数字电路设计论文范文

数字电路设计论文篇1

一、教学整合的意义

根据高等职业教育培养目标的要求，结合教育部大力推行的高职高专教学改革，高职院校电类专业对部分课程进行了教学改革。《数字电路与EDA技术》这门课程就是将数字电路和EDA技术的教学进行整合。

数字电路课程是电类专业的专业基础课，通过对本门课程的学习，使学生掌握典型的数字电路的组成、工作原理和工作特性，能够设计一些逻辑功能电路，并为专业主干课程的学习打下基础。对于数字电路的设计，传统的设计方法是以逻辑门和触发器等通用器件为载体，以真值表和逻辑方程为表达方式，依靠手工调试。随着数字电子技术的迅速发展，特别是专用电子集成电路的迅速发展，基于EDA技术的设计方法成为数字系统设计的主流。EDA技术就是以计算机为工具，在EDA软件开发平台上，使用硬件描述语言完成设计文件，然后由计算机自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、仿真等，最终对特定目标芯片进行适配编译、逻辑映射和编程下载。

EDA技术的设计方法正在成为现代数字系统设计的主流，作为即将成为工程技术人员的职业技术学院的电类专业的学生只懂电子技术的基本理论和方法，而不懂如何设计电路，会限制就业的岗位。实际上数字电路和EDA技术是不能分家的，因为前者是理论基础，后者是工具，将两者整合既能学好理论又能提高实践技能。如果作为两个课程分别学习则不适应高职高专的学制长度。因此，将数字电路与EDA技术有机地融为一体是高职教育的要求和未来发展的需求。

二、教学方法探讨

在整合后的课程中我们把EDA技术贯穿于数字电路课程教学全过程。例如，在讲授门电路时，就开始用EDA软件仿真演示，熟悉用原理图输入一个简单门电路的过程，通过编译、功能仿真检验门电路的功能，可以加深学生对门电路知识的理解；在讲授组合逻辑电路时，引入硬件描述语言的设计方法，并介绍基于EDA技术的数字电路设计方法；在讲授时序逻辑电路时，可以引入一些简单的综合性的电路设计，为学生创造一个宽阔的设计空间。在开始讲解基于EDA技术的数字电路设计方法时，可以通过引入简单的数字电路的设计流程，使学生从宏观上对EDA设计方法有一个整体的了解，让学生在潜意识里建立这部分内容的知识框架。下面简单介绍组合逻辑电路中的二选一数据选择器的EDA设计流程：

（1）编写硬件描述语言（以VHDL语言为例）。在EDA编程软件中输入设计源文件，如图1所示。

（2）逻辑编译。逻辑编译过程包括检查设计源文件是否有误，进而提取网表、进行逻辑综合和器件的适配，最后形成编程文件。

（3）功能仿真。通过模拟仿真测试电路的逻辑功能是否达到设计要求，仿真波形如图2所示。

（4）锁定引脚。将程序中各端口名称与硬件电路中的各引脚对应。

（5）编程下载。功能仿真成功后，就可以将设计好的项目下载到逻辑器件中，实现既定的功能。

在课程教学中，我们采用项目教学的方法，制定一系列由易到难的项目，例如，基本门电路的设计、数据选择器的设计、全加器的设计、数字频率计的设计、交通信号灯控制器的设计、数字钟的设计等。通过各个项目展开知识点的讲解，包括数字电路的基础知识、EDA技术的入门、数字电路的分析方法、原理图的设计方法、硬件描述语言的描述方法及软件仿真和硬件下载等。在教学中尽可能地将课堂搬到实验室，让学生边学边练，将理论教学与实验教学融为一体。教学可以一部分安排在数字电路实验室，一部分安排在EDA实验室，比如对于一些简单的数字电路可以安排用数字电路实验箱进行一般的实验验证，使学生知道如何搭建一个简单的电路，如何验证一个电路的功能，从而对数字电路产生一个感性的认识。在EDA实验室，学生可以学习用EDA技术设计数字电路，包括原理图或硬件描述语言的输入、编译、功能仿真、引脚分配、下载等。

三、教学效果

数字电路设计论文篇2

论文关键词：数字电路与逻辑设计,教学模式,教学方法,实践教学

一、三本院校课程教学现状

三本学生中多才多艺的较多，平时开展各种社团活动比较频繁，学生自主创新思维活跃，但能够有条不紊自主学习的学生可能只有一少部分，许多学生对学习没有兴趣，课余时间几乎不学习。在教学过程中，刚开始学生还可以接受一些新知识，但随着教学的深入，学习难度的增大，学生感到了困难，随之学习的兴趣也越来越低，主动学习便是一句空话，学生也就是为了应付考试，甚至不少学生都是考前突击。这一特点在《数字电路与逻辑设计》课程的教学中也同样存在。要提高本课程的教学质量，我们在定位教学目标，设置教学内容，采用教学手段和方法的时候都必须以这一实际情况为前提。

二、教学理念，教育目标

三本教学有别于一本和二本，教学注重于学生应用能力和综合素质的培养，教学过程中突出培养学生应用知识，分析解决实际问题的能力，以学生为主体，以教师为主导，以教学为主线，树立能力培养目标为重中之重的思想，实现人才培养模式多元化，努力培养“宽口径、厚基础、强能力、高素质”，适应国际竞争和社会需求的应用型人才。三本教育要加强通识教育，注重文理渗透理工结合，体现本科教育的基础性和可发展性。努力探索人才培养新举措，深入推进人才培养模式改革，实现多元化人才培养新格局，大力实施“育人为本，全面发展”的人才培养战略，拓宽基础学科的范围和基础教学的内涵。

三、教材选取

考虑到三本学生理论基础较差，教材选取不应选择理论研究或理论推导比较复杂的教

材，否则会让学生还未涉及到重要的知识点就已经因为难度过大而丧失信心。教材选取要以应用为宗旨，强调理论与实践相结合。编写原则遵循由浅入深，通俗易懂，重点和难点采取阐述与比喻相结合，例题与习题相结合，实例与实验相结合，针对数字电路课程实践性强的特点，增加了与教材相应的实践环节教学内容。

四、教学内容

在三本的《数字电路与逻辑设计》教学中，应该注重基础教学，要求学生熟悉布尔代数的基本定律，掌握卡诺图与公式化简法；掌握数字电路中常用的基本单元电路和典型电路构成、原理与应用；掌握常用的中小规模组合逻辑电路和集成电路功能和设计方法。具有查阅集成电路器件手册，合理选用集成电路器件的能力。对集成芯片，重点分析电路的外特性和逻辑功，以一些典型集成电路为例介绍如何查阅集成电路手册、资料等，使学生学会在实际应用中正确选择和使用集成芯片[11]。

对于三本学生而言，在电路设计中要求学生掌握基本的设计方法，但可以适当降低对电路设计的要求，增强电路分析方法的教学。学生可以分析较复杂的电路，并且能够利用已有的电路进行修改，使电路满足自己设计的需要。

五、教学手段与教学方法

（一）采用现代化教学

《数字电路与逻辑设计》课程的特点就是电路图、逻辑图特别多，如果采用板书形式教学，既浪费课堂时间也达不到好的教学效果。教学过程中采用多媒体教学，可以使一些抽象的、难以解决的概念变得形象，易于学生接受。对于集成电路的分析和设计，为了增强演示效果，除了在PPT中添加更多的动画效果外，还可以采用Flash或Authorware软件制作动画效果，使电路的变化过程一目了然。

（二）结合实际教学

在授课过程中，针对三本学生可以结合生活中的应用举例，如目前LCD显示、数字温度计、十字路口交通灯控制、数字频率计、多媒体PC机里的显示卡、声卡是用数电中的数/模(D/A)转换实现图像显示和声音播放、制造业中的数控机床等都应用了数电技术。通过这些实例的介绍，可以使学生真正了解数字电路课程的重要性，从而提高对数字电路学习的兴趣和学习积极性。

（三）网络教学

网络教学可有两种方式，一是上传教师课堂教学过程的视频到校园网；二是教师制作图文并茂的课件，以及与该课程有紧密关系的资料一起上传到网上。目前大部分三本学生宿舍都可以登录校园网，学生可以在任何时间进行网络教学。网络教学的方式解决了学生传统的看书自学枯燥无味的问题。

六、实践教学

实践教学一般分为基础实验和课程设计两大部分。基础实验教学从属于理论教学，实验内容均为验证性实验。教师给出实验步骤、电路图，学生按部就班、验证结果，通过基础实验，使得学生对于课堂所学基本概念和方法的理解和掌握更加透彻，同时培养学生科学实验的精神和方法，训练严格严谨的工作作风。基础实验是理论和实际相互联系的一个重要教学环节，但是仅仅是这种以教师为主导的实验模式，不能激发起学生学习兴趣和积极性，学生仍然不善于综合运用所学知识分析和解决问题。课程设计的目标就是为了加强基础、拓宽知识面、增强学生的自主学习和工程实验能力、发展个性、启发创新、加强理论与实验。学生根据实验任务，自行设计电路和测试方案，增强学生自主学习能力，学生既动脑又动手，解决问题的能力大大提高[12]。

除此之外，还可以设置一些电子设计大赛，成立电子设计兴趣小组，在教师的指导下开展设计性和专题研究性实验，为希望进一步发展的学生提供良好的学习环境和创新研究场所，培养学生的团队协作精神，发挥学生学习的自主性和创造性，极大地提高学生的学习兴趣和动手能力。

七、结束语

随着高等教育的普及，三本学生的数量和质量也在日益增高，同时随着数字技术的广泛

普及，数字化社会已经到来，大规模、超大规模数字集成电路以其低功耗、高速度等特点， 应用越来越广泛。因此如何在有限的时间内使三本的学生扎实掌握数字电路基础知识理论和基本操作技能，培养分析问题、解决问题的能力，是教师在教学过程中需要认真思考的问题。使学生在传统的数字电路逻辑分析、逻辑设计思维训练的基础上进一步建立起现代数字电路的应用与设计思想，掌握现代电子技术的新技术和新器件，为走向实际工作岗位打下坚实的基础。

参考文献

[1] 谢丽.《数字电路与逻辑设计》教学改革实践.吉林省教育学院学报，2012年第02期

[2] 李琰，张翌呖. 数字电路的教学改革与创新.计算机光盘软件与应用，2011年第22期

[3] 李小珉，叶晓慧.深化《数字电路与逻辑设计》课程改革[J].长江大学学报(自科版)，2OO4(4)

[4] 田东.数字电路课程设计的改革与探讨.实验技术与管理，2006年05期

[5] 马达灵，张云云.《数字电路》课程教学改革之我见.集宁师专学报，2008年12月第30卷第4期

[6] 邓朝霞.《数字电路》课程整合与优化的改革.广西教育学院学报，2006年第6期

[7] 张丽.高职《数字电路》课程教学方法的探索.读与写(教育教学刊)，2010年04期

[8] 薛延侠.“数字电路'实验教学的创新与研究.实验室研究与探索，2007年2月第26卷第2期

数字电路设计论文篇3

中图分类号：G64 文献标识码：A

关键词：数字电路；课程建设；EDA；新体系

文章编号：1672-5913(2007)16-0035-03

1引言

电子技术的发展使与之对应的基础课程的教学内容也不断地发生变化。教学应领先于应用，而不能落后于应用，这是我们教育研究的动力。数字电路的教学内容的改革，也同样伴随着当今的电子科学和电子工业发展而发展。课程的内容体系，研究的范围与方法，学科的内在理论体系与应用型人才培养的大众化教育要求等，都大大促进了课程的体系和内容的改革。但就目前的数字电路这样一门专业基础课课程内容的设置问题，如何构建出适合我国国情和与当今科学技术对应的数字电路课程体系，仍要不断探索。本文通过对这门专业基础课的发展过程的回顾，分析近年来众多的教学改革的现状，就合理设置数字电路课程内容进行了一些探讨。

2发展与现状

数字电路的发展是从开关逻辑电路开始的，人们在厂家控制电路中的继电器和开关构成的电路与信号，创建了开关电路理论与脉冲技术。在20世纪60年代这一门技术由于电子元件替代了机械开关元件，使之逐渐成为电子技术的基本内容，得到研究和发展。随着半导体元件的快速发展，电子技术把研究信号的连续性和离散性的研究理论体系和研究方法进行了分类，形成了以数字逻辑代数和离散数学为基本理论的数字电路。最早期以晶体管脉冲技术为核心的数字电路课程，研究的方法与模拟电路的晶体管电路研究方法基本相同。

随着数字技术主要研究逻辑和算术运算、时间控制和计时等方面的应用，集成电路技术在数字逻辑电路的应用，出现了中小规模的数字逻辑电路标准器件。这时的数字电路研究的基本理论并没有新的发展，但研究的方法则是以标准逻辑电路的选用为基础的数字电路的分析与设计方法。

由于计算机应用于电子线路的辅助设计，超大规模的数字集成元件的分析与设计方法，成为新的数字电路的研究方向。EDA的工具软件与PLD元件的结合，使得数字电路的研究方法发生了新的变化。那种以中规模标准逻辑电路为基本单元的，自下而上的数字电路系统的研究与分析设计方法，已不适应当前的数字系统的集成电路设计要求。利用HDL语言为基础的自上而下的数字电路系统设计方法得到各种EDA软件的支持，使得数字电路研究方法出现了新的飞跃。

大量的学者与教育工作者认识到，以HDL为描述语言的数字电路设计方法将成为现代数字电路研究的发展方向。与之对应的研究成果把数字电路分为二层进行教学，数字电路基础和数字电路系统设计自动化。作为基础课，是为了深入学习后续课程来准备基本的理论知识和基本的研究与设计方法等技术基础。原有的自下而上的数字电路的课程中，增加了HDL语言的电路描述部分内容，保持原有的课程体系不变。随着EDA技术在数字电路的研究、分析和设计上的应用，数字电路系统设计自动化成为第二层面的教学内容。之所以称之为第二层面，对于数字电路而言，研究内容大致一样，研究方法上不在同一层面之上。一个是以逻辑单元为基本研究对象，对数字电路系统设计是自下而上的，另一个是直接以系统为对象，用HDL语言描述，在EDA软件平台上，自上而下的逐步综合实现的。

3新体系的设想

把EDA作为数字电路的主体分析设计工具。在教学内容上确立其中心位置。以单元电路学习形成的基本概念为基础，以自上而下的电路系统设计方案为思路，以HDL语言为描述方法，构建的教学内容新体系。

改革原有的以逻辑代数为基础的思路，把逻辑代数与HDL语言并行为基础。改革由单元电路开始自下而上的知识构建思路，变为引入EDA软件的工具学习为开始的自上而下的知识构建思路。

4新体系建立的基本思路

数字电子技术在数字集成电路集成度越来越高的情况下，开发数字系统的实用方法和用来实现这些方法的工具已经发生了变化。特别是可编程逻辑器件的大量应用，使原来中小规模的标准器件在应用系统的设计中应用减少。

尽管传统的基本单元电路对于理解数字系统基本构成模块的工作原理具有重要意义，但是必须认识到电子技术的新进展使系统和数字逻辑电路的工作过程出现了新的描述方法。未来的数字系统设计，对描述方法的理解可能比具体的硬件结构更加重要。

从数字电路课程的性质，专业基础课看。如果这个基础工业的应用范围变了，中规模的标准逻辑器件相对应的研究方法，占实际应用的比例少到一定程度，而取而代之的现代电子技术的研究方法应该定位成课程的基础。

从旧体系中的课程目的是针对从晶体管电路发展而来的研究方法与学习内容，在中规模电路中进行了改革与发展。引进HDL语言的描述，使研究的层面从单元电路发展为系统级的层次。

旧的数字系统是在手工设计流程，一般都是先按电子系统的具体功能要求进行功能划分，然后对每个电路模块画出真值表，用卡诺图进行手工逻辑化简，写出逻辑表达式，得到相应的逻辑线路图。再进行单元器件的选择，设计电路板，最后进行实测与调试。而复杂电路的设计、调试十分困难，无法仿真在设计中存在问题，查找和修改十分不便，只有在设计出样机后才能进行实测，设计周期长。

新的数字系统是在EDA中使用HDL对数字系统进行抽象的行为与功能描述，到具体的内部线路结构描述，从而使设计的各个阶段，各个层次在EDA软件环境中模拟验证，保证其正确性，周期短。由于逻辑设计仿真测试技术是EDA的突出功能，形成的现代电子设计技术的重要特征。适应了大规模的系统级电子设计的自动化程度。

对于知识构建的认识。可以从实际的需求，即专业人才应具备的素质和能力。在构成这样的素质和能力的知识体系，确定应具有理论的系统性和完整性去构建课程的内容。

从大众教育与精英教育关系上看，原有的教材所形成的课程内容，是以理论研究为目的的课程体系。不适应现在的学习群体的实际应用能力培养的需要，所以课程的内容要从研究型的专门人才，向应用型的技术人才相适应。其内容处理的方向是注重民应用为目的的“必须”与“够用”为度。

因为新的课程内容所提出的结构体系，更加符合大众教育的特点，和人们认识规律，将大大降低学习难度。

传统的数字电路教学内容中的课堂与实践的关系。是以课堂教学内容为主，实验只是为了验证课堂教学，而采用EDA为中心的数字电路教学内容的课堂与实践是同步进行了。因为这种教学与实验是一个整体的EDA软件，课堂的演示就可以解决验证的问题，学生在EDA软件的环境之下，可能随时随地在计算机上进行实验研究。

长期以来，人们总是按照知识结构来构建课程内容体系，要求学生通过学习掌握知识，而不考虑能力方面的要求。如果说在精英教育阶段还能基本适应，那么进入大众教育阶段就必须改变为按能力要求来构建课程内容体系。

数字电路设计论文篇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

 

 

数字电路设计论文篇5

【关键词】电子线路设计与应用课程项目教学　教学设计

【中图分类号】G　【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2012）09C-0045-02

电子线路设计与应用是自动化类专业必修的行业通用能力模块，是自动化类专业的基础核心课程，参照高、中级维修电工的国家职业技能标准（电子部分），以工作任务为引领、职业技能为导向构建以工程项目模块的课程体系，以项目为中心，培养学生的综合技能。本文以“简单数字抢答器的设计与制作”为例，探讨高职电子线路设计与应用课程项目驱动式教学设计。

一、教学能力目标及学习模式设计

（一）教学能力目标设计

1　专业能力目标。具体如下：（1）能借助常用仪器仪表判断集成芯片的好坏；（2）能对电子线路性能进行测试与分析，熟练使用常见的电子仪器仪表；（3）能根据电路图对电路进行安装、调试、维修；（4）能按照最优化设计理念对电路功能进行改进与改造；（5）会对电子产品加工进行组织安排、管理等。

2　方法能力目标。具体如下：（1）会识别和测试常用TIL、CMOS集成电路产品；（2）能进行相应资料信息的查询、收集与整理；（3）能应用AutoCAD完成简单数字抢答器的原理图、接线图设计，用面包板完成项目实际制作；（4）能分析和排除项目中的简单故障等。

3　社会能力目标。具体如下：（1）能够做到安全生产、规范操作，节约用电；（2）具有良好的职业素养与职业道德；（3）具有质量、效益、成本意识；（4）能够正确表达和展示工作成果，有良好的沟通能力等。

（二）学习模式设计

电子线路设计与应用课程的教学对象是电气自动化类专业一年级学生，学生的主要情况为：具有一定的电工操作技能，获得了维修电工初级上岗证，但是自学能力不足；具有一定的认知能力与学习主动性，但专业知识综合应用能力不足；学生之间的水平参差不齐，软件应用能力不足。根据以上学生情况分析，本项目以2人为一组，实行“先进带后进”的学习模式，让学习先进的学生与学习后进的学生组成一组，相互学习，共同进步，激发学生学习的积极性。

二、教学过程设计与实施

（一）确认项目任务

“简单数字抢答器”项目是电子线路设计与应用课程的第一个项目，应激发学生的学习兴趣，为该门课程的学习打下良好基础。该项目既包含理论知识，又有一定的实践操作可行性，能起到承上启下的作用，使学生转换思维，运用新的知识、技能解决实际问题。可将“简单数字抢答器”项目分为五个子任务：逻辑代数的认知；逻辑门电路正确使用；不同类型集成门电路的接口；常用集成门电路的逻辑功能识别与检测；会使用常用集成门芯片、按钮、指示灯以及合适的连接线制作简单数字抢答器电路，能应用AutoCAD画出电路的原理图、接线图，能安装、调试、维修电路等。

（二）制定项目教学计划

要制定合理的教学计划，需要根据不同专业和学生的实际情况而定。对于电气自动化技术类专业的学生来说，他们已经完成应用数学、电路、模拟电子技术、Au-toCAD绘图及应用等课程的学习，能够正确使用工具、仪表，会进行电路的布线与操作，具备一定的分析问题、解决问题的能力。“简单数字抢答器”项目教学计划大致可分为：各项目小组制订项目计划，所有小组共同论证项目计划的可行性以及需要改进的地方；对设计的“简单数字抢答器”原理图进行分析，明确元器件连接和电路连线；应用AutoCAD画出布线图；制作电路的元器件清单以及调查所需元器件的市场价格，购买所需元器件，并完成元器件的检测工作；根据布线图制作“简单数字抢答器”电路；完成“简单数字抢答器”电路整体功能检测和简单故障排除；完成项目报告及心得体会。

（三）项目教学实施

项目教学实施本着“人人参与、人人实践”的原则，是一个理论与实践紧密结合的过程，它既注重项目设计与制作的过程，又注重项目完成的成果，鼓励学生发挥聪明才智，设计出功能更加完善的项目电路图，注重创新思维的培养，同时锻炼学生的动手能力，充分调动学生的主观能动性，使学生乐于学习、乐于探索。“简单数字抢答器”项目教学的实施方案如下：

测试常用集成门芯片的逻辑功能，如测试芯片74LS08，74LS32，74LS04（CD40106）、4LS00（CD4011）的逻辑功能；通过亲自布线，掌握常用集成门芯片对信号的控制作用；了解常用74系列门电路的管脚排列；正确使用面包板，正确安装元器件与集成芯片，布线合理，符合工艺要求，具有成本意识与安全意识；画出简单数字抢答器的电路原理图以及布线线图；实际安装制作简单数字抢答器电路；检测、调试、维修简单数字抢答器电路；验收简单数字抢答器电路，并完成项目报告。

三、学习评价设计

项目考核均采用“三位一体”评价模式，即学生自我评价、班组评价、教师（师傅）评价。理论与实践一体化的综合评价模式中，学生不仅会自行设计与制作简单数字抢答器电路，而且能提出该电路的设计与制作缺陷，能对该电路进行一定的电路改造，能自由表达自己的观点，重点培养学生的表达能力与自信心。

（一）期末总评设计

期末总评采用“235”考核方式，即平时成绩20％+期末理论综合考核30％+项目能力考核50％。

（二）项目能力考核评价设计

项目能力考核评价设计详见表1。

（三）期末理论综合考核设计

期末理论综合考核设计侧重考核学生基本知识的理解能力，主要考核知识点如下：逻辑代数的基础知识；集成门电路及应用；数制与码制的基本知识；常用编码器、译码器芯片的基本知识及应用；不同触发器特点、功能及其应用；常用仪器仪表的使用。

数字电路设计论文篇6

关键词:EDA技术;现场可编程逻辑器件;教学改革

中图分类号:G642 文献标识码:A

“数字逻辑电路”课程在高等院校电气信息类学科各专业教育中的作用举足轻重,一方面,它是电气信息类学科最重要的专业基础课之一,是学生巩固理论知识,学好众多专业课程的基础,将影响学生对以后专业课程的学习兴趣;另一方面,它具有极强的逻辑性和实用性,通过这门课程的学习,可以培养学生动手能力和创新能力。目前,懂数字电路设计、FPGA的专业人才备受用人单位青睐,这赋予了“数字逻辑电路”课程教学更加重要的现实意义。

然而,高等院校“数字逻辑电路”教学存在教学效果不明显,学生收获甚小等问题。理论课的学习最终是为培养和提高学生的动手能力和创新能力。但不少学生反映,他们在这门课程上花费了很多时间,认为“学得不错”,课本中较难的题目也都能很快作答,只是到了实践环节,特别遇到实际工程,就感觉束手无策。

教学活动中应当强调给学生留有足够的想象空间,引导学生培养逻辑思维能力和创新应用、开发数字逻辑电路器件的能力。通过课程的教学,使学生掌握逻辑代数和逻辑设计基础理论,掌握数字逻辑电路分析和数字逻辑电路设计的基本方法,为他们今后在信息技术天地中驰骋奠定坚实的硬件基础。为此,我们以“实用、有趣、建立学生自信”为指导思想,探索数字逻辑电路理论及实验教学改革方法。从理论教学、实验教学等方面对“数字逻辑电路”教学进行大胆改革,摒弃陈旧的教学内容和落后的教学手段,在实验环节,以活泼的实验来促进理论教学,调动学生主动性。

1传统数字逻辑电路教学存在问题分析

我们曾经设计了一些数字逻辑电路工程应用中较为基础的例子,通过多种形式向多所院校相关专业的本科生、研究生做过一次非正式调查,要求被调查者使用数字电路逻辑模块,实现如下设计:

(1) 设计电子开关,当键盘按下,LED灯亮,再次按下LED灯灭,再按下亮。要求采用3种以上方式,需要考虑消除按键信号中的毛刺。

(2) 用8路拨码开关和一个按键设计一个密码锁,通过拨码开关设置密码,按下按键作为确认,如果密码输入3次错误,密码锁失效。

(3) 实现一个秒表,已知:6个共阳极七段码的a,b,c,d,e,f,g分别相连,其中各七段码的共阳端分别引出。

(4) 给定一段乐谱,用蜂鸣器实现乐谱的播放。

(5) 设计一个串行通信模块,实现数据到PC的传输,要求9600波特率,无校验位。

(6) 以555电路为基础,用手指作为启动源,当手触摸电路后,LED灯亮10秒后熄灭。

(7) 一块8x8的点阵LED,设行为x,列为y,(0≤x≤7,0≤y≤7),当y0为高,x0为低,坐标为(x0,y0)对应的LED灯亮,请实现不断变化的英文字母和阿拉伯数字的显示。

(8) 控制DAC0832实现一个锯齿波、三角波,要求信号周期可调。

调查结果显示,只有少数可以使用数字逻辑模块实现其中的个别设计;多数学生对上述工程实例束手无策;部分学生表示如果借助“硬件描述语言”可以实现。基础的工程应用设计尚且如此,可以想象实现更为复杂的数字逻辑电路工程的情况。经过分析,我们认为原因在于“数字逻辑电路”教学存在如下问题:

(1) 理论课内容充斥以技巧性解题为目标的题型,学生很难把抽象知识和实践结合应用;

(2) 现有教材的内容多与其它课程孤立,很少注重和其它课程的联系和延伸;

(3) 教材内容滞后于科学技术发展,和实际工作严重脱节;

(4) 以旧式实验箱、接线板实验设备为代表的传统数字逻辑电路实验设备仍旧广泛地在高校使用,实验手段落后。

传统实验设备是采用固定数字逻辑电路芯片搭建的实验,学生只能按教科书设计的实验内容按固定的套路做验证性的实验,无法支持综合性、创新性的实验,学生把大部分时间都花在接线连线上,实验结果只能看到实验现象而已,很难真正提高数字逻辑电路设计能力。

针对传统数字电路的不足,我们从优化理论教学手段和内容、实验教学改革和建设两方面着手,对数字电路理论教学和实验教学大胆改革。

2优化理论教学手段和内容

传统数字逻辑电路理论教学最明显的特征是和实践脱钩,内容生硬,学生很难把抽象的知识和实践结合并具体应用,为解决这一问题,我们抛弃传统的教科书主要或纯粹考学生做题能力为目的的教学思路,大量引入活泼生动的教学实例和相关的工程应用。

同时,项目组从工程实践中总结大量素材,设计的教学内容力求接近工程实践,又带有一定的趣味性和启发性,让学生知道如何将学到的知识点应用到工程实践中,这是本项目与传统数字逻辑电路理论教学的不同之处,具体表现在如下几个方面。

2.1内容活泼,摒弃呆板的教学描述

案例1:教材讲述74138和计数器的应用时引用的是“8路脉冲分配器电路”的例子,“脉冲分配器”名称描述过于抽象和呆板。如果把这个电路稍微改造一下,把图1中74138的输出端都接入LED灯,那么这个电路就是一个很形象直观的“跑马灯”控制电路,学生理解起来会更容易,同时也能明确“脉冲分配”概念。

案例2:教材讲述74151以及计数器的应用时,引用的是“11100100序列产生器”的例子,如图2所示。“11100100序列产生器”本身就是一个古板的名词,如果把这个电路稍微改造一下,74151的输出接蜂鸣器,74151的八路数据输入端接乐音频率,那么这个电路就可以播放一段音乐,如果结合存储乐谱的ROM就成了一个能播放音乐的音乐盒,学生对这样的例子往往表现出浓厚的兴趣和“动手”实现的欲望。

2.2突出实践意义,注重联系实际,并通过展开引导来启发学生创新

案例3:教材在说明555电路的作用时,其中有一个555构成单稳态触发器的实例,如图3所示,学生学后经常反映印象不深刻,不知如何应用。

在授课时,为帮助学生理解,我们是这样提示学生的:

(1) 如果你的手指摸一下VI处会有什么情况发生?

――因为人手的静电,会导致Vo产生一个高电平宽度为Tw的信号。

(2)Tw这个信号如果接一个LED灯呢,可以应用在什么地方?

――原来可以手一摸VI,就可以让一个LED灯亮Tw秒,这正是触摸开关啊。

(3) 我们知道Tw=RCln3,假设我们不知道电容C的值,那么这个电路可否用于测量电容容值的方法呢?

――通过公式可以说明,如果知道R以及Tw,电容值就确定下来,这个电路可以用于某些电容式传感器的测量中。

2.3注重与其它课程的联系

案例4:在讲授移位寄存器的时候,传统教材一般都只说明移位寄存器的级联方法,并没有通过联系其它课程突出移位寄存器的应用价值。

在授课时,通过74198级联构成的16位左移寄存器,如图4所示,如果结合计算机通信原理的异步串行通信协议对这个电路稍微修改一下,那么这个电路就是一个和PC机串口通信接口的电路。学生原本觉得玄奥的与PC机通信以及异步通信协议原来这么容易实现。

2.4联系PC机的软件开发语言鼓励学生设计软硬件结合作品

在教学过程,鼓励学生制作软硬件结合的作品,如让学生学习Delphi、C++builder等软件开发工具设计软件,并把软件和数字电路平台结合起来。例如把电位器作为游戏中飞机的方向盘,其AD值通过串口传输到PC机的游戏软件中,实现对飞机飞行的控制;拨码开关值传输到PC软件,实现对图片的选择播放。

2.5改善课堂教学手段,关注新技术发展,引入新的设计手段

在理论教学初期,设计了很多模拟数字电路功能的“软件芯片”,通过在课堂PC机演示“芯片”功能,帮助学生对知识点的理解和课程入门;随后逐渐通过EDA工具仿真,来帮助学生加深对课程的印象。与实际工程应用联系不大且难于理解的内容,我们适当取舍,甚至略弃,减少学生学习课程时的挫折感。

现代数字逻辑电路的发展对传统的数字逻辑电路设计模式影响深远,很多传统数字逻辑电路的设计方法已经被淘汰甚至被彻底颠覆。在教学中,我们适当加大硬件描述语言的学习比重,鼓励学生采用硬件描述语言实现电路设计,并要求学生掌握EDA工具QuartusII软件,让学生体会现代的数字逻辑电路的设计方法。

3实验教学平台改革和建设

电子技术实验,大部分院校采用各类实验箱(或面包版),实验过程学生要完成电路搭建、结果验证,可扩展性差,实验种类是固定的、功能也十分有限。对于一些小型电路,各类实验箱还能完成实验,但对于稍微复杂一些的电路就难以支持了,往往由于芯片短缺、实验箱长期使用导致接触不良,加上电路连接过于复杂,使得故障难以查找。在实际实验过程中,学生往往把大部分时间浪费在接线上,看到的却是单一枯燥的实验现象,学生难以发挥主动性,开展综合性、设计性、创新性实验,而且电路搭建成功率低,导致学生对实验的兴趣下降,影响实际教学效果。因此如果没有良好的实验设备支撑,学生无法真正掌握理论知识,更谈不上规模较大的工程实例。

针对这一情况,我们以教材为依据,开发以综合性、创新性实验为目的的基于FPGA的数字逻辑电路实验教学平台。该平台可以实现传统数字逻辑电路实验设备的大部分实验,却具有传统实验设备无法实现的大部分功能,如图5所示,该平台具有如下特点:

(1) 该平台以FPGA为核心,以综合性、创新性实验为导向,具有丰富的外设接口、丰富的设计资源,可以实现传统数字逻辑电路实验设备的大多功能,却有传统实验设备所不具备的大部分功能,不仅可以实现传统实验,另外我们在该平台的基础上做了很多特色的开发,供学生学习和提高。该平台可以支持如AD转换、DA转换实验,555电路等传统实验;提供了丰富的外设接口,如串口、

VGA显示器接口、PS2接口;借助该实验平台可以做出很多活泼的功能实验,如音乐播放功能、红外报警功能、触摸灯等。

(2) 该平台借助EDA工具,学生得以从繁重的插线工作解脱出来,具有灵活的设计风格、高效的设计效率,这是传统数字逻辑电路实验箱无法比拟的。

(3) 该平台以及实验设置是专门针对高校数字逻辑电路课程和大学生心理设计的实验教学系统。

实验过程中,学生可以借助EDA工具直接通过仿真实现设计,并下载到平台运行,脱离传统实验设备实验过程中的硬件的干扰,把学生从繁重的插线中解脱出来。另外各种丰富的数字逻辑模块以及表达丰富的硬件描述语言给了学生良好的发挥空间,配合理论教学方法,学生很快就能够进行实际工程应用开发。

4结语

“数字逻辑电路”教学改革进行以来,我院数字电路教学收效明显,在我院受训班级中起到了意想不到的效果,学生的动手能力明显增强,许多本科学生能够作出让研究生都汗颜的作品来。另外基于FPGA的数字逻辑电路实验教学平台批量生产,在该平台接受训练的班级、学生人数不断增多,许多兄弟院校使用了该实验平台后,也取得了不错的效果。

参考文献:

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[3] 黄杰勇,邓春健. 数字逻辑电路与语言相结合的教学方法探索[J]. 现代计算机,2008(11):56-58.

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Reform of the Digital Logic Circuit Teaching and Construction of Experiment Platform

DENG Chun-jian, LI Wen-sheng, SHI Jian-guo, YANG Liang, LV Yi, LIU Wei

(University of Electronic Science and Technology of China, Zhongshan Institute, Zhongshan 528402, China)

Abstract: The paper analyzes existing problem of conventional digital logic circuit course, then discusses the theoretical and experimental teaching methods of digital logic circuit. In theoretical teaching, traditional theory of teaching materials are reformed boldly and selected appropriately, besides, many project examples and new teaching materials are introduced. In experimental teaching, the digital logic circuit traditional experiment equipment at the purpose of verification experiment is abandoned, and digital logic circuit experiment platform based on FPGA which aimed at comprehensive experiment is designed.

数字电路设计论文篇7

关键词：Multisim 计数器 数字电路 仿真

中图分类号：TP368.12 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)12-0109-02

1、前言

传统的数字电路课程的教学是按照大纲、章节来组织的，老师讲授知识，学生学习知识，知识的生产、接受与传递只限于师生之间，无法激发学生的兴趣。随着信息技术和教育大众化的发展，知识逐渐的表现为全球化、去地方化和去个人化，在这样的背景下，数字电路课程的改革刻不容缓。而Multisim仿真软件的出现为该课程的改革提供了基础。

2、Multisim技术

Multisim是一个原理电路设计、电路功能测试的仿真软件，能完成从电路的仿真设计到电路版图生成的全过程，有较为详细的电路分析功能，可以完成电路的瞬态分析和稳态分析，时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析等电路分析方法，还可以直接打印输出实验数据、测试参数、曲线和电路原理图，实验中不消耗实际的元器件、实验所需原器件的种类和数量不受限制，实验成本低，速度快，效率高，设计和实验成功的电路可以直接在产品中使用。本文在Multisim的基础上对数字电路课程的内容进行重构和改革。

3、数字电路课程教学中存在问题

首先是教学内容方面，步调缓慢，跟不上时代的发展。目前大多数院校使用的教材内容都是十来年前的，即便是近几年出版的，也是在以前内容的基础上，稍作修改，体系结构基本相同，授课内容主要是原理性的和特点，老师只能在课堂上描述某个芯片的运行结果，不能跟实际紧密结合，学生只能被动的接受知识，不能理解电路的工作过程，学生的兴趣不能完全被激发出来。而由于教学时间和环境的限制，老师在理论课上不能花费太多的时间进行电路的搭接，最终影响学生学习的积极性。

其次是教学方法方面，目前常用的有讲授法、例题法、问题引导法、阅读指导法。讲授法是一种传统的教学方法，它主要是由老师口述一些基本的事实、原理、特点和推理过程，学生只需要认真听讲就可以了。例题法主要是通过一些典型的例题来掌握使用某个元器件的方法或某个定理的应用，这是数字电路课程中最常用的一种方法，尤其是组合逻辑电路和时序逻辑电路部分，有很多芯片的使用，通过大量的例题使学生理解和掌握此部分内容。问题引导法是一种以学生为主导，以问题为导向的教学方法，它引导学生发现问题、研究问题和解决问题，它可以激发学生的求知欲、好奇心和学习兴趣，是近几年流行的一种教学方法，可以提升教学效果。但是这些方法都是静态的，学生接受知识的层面也是很浅的，如果课程结束，就很容易遗忘，如果能使学生全身心的起来，自己操作，自己修改，自己调试、自己观察运行结果，这样不但教会了他们使用芯片的能力，而且使他们心、脑、手并用，强化了学习数字电路课程的兴趣，加深了记忆。

还有教学手段方面，多采用板书，同时配以多媒体课件，如果没有相应的软件辅助教学，这种方法对于数字电路课程来说，学生表面上掌握了知识，其实并不理解电路的工作过程。

最后是实践教学环节方面，实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径。但是目前很多高校，首先是实验设备陈旧，很多实验都是由固定芯片搭接完成，学生只能按照实验教材设计的实验内容按步骤做固定的实验，实验内容大多以芯片验证为主，即使是综合性、设计性的，由于学生根本就不了解电路的工作过程，盲目的操作出现很多错误，却不知道原因在哪儿，不会分析问题，更不会解决问题，最终也都是老师设计好图，学生只进行简单的连接就可以了，这样学生做实验只是为了完成任务，根本无法促进教学。而且由于设备问题，导致接触不良，学生电路连接完全正确，但是就是结果出不来，浪费很多时间去排除故障，这样不但激发不了他们的学习兴趣，相反阻碍了学生对知识的渴求。

4、Multisim技术在数字电路课程中的应用

在理论课上通过Multisim技术，把枯燥的芯片描述变成生动的仿真演示，可以提高学生的兴趣。例如门电路知识、组合逻辑电路方面、时序逻辑电路方面，可以给学生现场连线，现场演示，改变了以往的叙述过程、原理，使学生边学边用，还可以自己提出问题，自己设计电路，通过仿真来自己分析结果看结果。下面是利用Multisim技术对时序逻辑电路分析方面的演示例子。

利用74LS160芯片设计一个5进制计数器。课堂上用清零法来讲，利用Multisim现场设计，需要76LS160芯片、与非门74LS03，时钟信号由信号发生器XFG1提供，并用逻辑分析仪XLA1来进行分析波形。设计电路如图1所示。

利用Multisim中的逻辑分析仪对计数器的时钟波形和输出波形进行观测，得到图2所示的波形图。分析波形图可见，每5个时钟周期输出波形就重复一遍，因此，这是一个5进制计数器。

从逻辑分析仪给出的QDQCQBQA的波形图，还可以画出电路的状态转换图，如图3所示。

由此分析可得，用Multisim得到的仿真结果与理论设计结果完全吻合。也可以在教学过程中通过选用不同型号的芯片来实现相同的逻辑功能，以便比较不同设计方案的优劣，培养学生的工程意识和职业素养。

5、结语

本文提出了目前数字电路课程中存在的许多问题，并进行了讨论和分析，详细描述了Multisim软件的各种功能，并将该软件引入教学中，进行了实际仿真演示，结果表明，multisim对数字电路的分析设计修改具有明显的优势，体现了直观性和真实性，增强了学生的理解。它不仅能仿真计数器，还可以仿真译码器、门电路等其它数字电路，是数电设计、调试的有效工具。

参考文献

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[4]张丹,安向明等.EDA技术在数字电路实验教学中的应用[J].电脑学习,2009,(6).

数字电路设计论文篇8

关键词：数字电子技术；课程教学；教学改革

作者简介：陈柳（1979-），女，湖北丹江口人，武汉工程大学电气信息学院电子学教研室，讲师；戴璐平（1969-），女，湖北武汉人，武汉工程大学电气信息学院电子学教研室，讲师。（湖北 武汉 430073）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0096-02

一、“数字电子技术”课程特点

“数字电子技术”课程是电类、信息类等专业学生进入本专业时首先开始学习的一门专业基础必修课程，该课程与后续开设的“微机原理”、“单片机原理”、“EDA技术”等诸多专业课程密切相关，是学生专业素质形成的关键性课程之一，在课程体系设置中有着重要的基础性地位。教学目的是让学生积累丰厚、扎实的数字电子技术基础知识，为后续课程的学习打下良好基础，同时培养学生的自主学习能力和创新能力。近年来，数字电子技术的应用已发展到甚大规模集成电路，随着现代电子技术、计算机技术以及通讯和网络技术的迅速发展，使得课程内容日趋分化，分析方法更加多样，授课内容愈加复杂，目前课程教学正处在优化、调整、整合的时期，涌现了大量的关于教学研究和教学改革的探索文章。

二、教学改革研究现状

根据CNKI数据库的统计数据，从时间分布来看，近十年来，关于“数字电子技术”教学方面的文章数量总体呈逐年上升趋势如图1所示。从文献内容上来看，这些对“数字电子技术”课程教学改革的研究和探索有以理论教学为主的，有侧重实践教学的，也有将理论和实践教学结合的，涉及教学方法、教学设计、教学手段等各个方面，出现了很多卓有成效的教学改革尝试。典型的几个研究方向有：研究性教学在数字电子技术中的应用；[1]EDA软件在“数字电子技术”教学中的应用；[2，3]多媒体辅助教学在“数字电子技术”课程中的应用；[4，5]“数字电子技术”远程网络教学的设计与教学系统开发；[6]理论实践一体化教学模式的探索；[7]数字电子技术双语教学研究；[8]其他，如案例教学、[9]国内外教学比较等。[10]

三、“数字电子技术”教学方法改革探索

在武汉工程大学电子学教研室教学组教师的教学过程中，通过积累多年教学经验，结合对教学理论和教学过程的体会，对电类本科“数字电子技术”课程的教学改革做出以下几点探讨。

1.在教学内容的安排上，以“三基”为核心，重视知识的体系化教学

（1）强调“基本知识、基本方法、基本思想”的“三基”核心，“以不变应万变”的学习思路。由于电子技术的发展日新月异，数字电子电路的构成方式从早期的以逻辑门、触发器为基础，发展到现在以集成电路为基础，其常用分析和设计手段从早期的逻辑表达式、卡诺图等，发展到现在以EDA计算机辅助技术为主流，数字电子技术的知识体系也日益庞大。因此，目前我国高校的“数字电子技术”课程，更严谨一点来说应该称为“数字电子技术基础”，从根本来说讲的是数字电子电路在分析、设计方面的基本知识、基本方法和基本思想。所以在教学中首先要让学生认识到课程的性质和特点，同时让学生知道，电路的具体形式是变化无穷的，但是分析和设计电路所用到的“三基”是始终不变的，这样学生在学习中才能“透过现象看本质”，从千头万绪的知识点中找到最重要的部分，把精华牢牢掌握。

（2）重视知识的体系化教学。“数字电子技术”的知识点很多，学生在初学时往往很难抓住主线，搞清各个知识点之间的关系，容易失去学习的信心和兴趣。因此教师在教学中就要特别重视知识的体系化教学。这种体系化教学的实现可以从以下几个方面入手。首先，在绪论课上，通过对学科发展历史和应用领域的介绍，把教材上的各个章节所讲的内容和作用简略说明一下，使学生在学习具体知识点之前，了解数字电子技术的发展过程、知识构成体系和各种有趣有价值的应用，从而调动学生的学习兴趣，提高学习的积极性。其次，在各个章节讲解过程中，特别是每一章起始和结束时，注意承上启下，将章节内和章节间的内容串联起来，帮助学生理清知识的“点、线、面”。这样，可以帮助学生在整个学习过程中始终保持清醒的头脑。

2.在教学设计上，强调学生的主动学习，引入问题导向型教学，增强学生主观能动性，培养学生的创新意识

问题导向教学与传统的“知识讲授型”教学不同，强调学生为主体，教师只是引导者和组织者。教师通过一定的方式来提出问题，而分析问题和解决问题两个关键环节则由教师引导学生来完成。教师要精心设计导入问题的教学环节，可通过设计实例导入法、设疑导入法、示错法等方式导入需要讲解的问题，激发学生自主学习的欲望和兴趣，然后引导学生分析问题，通过查阅资料、思考、讨论等方式寻求解决问题的方案，之后再结合知识讲解，让学生对相关知识点做到系统化的理解。

例如，在讲述时序逻辑电路设计之前，教师可先在大屏幕上演示知识竞赛抢答现场的录像。然后请学生思考，这种多路抢答电路是如何实现的，需要那几个部分，利用这种生活中熟悉的场景，激发学生的好奇心。让学生通过查阅资料、思考、分析讨论来逐步完成电路的架构和设计。在这样的学习过程中，教师既完成了教学任务，同时激发了学生的好奇心和求知欲，学习的效果大幅提高。

问题导向型的教学模式提倡学生自己思考、自己动手，并且鼓励学生把学习过程从课内延伸到课外，对培养学生的创新思维能力，提高学生的实践能力都有帮助。

3.在教学媒体的运用上，善于运用多媒体和传统教学方式的结合，恰当运用必要的现代教育技术和信息资源

在“数字电子技术”教学中，单纯的传统黑板板书+口头讲解的教学方式有其固有的不足。例如绘制大量图表费时费力、显示内容不变缩放、不利于教学中知识点的前后对比和复习引用、抽象的原理和具体的电路或元器件不易演示等等。此时，多媒体辅助教学就体现出了很大的优势。这里所说的“多媒体”不仅指用电脑PPT课件讲解，还有图片、动画、视频、音频演示、EDA仿真软件的直观演示等等。PPT课件的精心设计，结合各种其他媒体的演示，能有效提高课堂效率和学生学习的兴趣。

例如，针对学生学完了电子技术仍然不认识电子元器件的问题，教师可以将大量各种规格、型号的电子元器件实物图显示给学生，介绍典型器件的结构、功能、应用、当前市场价格等等。多媒体教学不仅方便快速，信息量大，而且会让学生有更直观的认识，能看到所学课程与市场、实践应用的关联，学生的学习兴趣也会大大提高。再如，在讲解编码器74LS148时，教师可以在Multism或Proteus软件界面上直观地演示输入信号和输出代码之间的关系并译码为字符显示出来，甚至还可以让学生自己动手操作，改变电路输入，查看电路输出的变化。一方面可以帮助学生理解芯片的功能，另一方面可以给学生更接近实验环境的演示效果，使学生在后续的实践环节能迅速上手。

实践证明，在“数字电子技术”课程中引入多媒体工具能使教学内容形式丰富、灵活，课堂信息量大，有利于解决“学时短、内容多”的矛盾。但同时也要看到单纯依赖多媒体或多媒体使用不当所带来的问题，例如讲课速度太快，学生跟不上，或者讲课沦为用PPT演示文字和图表的单调过程等等。因此，多媒体在电子技术课程教学中的应用应以人为核心，教师要围绕教学目标地实现，适时合理地选取，扬长避短才是使用好多媒体的关键。例如，一些公式推导或者波形图的绘画，不便用动画分步骤一步步演示的，还是应该使用黑板板书来完成。

在计算机和网络飞速发展的今天，教师要不断学习，跟上潮流，充分利用各种现代教育技术和信息资源，改善教学效果，增强与学生的课内外交流。例如，本校为“数字电子技术”校级精品课程建立了网站，在电子学教学组老师的不断建设与完善下，成为学生课外学习的有效平台。在教学过程中，笔者使用Email、QQ等工具，将课堂课件与学生共享，并开辟了课外答疑和讨论的渠道，受到学生的普遍好评。除此之外，论坛、博客、微博等也是非常有效的知识共享与交流的手段。

4.在各个教学环节中，注重理论与实践有机结合

对于电类和近电类本科专业学生，许多高校的电子技术的理论教学与实践教学是分开进行的。本校与“数字电子技术”有关的实践教学主要包括“电子技术实验”（数字部分）和“数字电子技术”课程设计两门单独设课的课程。但是在以往的教学过程中，有学生反映，理论教学太枯燥，难学懂；实验课机械地完成，搞不清原理。这种情况主要是理论与实践脱节造成的。实际上，“数字电子技术”是一门实践性非常强的课程。在理论教学的过程中，若能结合具体实验案例，则能给予学生感性认识，提高学习兴趣，进而通过理论学习上升到理性认识，再到实践环节中，验证理论，又可促使学生真正理解理论知识，进一步深化理论。

因此，在课堂教学内容的把握上，在强化基本理论的同时，应突出知识的应用，减少对中、小规模器件内部电路的分析，着重对外部逻辑功能的描述、分析和应用，并且把查阅器件手册和阅读技术资料作为学生必须掌握的基本技能。同时在课堂上应注意和实验课的衔接，适当讲解实验课的理论原理，然后在实践教学中让学生体会理论知识，让实践与理论紧密结合。

除了传统习题，适当布置课外实践和仿真作业，鼓励学生进行课外电子小制作，积极参与电子设计相关竞赛，增加动手能力锻炼机会，也能激发学生的学习兴趣和热情。

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