数字电子技术教学的几点体会

摘要：《数字电子技术》是一门发展迅速、实践性很强的专业，是电工电子类专业的重要技术基础课程，在教学上具有较大的难度。如何根据该课程的特点和学生的接受能力，处理教材选择教法，使之符合职业教育的特点，电子技术不断发展的新形势，使学生能够理解掌握数字电路的学习效果，一直是广大教师不断探索的课题。结合几年来的教学实践，谈几点体会。

关键词：数字电子技术教学 学习效果 思维能力

一、合理取舍内容，把握教学深度

数字电子技术的飞速发展和广泛应用以及数字电路的集成化趋势，增大了课程的教学难度，为了适应这种发展，可将课程体系分为“门电路与结合逻辑电路”和“触发器与时序逻辑电路”两大类开展教学活动，“脉冲信号的产生与转换”这部分内容从属于逻辑电路。同时，考虑到职业教育的目标、学生的知识水平和理解能力，在保证基本理论完整的原则下，要尽量精炼地讲授，以集成电路为主干，删除和精简分立原件电路，以分立为集成服务的思路安排教学。

如在逻辑门电路单元，对TTL集成门电路工作原理的讲授，不必做过多的数值计算和门路电开关速度的分析，只作一些定性的分析即可，应重点讲授集成门路的外特性和主要参数，以及集成门电路使用中的实际问题。学习各种数字部件时，对其电路原理分析也仅作简单的讲解，而应重点介绍一些典型逻辑单元的外部逻辑功能、使用方法以及功能的扩展。

二、采用对比法，提高学习效果

对比是理论课教学中经常使用的有效的教学手段，是学生理解和掌握知识的重要方法。恰当地使用对比，有利于学生正确地掌握、准确地分析和运用所学知识去分析学习过程中出现的问题。

纵向对比，搞好斜接教学。在学习数学电子技术课程之前，学生已经学过模拟电子技术的知识，而数字电路有许多区别于模拟电路的特点。模拟电路处理的电信号在实践和数值上都是连续变化的信号，即模拟信号；数字电路处理的电信号则是在时间和数值上都是离散的信号，也就是它们的变化在时间和数值上是不连续的，多以脉冲信号的形式出现，即数字信号。教学中通过新旧知识的结合部位，由浅入深地逐渐深化知识，牢固掌握和灵活运用新理论、新方法。

如在讲分立元件门电路这部分内容时，可从模拟电子技术中学过的二极管的单向导电性、三极管的工作状态入手，引到二极管的门电路、三极管的开关特性和三极管肺门电路等内容，使学生自然而然地认识到模拟电路中三极管是工作在放大状态；数字电路中，三极管是在饱和状态与截止状态之间转换，是利用信号的有无，即高电平和低电平来代表传输“0”“1”这样的数字信息，重点在于研究关系，即逻辑关系，为学好数字电路的知识打好基础。

横向对比，促进知识的系统化。每门课程所研究的内容都有其规律性和系统性，每部分中有关内容都有一定的共性和内在联系，在教学过程中，将带研究内容与已知内容对比讲解，由已知推及未知，既能使学生抓住知识的共性去分析、理解、应用新知识，又能把握知识的不同点，使知识形成一个完整的系统。

如在学习时序逻辑电路的分析方法这部分内容时，我们知道计数器按技术脉冲的引入方式可分为异步型和同步型计数器两类，同步计数器是将输入计数脉冲同时加到各触发器的时钟输入端，使各触发器在计数脉冲到来时同时翻转；而异步计数器，当计数脉冲到来时，各触发器的翻转时刻不同，两者的分析步骤基本相同，但在分析异步计数器时，要特别注意各触发器翻转所对应的有效时钟条件，需列写时钟方程。因而，在讲解时应先学习同步计数器，在此基础上，再对比讲解异步计数器，通过引导启发，点名他们的差异性及一致性，这样根据初学者认识事物的规律，由浅入深，循序渐进，使学生能很好地理解掌握知识的关键点。

一题多解对比，培养学生的创造思维能力。经常有意识地让学生做一些一题多解练习并加以比较，可扩展学生的思维空间，增强运用知识的灵活性，促进知识融会贯通，有利于培养学生创造思维能力。

如逻辑函数的化简方法有代数法和图形化简法（即卡诺图法）；实现某一逻辑函数可用八选一数据选择器74HC51，也可用译码器74HC138；组成任意进制的计数器，可利用集成计数器的清零端或预置并行数据控制端等实现。因而，可以要求学生用不同方法求解同一题，分析各自的特点，这样做一道题可回顾两部分内容，收到事半功倍的效果。

正误对比，纠正错误思维。正误对比，是习题课常用的方式之一。在学习课程的过程中，总难免存在一些错误的思维方式，这些错误思维在回答问题及作业中回显露出，通过正误的对比，使学生能清晰地发现错误的根源，从而吃一堑长一智，化消极因素为积极因素。

三、实践实验和仿真实验相结合，培养解决实际问题的能力

数字电子技术是一门实践性很强的及时基础课程，必须重视实验和课程设计，实验教学作为理论教学的辅助手段，是本课程不可缺少的重要环节。通过实验操作，有利于提高学生的动手能力，培养创造性思维的能力和解决实际问题的能力，但有时实验课的开设，会受到时间、元器件和仪器等各方面的限制，而且要想学生通过一两次实验就完全掌握仪器的使用方法、理解实验的步骤是很困难的，利用EWB的仿真优势，辅助实验教学，可以提高教学效果。随着计算机的应用和普及，各校相继建立校园网络系统以及多媒体教室，这一切为利用EWB软件实现电子电路的仿真实验，辅助实验教学提供了前提和可能性。

EWB（即Electronics Work Bench）虚拟了一个可以对模拟、数字电子电路进行模拟仿真的工作平台，具有较完善的各种元器件模型库和几种常用的分析仪器，能进行电子电路的设计，并能对电子电路进行较详细的分析，不但是一个非常优秀的电子设计软件，俄日且也是一个非常优秀的电子技术模拟实验训练软件，它几乎可完成在实验室进行的所有电子技术的实验，并和实际实验情况非常贴切。因而，在实验设备和仪器不能满足某些实验课要求的情况下，用EWB进行仿真实验不失为一种有效的补充方法。同时，教师也可利用EWB提供的便利条件，结合多媒体工具在授课时多做一些“演讲实验”，可变抽象为具体，激发学生的学习兴趣，达到事半功倍的作用。