李東勤，常郝，王芳（安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，蚌埠 233030）

對《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)改革的探索和實(shí)踐

李東勤，常郝，王芳
（安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，蚌埠 233030）

0　引言

《數(shù)字電子技術(shù)》是電類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程。課程的主要任務(wù)是讓學(xué)生了解數(shù)字電子技術(shù)的基本理論，掌握各種數(shù)字電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法，是后續(xù)計(jì)算機(jī)原理、單片機(jī)、EPA等課程的先行必修課，具有理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的特點(diǎn)［1］。

自高教改革以來，我校也不斷開展工程素質(zhì)教育，緊緊圍繞“卓越工程師”和“高級應(yīng)用型專業(yè)人才”的培養(yǎng)目標(biāo)，積極開展教學(xué)改革的探索和實(shí)踐。通過更新人才培養(yǎng)計(jì)劃、調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)方法等手段，達(dá)到調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高教學(xué)質(zhì)量，提升《數(shù)字電子技術(shù)》課程建設(shè)水平的目的。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異，社會(huì)對計(jì)算機(jī)人才實(shí)踐能力、綜合應(yīng)用知識能力不斷提出更高更新的要求［2］。為適應(yīng)新形勢下的需求，從人才培養(yǎng)需求出發(fā)，我們對數(shù)字電子技術(shù)在理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了教學(xué)探索和改革。

1　理論教學(xué)改革

高校教師在承擔(dān)教學(xué)和科研的同時(shí)，更主要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和專業(yè)素養(yǎng)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式只是填鴨式的理論教學(xué)模式，學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識，缺少思考和積極參與。對于很多復(fù)雜的電路圖也是望而生畏，只能機(jī)械地聽教師分析，進(jìn)而使學(xué)生喪失了學(xué)習(xí)該課程的興趣和積極性［3-4］。

我?！稊?shù)字電子技術(shù)》的理論課時(shí)由以前的72學(xué)時(shí)降為了現(xiàn)在的54學(xué)時(shí)，因而應(yīng)該從專業(yè)的應(yīng)用出發(fā)，基礎(chǔ)理論知識以“必需夠用”為度，深入淺出，講清原理，突出基本概念。對于組合邏輯電路模塊主要講解編碼器、譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器，重點(diǎn)講解分析方法、外觀特性和應(yīng)用方法；對于觸發(fā)器應(yīng)該將重點(diǎn)放在分析方法、功能特點(diǎn)的歸納和應(yīng)用上；對于時(shí)序邏輯電路模塊應(yīng)主要講解寄存器和計(jì)數(shù)器；對于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、可編程邏輯器件和硬件描述語言等內(nèi)容可作簡單介紹，主要留給學(xué)生自行學(xué)習(xí)。

除基礎(chǔ)知識之外，還應(yīng)增加“提高”和“引申”內(nèi)容。電子技術(shù)的核心是器件，因此應(yīng)注意與時(shí)俱進(jìn)地向?qū)W生介紹新型、高性能的電子器件，進(jìn)而開闊學(xué)生的視野。

好的教學(xué)方法是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的保證。采用多媒體和板書相結(jié)合的教學(xué)手段，特別是電路的分析，一定要采用板書形式，降低授課的難度和速度，帶著學(xué)生一起分析和思考；同時(shí)結(jié)合提問、設(shè)計(jì)問題、動(dòng)畫演示等方法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。要隨時(shí)根據(jù)學(xué)生的課堂反應(yīng)，采取相應(yīng)的教學(xué)手段。在制作電子課件時(shí)，建議不要使PPT成頁地出來，而是一行一行地出來，這樣學(xué)生可以跟著你的思路走，不至于走神；有些動(dòng)畫，可以一點(diǎn)一點(diǎn)的出來，這樣一步一步的引導(dǎo)學(xué)生去理解。每節(jié)課結(jié)束后都要對本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)加以歸納總結(jié)，讓學(xué)生對本節(jié)課的知識點(diǎn)有一個(gè)整體的認(rèn)識。下節(jié)課之前要對前一節(jié)課的知識點(diǎn)進(jìn)行一個(gè)簡單的回顧，起到承前啟后的作用。

目前，國內(nèi)外的很多學(xué)校正在積極探索項(xiàng)目教學(xué)法在課堂上的應(yīng)用。所謂項(xiàng)目教學(xué)法就是教師和學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的形式共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)［5］。在課堂教學(xué)的過程中，可以通過制定具體項(xiàng)目讓學(xué)生對所學(xué)知識點(diǎn)更好地理解和靈活運(yùn)用。例如在介紹完譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器后，可以制定一個(gè)組合邏輯電路設(shè)計(jì)項(xiàng)目。例如項(xiàng)目任務(wù)如下：用兩片雙4選1的數(shù)據(jù)選擇器74HC153和3線-8線譯碼器74LS138構(gòu)成16選1的數(shù)據(jù)選擇器。

項(xiàng)目的具體設(shè)計(jì)和實(shí)施完全交給學(xué)生自行完成?？梢愿鶕?jù)班級實(shí)際人數(shù)，將學(xué)生分為若干組。各小組通過收集資料和小組間的討論與研究，確定本小組的項(xiàng)目實(shí)施方案，并通過Multisim仿真軟件搭建電路，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性和正確性。Multisim軟件直觀的圖形界面、豐富的元器件庫、豐富的測試儀器儀表和完備的分析手段，不僅能把抽象深?yuàn)W的理論知識直觀形象地展示在學(xué)生面前，而且充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。最后以小組為單位打包提交最終實(shí)施方案。

在具體設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生需要根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)明確各功能模塊間的邏輯關(guān)系，各個(gè)邏輯器件之間的級聯(lián)關(guān)系，輸入與輸出之間的邏輯關(guān)系。在本項(xiàng)目中為了能從16個(gè)數(shù)據(jù)中選擇其中一個(gè)，必須用四位地址輸入A3A2A1A0給出16個(gè)代碼。但每個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器只有兩位地址代碼輸入端，因此可以首先用A3A2的四個(gè)代碼（00、01、10、11）從四個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器中選出一個(gè)，再用A1A0的四個(gè)代碼從選中的這個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器的四個(gè)輸入數(shù)據(jù)中選出一個(gè)，經(jīng)過輸出端的或門送至輸出端。為此，需要用74LS138將A3A2的00、01、10、11四個(gè)代碼譯成的四個(gè)輸出低電平信號，分別接到四個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器的選通控制端和上。這樣就可以得到如圖1所示的電路。當(dāng)然同樣的項(xiàng)目根據(jù)不同的分析過程，可以得到不同的設(shè)計(jì)方案。

圖1　

教師可以利用課前15至20分鐘，給某兩個(gè)小組進(jìn)行一下成果的展示，同時(shí)給出適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)評，讓學(xué)生對自己小組的實(shí)施方案有個(gè)更明確的認(rèn)識，促進(jìn)大家之間的相互學(xué)習(xí)。學(xué)期結(jié)束之前要保證每個(gè)小組都有一次上臺展示的機(jī)會(huì)。通過這個(gè)具體的項(xiàng)目不僅可以使學(xué)生更好地掌握利用譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器進(jìn)行組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法，而且可以增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。

“一卷定輸贏”的傳統(tǒng)評價(jià)模式造就了一批平時(shí)不愛學(xué)習(xí)，專靠考前突擊，臨時(shí)抱佛腳的學(xué)生，有的就可以通過，甚至個(gè)別學(xué)生還會(huì)取得一個(gè)不錯(cuò)的成績，從而使得很多學(xué)生對課程的知識點(diǎn)并不能真正掌握，更談不上能夠融會(huì)貫通、靈活應(yīng)用；而且還傷害了大部分學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，不利于高校優(yōu)良學(xué)風(fēng)的建立。采取靈活多樣的考核方式，可使學(xué)生掌握數(shù)字邏輯電路的基本分析和設(shè)計(jì)方法，具有應(yīng)用數(shù)字邏輯電路解決數(shù)字邏輯問題的能力，可真正反映學(xué)生綜合知識和技能的掌握程度、分析解決問題的能力，為以后學(xué)習(xí)專業(yè)課及從事數(shù)字電子技術(shù)領(lǐng)域的工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

在進(jìn)行成績考核時(shí)可將綜合成績分成平時(shí)成績和期末成績兩部分。平時(shí)成績包括課程教學(xué)過程中的考勤、作業(yè)、課堂交流與提問、項(xiàng)目設(shè)計(jì)。其中，項(xiàng)目設(shè)計(jì)就是課堂教學(xué)過程中給學(xué)生安排的若干具體項(xiàng)目；作業(yè)就是抽取每章的部分課后習(xí)題，用以檢查學(xué)生對該章知識點(diǎn)的掌握情況；課堂交流和提問主要是調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，對當(dāng)時(shí)正在講解的知識點(diǎn)設(shè)計(jì)一些問題供學(xué)生思考，迫使他們必須認(rèn)真聽課、認(rèn)真思考。期末成績主要由期末試卷成績來決定，采用閉卷筆試，是對該課程知識點(diǎn)全面和綜合的考查。最終的成績結(jié)構(gòu)為：平時(shí)考核占50%，期末考核占50%。其中平時(shí)考核成績中考勤、作業(yè)、課堂交流與提問占20%，項(xiàng)目設(shè)計(jì)占30%。

2　面向應(yīng)用，改革實(shí)踐環(huán)節(jié)

實(shí)踐教學(xué)是高等教育教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、認(rèn)知能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。數(shù)字電子技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的基礎(chǔ)課程。通過實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)顯得尤為重要。其實(shí)很多學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時(shí)，僅僅是為了獲得其學(xué)分，對于數(shù)字電子技術(shù)究竟能干什么，有什么作用，他們并不是很清楚。通過實(shí)踐環(huán)節(jié)，可以讓學(xué)生認(rèn)識學(xué)習(xí)該課程的目的和意義，進(jìn)而可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

以往我只關(guān)注學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握，而忽略了學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用和動(dòng)手能力。在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，存在一些學(xué)生，他們平時(shí)理論知識掌握地很好，但實(shí)踐能力卻相對薄弱。他們不懂得如何分析問題以及將所學(xué)知識融會(huì)貫通去解決問題。因而在實(shí)踐環(huán)節(jié)中，我更加注重培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。

從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，減少基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，增加了設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)。在原有的組合邏輯電路的設(shè)計(jì)、時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，增加了簡易數(shù)字鐘設(shè)計(jì)和智能售貨機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)而提高了學(xué)生綜合分析能力和設(shè)計(jì)技能。

該實(shí)驗(yàn)課程以往的考核方式是按照學(xué)生實(shí)驗(yàn)的平時(shí)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出一個(gè)分?jǐn)?shù)。這樣的考核方式讓部分學(xué)生鉆了空子，他們會(huì)在有教師注意自己的時(shí)候就認(rèn)真做，教師不注意時(shí)就找機(jī)會(huì)抄一下其他同學(xué)的電路圖或數(shù)據(jù)應(yīng)付教師檢查。這樣，并不能起到真正的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。為適應(yīng)新形勢下對高級應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)的需要，對該實(shí)驗(yàn)課程采取靈活多樣的考核方式，使學(xué)生能夠真正運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，掌握科學(xué)研究與工程實(shí)踐的基本方法，提高實(shí)踐和創(chuàng)新能力?？己朔绞街塾诳茖W(xué)全面地評價(jià)學(xué)生的綜合素質(zhì)，強(qiáng)化知識應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的考核，重視學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展和創(chuàng)造力的培養(yǎng)；同時(shí)堅(jiān)持嚴(yán)格評分標(biāo)準(zhǔn)，確保學(xué)生成績評定中的公平、公正、公開。

將綜合成績分成平時(shí)成績和期末成績兩部分。平時(shí)成績包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的考勤、課堂交流與提問和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。其中，課堂交流與提問主要是調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性，對當(dāng)時(shí)所做實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)現(xiàn)方法等設(shè)計(jì)一些問題讓學(xué)生回答，迫使他們必須認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)、認(rèn)真思考實(shí)現(xiàn)方法，而不是簡單的連線；實(shí)驗(yàn)報(bào)告就是每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的一個(gè)紙質(zhì)材料，用以記錄實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)現(xiàn)方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題和解決方案，迫使學(xué)生對每次實(shí)驗(yàn)都作出認(rèn)真的分析和總結(jié)。期末考核形式根據(jù)本學(xué)期所學(xué)內(nèi)容，給出若干個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)題目供學(xué)生隨機(jī)抽取，根據(jù)實(shí)際操作完成情況以及回答問題情況給出實(shí)驗(yàn)期末考試成績。最終的成績結(jié)構(gòu)為：平時(shí)考核占50%，期末考核占50%。其中平時(shí)考核成績中考勤和課堂交流與提問占30%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占20%。

3　結(jié)語

我?！稊?shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)改革，通過調(diào)整課程內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、改革考核機(jī)制、改革實(shí)踐環(huán)節(jié)等舉措，已經(jīng)取得了較好的成就。學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣和積極性有所提高，為其在后面的相關(guān)學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。

［1］林建．卓越工程師培養(yǎng)的質(zhì)量保障［J］．高等工程教育研究，2013（2）：24-40．

［2］李永堅(jiān)，黃紹平，李靖.“卓越工程師”培養(yǎng)要重視教學(xué)方法改革［J］.中國大學(xué)教學(xué)，2012（11）:63-65.

［3］于明軍．關(guān)于數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的探討［J］．赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，30（10）：31-32．

［4］吳正玲.數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐［J］.吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，31（12）：56-59．

［5］白順先，樊榮.項(xiàng)目教學(xué)法在《數(shù)字電子技術(shù)》課程中的探索［J］.現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2015（5下）:26-29.

Digital Electronic Technology；Teaching Reform；Evaluation System；Experimental Teaching

Exploration and Practice of the Teaching of Digital Electronic Technology Course

LI Dong-qin，CHANG Hao，WANG Fang
（College of Management Science and Engineering，Anhui University of Finance&Economics，Bengbu 233030）

1007-1423（2015）30-0036-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.30.010

李東勤（1981-），女，江蘇鹽城人，碩士，講師，研究方向?yàn)閳D像處理、數(shù)據(jù)挖掘、推薦系統(tǒng)

2015-08-20

2015-09-20

《數(shù)字電子技術(shù)》是電類各專業(yè)核心基礎(chǔ)課程，緊緊圍繞“卓越工程師”和“高級應(yīng)用型專業(yè)人才”的培養(yǎng)目標(biāo)，從課程內(nèi)容、教學(xué)方法、考核機(jī)制和實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行探索和實(shí)踐。實(shí)踐證明是切實(shí)可行的，提高課程的整體教學(xué)效果。

數(shù)字電子技術(shù)；教學(xué)改革；評價(jià)體系；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)教研項(xiàng)目（No.acjyyb2014124）、安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)教研項(xiàng)目（No.acjyyb2014103）

Digital Electronic Technology is a core basis course for electrical majors，the goal is to cultivate the preeminent engineer and advanced applied specialist.Studies and practices the teaching by design of course content，teaching theory，examine method and experiment teaching.The practice proves that the construction is effective and can help promoting the overall teaching quality of the course.