“数字电子技术”项目教学模式的探讨

徐剑琴 田敬北

摘 要：“数字电子技术”是机电类专业一门重要的基础课，具有很强的实践性和实用性。本文在传统教学的方法上引入了项目导向教学法，将理论教学和实践教学融为一体，有助于激发学生的学习兴趣，锻炼学生的思考、解决问题的能力，提高他们的实践水平，培养他们的创新精神。

关键词：数字电子技术;项目教学;项目导向;教学法

基金项目：2018年度广西高等教育本科教学改革工程项目“基于电子技术虚拟仿真实验教学的研究与实践”（项目编号：2018JGB234）。

1 引言

“数字电子技术”的课程内容丰富，主要内容由组合逻辑电路、时序逻辑电路、A/D和D/A转换等基本电路组成，且内容还涉及到一些中规模集成电路的基本工作原理、逻辑功能及应用。对课程基本概念的理解、复杂逻辑关系的分析、以及不同型号中规模集成电路的正确使用是大多数初学者在学习该课程时困惑之处。但是教师在对学生授课解惑时，往往沿袭填鸭式的教学方法，教师对知识点进行大量的描述和分析，学生被动地去接受，这样的教学方式并不能很好地帮助学生透彻理解知识点、正确应用所学知识去解决问题，而且使得学生容易感到枯燥、教学效果不尽人意。为了提高该课程的教学质量，从根本上去提高学生分析问题、解决问题以及综合应用能力，教学过程中可结合项目导向教学方法。

2 項目导向教学方法

项目导向教学法是师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动，[1、2]主要包含四个步骤：1）教师依据教学目标，结合教学内容设计出相应的项目;2）在教师的引导下，学生根据实际情况制定实施项目任务的具体计划（方案）;3）按照计划（方案）实施项目，完成项目产品的制作;4）教师对最终项目产品进行评价，指出学生的成功和不足之处，鼓励他们扬长补短，争取进步。可见，项目导向教学法强调理论和实践相结合，使学生在实践中了解、吸收、掌握相关理论知识。并且，这样的教学活动能使相关的知识点由枯燥的文字变成了生动有趣的作品，大大激发学生的学习兴趣。

3 项目教学法在“数字电子技术”课程的教学设计

“数字电子技术”课程的实践性决定了教学过程中可采用项目导向教学方法。按照项目教学法步骤，我们对课程的进行教学设计，大致如下。

3.1 项目的设计或选择

数字电子技术主要学习组合逻辑电路、时序逻辑电路以及脉冲波形的产生与变换电路等等。结合教学内容，我们选择一些制作较为简单，有一定的实用价值的小项目如一位二进制全加器、由触发器构成的抢答器、数字电子钟、电子门铃、循环彩灯控制和锯齿波发生器等作为实施项目。这些项目不仅贯穿多个知识点，具有综合性，而且能把结果通过显示、发声等有趣的方式表示出来，引发学生的好奇心和学习兴趣。比如数字电子钟这个项目涉及到的知识点包括：计数器的概念、常用集成二进制或十进制计数器的功能和应用、N进制计数器的实现、寄存器的原理和应用、显示电路和报警电路的设计等等。可见学生认真完成这个项目，也就掌握了这些知识点，达到教学目标。

项目设定后，把学生分成学习小组，根据项目难易程度合理安排成员数，一般3～5人。每个小组分配一个项目，由成员协作完成，这样有利于培养学生的沟通能力和团队精神。

3.2 制定实施计划（方案）

老师可以先给学生介绍项目设计的大致思路，学生制定项目任务实施的具体步骤并自主展开活动：1）查阅相关资料，小组成员讨论、确定项目要实现的具体功能，并依据功能完善电路的组成框架;2）成员之间合理地分配任务，依据框架设计每一部分功能电路，包括参数的计算和元件的选择;3）整合各功能电路，完成整个项目电路的设计;4）使用仿真软件Protel或Multisim对设计的电路进行仿真验证，根据仿真结果加以修正，完善设计方案;5）定下最终电路设计方案，获取元器件清单。学生在这一阶段要完成元器件的选择和电路的设计能帮助学生初步学会查阅所需芯片的资料，从而了解芯片的电路结构、工作原理、外部特性和典型应用电路。比如用加法计数器CD4518、振荡分频器CD4060、数码显示器和显示译码器74LS248等集成芯片去设计数字电子钟，电路完成下来，学生在理论和实践方面都能对这些芯片有所掌握。这也为今后学习运用多种数字集成芯片积累一定的经验。

在制定计划或方案的过程中，学生要切身参与，做好分配的任务;同学之间还应讨论切磋交流，营造积极的学习氛围，实现学习目标;同时教师可给予原则性的指导，帮助学生分析问题，解决问题。

3.3 实施项目

设计方案经教师审核通过后，可购买元器件，完成PCB板的设计和制作，完成电路焊接和调试（简单的电路可直接用万能板制作）。这一实践环节能提高学生的动手能力，初步掌握元器件的测试方法和电路的检测调试方法等等。

3.4 评价和考核

项目制作后，按要求完成项目报告书，报告书应包括项目的实践目的、设计要求、元件与材料清单、主要器件的介绍、电路的设计（包括电路图和其工作原理）、小结及心得体会等内容。这样有助学生回顾知识要点，理清思路、加深理解。然后以学习小组为单位，将项目实施情况制作PPT进行汇报，展示学习成果，自我评价。教师和其他小组再给予评价，一起探讨，帮助学生认识到设计的成功和不足之处，获得经验，有利于今后学习的提高。教师可综合平时表现、项目报告书、汇报情况、作品实物做最终评分，要对学生的付出给予肯定和鼓励，激发他们的积极性。

4 结束语

项目教学法是理论和实践的有机结合，使得学生 “学中做、做中学”，能把抽象的理论知识用到实际中去，在项目开展的过程中更深入了解并掌握器件的功能与应用、电路的设计和制作，熟悉仿真软件的使用等等。虽然每个学生只参与一个项目，不同的项目具体的实现电路不一样，但对数字电路的分析和设计步骤上大同小异，学生能通过一次锻炼的机会去了解基本分析和设计方法，获得制作和调试电路的经验，做到举一反三，为今后的学习和工作打下良好的基础。

参考文献

[1]张伟敏.项目教学法之我见[J].商业文化，2011（7）：272.

[2]冯惕，王建国.高职《电子技术》课程项目教学法之我见[J].职业教育研究，2007（6）：83-84.