“数字电子技术”课程教学模式的改革

王国新，宋婀娜，张桂凤

(黑龙江科技学院电气与信息工程学院，黑龙江哈尔滨 150027)

“数字电子技术”是工科电气工程及电子信息类专业的重要基础课程，其传统的教学比较注重介绍数字逻辑器件内部结构，讲述每一元器件的工作原理，这已经不能适应当今学生学习电子新技术和新理论的要求。在我校新编的教材［2］中，精减了对集成门电路内部电路的分析，侧重数字集成电路的逻辑功能和应用，注重学生对实用性的要求。在数字电路的介绍中，采用当前的主流芯片，并且加入了对VHDL硬件描述语言和Quartus II开发软件的介绍，引入了工程实例。该教材已被列入普通高等教育“十二五”规划教材。

为进一步培养学生的实际动手能力和创新意识，我们认为还必须对该课程的教学方法和手段、实验和实践教学进行改革与创新。

1 改革教学方法和手段

1)重视语言的艺术性

在课堂上，教师的语言是学生获取知识的一个重要渠道，其对学生的学习兴趣也有着直接的影响。笔者认为，教师的语言不仅应准确精练且逻辑性强，风趣幽默和富有启发性的设问可以拉近师生之间的距离，使课堂变得生动且有吸引力。

2)合理利用多媒体课件

我校所设计的“数字电子技术”课程网络版课件包含教学课件、动画视频、双语教学和习题解答等内容，均可在校园网内进行下载，这也拓展了学生学习的时间和空间，提高了学生学习的积极性。该课件于2012年荣获“第十二届全国多媒体课件大赛”三等奖［3］。

3)将仿真技术引入课堂

我们将QuartusII软件引入课堂，用硬件描述语言及顶层原理图设计方式实现对数字电路的仿真，这既让学生加深了对理论知识的理解，又让学生学会了如何使用仿真软件。例如，在课堂上讲完数据选择器的功能和工作原理以后，打开QuartusII软件，载入预先编好的程序进行仿真，学生能切身地体会到数字电路的应用效果。我们再改变输入信号，让学生们观察输出波形的变化。也可以在讲授其它的组合逻辑器件和时序逻辑器件时进行仿真，学生可以对理论知识的理解更加深刻。

2 创新实验与实践教学

认识来源于实践，最终又要用来指导实践。认识过程有两次飞跃，第一次是感性认识上升到理性认识，第二次是理性认识到实践的飞跃。遵循学生的认知规律教学，会收到事半功倍的效果。在传统的教学模式中，教师先在课堂上讲解理论知识，这种教学模式违背了人类的认知规律，往往使学生陷入不知道所学知识有什么用的困境，从而限制了学生学习的热情，也影响了课堂上的教学质量。我校对“数字电子技术实验”实践教学进行了大胆改革，安排学生先做验证型实验，再进入课堂学习理论知识，然后做综合设计型实验，最后进入到实践教学环节。

1)改革实验教学形式

我校新修订的“数字电子技术”教学大纲规定理论学时为54学时，实验学时为12学时。其中验证型实验为6学时。每个验证型实验都以班级为单位，一个人为一组，且每个验证型实验均安排在理论教学之前的1～2个星期内完成。例如，数据选择器的实验安排在学期的第3～4周完成。实验教师只指导学生如何连接数据选择器芯片各管脚，要求学生在实验报告中记录实验结果，并在课后总结该数字电路的功能。当教师第5周在课堂上讲解此部分理论内容的时候，学生已有很深的印象并且展现出了强烈的求知欲，教师可以联系先前的实验，巧设疑问，不断启发，使课堂上的理论教学质量显著提升。综合设计型实验为6学时，采取开放式教学，学生可根据每个人的具体情况选择做实验的时间。

2)增加实践教学环节

“数字电子技术”课程以我校的国家级精品课—“电气工程实践”为依托，开设了多个实践教学基地，进一步提高了学生理论联系实际的能力。在电子工程实践教学基地，学生可以利用我校自行开发的电子工程实验箱开展电子电路的设计;在电子工艺实践教学基地，学生进行手工焊接以增强贴片焊接的能力;在EDA工程实践教学基地，学生可以进行电路原理图的设计及印制电路板的版面设计;在应用电子工程实践教学基地，可以进行对复杂电子线路系统(如电视机等)的故障分析;在FPGA工程实践教学基地，学生提高了使用QuartusII软件的能力以及通过VHDL语言进行电子电路设计和仿真的能力。每个实践教学基地都有严格的考核制度，学生以班级为单位，必须在每一个实践教学基地里进行为期一周的学习并通过考试，从而加强了学生对实践教学的重视程度，为实现我校制定的“双师型”应用型人才培养目标提供了有力保障。

3 结语

近年来，我校对“数字电子技术”课程采取了一系列教学改革措施，教学质量不断提高，学生在全国大学生电子设计竞赛和黑龙江省电子设计竞赛等比赛中屡创佳绩。培养学生的实际动手能力和创新意识是一项长期而艰巨的任务，需要我们继续努力。

［1］ 唐莺.电子技术基础课程改革的实践［J］.北京:教学研究，2006.3:152-154.

［2］ 宋婀娜.数字电子技术基础［M］.北京:机械工业出版社，2012.

［3］ 崔阳，何召兰.“电子技术基础”课程教学改革的探索［J］.南京:电气电子教学学报，2008.10:3-4.