王冠鈺 朱恒軍 石翠萍

（齊齊哈爾大學通信與電子工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

0 引言

“數字電子技術”課程是為電子信息類、電氣工程和自動化等工科電類專業(yè)學生開設的第一批專業(yè)技術基礎課程[1]。 作為一門在電子技術方面入門性質的技術基礎課，具有完整的理論體系，包含數字邏輯基礎知識、組合邏輯電路、時序邏輯電路和模數混合電路等重要組成部分，通過對該課程的學習，能夠使學生在掌握數字電子技術基礎知識的基礎上，利用標準集成電路分析和設計數字電路，并能夠初步解決工程問題，為后續(xù)“單片機原理與應用”“數字通信原理”等課程的學習打下良好基礎[2]。 因此，提高“數字電子技術”課程的教學效果不僅有利于培養(yǎng)學生掌握理論知識和創(chuàng)新能力，而且會對學生的后續(xù)課程學習產生積極影響，以至于對提高整個專業(yè)的教學水平有著非常重要的影響。

1 課程現狀

在教學模式上，大多采用傳統(tǒng)的“老師教，學生學”的模式，教師是課堂的主體，決定著教學內容和教學進度，在教學過程中師生互動較少，不利于激發(fā)學生的學習熱情。 學生則是被動接受者，習慣了跟隨老師學習，對自身未來沒有明確規(guī)劃，在課程學習過程中沒有明確目標，不會有意識地培養(yǎng)自己的專業(yè)技術能力和創(chuàng)新能力[3]。

在理論教學上，“數字電子技術”課程中包含知識點數目較多，內容抽象，個別知識點之間聯系不夠緊密，學生學習過后很難形成完整的知識體系，難以分析和解決復雜問題， 而且隨著電子技術的飛速發(fā)展，新技術、新器件的不斷涌現，極大豐富了“數字電子技術”課程內容，如超大規(guī)模可編程邏輯器件的廣泛使用， 通過硬件描述語言進行電路系統(tǒng)的設計等內容，都需要以合適的方式介紹給學生，無疑對本就緊張的學時安排提出了更高要求。

在實驗教學上， 實驗項目多以驗證性實驗為主，內容老舊或過于簡單。在實驗過程中，很多學生缺乏主動思考的意識，在搭接電路時完全模仿老師，缺乏主動思考，在這種學習模式下，許多學生沒有真正掌握電路的工作原理，即使得到正確的實驗現象也不懂得其中的道理，當電路發(fā)生故障時，則完全束手無策[4]。 顯然這種模式不利于學生深化所學知識，對學生工程實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作用較弱。 所以，數字電子技術課程教學改革勢在必行。

2 改革方案

“數字電子技術”課程改革分別從更新教學理念、理論課程改革、實驗課程改革和創(chuàng)新考核方式四部分進行，所有改革措施都是以促進學生對理論知識的掌握，提高學生分析解決問題和創(chuàng)新能力為出發(fā)點。 改革過程中注重激發(fā)學生學習的積極性和主動性，使學生主動參與到課程學習中來， 達到提高教學效果的目的。

2.1 更新教學觀念

對于教師，要以學生為中心開展教學工作，不僅重視知識點的講解，更加注重學生真正能接受的知識和實踐能力的提高，通過調動學生的學習興趣，培養(yǎng)學生發(fā)現問題、 獨立思考和解決問題的能力來實現[5]。在教學過程中鼓勵學生提出自己的看法，保護學生的求知欲，使更多的學生主動提出問題并主動尋找解決問題的辦法。

在教學工作中融入思政元素，學生們正處于世界觀、人生觀、價值觀的形成階段，作為一門專業(yè)基礎課在傳授專業(yè)知識和實踐技能的同時，有責任對學生的思想觀念進行引導，培養(yǎng)學生的愛國熱情、嚴謹認真敢于探索的科學精神和團隊協(xié)作能力，提高學生的思想政治素質。

（1）激發(fā)學生愛國熱情，培養(yǎng)學生樹立遠大理想信念。 例如，在課程講解過程中，結合具體知識點介紹我國近年來在電子技術領域的取得的巨大成績，如載人航天、北斗導航和5G 通信等成果，增強學生的自豪感，鼓勵學生積極投身國家建設，激發(fā)科技報國的愛國熱情。 再例如利用電子電路仿真軟件進行實驗時，提醒同學這類軟件中的一部分由國外研發(fā)制作，我國在這方面的技術能力還存在一定差距，很容易受制于人，借此鼓勵學生樹立遠大的理想信念，明確學習目標和職業(yè)規(guī)劃，珍惜現在的學習機會，努力學好專業(yè)知識，為日后在工作中提升我國的科學技術水平貢獻出自己的一份力量。

（2）培養(yǎng)學生嚴謹認真敢于探索的科學態(tài)度，在理論教學過程中增加科學家在研發(fā)過程中的優(yōu)秀事跡，重點介紹他們主動發(fā)現問題，敢于探索的工作作風，百折不撓的意志品質，以此對學生的學習方法進行啟發(fā)，鼓勵學生發(fā)現問題、主動解決問題。在實驗教學過程中教育學生規(guī)范使用實驗儀器， 主動想辦法提高測量精度，實驗結束后，實事求是撰寫實驗報告，準確填寫表格和繪制結果曲線，分析產生誤差的原因，堅決禁止編造和抄襲實驗數據，養(yǎng)成嚴謹誠實的學習風氣。

（3）培養(yǎng)學生團隊協(xié)作能力，如在進行綜合型實驗時，由學生分組完成，在這一過程中，學生需要進行討論，共同確定電路設計方案，然后將實驗分成電路設計、電路仿真、電路連接和電路測試等部分工作，由每個同學完成自己擅長的部分，最后相互配合完成實驗，在實驗進行過程中每組同學在相互尊重和不斷磨合中實現電子系統(tǒng)，小組與小組之間的同學也會互相幫助，取長補短。 在這樣的實驗過程中，不但訓練學生的實踐和創(chuàng)新能力，還有助于提高學生的團隊意識和協(xié)作意識，為日后走向社會在工作中與同事良好相處做準備。

2.2 理論課程教學改革方法

（1）結合電子技術發(fā)展前沿，合理取舍教學內容，調整教學要求，如邏輯函數的公式法化簡，由于針對復雜的數字系統(tǒng)設計可以采用計算機完成，因此過于復雜的邏輯函數不會再利用手工化簡，所以這部分內容的要求應該降低。 再如EDA 技術、大規(guī)模集成電路以及可編程邏輯器件的高速發(fā)展對數字電路的分析和設計也產生了較大的影響，因此這部分內容應該添加到理論教學內容中[6]。 在各部分內容的講授中都應注意引入新器件、新技術，讓學生了解數字電子技術的發(fā)展趨勢，提高學生的學習興趣。

（2）把握教學重點與難點，在講授典型數字集成器件時，強調應用性，加大對基本原理和使用方法的講解，引導學生根據功能表總結出集成器件的輸入輸出關系，進而掌握其使用方法，并能夠舉一反三，為日后遇到其他的中、大規(guī)模器件時能夠正確使用打下良好基礎。 與此同時，弱化集成器件的內部電路結構和工作過程的講解，這些內容實際應用少，且結構過于復雜，學生理解困難，容易失去學習興趣，不利于學生在有限時間內接受更重要、更實用的知識。

（3）改革教學方法，發(fā)揮教師的引導作用，要變灌輸為啟發(fā)，引導學生積極思考，激發(fā)學生的學習積極性和主動性。 在每章內容開篇時，引入工程應用案例，從工程角度分析需要解決的問題， 激發(fā)學生的興趣，同時把握住本章內容重點解決的問題，也可以自覺做到理論知識與工程實際相結合。 在學習具體知識點時，將典型例題講好講透，適當增加部分習題的練習，做到講練結合， 使學生熟練掌握具體知識的使用方法， 最終能夠在理解理論知識的同時解決實際問題。在每章內容結束時，結合重要知識點的原理、適用范圍和注意事項組織學生進行討論，使學生主動思考的同時，教師又可以及時了解學生的學習效果，實現教與學的互動[7]。

2.3 實驗課教學改革

“數字電子技術”課程應用性很強，課程學習過程中必須注重理論和實踐相結合，通過學生親自動手提高實驗操作能力，通過實驗測量和故障排除培養(yǎng)學生發(fā)現、分析和解決問題的能力，同時使學生加深對理論知識的理解。

（1）實驗內容設置循序漸進，設置驗證型實驗、設計型到綜合性實驗。 正確發(fā)揮不同類型實驗的作用，對于驗證型實驗內容，主要目的是使學生掌握數字集成芯片的識別、安裝和基本測試方法，同時加深對集成芯片使用方法的理解[8]。 對于設計型實驗內容，通過給出設計要求和常用的集成芯片， 由學生自己設計，連接電路并完成測試，如由集成譯碼器74LS138 芯片和與非門74LS20 芯片實現組合邏輯函數， 主要目的是使學生運用理論知識設計簡單的數字電路，主動思考如何將理論知識和實驗操作相結合，深化對理論知識的理解[9]。 對于綜合性實驗，主要訓練學生對更加復雜功能電路的設計和實現能力，使學生從電路系統(tǒng)整體功能角度分析和設計電路，綜合運用所學電子電路知識和提高創(chuàng)新能力[10]。

（2）實驗教學的過程中注重引導和啟發(fā)，培養(yǎng)學生主動思考和解決問題的能力。 在課前，將電子儀器的使用方法、芯片資料和實驗操作視頻等內容上傳到課程網站，供學生自學，培養(yǎng)學生的自主學習能力。 在課堂上教師對實驗原理要注重講解，對具體操作則注重引導，如針對實驗測量數據，引導學生利用理論知識分析其合理性， 以此判斷實驗操作過程是否規(guī)范，尋找存在的問題并加以解決。 再如學生在實驗過程中沒有得到預期的結果，教師應該引導學生運用理論知識分析錯誤現象產生的原因， 結合具體電路結構，逐級定位出現故障的位置，并加以排除。 在這一過程中，既加深學生對電路的理解和對理論知識的應用，又引導學生主動思考和主動解決問題。

2.4 創(chuàng)新課程考核方式

“數字電子技術” 課程考核方式對學生端正的學習態(tài)度和養(yǎng)成良好的學習方法也起到引導性作用，因此創(chuàng)新“數字電子技術”課程考核方式，科學評價學生的學習效果顯得至關重要。 針對理論課程考核方式的改革中，在期末考試成績的基礎上，結合課堂平時作業(yè)，單元測試和期中考試等環(huán)節(jié)的成績，按比例計算課程最終成績。 通過豐富考試成績的組成部分，加大對學生的考核角度，激發(fā)學生全程參與課程學習的積極性，提高對平時學習的重視程度，避免學生“期末突擊”現象的出現。 對于實驗課程考核方式的改革，在實驗報告成績的基礎上，增加實驗操作考試成績和平時實驗操作表現成績，引導學生對實驗的每一個環(huán)節(jié)給予足夠的重視，能夠自覺的規(guī)范實驗操作方法，科學認真處理實驗數據，在遇到問題時積極主動的尋找問題的解決辦法。 最終通過創(chuàng)新課程考核方式督促學生積極參與到全過程的學習中來。

3 結語

在對“數字電子技術”課程進行改革的過程中，針對思想觀念、 理論課程和實驗課程提出了一系列措施，首先，從培養(yǎng)學生能力出發(fā)更新教學觀念，重視學生知識的獲得和能力的提高；其次，在理論課程的改革中，通過調整教學內容，突出重點，工程案例啟發(fā)和講練結合等手段，引導學生主動學習；再次，在實驗課程的改革中，通過合理設計驗證性、設計性和綜合性實驗內容，在培養(yǎng)學生動手能力的同時，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力；最后，創(chuàng)新課程考核方式，豐富考試成績構成，充分發(fā)揮考核環(huán)節(jié)的引導和促進作用。 雖然通過一系列改革措施， 在一定程度上提高了教學水平，但是課程改革還會繼續(xù)下去， 不斷完善教學內容和資源，激發(fā)學生學習的積極性，提高“數字電子技術”課程教學水平。