王國新，宋婀娜，張桂鳳

(黑龍江科技學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150027)

“數(shù)字電子技術(shù)”是工科電氣工程及電子信息類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，其傳統(tǒng)的教學(xué)比較注重介紹數(shù)字邏輯器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)，講述每一元器件的工作原理，這已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)今學(xué)生學(xué)習(xí)電子新技術(shù)和新理論的要求。在我校新編的教材［2］中，精減了對集成門電路內(nèi)部電路的分析，側(cè)重數(shù)字集成電路的邏輯功能和應(yīng)用，注重學(xué)生對實用性的要求。在數(shù)字電路的介紹中，采用當(dāng)前的主流芯片，并且加入了對VHDL硬件描述語言和Quartus II開發(fā)軟件的介紹，引入了工程實例。該教材已被列入普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材。

為進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和創(chuàng)新意識，我們認(rèn)為還必須對該課程的教學(xué)方法和手段、實驗和實踐教學(xué)進(jìn)行改革與創(chuàng)新。

1 改革教學(xué)方法和手段

1)重視語言的藝術(shù)性

在課堂上，教師的語言是學(xué)生獲取知識的一個重要渠道，其對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也有著直接的影響。筆者認(rèn)為，教師的語言不僅應(yīng)準(zhǔn)確精練且邏輯性強(qiáng)，風(fēng)趣幽默和富有啟發(fā)性的設(shè)問可以拉近師生之間的距離，使課堂變得生動且有吸引力。

2)合理利用多媒體課件

我校所設(shè)計的“數(shù)字電子技術(shù)”課程網(wǎng)絡(luò)版課件包含教學(xué)課件、動畫視頻、雙語教學(xué)和習(xí)題解答等內(nèi)容，均可在校園網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行下載，這也拓展了學(xué)生學(xué)習(xí)的時間和空間，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。該課件于2012年榮獲“第十二屆全國多媒體課件大賽”三等獎［3］。

3)將仿真技術(shù)引入課堂

我們將QuartusII軟件引入課堂，用硬件描述語言及頂層原理圖設(shè)計方式實現(xiàn)對數(shù)字電路的仿真，這既讓學(xué)生加深了對理論知識的理解，又讓學(xué)生學(xué)會了如何使用仿真軟件。例如，在課堂上講完數(shù)據(jù)選擇器的功能和工作原理以后，打開QuartusII軟件，載入預(yù)先編好的程序進(jìn)行仿真，學(xué)生能切身地體會到數(shù)字電路的應(yīng)用效果。我們再改變輸入信號，讓學(xué)生們觀察輸出波形的變化。也可以在講授其它的組合邏輯器件和時序邏輯器件時進(jìn)行仿真，學(xué)生可以對理論知識的理解更加深刻。

2 創(chuàng)新實驗與實踐教學(xué)

認(rèn)識來源于實踐，最終又要用來指導(dǎo)實踐。認(rèn)識過程有兩次飛躍，第一次是感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，第二次是理性認(rèn)識到實踐的飛躍。遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律教學(xué)，會收到事半功倍的效果。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師先在課堂上講解理論知識，這種教學(xué)模式違背了人類的認(rèn)知規(guī)律，往往使學(xué)生陷入不知道所學(xué)知識有什么用的困境，從而限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，也影響了課堂上的教學(xué)質(zhì)量。我校對“數(shù)字電子技術(shù)實驗”實踐教學(xué)進(jìn)行了大膽改革，安排學(xué)生先做驗證型實驗，再進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)理論知識，然后做綜合設(shè)計型實驗，最后進(jìn)入到實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

1)改革實驗教學(xué)形式

我校新修訂的“數(shù)字電子技術(shù)”教學(xué)大綱規(guī)定理論學(xué)時為54學(xué)時，實驗學(xué)時為12學(xué)時。其中驗證型實驗為6學(xué)時。每個驗證型實驗都以班級為單位，一個人為一組，且每個驗證型實驗均安排在理論教學(xué)之前的1～2個星期內(nèi)完成。例如，數(shù)據(jù)選擇器的實驗安排在學(xué)期的第3～4周完成。實驗教師只指導(dǎo)學(xué)生如何連接數(shù)據(jù)選擇器芯片各管腳，要求學(xué)生在實驗報告中記錄實驗結(jié)果，并在課后總結(jié)該數(shù)字電路的功能。當(dāng)教師第5周在課堂上講解此部分理論內(nèi)容的時候，學(xué)生已有很深的印象并且展現(xiàn)出了強(qiáng)烈的求知欲，教師可以聯(lián)系先前的實驗，巧設(shè)疑問，不斷啟發(fā)，使課堂上的理論教學(xué)質(zhì)量顯著提升。綜合設(shè)計型實驗為6學(xué)時，采取開放式教學(xué)，學(xué)生可根據(jù)每個人的具體情況選擇做實驗的時間。

2)增加實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

“數(shù)字電子技術(shù)”課程以我校的國家級精品課—“電氣工程實踐”為依托，開設(shè)了多個實踐教學(xué)基地，進(jìn)一步提高了學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。在電子工程實踐教學(xué)基地，學(xué)生可以利用我校自行開發(fā)的電子工程實驗箱開展電子電路的設(shè)計;在電子工藝實踐教學(xué)基地，學(xué)生進(jìn)行手工焊接以增強(qiáng)貼片焊接的能力;在EDA工程實踐教學(xué)基地，學(xué)生可以進(jìn)行電路原理圖的設(shè)計及印制電路板的版面設(shè)計;在應(yīng)用電子工程實踐教學(xué)基地，可以進(jìn)行對復(fù)雜電子線路系統(tǒng)(如電視機(jī)等)的故障分析;在FPGA工程實踐教學(xué)基地，學(xué)生提高了使用QuartusII軟件的能力以及通過VHDL語言進(jìn)行電子電路設(shè)計和仿真的能力。每個實踐教學(xué)基地都有嚴(yán)格的考核制度，學(xué)生以班級為單位，必須在每一個實踐教學(xué)基地里進(jìn)行為期一周的學(xué)習(xí)并通過考試，從而加強(qiáng)了學(xué)生對實踐教學(xué)的重視程度，為實現(xiàn)我校制定的“雙師型”應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)提供了有力保障。

3 結(jié)語

近年來，我校對“數(shù)字電子技術(shù)”課程采取了一系列教學(xué)改革措施，教學(xué)質(zhì)量不斷提高，學(xué)生在全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽和黑龍江省電子設(shè)計競賽等比賽中屢創(chuàng)佳績。培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和創(chuàng)新意識是一項長期而艱巨的任務(wù)，需要我們繼續(xù)努力。

［1］ 唐鶯.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程改革的實踐［J］.北京:教學(xué)研究，2006.3:152-154.

［2］ 宋婀娜.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

［3］ 崔陽，何召蘭.“電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革的探索［J］.南京:電氣電子教學(xué)學(xué)報，2008.10:3-4.