《数字电子技术》教学的心得体会
2018-01-27何伟
何伟
摘要:《数字电子技术》是一门日新月异且实践性很强的学科,是电类专业重要的专业基础课程,起到承上启下的作用。随着电子技术飞速发展,其应用也覆盖到人们生产和生活的各个方面。
关键词:数字电子技术;教学内容;教学手段
引言
《数字电子技术》是电类专业的重要技术基础课程,具有很强的理论性和工程实践性。随着电子技术迅速发展,使得知识更新周期缩短,而数字器件不断更新换代,就迫使电子技术的设计方法发生了革命性变化,因此《数字电子技术》课程教学体系、教学内容也随之不断扩充。但同时教学内容多、教学课时少的矛盾也日渐凸显。因此针对课程自身的规律和现阶段学生的特点,在教学手段和教学方法上做了一定的探索,下面就对在该课程教学过程中的心得体会做以简单介绍。
1.合理组织教学内容
由于数字电子技术的迅猛发展以及数字系统的大规模集成化,因此本课程在内容的深度和广度上也须作相应的调整,通过不断补充新知识,介绍该学科中的新技术和前沿内容,以应对电子技术飞速发展、电子器件日新月异的状况。针对此现状,对《数字电子技术》课程的主要章节做以下内容整合。首先,要让学生熟练掌握逻辑代数这一分析和设计数字电路的重要数学工具,其次,把组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类作为学习重点,而门电路作为构成组合逻辑电路的基本单元从属于组合逻辑电路,触发器这部分内容作为构成时序逻辑电路的基本单元从属于时序逻辑电路。在保证基本理论知识完整的前提下,应尽可能以集成电路为主体,精简分立元件电路内容,并且要弱化集成电路的内部结构,强调器件的应用。比如在门电路这一部分,对TTL集成门电路工作原理的学习中,不要侧重数值计算和门路电开关速度的分析,而只作一些定性的分析即可,应重点关注集成门路的外特性和主要参数,以及集成门电路实际应用问题。同时在学习各种数字逻辑器件时,不仅要对其电路原理分析有所了解,更要重点掌握一些典型集成逻辑器件的逻辑功能以及使用方法。最后,在教学过程中引人仿真软件、VHDL设计方法的教学内容,使学生在学习硬件的同时学会软件仿真和硬件描述语言。从第二章开始,结合硬件的具体电路学习并给出VHDL设计实例,使VHDL的学习与硬件设计紧密结合,使得学生更容易接受。
2.采取有效的教學手段
通过该课程学习要使学生掌握数字电子技术的理论知识及各种典型电路的组成、工作原理以及基本的分析方法和设计方法。注重知识点的讲授,强调培养学生分析、设计和解决实际问题的能力,为今后的学习和工作提供必备的理论知识。但是,传统的教学模式忽视了作为教学主体学生的能动作用,因此不利于达到良好的教学效果。为了达到本课程的教学目的,提高学生学习效率,应该改变以往以教师讲授为主、学生听、记为辅的方式,引导学生采用自主学习的形式,使学生通过自己发现问题、分析和解决问题,从而掌握适合自己的学习方法,锻炼实践动手能力,真正体会学习带来的乐趣。同时营造和谐的课堂氛围是达到良好教学目的的基础,在此过程中教师要充分发挥“导”的作用,导想、导学、导用,给学生营造出民主、和谐的课堂氛围,从而调动学生的学习积极性,挖掘学生的学习潜力。
在教学手段上合理运用多媒体设备,化静为动,提高学生的学习兴趣。在教学中有许多情景难以让学生凭空想象,实验过程又无法在课堂进行,而其对于学生的知识点理解和概念的掌握有重要作用,这时传统的教学手段就显得力不从心了。因此,借助多媒体辅助教学手段,设计一个生动有趣的教学情景,化静为动,使抽象晦涩、难以用语言描述清楚的教学内容能够通过生动形象的画面展显出来。不仅容易使学生便于理解,还能拓展学生的思维,加深对事物的认识,培养学生的观察和逻辑思维能力。
因为所授课程的内容都有一定的规律性和系统性,每个章节中的内容都有相应的共性和内在的联系。所以在教学过程中,可将待研究内容与已学习过的内容对比讲解,由已知推及未知,既能使学生在学习过程中抓住课程内容的共性去分析和理解新内容,又能够把握知识点的差异,使知识形成一个完整的系统。比如在学习时序电路的分析和设计内容时,可知计数器按时钟信号的引入方式的不同可分为异步和同步计数器两大类。同步计数器是指将输入时钟信号同时加入每个触发器的时钟输入端,使得各触发器在时钟信号到来时同时翻转;反之,异步计数器是指当时钟信号到来时,各触发器不同时翻转。异步和同步计数器的分析步骤基本相同,但异步计数器分析一定要注意每个触发器翻转时所对应的有效时钟条件,必需写出每个触发器的时钟方程。故在讲授该部分内容时应先学习同步计数器的分析和设计,在此基础上,再对比讲解异步计数器,通过引导启发,对比两者的异同,使学生由浅入深,循序渐进,能够更好地理解和掌握相关知识点。
3.注重实践环节
数字电子技术是一门基于实验之上的专业基础课程,其中很多概念和原理都需要通过做实验去验证。因此重视实验和其他相关实践环节,是本课程不可或缺的部分。学生只有通过实验操作,才能提高实际动手能力,从而培养解决实际问题的能力。所以在教学过程中要正确、适时地组织学生进行相关实践探究。但有时实验课的开设,会受到学校具体实验条件的限制,这时就可引导学生利用 EWB(即 Electronics Work Bench)软件进行电路的功能仿真,从而辅助实验教学,使教学效果得以提高。
实践教学过程可以把抽象的理论知识变为直观的体会,能够使学生便于理解和掌握所学的理论知识点,从而提高教学效果。通过这种“教中练,练中学”的教学方式,则能够培养学生的动手能力、观察能力、分析和设计的能力以及团结合作的能力。
总之,只要在教学过程始终把学生作为主体,立足实际,调动学生的学习积极性和求知欲望,使课堂气氛轻松和谐,就能收到良好的教学效果。在今后的教育教学中,要善于发现问题,更要“与时俱进”,积极研究学生的特点与课程特色,采用更为合适的方法,使数字电子技术的教学更具特色。
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(作者单位:陕西理工大学 物理与电信工程学院,陕西 汉中 723001)endprint