基于專業(yè)需求的數(shù)字電路教改探索

羅歡

【摘要】作為一門具有很強(qiáng)實(shí)踐性的課程，數(shù)字電路不僅要求學(xué)生掌握基本理論知識(shí)，還要求學(xué)生系統(tǒng)地掌握和應(yīng)用數(shù)字電路進(jìn)行電路分析、應(yīng)用和設(shè)計(jì)，因此要通過課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)結(jié)合來加深學(xué)生的理論基礎(chǔ)，并且培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)字電路去分析解決問題的能力。然而現(xiàn)階段不少學(xué)校的數(shù)字電路教學(xué)仍以傳統(tǒng)方式為主，重心放在理論知識(shí)的傳授上，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并且單一在課堂時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的實(shí)踐形式阻礙了學(xué)生技能的培養(yǎng)。基于此，從專業(yè)需求出發(fā)來探討如何進(jìn)行數(shù)字電路教改，就具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】專業(yè)需求；數(shù)字電路；教改

【中圖分類號(hào)】TN791-4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）36-0105-01

一、數(shù)字電路的教學(xué)現(xiàn)狀

第一，教學(xué)方法陳舊。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，教師講完理論課，然后在再由教師指導(dǎo)對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，要么就是專業(yè)課程整周實(shí)訓(xùn)。上述實(shí)踐教學(xué)模式充分體現(xiàn)了“實(shí)踐與教學(xué)作為獨(dú)立的環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)”的特征，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)獨(dú)立進(jìn)行而相互脫節(jié)，雖然學(xué)生勉強(qiáng)記住了理論知識(shí)，但很難將理論知識(shí)應(yīng)用于操作訓(xùn)練，即使學(xué)生進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)，但依舊很難掌握操作技能，實(shí)踐教學(xué)效益達(dá)不到實(shí)際要求。這是在教學(xué)中出現(xiàn)的直接問題。

第二，教學(xué)評(píng)價(jià)形式單一。傳統(tǒng)的考核形式都是通過一張?jiān)嚲韥矶▽W(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，造成學(xué)生對(duì)平時(shí)學(xué)習(xí)不重視，考前突擊，考后即忘的現(xiàn)象，導(dǎo)致考試的結(jié)果不能真正的反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

第三，教師定位不當(dāng)。教師是講授者，是教學(xué)舞臺(tái)的主角，教師在講課過程中經(jīng)常照本宣科，按照教材編排順序?qū)⒅R(shí)灌輸給學(xué)生，學(xué)生很難從講授者那里學(xué)到怎樣將知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐操作，理論知識(shí)講解過多，實(shí)踐操作過少，教學(xué)重點(diǎn)不突出，挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，體現(xiàn)不出學(xué)生的主人翁意識(shí)。

二、基于專業(yè)需求的數(shù)字電路教改建議

1.變革教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在課堂中，教師應(yīng)該改變一下教學(xué)的先后順序，可以先從實(shí)踐開始，學(xué)生的求知欲望會(huì)隨著實(shí)踐的過程提高，再從理論講起會(huì)使課堂變得活躍。

引入學(xué)習(xí)島的學(xué)習(xí)模式，部分內(nèi)容采用項(xiàng)目教學(xué)與任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的方法，真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為教學(xué)過程的主體。學(xué)習(xí)島是模仿實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中的一個(gè)工作區(qū)域，無論從空間上還是組織上它都是真實(shí)生產(chǎn)過程中的一個(gè)組成部分，即與真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境有著相同的工作條件及工作和問題解決程序。在學(xué)習(xí)島中，學(xué)生以小組或一個(gè)團(tuán)隊(duì)的形式來共同完成一項(xiàng)工作，教師可以給他們提供幫助，幫助他們解決實(shí)際當(dāng)中遇到的難題。根據(jù)學(xué)生的興趣愛好，將他們分為若干個(gè)小組，再加以新的教學(xué)改革模式，這樣分組，有利于他們之間的合作交流，以及溝通的能力，最終可以提高他們的成績(jī)。在數(shù)字電路課程的教學(xué)過程中，要把原來陳舊的滿堂灌的教學(xué)模式徹底清除，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者，讓他們?nèi)硇牡耐度氲綄W(xué)習(xí)中來，充分發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性。先從小的問題開始，這樣依次漸進(jìn)，掌握其中的學(xué)習(xí)方法，最終能解決較復(fù)雜的問題。

教學(xué)過程中的部分內(nèi)容教師可以將理論和實(shí)踐結(jié)合一起教學(xué)，將原本理論難度大、理解相對(duì)抽象、單純的靠描述難易解決的知識(shí)具體化及實(shí)物化，通過學(xué)生的親身實(shí)踐來將其完成，這樣更加鞏固抽象的概念和知識(shí)，使學(xué)生記憶更牢固。

2.構(gòu)建多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，以學(xué)生能力培養(yǎng)為根本目標(biāo)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，可以將實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、進(jìn)階性實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次，從而教學(xué)進(jìn)程也隨之分為三個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段，更好地達(dá)到階段教學(xué)目的。具體說來：

第一，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)階段（如各種相關(guān)儀器儀表的使用）。該階段的教學(xué)完全采用在實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行硬件搭接的方式，旨在使學(xué)生建立硬件概念，將課本上的符號(hào)與實(shí)際的元器件聯(lián)系起來，認(rèn)識(shí)課程研究的對(duì)象，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；熟練掌握典型芯片的基本特性和主要應(yīng)用，養(yǎng)成良好而規(guī)范的布線風(fēng)格，掌握常規(guī)的故障調(diào)試方法，為以后的進(jìn)階學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

第二，進(jìn)階性實(shí)驗(yàn)階段（如較為復(fù)雜的組合電路實(shí)驗(yàn)）。該階段的教學(xué)主要以Multisim軟件為輔的硬件電路實(shí)驗(yàn)，需要較多的導(dǎo)線連接、示波器等儀器儀表的配合使用，以及多種頻率的方波的應(yīng)用。課前，學(xué)生根據(jù)教師布置的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)任務(wù)先進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后在Multisim軟件上仿真調(diào)試，整個(gè)仿真過程較之硬件電路實(shí)現(xiàn)更為簡(jiǎn)便快速、準(zhǔn)確無誤，使得學(xué)生充分把握設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)，從而在課堂硬件實(shí)驗(yàn)過程中做到有的放矢，避免了許多誤操作，減少芯片損耗，提高硬件調(diào)試能力。

第三，綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)階段。該階段實(shí)驗(yàn)主要用于項(xiàng)目教學(xué)，綜合應(yīng)用數(shù)字電路知識(shí)，如數(shù)字鐘、數(shù)字頻率計(jì)、搶答器、交通燈控制電路等，采用軟件仿真和硬件調(diào)試相結(jié)合的方式。具體操作如下：根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)，分析出系統(tǒng)總體框圖及各子功能模塊的性能要求；學(xué)生在Quartus軟件平臺(tái)上對(duì)各子功能模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)試，連接各子模塊，調(diào)試系統(tǒng)整體，仿真無誤后可下載到DE2硬件平臺(tái)進(jìn)行硬件功能驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求；將仿真實(shí)現(xiàn)的電路再進(jìn)行硬件搭接調(diào)試。

3.引入先進(jìn)的教學(xué)手段，制作多媒體課件

利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，可以大大提高課堂的教學(xué)效率，更使得課程通俗易懂，教學(xué)效果得到了顯著的提高，同時(shí)也有效的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生的主觀能動(dòng)性得到了提高。具體表現(xiàn)在：通過包含文本、圖形、動(dòng)畫、視頻、音頻等多媒體信息的課件，給學(xué)生以全新的視聽感受，豐富學(xué)生的想象力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；增加教學(xué)內(nèi)容的直觀性，如TTL與非門電路在輸入端電壓變化時(shí)內(nèi)部各BJT的飽和與截止的互補(bǔ)變換，利用CAI或EWB課件可以將抽象的內(nèi)容形象化，使畫面變得生動(dòng)、形象；節(jié)約大量的板書、繪圖時(shí)間，增加教學(xué)信息量。

電子技術(shù)中有很多復(fù)雜且重要的電路需要上課時(shí)繪制，利用CAI或EWB課件可以通過計(jì)算機(jī)和大屏幕投影儀展示在學(xué)生面前，能夠增加教學(xué)信息量，拓寬學(xué)生的知識(shí)面。

三、結(jié)語

綜上所述，基于專業(yè)需求的數(shù)字電路教改中，數(shù)字電路的理論體系與實(shí)踐體系應(yīng)體現(xiàn)自身特色，以求在激烈的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中謀得一席之地，這意味著在授課過程中有所側(cè)重，做到重基礎(chǔ)、應(yīng)用、體現(xiàn)技能、鍛煉能力及培養(yǎng)素質(zhì)。

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