“数字电子技术”课程教学改革研究与探索

孙梅 张成研 谢超艺 匡淑娟

（常德职业技术学院机电系，湖南常德 415000）

0 前言

21世纪以来，随着全球化进程的加快，数字化、信息化的观念日益深入人心，电子设备的科学技术含量飞速提高并更新迅速，时时刻刻影响着人们的学习、工作与生活。数字电子技术课程是数字时代、信息时代下的产物，在电子类专业的教学体系中有着举足轻重的地位。然而，传统的教学方法中已经无法随着科技的发展与时俱进，造成理论课程与社会实际严重脱节，因此，数字电子技术课程的改革势在必行。

1 传统课程教学中存在的问题

1.1 多变量函数化简问题

在传统数字电子技术课程教学中，大多使用卡诺图进行逻辑函数的化简工作，然而卡诺图虽然操作性相对较强，但它只能化简6变量以内的逻辑函数，在学生的实际操作中，4变量的卡诺图简化尚在可承受范围之内，一旦涉及到5变量和6变量的操作便会觉得束手无策，7变量以上的逻辑函数更是需要通过质蕴涵项法进行操作，但使用质蕴涵项法操作的操作难度会随着变量的增多而成倍增大，即便得出结果，也很容易操作错误，难度大、准确率低不便于学生的学习和应用。

1.2 复杂组合逻辑电路问题

在传统数字电子技术课程的教学中，针对组合逻辑电路的分析主要是要学生从开始的输入信号，到最后的输出信号一部分一部分按部就班的对其所表达出来的逻辑函数进行推导。这种操作方法对一般相对比较简单的电路效果明显，但遇到组合复杂的逻辑电路，如电路系统中包含译码器、数据选择器、编码器等多种组件的组合时，这种操作方法的工作量就会随着组件的增多而增长，而且出错的可能性非常大，操作的工作效率较低。

1.3 时序电路问题

时序电路最基本的分为同步时序电路和异步时序电路两种，前者中所必须具备的部分是触发器，在分析和设计方面相对比较容易，也相对易于操作。但后者，也就是异步时序电路则相对比较复杂，可将其分为脉冲和电平两种，其中脉冲异步时序电路与同步时序电路一样，触发器是其必有装置，分析和设计可按照传统方法进行操作，但操作量相对较大，也容易出现错误，但电平异步时序电路却难度比较大，无法按照传统的方法进行操作。

1.4 智能电路教学缺失

在传统数字电子技术课程的教学中，状态机这一部分已经从课程教材中删除了，其原因在于，一个状态机的设计，需要进行大量的功能分析工作，如确定机器的分类工作、状态转移图的绘画工作、状态的分配和化简工作、触发器的检查和确定工作以及实现电路工作，整个过程费时费力，系统太过庞大与复杂，操作难度相对较大。因此，很多教师在教学的过程中直接将状态机这一进行智能数字电路设计最好用的课程直接跳过，以至于学生在遇到此类问题时手足无措。

2 “数字电子技术”的改革

2.1 理论层面的改革

针对相对比较基础的课程内容，如逻辑函数及化简、编码与数制、电路分析与设计等课程，要在为学生打好根基的基础上适当的减少课时，并遵守深浅适中的原则进行教学。在涉及到以后教学系统中DSP系统开发等多项课程的A/D与D/A转换的课程，要适当投入相对较多的课时。并在相对较重要的理念和操作上适当增加课时，还要辅以具体实例对学生进行具体操作上的讲解，使相关专业的学生真正感受到电子信息技术的强大力量，拓展眼界，以激发学生的学习兴趣与学习热情，达到更好的学习目的。

2.2 实验层面的改革

数字电子技术在教学的过程中，实践课的比重应该适当增加，并且一定要将理论与实践相结合，想要达到最佳的教学效果，就一定要将数字电子技术的实践教学重视起来。并将创造性与基础性实验的比例恰当分配，将教学过程中重点难点重点讲述。而且要尽可能的将提问式、引导式的教学方法融入到日常的教学工作中来，提高学生自主思考的能力，在教学过程中，适当的突出实践性的问题，在条件不允许上实践课时，模拟实践课的教学，通过提出实践问题，让学生们针对问题讨论可能出现的情况，以问题串联教学内容，控制课堂进度，充分调动学生学习的积极性，锻炼学生的实践能力和独立思考能力。

2.3 设计层面的改革

在数字电子技术在教学的过程中，课程设计也是其中相当重要的部分之一，绝大多数学校将时间安排在一个星期前后，相对来讲时间上还是比较充足的，但很多时候因为教学组织上的松懈和设计内容相对简单，很多学生在前期两天左右的时间里就完成了所有工作，接下来的时间便全部浪费了，以至于无法达到计划中的教学效果。因此，首先要制定难度适中的设计题目，并在设计的过程中规划任务完成进度，在整个设计过程中应由教师全程跟进，因为在整个设计课程的过程中，学生一定会遇到一些从未见过的问题，在教师的及时帮助下，可以扩充自己的知识面，而且记忆更加深刻。

2.4 网站与多媒体教学

数字电子技术作为一项电子类学生必修的基础课程，其学生资源庞大，因此，在学校网站上建立相关的专业类的教学板块很有必要。充分开发现代教学的教学技术与教学资源，利用自身优势，为学生提供一个具有教学主要内容、相关资料、实验方法等的平台，为学生课前预习、课上实践、课后复习提供一个良好的平台和学习氛围。还可以设计网上虚拟实验的板块，解决教学空间有限的客观问题，教师与学生还可以通过网络进行课后交流，发布一些与教学相关的信息等。

3 结语

数字电子技术课程的改革是为了与发展越来越快的现代化科技相接轨，针对传统教学体系中的多方面问题，在教学的理论层面、实践层面、课程设计层面以及教学方式层面根据时代的发展要求进行改革的研究和探索，提高学生独立思考能力、动手实践能力、思维创新能力，并优化教学资源的合理配置，为学生未来的发展创造更加良好的环境。