住了数字电路的灵魂，不但能使学生更容易接受这个内容，激发他们的选修该门课程的兴趣和努力学习的兴趣，又能提高数字电子技术的教学质量。

4 结束语

本文通过学分制的分析，提出在这一背景下数字电子技术课程教学内容的整合问题，主要围绕如何提高学生选修和学习该门课程的积极性，以及在教学内容整合方面如何精简和整合现有课程内容，从中提出了组合逻辑和时序逻辑的四步的分析步骤和设计步骤，这就体现了以学生为本，以教师指导为辅助的学分制思想，从而在一定程度上解决了教学内容整合方面的难题。而且经过现有课堂教学的实施，效果不错。

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［2］潘秀珍.中国学分制的历史、现状和未来[D].广西师范大学，2001.

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