《数字电子技术》教学探究

广东省韶关市第二技师学院 黄凯频



《数字电子技术》教学探究

广东省韶关市第二技师学院 黄凯频

《数字电子技术》课程是电气自动化专业不可缺失的课程。笔者以技师学院大专班学生为例，探究教师在《数字电子技术》教学中，如何正确把握教学内容，如何将理论教学与实操教学融为一体，如何调动学生的积极性、激发学生创造性，如何培养学生分析问题、解决问题的能力。

抽象 教学 探究 设计 门电路

一、《数字电子技术》的基本内容和特点

《数字电子技术》的基本内容，以基本门电路、与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门等为基础，为学生提供基本的设计基础，通过对组合逻辑电路和时序逻辑电路的学习，利用触发器、译码器、锁存器、寄存器、计数器、选择器、分配器、比较器、算术逻辑单元，培养学生的基本应用设计，使学生掌握数字系统设计，如交通灯控制系统、求最值系统、数据采集系统、显示驱动控制系统、工业自动化控制系统等。

《数字电子技术》的课程特点是内容抽象，单调枯燥，难以理解。技师学院与《数字电子技术》配套的实验器材相对较少，没有《模拟电子技术》配套实验项目那么丰富、完善、紧凑。

二、《数字电子技术》教学现状

1.技师学院的生源来自于高考生或中技生直升，学习能力和自觉性相对比较欠缺。

2.一些《数字电子技术》的教材是高等院校教材的简单压缩，表面上删除很多内容，但是章节基本没少，所讲内容蜻蜓点水，没有说透彻，不利于教师授课和学生自学复习。

3.《数字电子技术》的内容比较抽象。

4.《数字电子技术》课本理论性强，应用举例少、实操方面的可操作性欠缺，没有列举生产、生活中的实例加以诠释，造成学生难以理解，不知道应用在什么场合。

为此，笔者提出以下几点有针对性的教学改进。

三、教学探究和改进

1.《数字电子技术》教学内容的精选

教师要明确教学目标，精心选择教学内容，在内容上下功夫，要突出技师学院大专教育特点，有针对性地授课，主次分明，增减有度。

技师学院大专班的教育目标是为培养学生适应企业生产第一线岗位工作能力，教学内容要围绕技术应用能力与素质培养这两条主线。教学要强调针对性、实用性、先进性的内容，删除陈旧过时、高深莫测、不适合学生的内容。

例如，二～十进制编码器，由4个“与非门”有机序的组合，利用“全1出0，有0出1”的逻辑功能完成编码任务。这样的内容恰到好处，教师要认真剖析电路各部分结构，详细分析工作原理，列出真值表，透彻讲解图1与图2的对应关系，为学生学习集成电路打下伏笔。

又如，图3，集成双D触发器CD4013。学生前面学过基本触发器和同步触发器的基本知识，这里重点讲解它的应用。其应用于电源开关电路，每产生一个脉冲，Q就翻转一次，达到开关的目的，也可用作移位寄存器使用。这里教师只需要分析各个脚位的功能，讲解每个脚位对外围元器件的要求，即（a）图详讲，（b）图粗略介绍。教师切勿再详细分析内部工作原理，否则，教学内容主次不分，使教学效果降低。

图1 与非门组成的二～十进制编码器

图2 10线～4线集成编码器逻辑符号

图3 CD4013触发器引脚排列方式和内部功能方框图

2.实施一体化教学

一体化教学是将理论教学与实践教学融为一体，将课堂讲授与技能训练有序结合，交替进行。教师在各章各节都应设置与课本匹配的技能训练，充分体现课程的实践性。例如，表1，F处可以用一个小灯泡代替负载，这三个门电路对学生来说很抽象，笔者分发给每位学生分立的元件、万能焊接板、短接线等。这样的基本技能训练每位学生亲手做，使学生透彻理解所学知识，为以后的各种组合门电路设计打下坚实基础。实践证明，这种方法效果显著。

由分立元件组成的三种常用门电路形式表

3.传统授课与多媒体教学相结合

要使学生的学习从被动转为主动，教师就要调动学生学习的主动性，激发学生的创造性。教师的教学方法要多种多样，使学生提高学习兴趣，从厌学到乐学。

不同教学方式的功能和作用不同。传统板书授课有助于学生做笔记和消化所学内容，教师在板书之时可以查看学生的反应，容易把握学生的学习进度。

多媒体教学生动形象，节省了很多绘图时间。媒体教学在不同的章节中使用效果也不同。教师合理运用多媒体教学，能直接触动学生的多种感官，有利于学生对知识的感知认识，实现信息传递的多渠道化，加强学生对知识的感知度，提高学生对知识的吸收率。但是，多媒体教学的进度偏快，师生的互动自然减少，造成学生仅仅是听了，来不及做笔记，有走马观花之嫌。所以，多媒体教学要适可而止，不能泛滥。教学有法，但无定法，教师要找到一个动态平衡点。

4.引入工程实际问题

传统的教学模式强调教师讲课，学生有如被动的装载知识的容器，束缚了学生个性和创造能力的发展。教师一定要换位思考，改变现状，以学生为主体，以教师为引导，学生为知识的探索者，以此开拓学生的思维，激发学生的创造性。教师可以引入工程实际问题，以此实现教学目标。

例如，利用基本门电路设计故障灯。某工厂监控室用两个故障指示灯——红灯和黄灯，检测三台设备的工作情况，当一台故障时黄灯亮，二台故障时红灯亮，三台都有故障时红灯黄灯都亮。

因为不是每位学生都能设计出来，所以教师可以考虑分组完成，让学生带动学生，一举多得。首先，各组学生讨论、设计电路。然后，学生根据自己设计的电路选用芯片，安装调试、故障排除等。教师将理论与实践融为一体进行教学，学生在课程设计中获得成就感。教师教学可以从工程角度出发，培养学生的思维方法，提高学生解决实际问题的能力，使能力培养贯穿于教学的全过程。

5.巧用设问教学

明代陈献章说：“前辈谓学贵知疑，小疑则小进，大疑则大进。疑者，觉悟之机也。一番觉悟，一番长进。”设问教学是教师提问题，以此启发学生思考，激活学生的思维能力，引导学生分析问题，最后解决问题。设问是人类创新的源泉，只有不断提问，才能不断升华。墨守成规，被动接受，会使思维停滞不前。

例如，故障指示灯设计。方案一用“与门”“非门”“或门”完成。教师可以启发学生：这个方法是唯一的吗？有没有其他方案呢？如果有，如何设计？学生的学习兴趣会被激发，努力思考，争先恐后地回答问题。学生的学习氛围高涨，以此提高课堂纪律，教师的教学目的就达到了。

教师教学能帮助学生学习新知识，能拓展学生的发散性思维。“给学生一滴水，教师就要有一桶水。”笔者认为，学生的创意是无限的，我们不能局限于给学生一桶水或十桶水，给多少水也达不到教学目的。我们的目的是引领学生沿着知识的长河进入知识的大海，任他们其中遨游。设疑教学正是这个目的。

6.“备教材”“备学生”“备方法”

传统理念中的教案就是教师讲课的方案，这种教案是从教师的教学需求出发而设计的。这种教学是学生服从教师的一项活动，学生要做的事就是如何适应教师，完全跟着教师的逻辑思维走，这显然与新课程改革背道而驰。

教师要把教案改为学案，使教案成为教师如何引导学生进行发散性思考的方案，即“以学论教”，而不是“以教论学”，把学生作为主体来看待，教师为“学”服务。

教师在教案设计理念上，首先要考虑“学生怎样学”，如何多渠道地引导、启发、点拨学生。这样的目标要求教师充分了解学生，其中包括学生所学知识的连贯性、学生的认知能力、思想动态等。教师做到这一点，教学才会事半功倍。

例如，上表中，三极管作为开关管使用，组成一个非门电路。如果教师认为学生对三极管都很了解，而自己讲得津津乐道，却不知道学生是懵懵懂懂、一脸茫然。因为，部分学生对三极管的“放大”“饱和”“截止”条件不了解，学生对三极管脚位B、C、E的电位高低关系不清楚。所以，教师教学时应首先简单回顾《模拟电子技术》的内容，使学生更好地听懂接下来的所学内容。

四、结束语

笔者从事大专班《数字电子技术》课程教学多年，结合现代教学理念，大胆探索教学内容、教学方法，积累了一些实践经验，取得了较好的成效。笔者知道，探索和尝试是无限的，没有句号，只有逗号，教学有法，但无定法。教师要“用心”教学，随时留心学生的思想动态、学习动态，因人而异，因班而异，调节教学进度和难度，以此提高教学效果。

孙余凯，郭亚红.数字电子技术（第一版）［M］.北京：人民邮电出版社，2010.10

ISSN2095-6711/Z01-2016-09-0194