数字电子技术基础论文范文

时间:2023-12-04 05:42:17

数字电子技术基础论文

数字电子技术基础论文篇1

摘要:本文介绍了我院如何针对“数字电子技术与逻辑设计”课程实践性强的特点,结合自编实验教材自行研发了精品课程。

关键词:数字电子技术与逻辑设计;精品课程;实践

中图分类号:G642

文献标识码:B

1课程概况

“数字电子技术与逻辑设计”是计算机及信息类各专业必修的一门重要专业基础课程,也是信息学科各专业的主干课程。本课程的主要目的是:使学生了解组成数字计算机和其它数字系统的各种基本逻辑电路;能熟练地运用有关知识和理论对各类逻辑电路进行分析;能针对客观提出的各种设计要求,综合运用多种方法和技术完成逻辑部件的设计与验证。通过本课程的学习,加强对学生逻辑思维能力、逻辑抽象能力、解决实际问题能力和创新能力的培养,使学生真正掌握对数字系统硬件进行分析、设计和开发的基本技能,为信息学科培养高素质人才奠定扎实宽厚的学科基础。

2精品课程创新点

引入现代化多媒体辅助教学手段能够提高教学效果,增大课堂信息量。同时还应注意发扬传统教学方式的诸多优点,比如教师应在课堂上充分发扬传统授课表达方式的优点,做好课堂讲解和师生之间的相互交流工作,并根据情况及时调整课堂教学进度和内容,使得教和学同步进行。

多媒体教学会给学生带来课堂笔记不便、课后复习困难的缺点,为此我们利用校园计算机网络建立了电子技术课程复习指导栏目,将教学大纲、电子教案、电子习题集等上传。学生可以下载每一章节的预习和复习指导及作业题目,使他们能够把握住学习的重点。另外,还把电子技术的一些仿真软件放到网上,供学生下载自学使用。课程实践教学的设计思想是基于提高设计性、创新性实践教学比重,开展多层次、模块化、开放式的实践教学,注重培养学生工程实践和创新能力。

3具体实施办法

我们在充分调研的基础上结合电子技术课程教学特点,提出“着重基础、开拓视野、加强实践”三条原则,并以教学改革的观点重新修订了教学大纲。

着重基础,就是在教学大纲中必须保证基础理论、基础知识、基本分析方法的内容和授课学时。只有先培育出牢固的根基,才能经受住各种考验,才能具有自我发展的潜力,若再为其创造发展条件和空间,最终会枝繁叶茂、开花结果。

开拓视野,是指结合现代电子技术学科的发展,在教学大纲中增加介绍现代电子技术的新知识等内容。电子技术发展一日千里,新的器件、新的设计工具和设计方式层出不穷,对一些已经成熟、比较关键的新技术和新器件要及时引进到教学计划中来,目的是使学生多掌握一些新的电子科技先进的理论和实践方法。

加强实践,指的是增加实践环节的教学力度,在教学大纲中提高实践环节的要求和比重。电子技术的实践性很强,对实践环节的要求很高,要做到课堂理论教学与实践有机的结合,就要给予实践环节应有的地位,对实践课程的内容和学时应合理安排,确保实践课程的教学质量。

4精品课程相关教材介绍

精品课程相关教材正在编写中,教材暂定名《数字电子技术与逻辑设计基础》。该教材是为电子类和非计算机高职学生学习数字电子技术和逻辑设计编写的。教材本着使用性强、内容简练、通俗易懂原则,介绍数字电子技术原理、逻辑设计方法等。主要章节如下:

第1章:数字电路基础

第2章:逻辑代数基础

第3章:基本逻辑门电路概述

第4章:集成逻辑门电路

第5章:组合逻辑电路

第6章:集成触发器

第7章:时序逻辑电路

第8章:脉冲波形的产生与整形电路

第9章:半导体存储器和可编程逻辑器件

第10章:模数与数模转换电路

课程负责人:沈克永,南昌理工学院计算机系主任、教授、江西省计算机协会理事、江西省青年骨干教师。担任过的本科课程有:数字电路基础,计算机网络基础,计算机组成原理,数字通信原理等;专科课程有:数字电路基础,计算机网络基础。主编的教材包括:《C/C++程序设计》(北京邮电大学出版社),《计算机应用基础》(中国宇航出版社),《计算机应用基础上机指导》(中国宇航出版社),《计算机网络基础》(人民邮电出版社),《数据库原理及应用》(人民邮电出版社),《单片机原理及应用》(人民邮电出版社)。

参考文献

[1] 邓元庆等. 数字电路与逻辑设计[M]. 北京:电子工业出版社,2001.

数字电子技术基础论文篇2

参考文献

【1】阎石.数字电子技术(第五版):高等教育出版社,2009

【2】王孝俭、邓胜全.数字电子技术实验指导书:西北农林科技大学,2007

【3】唐亚楠.数字电子技术同步辅导:中国矿业大学出版社,2009

【4】邱关源.电路(第五版):高等教育出版社,2008

【5】华成英、童诗白.模拟电子技术基础[M].第四版:高等教育出版社,2006

参考文献

[1]《数字电子技术基础》,伍时和主编,清华大学出版社

[2]《一种电子密码锁的实现》,杨茂涛主编,福建电脑2004

[3]《数字电路逻辑设计》(第二版),王硫银主编,高等教育出版社

[4]《555时基电路原理、设计与应用》,叶桂娟主编,电子工业出版社

[5]《数字电子技术基础》(第四版),阎石主编,高等教育出版社1997

[6]《新型电子密码锁的设计》,李明喜主编,机电产品开发与创新2004

[7]《电子技术基础(数字部分)》(第五版),康华光主编,高等教育出版社

[8]《模拟电子技术基础》(第三版),童诗白华成英主编,高等教育出版社

[9]《电子线路设计·实验·测试》(第三版),谢自美主编,华中科技大学出版社

参考文献

[1]周润景张丽娜丁莉.基于PROTEUS的电路及单片机设计与仿真(第二版).北京航天航空大学出版社2009.12

[2]李朝清.单片机原理及接口技术(第三版).北京航天航空大学出版社.2006.12

[3]周兴华.手把手教你学单片机.北京航天航空大学出版社.2006.12

[4]张文利.微机原理及单片机接口技术.中国科学技术大学出版社2007.7

参考文献

[1].阎石数字电路技术基础[M].高等教育出版社,2005

[2].许琦.基于FPGA的电子密码锁的设计[J].科技信息,2006

[3].李连华.基于FPGA的电子密码锁设计[J].中国科技信息,2006

数字电子技术基础论文篇3

关键词:高职;数学电子技术;逻辑设计;课程教学;改革

中图分类号:TN79-4 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 12-0000-01

近几年,我国高等职业教育发展迅速,想要获得进一步发展,必须提高教学质量,如何做好高等教育工作,已成为各大高职院校面临的重要问题。培养操作能力、技术应用能力、理论水平及职业道德良好的管理人员与技术人员是高职院校的教育目标。因此,在高职院校教育过程中,应侧重于培养学生的职业技能,提高学生职业岗位能力,注重培养学生的实践能力,为社会提供技术人才。数字电子技术与逻辑设计课程主要以专业理论作为教学基础,通过加强学生的操作技能,提高学生的专业水平,属于专业基础课程。针对该课程的教学目标,应采用理论与实践相结合的教学模式,以模拟电子技术和电工学课程作为教学基础,进行教学,让学生掌握数字逻辑电路原理,了解课程内容,学会数字逻辑的设计方法,应用其概念和原理解决问题,进一步提高学生的操作能力。

一、优化教学设计,避免过于理论的教学模式

首先,应明确教学目标。数字电子技术与逻辑设计课程的教学目的是为了培养技术人员,为社会输送各类技术型人才,因此,在进行教学时,应转变以往理论式教学模式,如果课堂教学过于理论化,不仅会增加学生的学习难度,还会影响学习的学习兴趣,难以使学生形成系统的知识结构。应根据教学实际情况,对课程进行适当改革,尽量避免采用理论式的教学模式。例如,在进行数组逻辑教学时,由于涉及的理论内容较多,在课程中应先为学生讲解数字逻辑的基本概念,尽量减少数字逻辑化简的教学课时,简要分析逻辑函数的运算方法,使学生掌握理论知识[1]。在逻辑门教学过程中,可先让学生学习基本概念,为学生讲解逻辑电路设计及其应用,然后让学生自行设计电路,提高学生的实际操作能力。在这个过程中,教师无需针对电路原理与逻辑门原理花费大量时间讲解,有效避免了过多的理论性教学。

二、采用现代化的教学方法,提高学生思维能力

由于数字电子技术课程理论性较强,应优化教学设计,采用先进的教学方法,明确学生的主体地位,指导学生进行探索。在教学过程中应不断总结教学经验,突出教学的艺术性,呈现多样化的教学方式。例如,在进行电路图教学时,可采用边讲解边示范的方法,若电路图较简单,可在讲解过程中画出来,若电路图较复杂,可通过挂图演示来论证理论性教学内容。还可以充分利用多媒体技术进行教学,尽量让教学方式呈现出多元化趋势,在讲解的同时,向学生演示,并要求学生自己操作练习,这样一来,不仅可以使课堂教学的气氛更加活跃,还可以提高学生的思维能力,增加教学的趣味性,激发学生求知欲。在教学时,应充分利用计算机技术,通过现代化的教学模式,进行教学改革,使教学效果更加明显。例如,在数字电子技术与逻辑设计课程教学过程中,可采用电子设计protel软件和计算机软件,建立一个仿真的电子工作平台,使教学内容更加丰富,为学生带来更容易理解的教学内容,提高该课程的应用性,加强学生的实践训练[2]。另外,还应加大对计算机的管理,在网络环境下,充分发挥计算机技术的应用效果,进行试卷、教案、课件、辅助教学材料及讲义等资源共享、归档、处理及管理等,将各个教学系或科研室教师的日常工作,彻底转变为智能管理模式,实现资源共享,实现课程的改革,促进各项教学活动的开展。

三、以理论教学作为基础,加强培养学生的实践能力

通过实践,可以让学生将理论阶段进入实用阶段,充分发挥知识在现实中的作用,培养学生的动手能力,有利于提高学生的工作能力和专业技能。根据我国高职教学现状来看,实践操作仍然是最为薄弱的教学环节。在新形势下,为了满足市场对于技术型人才的需求,应加强培养学生的动手能力,使学生掌握技术实践技巧。在高职数字电子技术与逻辑设计课程教学中,应在理论教学的基础上,结合实践教学,培养学生的实践能力。学生通过自己实践之后,可以获得一个真实的体验过程,对电路的认识也会更加深入,更利于理解学习重点。加强学生的实践教学,让学生掌握电路应用方法,解决电路学习中的难点。例如,在教学生选择芯片时,除了课程教学外,应在课后安排一些操作作业,指导学生搭建电路,从而提高学生的动手能力[3]。高职院校方面,应投入更多的教学设备,从学生设计的电路中抽选一部分优秀作品制成产品,以激发学生的学习积极性。

对于实验教学课程进行合理安排,结合理论与实践,采取现代化的教学模式,让学生针对典型课题进行训练,指导学生进行实验,提高学生的专业技能。不管是哪种实验,都应该以实际为根本,结合理论知识论证实验现象和各种问题,通过研究分析,找出问题解决的方法,让学生充分利用理论知识找出问题的突破点,进一步提高学生解决问题的能力。另外,还应针对课程重点,调整试验方法,增加具有创造性的实验内容。例如,为学生讲解触发器电路与逻辑门电路相关知识后,可以让学生自行设计抢答器电路及显示译码电路;讲解关于555电路与计数器电路原理及概念,并让学生自行设计,让学生设计电子门铃、报警器及电子钟电路等电路。

四、结束语

综上所述,想要实现数字电子技术与逻辑设计课程教学改革,必须优化教学设计,在理论教学的基础上,加强实践性教学,两者紧密结合,使学生掌握理论知识,提高学生的知识运用能力,才能提高学生的专业水平和专业技能,培养既具有基础知识,又具备操作能力的人才。

参考文献:

[1]李建荣,钱松.基于工作过程的“电工与电子技术”教学改革探讨[J].中国电力教育,2010(22).

[2]曾伶俐,黄悦华.“数字电子技术基础”中常用组合逻辑器件的仿真教学[J].中国电力教育,2012(25).

[3]张利君.高职教育教学改革的研究和探索[J].内蒙古财经学院学报(综合版),2011(02).

数字电子技术基础论文篇4

关键词:EDA技术,项目化教学方法,课程改革

 

EDA技术是以数字电子技术课程知识为基础,具有较强实践性、工程性的专业课程。将数字电路设计从简单元器件单元电路设计,EWB软件仿真提到了更高一级的可编程操作平台上,进一步巩固和提高学生电子电路综合设计能力。但是,传统的教学模式是将两门课程分开,先上数字电路,后上EDA技术,分两学期授课。这样的教学模式存在弊端,减弱了课程之间的联系,降低了学生对数字电路理论的认识程度。通过对EDA技术课程的教学改革,以实训的方式采用项目教学法,使学生在较短的时间内掌握EDA技术基础及其实验系统,从数字系统的单元电路,如译码器、计数器等入手,加深对数字电路基础理论的认识,逐渐完成数字系统设计。

1. EDA技术及其在教学中的应用

1.1 EDA技术

EDA技术即电子设计自动化(Electronic DesignAutomation)是以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果而形成的一门新技术毕业论文格式,是一种能够设计和仿真电子电路或系统的软件工具。采用”自顶向下”的层次化设计,对整个系统进行方案设计和功能划分,系统的关键电路用一片或几片专用集成电路(ASIC)实现,然后采用硬件描述语言(HDL)完成系统行为级设计,最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件。图1为一个典型的EDA设计流程。

图1 EDA设计流程图

1.2 EDA技术在教学中的应用

在教学过程中,EDA技术利用计算机系统强大的数据处理能力,以及配有输入输出器件(开关、按键、数码管、发光二极管等)、标准并口、RS232串口、DAC和ADC电路、多功能扩展接口的基于SRAM的FPGA器件EDA硬件开发平台,使得在电子设计的各个阶段、各个层次可以进行模拟验证,保证设计过程的正确性。从而使数字系统设计起来更加容易,让学生从传统的电路离散元件的安装、焊接、调试工作中解放出来,将精力集中在电路的设计上。同时,采用EDA技术实现数字电路设计,不但提高了系统的稳定性,也增强了系统的灵活性,方便学生对电路进行修改、升级,让实验不在单调的局限于几个固定的内容,使教学更上一个台阶,学生的开发创新能力进一步得到提高。

2.课程教学改革实施

2.1课程改革思路

课程改革本着体现巩固数字电路基础,掌握现代电子设计自动化技术的原则来处理和安排EDA技术教学内容。打破传统的从EDA技术概述、VHDL语言特点、VHDL语句等入手的按部就班的教学方法,以设计应用为基本要求,开发基于工作过程的项目化课程,以工作任务为中心组织课程内容,让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识。将EDA技术分为四个方面的内容,即:可编程逻辑器件、硬件描述语言、软件开发工具、实验开发系统,其中,可编程逻辑器件是利用EDA技术进行电子系统设计的载体,硬件描述语言是利用EDA技术进行电子系统设计的主要表达手段,软件开发工具是利用EDA技术进行电子系统设计的智能化的自动设计工具,实验开发系统则是利用EDA技术进行电子系统设计的下载工具及硬件验证工具。采用项目化教学方法,以实训的方式展开,让学生在“学中做,做中学”。

2.2课程改革措施

以电子线路设计为基点,从实例的介绍中引出VHDL语句语法内容。在典型示例的说明中,自然地给出完整的VHDL描述,同时给出其综合后的表现该电路系统功能的时序波形图及硬件仿真效果。通过一些简单、直观、典型的实例毕业论文格式,将VHDL中最核心、最基本的内容解释清楚,使学生在很短的时间内就能有效地掌握VHDL的主干内容,并付诸设计实践。这种教学方法突破传统的VHDL语言教学模式和流程,将语言与EDA工程技术有机结合,以实现良好的教学效果,同时大大缩短了授课时数。表1为课程具体内容及实训学时分配。

 

能力

目标

学习情境

项目载体

课时

QuartusⅡ开发工具使用能力

QuartusⅡ开发环境、实验系统

二选一音频发生器设计

6

VHDL语言编程能力

VHDL语言基本结构

计数器电路设计

6

VHDL语言并行语句

8位加法器设计

8

VHDL语言顺序语句

7段数码显示译码器设计

8

VHDL语言综合运用

数控分频器的设计

8

层次化调用方法

4位加减法器的设计

4

综合开发调试能力

8位16进制频率计设计;

十字路口交通灯设计;

数字钟设计;

波形信号发生器设计,等。

(任选一题)

20

总计

 

 

数字电子技术基础论文篇5

【关键词】数字电路;教学体会;电子专业

目前在各高职院校相关专业都开设了数字电路课程,通过数字电路课程的教学,学生基本能够掌握数字电路的基本知识和基本技能。近年来,随着技术的发展,专业课的教学存在固有的滞后性,学生毕业上岗后就开始显现出知识陈旧,必须不断学习新技术才能适应新岗位的要求。这一现状对数字电路技术教学提出了新的挑战。发展的课程要求我们的教学必须与时俱进,学生只有掌握坚实的专业基础知识才能适应新技术、新岗位,学生自主学习尤其格外重要。因此,专业基础课教学要适应实际的需要,必须不断的进行教学思路、方式方法的创新和改革,才能培养出适应行业需要的应用型人才。

1 现行数字电路课程教学存在的问题

数字电路技术是一门应用技术课程,具有较强的理论性和实践性。传统的教学模式往往偏重理论知识的教学,使用的教材跟不上数字技术的发展,采用按部就班的教学模式,力求对教材讲细讲透,学生习惯于被动接受老师灌输的知识,学习一些枯燥乏味的理论,而且很多学生在学习中不能灵活掌握要点,而去死记硬背,学生的学习兴趣在学习过程中逐渐消失。理论课往往只注重对教材知识的分析和灌输,在广度上对知识没有拓展和延伸,必定会影响对知识深度的剖析。而实践课程通常被放在了次要的位置,很多时候是在走形式,学生只管按老师实验要求做出结果,而不探究实验的原理和方法。这就造成了理论课没有起到为实践课打基础的作用,实践课也没有起到巩固、应用理论课的作用。学生在学习中处于被动的接受知识的地位,没有机会主动参与到学习中来,导致学习兴趣不浓,学习停留在表面,对所学知识一知半解。由于接受的多是课本知识,所以动手能力差、应用能力差,不能把自己所学的知识应用到实践中去。这样就达不到教学的目的,培养出来的学生也不能满足社会的需要。

2 对数字电路课程教学的改进思路

作为电子技术课的教师,如何适应新的形势,如何引导学生学好理论,练好技术,真正实现专业基础课程的价值和作用是我们研究的重要课题。数字电子技术是随着电子技术的发展而发展的,我们不可能在有限教学时间内,解决学生以后遇到的所有数字电路问题,因此必须对课程的内容进行必要的提炼和加工,对学生进行基本的思维和操作训练,培养自主学习的能力和创新能力,去学习和处理专业课学习和工作中遇到的各种各样数字电路问题。在多年的教学过程中,笔者尝试多种教学方式,不断总结教学经验,探索新的教学方法。

2.1 了解我们的学生

教学的主体是学生。目前,由于国家教育形式的发展,高职教育中学生的基础和水平都比较低,这一点必须正视,如果不能正确对待这一点,将学生的基础与水平估计过高,学生上课听不懂,那么无异于拔苗助长;如果估计过低,则会造成教育的浪费。正确估计学生的水平,是课程定位的前提和基础。其次要明确高职教育的培养层次,因材施教,对于专科课程,应以实用够用为原则,培养应用型专业技术人才。

2.2 上好第一节课,激发学生的学习动力

第一节课是最基础的理论知识课,如介绍数字电路的发展历程、课程的发展、特点、知识的应用、前期课程后续课程的相互联系作用等内容,授课中对学生的学习、纪律、作业要求等。这些往往不被老师所重视。上好第一节课至关重要,他关系着学生是否会对学习产生兴趣,渴望进行后续内容的学习问题,所以绝对不能照本宣科。让学生了解本课程在电类及相近各专业中的举足轻重地位,如果不打好该基础,学生将无法学好计算机硬件、仪器仪表、自动控制系统等相关课程。

2.3 详细讲解基础知识,注重知识的连续性,激发学生的学习兴趣,始终要理论联系实际,用生动活泼的教育语言,将灌输式教学方法改为启发式、理论和实际相互渗透式的教学方法

使学生掌握各种基本电子器件的工作原理和使用,要使学生熟练掌握各种组合逻辑电路和时序逻辑电路器件的工作状态的条件、特点和应用。要对基本电子器件的结构、原理有所了解,基本电子器件的特性、参数要讲透并深刻理解,这对于电路分析、选择、使用器件以及不同型号器件的替代是必不可少的,也是实际工作中分析处理数字电路问题所必需的。比如对于组合逻辑电路中的编码器和译码器,时序逻辑电路中的计数器和寄存器,在学习中可对他们的结构、工作原理等进行比较,了解其各自的特点,这样学起来就简单轻松多了。

2.4 在实践教学中进行教学的创新

目前在课程实践教学上,由于我们老师编写的实训指导书详尽有余,明明白白,加之所做的实训、实验都是简单验证性或机械重复性方面的项目,学生在实验中只需要按照实验指导书电路图,要求的步骤简单操作即可顺利完成。学生在实验中动脑少,能力培养的效果不够明显。在实践教学中要增加综合性、设计性实验,启发学生创新思维,培养学生自主学习能力,突出数字电路知识的实用性。职业学校的学生是一个学习基础、学习习惯和学习动机差异很大的一个群体,这就要求我们职业学校的老师无论是理论教学还是实训教学,都要努力做到因材施教。因此在实训教学时采用分层教学法,即按学生的能力分组。学习能力差的学生在规定的时间内只需做完基本实训项目即可,而学习能力好的同学除了做完基本实训项目外,还要安排一定量的选修实训项目,促使学生自主的分析实训中存在的问题,自己独立的找出解决问题的办法。

2.5 改进教学形式,提高教学效果

其一,引入多媒体教学,教师既能减轻教师板书工作,又节约了教学时间,更重要的是多媒体教学可以用形象的手段来表达一些抽象的教学内容。其二,鼓励教师同时承担理论教学和实验教学,加强理论教师和实验教师的教学交流。其三,理论与实践相结合,将理论教学与融入到实践教学中来,逐渐模糊两者之间的界限。

3 结语

为了适应数字电路技术的高度发展需要,我们要从课程设置总体优化的角度出发,整合教学内容,解决好“基础与应用”、“理论与实践”、“重点内容与知识面”等矛盾,使课程内容体系具有系统性、先进性、实用性。目前数字电路课程教学中仍然有很多需要改进的地方,如何提高实践教学质量,使理论与实践相结合,仍需要在教学过程中不断的探索与改革。

【参考文献】

数字电子技术基础论文篇6

基于数码技术的书籍设计与制作行业特征,笔者从纸材载体的书籍设计制作与数字传媒载体的书籍设计制作两个方面进行职业能力研究。基于数码技术对传统纸材书籍与新数字化载体书籍设计、排版、制作、印刷等技术能力与岗位能力的要求,课程将岗位技术标准、工作过程分工与课程教学内容紧密结合,重点放在与职业岗位对应的制作技术实践模块,以“按岗分工”模式组织教学实践,形成新的课程教学结构体系。纸材载体书籍设计的“按岗分工”数码技术在传统纸材书籍设计与印制行业中产生影响的新型工艺流程,具体为:①数字设计原稿②数字图文输入③数码图文编辑④数码图文输出⑤数码印版制作(晒版)⑥数码打样⑦数字化印刷⑧装订;[2]岗位能力定位:印刷前期数码摄影、策划设计、电子排版、制版技术等能力;印刷后期工艺能力。岗位分工可细化为书籍样本版式原稿设计人员、图文编排人员、书籍样本印刷制版(包括分色检测工作);后期加工制作人员、装订人员。见表1。数码媒体版式设计的“按岗分工”电子书籍版式设计与制作技能;网络传播媒体版式设计领域的综合运用;类IPAD、MP5等新数字传播媒体的阅读版式设计。岗位能力定位:网页整体策划、设计能力与网页版式设计能力;电子书籍(IEbook)整体策划、版式设计能力,同时,应熟练掌握相应的设计软件,如iebook、ZMaker、AdobeInDesign、Flash、Photoshop、Illustrator、CorelDraw等;岗位分工:网站策划设计、网页静帧设计、电子书籍设计与制作。在教学过程中,让学生了解掌握行业工作流程、制作工艺,同时也使其对自我的岗位定位有了初步认识,从而根据自己的能力进行岗位定位与选择,确定职业目标。课程教学内容根据岗位划分,从基础图文编排版式的制作能力开始,深入到纸材书籍样本、电子书、网页的策划设计以及与各类相关电脑软件技术的合作能力,掌握印刷制版工艺与网络媒体衔接技术,从浅入深、从理论深入实践,在技术能力的实践中体会设计理论的原则意义。“按岗分工”在教学过程中最明显的特征是将岗位分工与教学内容结合。项目实践作为纵贯线,遵循“教、学、做”合一的实践教学原则进行教学内容整合,使得工作任务对应工作岗位,以完成工作任务情况为衡量学习效果、对应岗位的技术能力要求的主要依据。

二、“分模块”教学

基于数码技术在传统纸材书籍设计行业中的技术应用以及新数字网络媒体对书籍设计领域的延伸这两方面基础上的职业能力与岗位职责定位成为课程在理论与实践方面进行教学内容重组的依据。书籍设计课程内容融合了书籍设计理论、印刷工艺理论、电子书籍设计规律、网页设计规律以及各类电脑软件技术的实践环节,理论内容与实践环节交叉出现,使学生在学习过程中容易产生学习目标不明、轻重不分的混沌状态,所以课程模块将书籍的概论性理论知识与设计理论、制作技术实践分成单元模块,从而组织课程教学。理论模块书籍设计主要包括了基础理论、设计理论与印刷理论三部分。基础理论以书籍设计的史论为主,它是对书籍历史与发展、数码技术对书籍产生影响的概括性认识与了解,也是汲取设计灵感的基础;设计理论包括传统书籍设计、数字化媒体版式的设计理念、设计原则、设计方法、设计元素等理论知识,它是找到现代书籍设计的入口,是学生完成项目设计过程的理论依据;印刷理论包括印刷色彩、印刷开本开度、印前工艺制作原则等理论知识,是书籍制作的重要环节,也是与印刷行业标准衔接的理论模块。实践模块根据书籍设计行业岗位需求(要求),将排版技术、制作能力与数字艺术表现能力等实践技术能力划分为实践模块,在实践模块教学过程中切入相应的理论知识,将理论融入实践教学。传统纸材书籍和数字媒体版面的设计、制作能力这一实践性教学过程与设计理论、印刷理论模块内容紧密结合,并用实践过程来体验、理解与认识基础理论的内涵,具体内容划分为8个模块。

三、结语

通过数码技术在书籍设计领域的行业定位,继而完善与其相一致的课程内容,对课程教学目标、教学内容以及教学方法与手段等方面进行系统化、规范化、创新化教学改革,使课程内容与行业技术、岗位能力接轨;使学生系统掌握传统书籍与新型书籍传播媒体设计的工作程序、表现形式及设计技巧,从而为达到行业人才需求的目标打下坚实基础。

数字电子技术基础论文篇7

【关键词】电工电子 网络课程 系统仿真 EDA

【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2009)02-0013-02

一、电工学课程的定位

《电工学》是大学理工科非电专业学生必修的一门重要技术基础课。主要任务是为学生学习专业知识和从事工程技术工作奠定电工技术与电子技术的理论基础,并使他们受到必要的基本技能训练。[1、2]不仅使学生获得完整和扎实的电工和电子方面必要的基础理论、基本知识和基本技能,还可以培养学生严密的逻辑思维能力、计算能力、综合分析和解决问题的能力、初步的科学实验能力。

二、国外重点大学电工学讲授的内容

根据国内的实际情况和技术课程要指导实践,服务于社会的原则,国内外重点大学所讲授的电工学的基本内容有很大的不同,下面就美国普林斯顿大学和莫斯科、彼得堡的重点大学以及国内重点大学所讲授的内容比较:

1.国外教学内容

根据美国J.R.Cogdell著《电气工程学概论》内容反映出在美国电工学所讲授的主要内容该书主要分4部分:[3]第I部分 电路32%(第1章 基本电路理论;第2章 直流电路分析;第3章 动态电路;第4章 交流电路分析;第5章 交流电路中的功率;第6章 电力系统。)第II部分电子技术23%(第7章 半导体器件与电路;第8章 数字电子技术;第9章 模拟电路。)第Ⅲ部分 系统18%(第10章 测试设备系统;第11章 通信系统;第12章 线性系统;第13章 机电学物理基础。)第Ⅳ部分 电动机27%(第14章 磁结构与变压器;第15章 同步电机;第16章 异步电动机;第17章 直流电动机;第18章 功率电子系统。)

美国加州大学圣地亚哥分校(University of California, at San Diego,简称UCSD)电气与计算机工程系(Electrical and Computer Engineering Department, ECE)在讲授电工学时,分低、高年级开设课程具体情况是:[4]

低年级的一级公共课程中与电工学相关的课程:

(1)电气工程导论(Introduction to Electrical Engineering I/II):主要介绍电路基本定律、半导体器件、基本模拟电路和数字电路。

(2)电气工程基础(Fundamentals of Electrical Engineering I/II):讲解有源和无源电路的分析和设计、模拟和数字系统的分析和设计。

(3)电路与系统(Circuits and Systems I/II):讲解电路原理、电路和网络的分析。

(4)电路与系统实验(Circuits and Systems Laboratory):通过实验对实际的有源和无源电路进行建模、仿真和设计。

低年级的二级公共课程中与电子技术相关的课程:

(1)有源电路设计导论(Introduction to Active Circuit Design):相当于国内的模拟电子技术基础课程。

(2)数字电路(Digital Circuit):相当于国内的数字电子技术基础课程。

ECE系的专业课程分为10个方向的系列课程,学生可选修1~2个方向的系列课程。

高年级与电子电路和系统(Electronics Circuits and Systems)方向相关的课程:

(1)电子电路和系统(Electronic Circuits and Systems)。

(2)模拟集成电路设计(Analog Integrated Circuit Design)。

(3)数字集成电路设计(Digital Integrated Circuit Design)。

(4)高级数字设计项目(Advanced Digital Design Project)。

(5)计算机接口(Computer Interfacing)。

(6)数字信号处理导论(Introduction to Digital Signal Proces

sing)。

(7)数字信号处理I(Digital Signal Processing I)。

(8)微波系统和电路(Microwave Systems and Circuits)。

加州大学伯克利分校(UC Berkeley)电气工程与计算机科学系(Electrical Engineering and Computer Science Department, EECS)。

低阶段的三门课程:

(1)微电子电路导论(Introduction to Microelectronic Circuits)、全系必修

(2)电子学导论以及电子学导论实验两门课程,为计算机专业开设高阶段核心课程:①微电子器件和电路(Microelectronic Devices and Circuits)。②电力电子学(Power Electronics)。③集成电路器件(Integrated-Circuit Devices)。

高阶段其它课程:线性和非线性电路(Linear and Nonlinear Circuits)、半导体电子学(Semiconductor Electronics)、线性集成电路(Linear Integrated Circuits)、数字集成电路导论(Introduction to Digital Integrated Circuits)。

2.国内重点大学电工学讲授的内容

国内重点大学根据各自的培养方案、教学目标,每个学校都制定有符合自己定位的电工学教学大纲,在制定教学大纲时必须明白电工学课程在非电类专业培养方案中充当的角色?涵盖所有涉及电子电气的相关学科内容?基本立足点是什么?培养方案是否要修正?弄明白这几个问题的同时才能给电工学课程两个合理的定位,基础性定位:建立电子电气工程基础理论、基本方法不应演变成大学科导论;培养电子电气工程基本技能不应演变成某些产品的应用培训。通过国内电工学的教材演变放映电工的讲授内容。

国内电工学教材的编写有一个历史的过程:[6]

上世纪五十年代至六十年代,电工学课程基本套用原苏联的教材以引进、翻译为主,主要代表有:基泰耶夫和格列夫切夫编写的“普通电工学”和罗蒙诺索夫编写的“电工学基础”。

主要内容编排为:直流电路、电场、交流电路、三相电路、电工测量及仪表、变压器、感应电动机、同步电机、直流电机、电子仪器、电热、电气照明、电力网、发电与变电。

上世纪六十年代至七十年代末,在借鉴原苏联教材基础上,自编电工学教材,内容结构基本上沿用苏联教材体系以直流和交流电路、电机、电气控制为主,电子技术成分比较少。这与当时科学技术发展现状吻合。主要代表:哈尔滨工业大学.秦曾煌.《电工学》多学时;大连工学院工业大学.蒋德川.《电工学》中学时;天津大学工业大学.姚海彬.《电工学》少学时。

上世纪八十年代,电工学课程呈现多种发展模式,百花齐放,各校在恢复招生的带动下,纷纷组织教师自编教材课程内容、学时分配等呈现较大差异。为了保障教学水平,高教部(国家教委)组织编写全国统编教材,各个部委也相继出了各自的全国统编教材,1987年国家教委制定《电工学课程教学基本要求》。

上世纪八十年代末,随着科学技术的快速发展,大量新技术、新知识的涌现,电子技术的内容及其在电工学中所占的比重发生了很大的变化。《电工学》名称的本身已经不能较好地表达其中内容所涉及的范围。为了适应科学技术本身的快速发展和相应学科专业调整、变化对于电工、电子技术的需要,教育部《电工学》课程教学指导委员会将原来得一门《电工学》课程划分为:“电工技术”和“电子技术”两门独立的课程。

1995年修订的电工学课程教学基本要求,电工学课程分为三种类型:电工技术(电工学I)(55~70学时);电子技术(电工学II)(55~70学时);电路和电子技术(100~110学时)。上世纪九十年代中期后,电工学课程发展更加广泛。

已经普遍认同的有以下几点:

(1)电工学实际上是面向非电类专业的电工电子技术基础系列课程。

(2)根据专业特点,应该构建多种模式的电工学课程。

(3)电工学系列课程中电子技术的比例应得到加强。

(4)新技术(如PLC)应适时补充进电工学课程教学内容。

(5)新方法(如EDA)应纳入电工学课程。

2003年教育部要求教学指导委员会研究各专业培养方案和基础课程教学基本要求:

(1)按照基础性原则分模块给出基本要求。

(2)考虑不同专业需求,给出了基本模块和可选模块。

(3)在各模块中也考专业差异设置了若干可选内容。

(4)刚性(最低要求)和柔性(可选)相结合。

基本模块:

(1)电路理论。

(2)模拟电子技术。

(3)数字电子技术。

可选模块:

(1)电机及传动控制。

(2)电工测量。

(3)安全用电。

(4)EDA技术。

三、教学方法

对于电工学的教学方法国内外随着科学技术的发展都有一个过程,大致基本相同,国内的教学方法并不落后,只是在理论教学和实践教学上有较大的区别,说明国外的大学重视学生的应用能力培养,而国内的大学则侧重于理论教育。

1.国内大学的教学方法

80年代,传统教学方法:挂图、板书、模型,该方法的特点是:

(1)教学过程的艺术性强。

(2)课堂教学信息量受限。

(3)教师个性化发挥对教学质量影响大。

(4)对教师素质要求高。

(5)不同教师差异大。

90年代以来,CAI、EDA、电子教案、多媒体、课程网站、仿真手段、网络交互,该方法的特点:

(1)计算机的引入,突破了课堂信息量限制。

(2)新手段对老教师产生冲击。

(3)媒体增多,如何协调成为问题。

(4)学校教学设施开始显得不足。

(5)计算机多媒体手段已经被广泛接受。

(6)网络课程登场(2001~2003)。

(7)“在堂”学习和“离堂”学习。

(8)课程网站突破了学习空间和时间限制。

(9)网络交互功能必不可少。

(10)学生参与还很不够,需要解决“我要学”和“要我学”的根本问题。

2.国外重点大学的教学方法

国外重点大学在教学方法上其实和国内的教学方法基本上差不多,只不过在电工学的授课学时上有很大的区别,下面就莫斯科和彼得堡的重点大学(莫斯科动力学院)的“电工理论基础”为例说明国外的教学方法,在莫斯科动力学院的电工学课程,共学3个学期(第三、四、五学期)(在莫斯科和彼得堡的重点大学,共学4个学期)。

莫斯科动力学院的电工学授课:[7]共36+36+36=108个课时(在莫斯科和彼得堡的重点大学,共51+51+51=153个课时)实践课学时:共36+36+36=108个课时,实验课学时:共36+36+36=108个课时(莫斯科动力学院的学生还将完计算机典型计算0+0+0+36=36个课时),另外,莫斯科动力学院“电工理论基础”教研室还开设有“电工学的信息技术”课程:授课18个课时;实验课程36个课时。

四、结 论

随着教育国际化的不断发展,教育信息化的进程在不断深化中,电工电子基础课程的信息化建设也将不断地被推进。面对诸多挑战,国内高校基础课教师应积极应对,树立新的教育观念,提高自身的信息素养,改变教学方法,提升科研能力,努力提高自身的综合素质。随着教育全球化进程的深化,我国的基础课教学在教学内容和教学方法上将会不断的完善和提高,全球的教育网络资源建设会越来越完善,条块分割、各自为政的局面将会得到彻底地改变,学科、院校间的交流将会不断发展。

参考文献

1 李春彪.“电工学”课程教学中的四个有力杠杆[J].南京:电气电子教学学报,2005(4):39~41

2 朱雪梅.高校教师在职培训的现状与对策分析.上海师范大学学报(哲学社会科学教育版),2003.3(9)

3 宋惠兰.论教育信息化与高校教师的信息素质培养.图书馆论坛,2003.2(1)

4 杭国英.教育信息化与高校教师素质.高等教育研究,2003.5(3)

5 王中向、黎辉文.试论教育信息化对高校教师培训的影响及其对策.广东广播电视大学学报,2004.2(50)

6 王 婧.提升教师的信息素养:实现高等教育信息化的关键.江苏高教,2004(4)

数字电子技术基础论文篇8

关键词:数字电子技术;课程改革;策略

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)01-0051-02

“数字电子技术”(简称“数电”)课程以数字电路的基本概念、原理、方法为基础,注重数字逻辑电路的分析、设计和应用。随着集成数字电路技术的飞速发展,涌现出EDA、FPGA、DSP、嵌入式系统、集成电路等一批核心技术,形成一个以“数电”为基础和核心的课程群[1]。“数电”课程的教学质量直接关系到该课程群的培养目标,影响到相关专业的人才培养质量。本文结合江苏科技大学电子信息工程本科专业的2013人才培养修订方案,对“数电”课程的建设思路、课程设置、教学内容和教学方法等方面,做了几点改革,以求能更早地开展“数电”及其课程群的教学,更好地培养电子设计与应用人才。

一、“数电”课程教学现状

数字电子技术飞速发展,已涉及我们日常生活的诸多领域,其应用形式也很灵活,从早期的TTL、COMS、555定时器,到现在的CPLD、FPGA,正体现着本课程知识更新速度快、实践性强等特点[2-3]。国内外许多高校都根据自身情况进行了形式多样的教学改革,引入信息化、理实一体化、项目驱动式、案例式、启发式等教学方法和手段[4-5],全面推动了本课程的建设和发展。

“数电”课程以逻辑代数为理论基础,注重数字电路的分析、设计和应用,不需要考虑电压、电流、功率等参数的计算,与“电路”、“模电”课程相关联,但是具有很大的独立性。特别是引入EDA技术之后,将电路设计与软件程序设计结合起来,通过硬件描述语言(HDL)就可以自动化地实现数字电路分析、设计。学生具有简单的C语言程序设计基础,就可进行任务实践,这大大降低了数字电子技术的学习门槛,更易激发学生的学习兴趣和创新动机。

但是,目前许多国内院校“数电”课程存在着开设时间晚、课程内容落后等问题。它普遍开设在第4/5学期,影响到“FPGA”、“单片机”、“嵌入式系统”等课程的学习时间,使学生的电子设计、应用能力和专业素养的培养起步太晚,没有充分打开学生自主学习和就业准备空间,不利于学生就业。另外在教学内容上,普遍仍然以卡诺图为核心对组合、时序逻辑电路进行手工地分析、设计,实验中仍以74系列等小规模器件为主要的应用工具。这种教学方式与时展相脱节,偏离了数字电子技术的工程实际,制约学生掌握最新知识和先进方法,不利于培养学生的应用和创新能力,进而影响了课程教学质量和专业培养质量。

为了解决这些问题,利用修订2013人才培养方案的机会,我们大胆地实行本次专业培养方案的改革,对“数电”及相关课程设置做了大幅度调整,对课程的教学内容进行了优化,以期将“数电”课程群的教学改革推向深入。

二、“数电”课程改革的思路

结合多年的教学经验,我们对新形势下“数电”课程进行了重新定位和认真的思考,重新构建课程教学体系,确立课程改革的基本思路和措施,以深化本课程的教学改革。

1.“软件先行,以软带硬”,这是本课程改革的基本思路。“软件先行”,就是利用QuartusⅡ软件和HDL语言,引导学生进行数字电路的分析设计、仿真验证,从而以程序设计形式带动对数字电路的硬件结构、功能和应用的初步掌握,达到“以软带硬”的目标,打破传统的以电路结构为主的教学模式。

2.打破传统,“数电”置前开设,提前开展学生自主学习。将“数电”课程开设在大学第二学期,置前于“电路”、“模电”,打破传统的课程群设置顺序,使学生更早地接触数字电子技术和工程训练,提前打开学生自主学习和就业准备的空间。

3.优化教学内容,采用多种手段提高学生的学习兴趣,启发和调动学生去积极探索、工程实践,为更多更好地培养电子设计与应用类人才而服务。

三、“数电”课程改革的实践策略

(一)优化课程设置

1. 调整开课时间。“数电”置前至大学第二学期,“电路”、“模电”随后,其他诸如 “工程认知实践”、“FPGA”、“微机原理与接口”、“单片机”、“嵌入式系统”和“DSP”等应用和实践性较强的课程,紧随其后安排在第3―5学期。这就使学生具备提前接触电子设计知识及工程训练活动的能力,在大学第二个暑假就可以参加全国大学生电子设计竞赛等科技活动。这种实践性能力的获得,比基于传统教学模式下至少提前2―3个学期,学生能提前为未来的学习和实习打开充裕的自主学习空间,为就业打下坚实的基础。

2.优化教学内容,将EDA/FPGA技术引入课程教

学。由于“数电”开设时间大幅度提前,需降低对“电路”和“模电”等课程知识的依赖。因此,首先精简逻辑门电路章节内容,去除复杂的CMOS、TTL门电路结构分析,只作逻辑门电路的功能、特点的简略讲解;淘汰555定时器相关内容,并将D/A与A/D转换器内容调整至“微机原理与接口”课程中;大量引入EDA技术和 Verilog VHDL语言,将Verilog VHDL 语言及其应用贯穿于组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路等章节,使Verilog VHDL语言的程序设计方法与数字电路的理论与应用密切衔接,实现“软件先行,以软带硬”的教学目标。

课程理论授课学时压缩至48学时,并开设24学时的实验课程。实验课程中,去除基于74系列器件的低层次设计内容,将FPGA 技术全面引入到数字电路实验教学中。总共安排13个实验项目,其中7个是基于FGPA的复杂数字系统的设计,对学生综合学习能力要求较高,能有效加强学生实践能力,培养创新能力。教材选取工程创新型电子信息类精品教材《实用数字电子技术基础》(潘松等编著),理论与EDA实践结合紧密,满足本课程改革的内容要求。

(二)改革教学方式和方法

1.实行模块化与理实一体化教学。将课程内容分成逻辑代数基础、组合逻辑电路和时序逻辑电路三个模块。第一部分突出逻辑代数基础知识的讲授,采用案例教学法,布置难易合适的习题,加强对基础知识的理解。而后两部分注重理实一体化,部分内容放在EDA实验室讲解,师生双方边教、边学、边做,全程构建素质和技能培养框架,提高教学质量;配置充分准备的实例,部分实例如组合电路中的编/译码器、选择器,以及时序电路中的计数器等内容,运用EDA 技术进行仿真、验证,并通过教师进行示范性操作等手段,使学生获得具体、清晰、生动、形象的感性知识,加深对书本知识的学习,增强学生的学习兴趣。学生边学、边练、边积极总结,达到事半功倍的教学效果。

2.将任务驱动式教学与“口袋实验室”相结合。在理论和实验课堂教学之外,还安排三个实践项目:智能抢答器、数字钟、电子密码锁,要求学生自行组织3―5人的小团队,根据任务要求完成项目的分析、方案的制订、EDA仿真,并在开发板上完成硬件调试,最终进行作品展示、成绩评价和经验交流。这里,我们提倡“口袋实验室”运行方式,让学生从实验室定期租借开发板或自购,进而解决实验时空局限性的问题,他们在宿舍就可以完成课程中的实例、实验训练以及自己的创意设计,充分打开自主学习空间,并激发个人学习兴趣。

3.推行第二课堂教学法。由于本课程教学知识点较多,而课堂教学课时较少,因此要拓展第一课堂,将部分教学知识点,如Verilog语法学习、建模设计方法、Quartus II软件使用等,利用课外时间,让学生自主学习,另外实验考核和课程考试包含这部分知识点,从而实现有效的督促作用。

4.改革考核方法,突出实践能力考核。为突出实践能力培养的严格要求,将理论与实验课程独立考核,并将以上三个任务驱动式项目的考核成绩纳入理论课程总成绩中。理论课程总成绩由项目成绩(占总成绩的30%)、平时作业成绩(占10%)、期末考试(只占60%)三部分组成。其中,项目成绩是上述三个实践项目成绩的加权和,体现每个项目准备、完成、评价等情况。

通过本课程改革实践,倡导“软件先行,以软带硬”的教学理念,注重EDA/FPGA技术的掌握和运用,以加强学生对数字电子技术的融会贯通。本次改革方案已经在个别班级进行了初步实践,取得了较好的教学效果。学生大多数能够独立完成课程要求,课程考核通过率达98%以上,实践考核100%通过。对本课程以及数字电子系统设计的兴趣明显提高,2014年加入学院电子协会的达80人以上,部分学生还积极参与了2014年全国大学生电子设计竞赛,实践和创新能力得到了很好的锻炼。本课程2014年总体评价优秀,很受学生欢迎,充分达到了课程能力培养的目标和各项要求。

参考文献:

[1]潘明,潘松.数字电子技术基础[M].北京:科学出版社,2008.

[2]康华光.电子技术基础(数字部分)[M].北京:高等教育

出版社,2013.

[3]Thomas L.Floyd.Digital Fundamentals[M].China:

Pearson Education Asia LTD.and Science Press

LTD,2011.

[4]彭新光.数字电子技术教学方法研讨[J].高等工程教

育,1997,(6).

[5]杨春玲,朱敏,张岩.数字电子技术基础研究性教学方法

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