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《數字電子技術(shù)》核心課程教學(xué)研究
導語(yǔ)：《數字電子技術(shù)》作為我院的精品課程和核心課程，具有發(fā)展快、理論抽象、實(shí)踐性強等特點(diǎn)，為了進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，培養學(xué)生的工程應用能力，從以下幾方面深入展開(kāi)課程的建設工作。
一、引入工程案例，激發(fā)學(xué)習興趣
我國高等工科教育在工程應用能力培養方面存在許多弊端，例如重理論輕實(shí)踐，強調知識點(diǎn)的學(xué)習但開(kāi)拓創(chuàng )新意識不夠等。為了提高教學(xué)質(zhì)量，從多方面培養學(xué)生的工程應用能力，實(shí)現高等工科教育與國際接軌，目前我國已有57所高等院校的相關(guān)專(zhuān)業(yè)采用了工程教育模式，其中電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)是這些高等院校主要的實(shí)施對象[1]。
（一）理論教學(xué)中工程理念的培養
數字電子技術(shù)課程作為電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎課，對于后續的EDA課程、微機原理、單片機課程等專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習尤為重要，為了擺脫理論教學(xué)的枯燥無(wú)味，在教學(xué)過(guò)程中引入工程案例設計思想，開(kāi)拓學(xué)生的邏輯思維，激發(fā)學(xué)生的興趣，并將理論與實(shí)踐有機的結合起來(lái)，學(xué)習效果自然事半功倍。
例如，在學(xué)習555定時(shí)器時(shí)，為了讓學(xué)生深入掌握多諧振蕩器的工作原理，通過(guò)Multisim仿真軟件搭建電路原理圖，并對電路進(jìn)行仿真，實(shí)現真正所見(jiàn)即所得的直觀(guān)印象。在電路圖1中，采用雙蹤示波器XSC2的A和B通道分別來(lái)觀(guān)察放電電容C1兩端電壓和輸出脈沖波形的變化。在此基礎上對電路進(jìn)行擴展，設計實(shí)現實(shí)用的數據報警器，如圖2所示，通過(guò)多諧振蕩器產(chǎn)生脈沖信號使蜂鳴器發(fā)出頻率為1000Hz的報警音。 利用Multisim豐富的仿真分析能力，實(shí)現數字電路的設計工作。
（二）游戲進(jìn)課堂的創(chuàng )新思維拓展
為了解決理論講解太過(guò)抽象的問(wèn)題，開(kāi)展游戲式的教學(xué)方法，既能吸引學(xué)生眼球又能在娛樂(lè )中掌握理解知識。例如，在講解邏輯函數的卡諾圖時(shí)，邏輯相鄰性是個(gè)難點(diǎn)，而卡諾圖的化簡(jiǎn)法又是以邏輯相鄰的最小項畫(huà)圈為原則。為了讓學(xué)生理解邏輯相鄰性，我帶著(zhù)“東南西北”的折紙進(jìn)課堂（圖3所示），讓學(xué)生以玩游戲的形式把卡諾圖想象成球面的展開(kāi)體，推理出同一行的首尾、同一列的首尾、四個(gè)對角的最小項是邏輯相鄰的關(guān)系（圖4所示）。游戲中的思維與探索，加深了學(xué)生的主觀(guān)意識，取得了不錯的成效。
二、注重實(shí)踐環(huán)節，開(kāi)拓創(chuàng )新思維
在實(shí)踐教學(xué)中，我們也注重與工程的對接，為學(xué)生的就業(yè)和深造做好深層的鋪墊。
（一）在基礎實(shí)驗中引入綜合性、創(chuàng )新性實(shí)驗
綜合性、創(chuàng )新性實(shí)驗有利于學(xué)生靈活運用所學(xué)內容，是理論向工程應用轉折的必經(jīng)之路。設計實(shí)驗時(shí)即要考慮實(shí)驗的趣味性和可實(shí)現性，也要結合不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生的應用基礎和背景。課程組與實(shí)驗老師經(jīng)過(guò)討論與設計，開(kāi)發(fā)了一系列新的綜合性、創(chuàng )新性實(shí)驗：《霓虹燈模擬顯示控制器的設計》、《聲控燈設計》、《晴雨控制器設計》、《搶答器設計》等。針對不同能力的學(xué)生，開(kāi)展不同級別的實(shí)驗，讓學(xué)生都能獲得能力的提升，取得一定的成就感。
（二）在課程設計、電子實(shí)習中引入項目式設計
在課程設計和電子實(shí)習環(huán)節，改變單純的給學(xué)生電路，讓學(xué)生去仿真或者焊接電路的方式。開(kāi)展項目設計，包括項目涵蓋的知識點(diǎn)、項目引入的時(shí)機、項目難度、項目與生產(chǎn)生活的聯(lián)系等，同時(shí)注重培養學(xué)生的自主學(xué)習能力和知識的擴展。項目設計與課程知識體系結合，涵蓋的內容由點(diǎn)到面[2]。具體項目設置如下：①通過(guò)編碼器、譯碼顯示器、門(mén)電路為主要器件設計優(yōu)先病房呼叫器；②通過(guò)計數器、555定時(shí)器、譯碼顯示器為主要器件設計可預置的定時(shí)報警器；③通過(guò)移位寄存器、計數器、譯碼器為主要器件設計汽車(chē)尾燈控制電路；④通過(guò)譯碼顯示器、計數器、555定時(shí)器為主要器件設計數字電子鐘。通過(guò)項目設計方法，使學(xué)生自主查閱集成芯片的學(xué)習手冊，串聯(lián)知識點(diǎn)構建電路系統。實(shí)習過(guò)程中學(xué)生合理分組，鍛煉學(xué)生的協(xié)調、團隊合作能力。焊接完成調試時(shí)，鼓勵學(xué)生從原理出發(fā)一步步查找錯誤，討論分析，提高學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力。
三、啟動(dòng)以賽帶學(xué)機制，激發(fā)學(xué)生潛能
近年來(lái)，學(xué)院增設了電子實(shí)訓中心，開(kāi)展課外科技活動(dòng)，并舉辦電子設計大賽以賽帶學(xué)。學(xué)生在全國各類(lèi)電子創(chuàng )新設計大賽中均取得了不錯的成績(jì)，數字電子技術(shù)與模擬電子技術(shù)、電路原理、單片機等課程互成體系，是電子設計競賽中必不可少的知識，在競賽中，學(xué)生們能夠感覺(jué)到學(xué)以致用的樂(lè )趣，積累了工程設計經(jīng)驗，鍛煉了學(xué)生對問(wèn)題的綜合分析能力。同時(shí)，學(xué)校對于競賽獲獎的同學(xué)給予了很多鼓勵政策，通過(guò)以往驕人的成績(jì)，鼓勵低年級同學(xué)努力學(xué)習，帶著(zhù)需要去學(xué)，往往取得事半功倍的效果。
四、結論
美國教育計劃提出，學(xué)生的學(xué)習內容要迎合21世紀所需的相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識與能力，重點(diǎn)關(guān)注如何利用技術(shù)讓已有的最有效的學(xué)習原則發(fā)揮出強大的力量，改變學(xué)生原有的學(xué)習體驗，增加基于項目的探究式學(xué)習、混合式學(xué)習等新型學(xué)習體驗。隨著(zhù)自動(dòng)化與數字化的高速發(fā)展，《數字電子技術(shù)》課程工程教育的培養也將逐步完善，真正成為學(xué)生學(xué)習的指導者、促進(jìn)者和激勵者。
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