《数字逻辑电路》课程教学改革与实践
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- 关键字:电子,专业,基础,改革
- 发布时间:2011-08-05 10:08
一、教学内容的改革
1.以应用为目的，以必需够用为度
根据专业培养目标和大纲任务，确定必需的内容和够用的尺度，才能保证教材质量，提高教学效益。数字逻辑电路教学转入以集成电路为主，带来了本课程在基础理论、基本技能和基本分析方法上的变化，据此教师根据本专业的特点，删减陈旧的知识，增加现代电子技术的内容。例如，各种逻辑部件是组成数字逻辑电路的基础，所以在教学中应重点强调其外部特性和应用，对内部结构及其分析尽量淡化，甚至可以删除。
2.增加集成电路的有关内容
中规模、大规模、超大规模集成电路的出现，使数字电路系统的设计简化；工作可靠，成本降低，也是开发应用的发展方向。所以我们在教学中增加了目前市场应用较多却未进入教材的集成电路芯片，如MCl46818实时时钟芯片、Interl7109A/D转换器等，收到很好的效果。
3.突出分析方法的介绍，培养学生综合分析能力数字电子技术发展很快，学生在学校里不可能掌握所有的知识和技术，重要的是教给他们分析问题和解决问题的方法，更重要的是提高学生综合分析能力。如在介绍门电路、触发器、计数器、A/D、D/A转换器等电路时，让学生综合分析，了解其用途，找出通路，画出单元电路图，分析功能，写出报告。
二、教学手段的改革
1.利用多媒体技术
将多媒体适时、合理地引入课堂教学，利用其对视觉、听觉等多渠道、多感官地综合刺激，不仅有利于激发学生的学习兴趣，营造和谐互动的课堂气氛，而且能够有效地提高教学效率和学生学习效果。
2.利用“板书式”的多媒体课件
根据教学思路，将复杂器件的内部结构、电路原理图、时序图、图表等，按照其内在逻辑联系、时序关系，以动画的形式分步、逐层呈现。这样既能节省大量板书画图表的时间，提高了教学效率，又利用了多媒体形象、动态、多彩的特点，弥补了传统板书的不足，可以使教学生动、直观，活跃课堂气氛，有利于学生学习能力、思维能力的提高。
3.合理设计课件内容
设计多媒体课件，应深入研究教学内容之间内在、本质的联系，分析学生的认知规律。在此基础上，根据教学内容的不同特点，将那些用传统教学方法费时、费力，又很难讲清、学生难以理解的内容，如大规模集成电路的工作原理、复杂的时序关系、EDA仿真演示以及应用实例等，用多媒体课件讲解，往往形象、生动，能够很快吸引学生。而对于重要概念、定理及关键步骤的推导，采用传统板书效果会更好，学生印象深刻。
4.合理利用课堂上的仿真实例
让学生了解EDA技术，帮助他们加深对抽象概念的理解，增加授课的生动性和灵活性，激发学生的学习兴趣，大大提高教学的效率，达到事半功倍的效果。
三、实践教学的改革
1.加强对学生综合运用能力的培养
在实验中注重学生的主动参与以及对综合运用能力的培养，要求在每次实验中，学生要明确实验目的，掌握实验原理，按规则操作仪器、仪表、工具。尤其重要的是强调独立思考和创造性地操作，鼓励学生在完成规定实验后，就地取材，用同一种器件构成不同功能的逻辑电路，用不同器件灵活实现各种逻辑功能，从而加强对设计能力的培养，提高学生分析、解决实际问题的能力，强化创新意识。
2.加强综合能力的训练
掌握对电路组成、控制的分析是不可缺少的重要教学内容，学生基本掌握数字电路基础知识和基本技能之后，就可以在教师指导下按课题要求自行查找资料，独立完成电路原理图及接线图的绘制；并每两人发一组元器件进行实物焊接，焊接过程中出现的问题教师不给出答案，而由学生自行运用所学知识进行分析，找出问题并加以解决。学生一时无法解决的问题，由指导教师适当点拨，启发引导。对表现突出、提前完成课题任务的学生还可激发其积极性，让他们帮助有困难的同学排查故障，使其所学理论知识得以融会贯通。
3.加强逻辑电路的设计训练
作为逻辑电路设计的教学，除了组合逻辑电路的设计外，难度最大的就是时序逻辑电路了。对于难点的教学，力求在讲述过程中有一个清晰的思路，教给学生简单、有效的设计方法，尽量避免繁琐的推导和计算。时序逻辑电路最常见的是寄存器、移位寄存器、计数器、脉冲发生器和序列信号发生器，在设计时要求根据给定的具体逻辑问题，求出相应的逻辑电路，所得到的结果力求简单，如采用“根据二进制状态表示指定触发器激励表”的简化方法。另外，可设计一些与实际联系紧密的电路，如抢答器设计、可调式数字钟设计、汽车尾灯控制设计等。
四、教学方法的改革
1.加强课堂讨论
传统的教学活动仅是教师一人唱独角戏的过程，是一种灌输式、填鸭式教学，不利于对学生思维和创新能力的挖掘，教学效果不够理想。当讲完每堂课的内容后，有计划性、有针对性地对重要知识点提出相关的讨论和思考内容，如讲授定时器的应用电路，在分析完门铃电路的工作原理后，提出相应的故障让学生分组讨沦：电铃一直响或是按下按钮后不响分别是什么原因造成的？在讲到抢答器时可以问：抢答后遇到多个指示灯亮或灯不亮是由哪些器件不正常引起的？由于所提问题在生活中很常见，甚至是学生自己碰到过的现象，因此他们的热情很高，讨论非常活跃。在其思考较为成熟后，每组请出代表上台讲解，不足之处由教师进行分析、归纳，使问题得以解决。这样既巩固了所学知识，又提高了学生分析问题、解决问题的能力。学生对于这样的教学形式十分欢迎，教师也可从中了解学生的掌握情况。
2.采用启发式教学
如果对一些重要内容能够从器件、电路产生的背景和需求谈起，然后讲清其在系统中的作用、结构的构思方法、适用场合以及存在的问题等，完全可以使课堂气氛活跃起来，从而激发起学生的学习热情和求知欲，还可以为解决新问题作好铺垫。例如，在讲解触发器这一章时，可以先从触发器构成的简单抢答器电路引入，使学生初步了解触发器的功能和作用，激发他们的好奇心，为正课的讲授做好铺垫。在讲述定时器的应用时，可以以日常生活中常见的门铃电路和延时报警器电路为例，精心设计课堂讨论，激发学生的学习兴趣，引导其思维。
总之，通过对《数字逻辑电路》课程的探索，本文从教学内容、教学手段、实践教学、教学方法等环节对该课程的教学改革提出了一些看法和建议。但教学改革是一个长期过程，需要在实践中不断深入与完善。今后我们将努力保持现有改革成果，继续提升本课程的教学和实践水平。
（作者单位：山西省忻州市技工学校）
文/孙建伟
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