数字电子技术基础范文

时间:2023-03-11 13:05:39

数字电子技术基础

数字电子技术基础范文第1篇

关键词:教学设计;综合提升训练;课外阅读

中图分类号:G623.23

"数字电子技术基础"课程是高等学校电子电气信息、自动化类专业的主干专业基础课程,是学习"微机原理与接口技术"、"单片机原理与技术"等后续课程的重要的先修课程,在人才培养的课程体系中起着非常重要的基础作用,如何搞好该课程的教学工作是值得研究探索的。随着电子技术的飞速发展,新器件、新技术的不断涌现,随之反映出来的是某些传统的教学方法的落后,因此教学方法、教学手段也应该作相应的改革,使之与时俱进。为此,笔者总结了近几年的教学方法和体会。

一、 注重教学设计

目前教学手段一般是采用传统的板书和现代教育技术有机结合。其中第一堂课是非常重要的,教师应该阐述该课程的地位和重要性,通过列举学生感兴趣的生活实例,让学生直观了解课程的重要性,使其有目的的学习:学完这门课我也会做这个东西了!兴趣和目标来了,学好这门课基本有把握了!

教学设计包括板书设计和交互式设计。即使是多年都上这门课,每次课前都要好好备课进行教学设计。备好课的要求不止是内容必须熟练而且每堂课该板书哪些内容,这些内容该写在什么位置,这些都应精心设计;PPT讲稿上该写哪些内容,素材要准备好,图文并茂学生看着不枯燥,当然也不能花哨。对于做科研项目的教师,可以联系科研中的一些新想法和新技术应用,穿教学中,而且在何时插入,交互提问内容、课堂互动何时展开,或者引出问题,让学生有个思考的过程并不要求学生来回答,而是教师自问自答等这些交互式教学设计都是要在备课的时候完成的。教师有了这么充分的准备和精心的教学设计,带着感情来讲课,课也会讲得生动有趣,学生一定会爱听,对学生来说,听课不再是辛苦的事情,而是在享受!

二、讲清基础,突出重点,突破难点

"数字电子技术基础"内容较多,在有限课时内不能面面俱到,我们青年教师尤其要注意。对于基础的和重点的内容要详细突出,对于难点要讲清楚。基础和重点是逻辑代数基础知识(包括逻辑函数的表示方法及其之间的相互转换,逻辑函数的代数化简和卡诺图化简,会由逻辑函数式画出逻辑图),门电路的概念,组合电路(包括中规模组合逻辑电路)的分析和设计,触发器(包括特性方程、动作特点、状态沌河表及状态转换图、时序图等),时序逻辑电路(包括中规模时序逻辑电路)的分析和设计等。教师在上课时,一定要强调必须熟练掌握,详细讲解例题。

对于有些题目一定要注意交给学生技巧,比如:用代数法化简逻辑函数时,用得特别多而且学生比较生疏的公式有:,,教师必须多举例题反复强调其用法;已知逻辑函数画卡诺图时,在熟悉的基础上可以先不化成最小项直接填卡诺图,若想得到"与或"式,可以采取卡诺图"圈1"的方法,若想得到"与或非"式,可以采取卡诺图"圈0"后取反的方法,若想得到"或与"式,可以采取卡诺图"圈0"后取反及反演律的方法;对于同步时序电路分析中列出状态转换真值表时,可以不用将初态值一一代入次态方程去求,假设3位触发器的状态态方程已经得到:

这里的技巧是先把得到的次态方程等号右边重新排列,按照由高位触发器到低位触发器的顺序排好,故可快速从状态方程易知,Q0n+1=1的初态组合有:Q2nQ1nQ0n=1×0,其中Q1n任意;的初态组合有:Q1n=0,或者,Q0n与Q2n互异且同时要求Q1n=1,即:Q2nQ1nQ0n=×0×,Q2nQ1nQ0n=110,Q2nQ1nQ0n=011;Q2n+1=1的初态组合有:Q2nQ1nQ0n=01×,Q2nQ1nQ0n=110。

例题讲完之后再总结加深印象,达到融会贯通、举一反三的程度。有了这些重点知识,掌握了其中涉及到的基本方法和技巧,学生完全有能力自学存储器、可编程逻辑器件,在学习A/D和D/A转换前,复习下动态电路的分析方法,再结合前面掌握的这些重点知识及方法,预习起来就会得心应手。

对于难点,教师交待清楚该理解的理解,该了解的了解就可以了。只要基础和重要的知识点熟练掌握了,与其相关的学科知识也掌握了,那么难点就不难了。比如:脉冲波形的产生和整形,若学生对先修的RC动态电路分析和计算熟练掌握了那么难点也就变简单了。

三、重视实验实践教学环节

实验实践教学是工科院校培养学生工程应用能力的主要方式和手段,而"数字电子技术基础"课程的特点是理论和实践并重,因此必须重视理论和实践相结合,重视实验实践环节的教学是培养高素质人才的根本,同时,实践的过程也是理论水平提升的一个过程,二者相辅相成,缺一不可。

随着电子技术和计算机技术的迅速发展,实践教学的内容也越来越丰富,对学生的要求也越来越高,由以前单一的验证性实验转变为验证-设计-综合性的实验。这三个阶段正体现了对学生能力培养的一个由基本掌握到熟练运用的渐进的过程。

本课程我院实验学时是16学时,其中要求至少有一个或以上设计(综合)性实验。根据课程特点,前几个实验是验证性的实验,使学生通过实验对数字电路有个直观的感性认识。在此基础上,再开设设计性实验,例如时序逻辑电路中计数器的设计,教师给出设计要求,提供计数器芯片,要求学生自己画电路图,连线验证其逻辑功能;或者给出某个课堂上没学过的芯片的逻辑功能表,要求学生首先能看懂其功能表,然后根据设计要求,画电路图连线验证。由于学生刚接触类似的设计性实验,刚开始可能不适应,为了节约宝贵的实验课时间,所以上课前教师可演示一个简单的设计性实例,学生便很快能上手,独立开展实验。为了满足动手能力较强,基本理论掌握扎实的学生的需求,学校还设立了开放实验室,学生可以独自或者以团队的形式向实验中心提交项目申请书,如果审核通过,可以去实验中心领取相应器件开展综合性的创新实验。实验完成后,一方面可以有效提高动手能力和提升理论水平,学生同时可以获得创新选修学分,一举两得,极大地提高了学生的学习积极性和实践能力。

四、必要的课程综合提升训练

理论课内容和实验必修课上完之后,学生对该门课程有了个比较深入的理解。为了能让学生较熟练掌握该门课程的内容,教师应该至少花2个学时以上来讲授综合性的练习题,让学生对数字系统有个比较初步的概念,为将来的课程设计或毕业设计打下一定的基础。包括综合分析和综合设计。综合设计的过程可能不只涉及题目表层意思对应的那几块知识点,还有可能会涉及到最基础的逻辑代数部分,比如画卡诺图从而化简逻辑函数,或者利用逻辑门和某些中规模器件实现某些功能的电路等等。比如:D/A转换器和计数器的综合,译码器、数据选择器和计数器的综合,或者多个555定时器构成的特定功能电路的综合,555定时器和多位集成触发器的综合,数据选择器、计数器和多位集成触发器的综合,555定时器、D/A转换器和计数器构成的波形产生电路的综合、特定功能时序电路的设计等等。例如下面这道综合题:电路如图1所示,图中74HC153为4选1数据选择器。试问当MN为各种不同输入时,电路分别是那几种不同进制的计数器(要求:简要说明原因)。

这道综合题考查了学生对计数器芯片74LVC161、译码器芯片74HC138和数据选择器芯片74HC153三大块知识点的综合能力。如果学生能正确有条理地分析出该题,说明其对中规模组合逻辑电路和时序逻辑电路掌握较好,而且通过该题的练习,基础较好的学生发现,这样的题目比那些仅考一大块知识点的题目更有趣味性,更能锻炼自己的思考和解决问题的能力,能让自己站在一个较高的角度来看"数字电子技术基础"这门课了。而学习成绩中等的学生也发现,此前没经过这样的练习,突然拿到手,好像不知道从哪下手,一旦练习过,以后碰到类似的题目思路就很明确了。对于差生,可能比较难,但至少可以拓展知识视野。不管对哪个层次的学生来说,综合训练都是必须的。

可见综合训练可以将几个知识点糅合在一起,考查学生综合运用所学知识的能力,是课程结束前必须的提升学生理论综合水平的好机会。

五、学生学习过程中应注意的方法

1、要善于阅读课外辅导书

由于教材内容较多而学时有限,有些内容需要课外阅读理解,扩宽思路和视野,好多解题技巧也都在课外书中才有讲解。学生要会读书,尤其是重点内容要精读,读懂、读透。基础和重点知识全部掌握了之后,就能通过自学阅读非重点知识,同时通过辅导书边学边练以达到全面学习"数字电子技术基础"课程全部内容的目的,也培养了自学能力和分析问题、解决问题的能力,为将来自学新知识打下基础。

2、要善于总结,勤于练习

该课程学习知识点多,学生要学会总结,包括课程内容和解题方法、技巧,并配以适当的练习题达到熟能生巧的境界。

3、要充分利用网络资源

现在网络上的学习资源非常丰富,除了教材和教辅,学生可以充分利用网络。我们的课程也挂到学校的数字化学习平台上了,里面包括教师的课件、补充的习题等,另外还有国家精品课程资源,通过这个精品课程的学习,弥补校内资源的不足。

4、通过自学要掌握PCB设计、Protel绘制电路图、Multisism仿真等技术

随着电子技术的飞速发展,教师上课可以适量介绍一些现代电子技术知识的应用来开阔学生的视野,如利用软件演示电路仿真,要求学生加强课外学习,并布置一些课外练习。而这些练习的完成要求学生掌握PCB设计、Protel绘制电路图、Multisism仿真等技术。这些是需要学生去自学的。

5、要多动手,加强在实践中学习

学完该门课程,学生可以通过课程设计、电子制作或者参加科技竞赛等实践活动,进一步巩固所学理论知识,同时锻炼动手能力,提高自己的综合素养,这样才能达到应用型人才培养的目的。

实践证明这些方法对提高学生的学习能力和学习效率是非常有用的。

参考文献

[1]尚媛园,赵晓旭,"数字电子技术基础"课程教学改革,江苏,中国电力教育:上,2010(9)

[2]孟凡斌,李云红,樊小兵,吴先明,黄冬云等,"数字电子技术基础课程'教与学'探讨",湖南,中国科教创新导刊,2011(19)

数字电子技术基础范文第2篇

[关键词]数字电子技术基础;应用型本科;课程改革

目前,随着中国社会的教育范围不断扩大、教育程度不断深化,高等教育已从精英阶段发展到了大众化阶段。进入新阶段后,为了适应社会的人才需求新方向,高等教育开始以结构调整、质量提升为首要任务,应用型本科教育[1]这一崭新的教育类型便应运而生。应用型本科教育的核心,是以本科教育为主,面向区域经济社会,以学科为依托,以应用型专业教育为基础,以社会人才需求为导向,培养高层次应用型人才。同时为了配合该教育类型的良好实施,相关院校的相关专业都需要进行一定程度上的改造、重组和调整,尤其在课程的教学内容、教学方法以及考核模式方面,都需要着手改革。《数字电子技术基础》[2]是电子类专业的主干必修课程之一,以《电路分析基础》和《模拟电子技术》等课程为基础,其主要内容涉及数字技术的基础部分、相关电子器件的原理介绍以及简单的硬件描述语言等。另外,该课程还要求学生能够使用中、小规模集成芯片设计具有简单逻辑功能的电路,这为后续的《EDA技术》、《单片机应用技术》和《数字通信原理》等课程做好了铺垫工作。由此可知,尤其在数字技术高速发展和广泛应用的今天,该课程的学习对于学生知识体系的构建以及未来职业的规划是十分重要的。因此,如何围绕应用型本科教育对该课程进行改革,以适应社会的人才需求并做好高层次应用型的人才培养,笔者结合自身的教学经验,提出了以下“偏应用、主启发、重实践”的教学思路。

1教学内容改革—偏应用

应用型本科教育下的课程内容偏向应用是毋庸置疑的,学生在完成《数字电子技术基础》的学习后,不仅需要掌握基础理论,还要能够进行简单逻辑电路的设计与制作,同时对于当下数字技术的最新发展形式以及当地相关企业的技术情况须有一定的了解,并且能够对一些应用广泛的数字模块进行简单的分析。(1)教学内容应偏重于应用型知识。教学内容由原先的偏重逻辑函数和电路的原理分析等理论知识,转向于集成芯片的组成架构与应用设计等方面[3]。基础理论部分遵循“够用即行”原则,应着重于具有实践意义的组合逻辑电路与时序逻辑电路的分析与设计知识,尤其在集成芯片的应用设计上更应牢牢把握,同时硬件描述语言的初步使用也应引起注意。(2)教学内容应多讲“新”少讲“旧”。目前教学中使用较频繁的《数字电子技术基础》类教材,其内容大同小异,都着重介绍理论基础以及部分的经典电路如TTL逻辑门、基本RS触发器等,如教学中使用的集成芯片如译码器74LS138、编码器74LS151等。这些“旧”内容作为数字电子的基础,其概念清晰、简单,有利于学生的理解与掌握,但是在数字技术爆炸式发展的今天,应尽快让学生接触到最前沿的科学技术。所以教学内容应少讲一点“旧”多讲一些“新”,这个新就是当下数字技术的最新动态,比如其发展方向和当下应用最广泛的集成芯片等。通过这样的教学内容,学生才能最大限度的开阔眼界,拓宽知识面,顺应时代的发展潮流。(3)教学内容应结合区域相关技术发展状况。应用型本科教育强调服务社会和适应区域经济、科技的发展导向,因此在教学内容中需增加与课程内容相关的当地企业、科研机构的发展状况。比如与我校有良好合作关系的中电38所,其自主研发的“魂芯DSP”芯片在业界属于领先地位,在教学中可以适当介绍该芯片,分析其架构以及设计思路,使得学生能够了解当地的科技情况,并且接触到“新”的知识,可以更好的服务区域经济发展。

2教学方法改革—主启发

当前的教学形式以课堂教学为主,教师作为主导的一方,对学生进行“灌输式”教育,这种教学方法难以使学生产生学习兴趣,难以锻炼学生的创造力,更难以培养出高层次的应用型人才,因此教学方法的改革势在必行。在应用型本科教育提出后,教育者探究了各类的方法改革,虽然形式各异,但都包含了“启发式”的教学思想[4]。(1)教学中应启发学生的思维。所谓启发应是调动了学生的积极性、主动性和创造性,让学生在学习一个知识点后,不仅做到能懂会用,而且能联想到与知识点相关的发散性内容以及延续性内容。比如在触发器一章中,当讲到钟控触发器时,应启发学生思考如何克服其存在的多次翻转现象,并逐步引导学生进入主从触发器的结构设计;还可根据其具有存储数据的功能,启发学生思考触发器在生活中的应用,如延时、计数等。这种方法不仅使课堂生动有趣,发挥了学生的主观能动性,而且有利于学生知识框架的建立,更激发了学生的创造力。(2)教学中应发展多样化的授课形式。教师不应局限于课堂教学,还可根据知识点的性质选择不同的形式。比如在讲解组合逻辑电路的功能分析时,可在实验室进行教学,学生在实验箱内连接电路,并逐级分析其输出信号特征以完成电路功能的确定;在讲解时序逻辑电路的设计时,可在电脑机房使用仿真软件如EWB、Protel进行教学,学生可以方便的试验不同结构、不同元件设计出的电路。采用多样的教学形式可使“乏味”的讲解转变为学生的主动参与,在调动了学生的积极性同时也启发了学生的创造性思维,并且锻炼的学生的应用能力。(3)教学中应结合项目的研究情况。教师在承担与课程相关的项目时,可以将项目的背景、进展的过程介绍给学生,这种“摸得着”的知识容易吸引学生的兴趣,同时可与学生分享项目推进中所遇的困难,启发学生思考解决问题的方向,提高学生对所学知识应用的灵活性。

3考核模式改革—重实践

长期以来,《数字电子技术基础》的考核模式都以卷面考试为主要手段,辅以作业、课堂表现和出勤率等。这种常规模式不仅缺乏过程性考核,且体现不出学生的应用能力,不符合应用型本科教育注重实践的思想。(1)注重实践型考核。卷面考试主要以单一的知识点考查为主,且不能反映学生对所学知识的应用能力。而实践形式考查的则是知识点的综合应用,能够检验学生“知行合一”的情况。教师在实践考查中给出明确的逻辑功能如多路表决器等,要求学生设计出相应的电路,并结合计算机软件来仿真验证。设计也可为开放性,不限制学生使用超出课本范围的知识点或芯片[5]。如果条件允许,可以要求学生在设计后动手制作该电路,更能加强应用型人才的培养。(2)增加过程性考核。若只在期末进行考核,难以覆盖大部分知识点,且容易让学生形成不良的“突击式”学习习惯,造成学生基础不扎实、知识断层的现象。过程性考核设置在每章的教学内容完成之后,教师针对该部分知识点进行考核,形式以上述实践手段为佳。这样的方式不仅有利于教师及时发现学生学习中的问题以及授课中的不足并加以改正,而且使得学生更加注重平时的学习,有利于学生牢牢掌握知识,为灵活应用打好基础。(3)建立小组式考核。建立小组式考核以培养学生的协调组织能力是应用型教育不可或缺的一环。教师在考核中将学生分组并设定某一需要协作完成的目标,如多路彩灯控制器等。小组内学生自行分配资料查找、电路设计、程序编辑和电路制作等任务,确定进度计划并按此执行。这一考核方式有助于学生的协调组织能力培养,有助于学生在工作中迅速融入团队。科技研发多以团队为基础,良好的协作组织能力是项目完成的必备条件,也是高层次应用型人才的必要素质。

4总结

本文就应用型本科《数字电子技术基础》的课程改革方案进行了探索和研究,分别从教学内容、教学方法、考核模式三个方面提出了“偏应用、主启发、重实践”的改革思路,并一一分析、阐述。然而一门课程的改革是任重道远的,笔者所提的思路必然存在缺陷与不足,需要教育者不断的在教学实践中去发掘和总结,最终达到应用型本科教育的目标。

[参考文献]

[1]刘光明,张兴旺.应用型本科电子技术基础课程建设的研究与实践[J].文教资料,2007,(10):66-67.

[2]阎石.数字电子技术基础(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[3]王磊.《数字逻辑电路》教学方法和教学内容改革探究[J].内江科技,2010,31(9):68-68.

[4]徐健宁.《数字逻辑电路》课程的教改探索[J].职业时空,2011,7(9):109-110.

[5]徐莹隽.基于开放教学模式的数字逻辑电路实验教学改革[J].2006,28(6):64-66.

数字电子技术基础范文第3篇

Zhao Yingzhen

(Xi'an Aeronautical Polytechnic Institute,Xi'an 710089,China)

摘要:数字电子技术基础是工科电子类专业学生的一门重要的专业基础课程。本文首先探讨了当前实验教学中存在的一些问题:教学观念落后、教学内容陈旧、教学方式僵化、考核模式单一。然后针对这些问题提出了具体解决方法:转变“重理论,轻实践”的观念、更新实验内容、转变实验教学方式、改进实验考核方式。这些方法可为数字电子技术基础实验教学的改革提供参考。

Abstract: Digital electronic technology base is one of the most important specialized courses for the students majoring in electronic. This paper mainly introduced some key problems of current experiment teaching, such as teaching conceptions being backward, teaching content being old, teaching method being rigid, and assessment mode being single. Then some solutions were put forward: changing the idea of "more emphasis on theory than practice", renewing experimental content, changing experimental teaching mode, improving assessment mode. Those methods will provide reference for the experiment teaching reform in digital electronic technology base.

关键词:实验教学 教学观念 考核模式

Key words: experiment teaching;teaching conception;assessment mode

中图分类号:G642.423 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)19-0215-01

0引言

数字电子技术基础是工科电子类专业学生的一门重要的专业基础课程,涵盖内容较多、应用性和实践性较强。通过实验教学,可以增加学生的感性认识,加深和巩固对理论知识的理解,从而达到提高学生观察问题、分析问题和解决问题的能力的目的。高职教育的目标是培养生产、服务、管理第一线所需要的高技能应用型人才,教学过程更加注重学生的技术应用能力。所以应重视电子技术基础实验教学的建设。

1实验教学存在的问题

1.1 教学观念落后[1]教师总把实验教学作为理论教学的辅助手段,实验课课时太少,例如:“数字电子技术基础”理论课课时为42,而实验课课时仅为6个,高职院校的目的是培养可直接服务于企业的技术应用型人才,应用能力的培养主要是靠实验实训教学。实验课可以培养学生的动手能力,同时可以增强学生对理论课的理解,从而培养学习兴趣,因此,在观念上应意识到实验课和理论课具有同等重要性。

1.2 教学内容陈旧数字电子技术实验内容长期以来没什么更新,偏重验证性实验,综合设计性实验偏少,比如目前开设的实验有:集成门电路功能测试、触发器功能测试、集成数字计数器功能验证及简单应用、D/A和A/D转换等,这些验证性实验只是对理论的简单验证,无法激起学生兴趣。

1.3 教学方式僵化在教学方式上绝大多数老师采用传统的单项传输的模式教学,实验器材都是提前准备好的,实验步骤是已定的,学生只是机械的操作实验,如果学生做不出来,迫于时间限制,老师必须得帮助学生完成,长此以往,实验课不仅不能提高学生的动手能力和创新能力,就连基本的实验知识学生也学不到。

1.4 实验考核模式单一目前实验考核模式多数是根据实验报告给出成绩,而实验成绩在理论课的成绩总评中占的比例极小,因此,这种考核方式及无法激发学生做实验的积极性,也无法合理反映学生的动手能力和创新能力。

2实验教学存在问题的对策

2.1 转变“重理论,轻实践”的观念纠正“重理论,轻实践”的落后教育思想,真正把实验课从理论教学中脱离出来,建立其在整个教学体系中独立的地位,提高实验课成绩所占比例,或者将实验课单设为一门与理论课配套的考查课[2]。

2.2 更新实验内容数字电子技术是一门应用性很强的课程,因此,实验内容既应包括一定量的验证性实验,还应包含适量的应用性实验,两者缺一不可。纯粹的验证难以引起学生的兴趣,而单纯的应用又增加了难度,可能会打击学生的积极性,给教学带来负面影响。因此把两种实验有机结合起来,既可帮助学生加深对理论知识的理解,同时又可促使学生积极思考问题,锻炼了他们应用所学知识解决问题的能力和创新能力。这种能力正是所有教育的最终目的。

2.3 转变实验教学方式传统的实验教学往往是以老师为主,课前实验老师把实验目的、实验器材、实验步骤和注意事项等写到黑板上,上课后再讲解详细过程,学生只是机械的完成任务而已,这种填鸭式的教育极大的限制了学生的主观能动性和创造性,与开设实验课的目的背道而驰。因此有必要对实验教学方式作些调整,应以学生为主,老师只起到辅助作用,老师给出实验任务后,从器件的选择到实验的完成都由学生独立完成,鼓励学生相互讨论,老师只作引导启发,让学生自己解决问题,实验报告除包含实验目的、器材、步骤和结果外还应包括实验过程中遇到的问题及解决办法和心得体会。

2.4 改进实验考核方式制定科学的考核办法,严格考核制度,着重考察学生的实验技能、实验态度和分析问题解决问题的能力。考查范围以基本教学要求为准,实验总评成绩包括实验预习报告成绩、实验操作成绩(应占成绩的较大比例)、实验报告成绩及实验考试成绩[3],重视学生做实验的过程及态度。通过对实验考核的划分,可以提高学生对实验课的重视程度,无形中提高学生的积极性。也可以避免学生抄袭实验报告的现象,从而提高学生的实验能力、动手能力,培养他们严谨的治学态度。

具有鲜明实践性的实验教学,是全面培养和提高学生的综合素质和创新能力的有效途径,本文首先分析了目前数字电子技术基础实验教学中存在的问题,然后针对这些问题提出了相应的解决方法,为实验教学的改革提供了参考,使该课程能更切实际地培养学生理论联系实际的能力,为后续课程打下基础。

参考文献:

[1]周瑛.谈数字电子技术实验的教学.福建师范大学福清分校学报[J].2006,(5):17-18.

[2]胡静娟.《电工基础》实验教学的改革与探讨[J].2006,(5):17-17.

数字电子技术基础范文第4篇

针对传统教学中存在内容抽象、理论无法联系实践、复杂难学等诸多问题,提出以Proteus仿真技术为基础,从理论教学、实验教学、实践教学三个方面进行了改革实践,经过几年的实践表明,提高了学生对本专业的学习热情、工程实践能力和创新能力,教学质量得到很大改善。

关键词:

数字电子技术基础;Proteus仿真;教学改革

1PROTEUS软件介绍

PROTEUS软件是英国LabcenterElectronics公司开发的电路分析与实物仿制及印制电路板设计软件,是一个电子设计的教学平台、实验平台和创新平台,覆盖了电工电子实验室、电子技术实验室,单片机应用实验室等全部功能。它可以对模拟电路、数字电路、单片机及其电路组成的系统仿真,并进行功能验证,通过动态器件如电机、LED,LCD开关等,配合系统配置的虚拟仪器,实时观看运行后的输入输出的效果。

2理论教学改革

根据我校地处偏远且为农林院校的特殊情况和实际工程需要,教学内容上舍去复杂的理论分析,注重理论分析结果的应用,减少有关器件内部结构的分析过程,着重介绍器件(或集成元器件)的作用、主要参数、使用方法。全系教师根据各路反馈信息,确定数字电路基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲波形产生于整形,AD/DA和DA/AD转换电路五大教学项目,每个大项目又分为几个小的教学模块,同时弱化或忽略掉其它相关内容。《数字电子技术基础》是学生第一次接触与以往截然不同的逻辑电路,其中涉及到很多电路的原理和繁琐抽象名词术语,这些无论板书或者多媒体课件,都会使学生觉得枯燥无味,丧失学习激情。如果教学时根据教学内容,在理论教学过程中利用多媒体讲解原理、用法,再穿插Proteus仿真,可使理论知识直观、形象、生动,促进学生对知识的理解和记忆。例如,刚接触常用组合逻辑电路8线-3线优先编码器74HC148时,学生对什么是编码器,选通输入端、低电平有效等名词一头雾水,更难以想象对输入的编码其输出是怎样的,如果有几路信号同时输入,究竟对哪一路优先编码输出,怎样实现利用功能端实现扩展编码?单靠多媒体讲解,这些问题在学生脑海里像一盘浆糊,一片茫然,无疑加大了学生的理解难度。这时,教师可以在Proteus界面上形象地演示编码器74HC148的逻辑功能,改变各个输入端和控制端的输入,即可用发光二极管形象的表现出74HC148输出端的状态,结合仿真现象形象讲解,使得原来难以理解的芯片功能表也变得容易,会起到事半功倍之效,为后面的学习打下夯实的基础。实践表明,通过在课堂上现场穿插PROTEUS仿真教学,学生很轻松学习地译码器、数据选择器、数据比较器等常用组合逻辑电路,各种触发器、常用时序逻辑电路和555定时器的运用,以及AD,DA转换器,对《数字电路基础》的畏难情绪一扫而光。

3实验教学改革

在我校人才培养方案中该课程实验教学10学时,因受到实验场所、时间、设备和管理等多方面因素的限制,几乎不可能提供学生太多的实践机会。而且,传统的《数字电子技术基础》实验往往以验证性实验为主,实验课上学生机械第按照实验指导书连线,观察实验结果,完全没有独立思考和动手设计的机会,学生的实践能力和创新能力被严重制约。自从在教学中引进PROTEUS仿真后,实验教学也进行了大刀阔斧的改革。首先,在讲解相关理论内容时,提前给大家布置实验内容,要求学生利用课余时间先进行PROTEUS仿真,并把仿真文件传给教师,进行检查指导,然后实验课上再完成硬件连接。再次,加大设计实验力度。为了提高学生的创新能力,实验内容不再以验证性试验为主,加大设计实验内容,重点放在各种芯片的应用设计上。增加用数据选择器设计测试输血和受血血型匹配的电路实验,74LS138译码器和与非门设计控制发电机工作的逻辑电路、电子秒表实验等设计型实验。例如,实验时学生利用74LS153芯片设计的血型匹配电路。A、B代表输血者,C、D代表受血者(她们的取值00代表O型血,01代表A型血,10代表B型血,11代表AB型血),根据四个变量的取值,在输出端用发光二极管表示是否匹配,二极管亮表示血型匹配,二极管熄灭表示血型不匹配。最后,加大实验考核力度。为了促进学生动手做实验的热情,试验成绩在课程考核成绩中所占比重加大,由过去的15%,加大30%。另外,不再完全根据实验报告和考勤给实验成绩,而是组织专门考试。学生现场抽取预先准备好的题目,当场做实验,根据实验结果和学生讲解,教师现场给成绩。

4课程设计改革

课程设计是教学中非常重要的实践环节,是学生获取实际工程经验和能力,走向就业的重要途径。但是,对于没有实践经验的学生来说,设计电路的合理、正确与否没有判断经验,容易造成器件和仪器的损坏,有时辛苦焊接好后,预期的设计结果也出不来,往往需要重新设计,造成大量的人力和资金浪费。但采用Proteus软件后,每个学生相当于拥有了一个完整的虚拟实验室,学生可在ProteusISIS窗口大胆进行电路设计、测量、调试,修改,且在安装实物作品前就可看到结果。仿真成功后,只要安装正确无误、焊接可靠、布线合理,实际作品都会得到与Proteus仿真设计一致的结果。自从在课程设计环节引入Proteus仿真环节,学生设计的电子秒表、数字频率计、拔河游戏机等作品成功率大大提高,节省了硬件投入,使学生独立操作能力和创造力都得到了极致发挥。

5结束语

把Proteus仿真应用到《数字电子技术基础》教学中,克服了传统教学的不足,使得枯燥无味的理论知识变得生动起来,为数电教学质量的提高和创新性人才的培养提供了一种新的思路和方法。并且,该仿真软件也可应用到后续课程的单片机教学中来,为后续课程的学习打下良好基础。

作者:孙少杰 裴玖玲 周丹 单位:塔里木大学机械电气化工程学院

参考文献

数字电子技术基础范文第5篇

关键词: 《数字电子技术基础》 教学方法 改革 项目教学法

一、《数字电子技术基础》教学改革的原因

随着我国科学技术的不断发展,我国的电子信息类企业实现了前所未有的持续快速发展,企业对员工素质提出了更高的要求。面对企业对一线技术性工人需求量的不断增大和人员素质要求的不断提高,教育工作者要思考如何培养适应企业一线生产需要的技能型人才。面对这个现实的问题,传统的教学方法已不适用,常听到师生抱怨:“教师教得累,学生学得烦。练习做了不少,学习效果不好。”现代教育要注重培养学生的实践操作技能和解决实际问题的能力,正逐渐淡化学科课程的界限,教师要让学生在掌握知识和技能的同时学会解决问题。《数字电子技术基础》实际上是非常有趣的课程,很多理论知识都可以通过单元电路、综合的设计性电路来验证或体现,同时配上声、光等直观现象,学生在学习的过程中将会更有兴趣和激情。在教学中我们设计了很多有趣的单位电路、综合电路,在电路中囊括了教材中的知识点,让学生设计预定的电路,并把设计好的电路进行仿真或制作成电路板。学生在设计过程中主要是自己找资料,老师辅导,从而从被动学习转为主动学习。这样的教学方法我们称之为项目教学法,通过在学校教学中的应用,教学效果不错,具体做法阐述如下。

二、《数字电子技术基础》项目的设计

预设项目的好坏是项目教学法成功与否的先决条件,因此设定项目就显得十分重要,同时要求老师具有相当的电路设计能力。我认为一个好的教学项目应是教学重点突出,能涵盖大部分知识点,项目注意趣味性,不枯燥。要得到一个好的教学项目,老师应该做以下工作。

1.将《数字电子技术基础》按类别分为若干知识和技能单元,每个知识和技能单元作为一个教学项目,每个教学项目都以应用该项知识和技能完成一个具体的项目任务作为目标,是将理论与实践融于一体的教学模式。此项工作看似简单,但很能考验老师的教学水平,看老师能否将课程的重点难点都准确地列出,并将其分类。

2.项目设计的思路:设计的项目应覆盖整个工作领域和承载这个工作领域所需要的知识和技能;项目结构划分应体现工作体系的特征;在以项目划分为线索进行工作分析的基础上,合理设计项目结构。项目内容设计具体原则:项目应覆盖知识点和技能要求;知识点的内容应最大限度地融于项目教学之中;项目大小要根据学习内容进度和要求来确定;项目内容设计要考虑教学组织的可行性和合理性。

3.在第二点的基础上一定要考虑项目的趣味性,因为通过实验我们发现趣味性不强的项目很难调动学生的积极性,项目的趣味性体现在:首先是预定的项目有一个好听的名字,名字最好能结合实际的生活;其次是在电路中合理地加入发光二极管、数码管、喇叭、各类传感器等,让学生能在项目中直接感受项目的效果。

三、《数字电子技术基础》项目的教学实施

由于受到很多因素的影响,比如教学课时、教学资源不足等,我们将全班分成两个人一组的小个体,后将准备好的项目拿出来,对项目要求进行陈述,并将涉及的知识点告诉学生。学生拿到项目后,每个个体的两个成员就共同开始找资料、设计,这样他们可以互相讨论,取长补短,同时也有了竞争意识,学生们的学习也就会从被动变主动。在教学中一个班至少需要两位教师进行辅导,辅导不是直接给出电路,而是引导学生学习,否则达不到效果。一般一次课要求六节课连上,这样学生学习就有连续性。在教学过程中还有个问题需要注意:在规定的时间内(一般为上午的四节课),小组之间是不能交流的,否则将出现大范围的抄袭现象,上午下课之前要对设计的进度进行有效的统计,作为评分的依据。下午两节属于仿真和制作的时间,将学生带至电子制作实验室完成。最终本次课堂的作业就是设计的仿真效果或实物作品,同时也要求每个小组交上一份该项目的小论文。

四、《数字电子技术基础》项目教学的考核

对于学生来说课程的考核永远是他们最关心的事,也是他们觉得最重要的事,因此课程的考核制度将影响项目教学的效果。关于考核制度,我们的做法包括三方面:第一,学生的考勤,学生旷课课时达1/3以上即取消考试资格,旷课一节课程总评分扣1分,迟到或早退一次程总评分扣0.5分,老师每次上课必须点到;第二,每个项目的仿真效果或实物作品占该项目总分的70%,在评分时实物作品比仿真分要高一点,鼓励学生制作实物作品,那样能更好地锻炼学生的能力;第三,项目的设计小论文占该项目的30%,在平时引导学生写论文,为学生以后的发展打下基础。该课程的总评分是各个项目总评分的平均值。有了一个严格的考核制度,学生的态度就端正了,为后续的学习打下了基础。

五、《数字电子技术基础》项目教学的效果

《数字电子技术基础》实施项目教学法后,课堂发生了变化,再也不是单纯的“我讲你听,我要求你练习”,而是变得活跃,学生真正成为了课堂的主角,学生改变了过去对学习不感兴趣的现象,在课堂中能积极参与讨论和实践,提高了听课率和参与度;学生的实践技能有明显提高,学生综合素质提高幅度大,多种教学法充分调动了学生学习的主动性、积极性,学生从被动变为主动,学习能力、合作能力、表达能力、沟通能力都有很大的提高。此外,教师与学生的距离拉近了,师生关系更密切了。

六、《数字电子技术基础》项目教学存在的问题

在很多高等院校《数字电子技术基础》的项目教学法实施还存在很多的问题,有些院校领导对项目教学法这种教学模式还不是很了解,或者说是对改革的教学方法没有底,怕犯错误,还是选择延用传统的教学模式。因为虽然传统的教学模式存在不足但不至于犯错误,不会影响学校的教学次序;《数字电子技术基础》的项目教学法实施需要对教学计划进行修改,有些学校是严格按教学计划来的,不会因为一门课程来进修修改;《数字电子技术基础》的项目教学法实施需要学校有相当的硬件设备配套,而现在很多普通高校缺的就是教学设备的投入,学校当然也不会因为一门课程的需要一次性投入大量资重;《数字电子技术基础》的项目教学法实施需要较多的电子耗材费用,对这笔费用一些以营利为目的的学校肯定是不会掏的,他们用传统的教学模式就可以省下这笔费用,没有理由进行这项改革,如果说这些电子耗材费用采取收取学生钱的方式,学生又有意见,有些学生会向上级部门举报,学校不愿冒险,所以就只能用仿真的形式,但是效果有没有实物制作的好;《数字电子技术基础》的项目教学法也存在本身的弊端,例如没有现成的教材,不利于教学的开展,对教师的电路设计能力和动手能力有相当高的要求,教学工作量很大,老师很吃力。

七、结语

在教学方法改革的过程中,新教学方法能否被成功地推广与应用,在很大程度上,取决于教师知识水平和教学才能的高低,教学方法改革的一个关键是提高教师的素质水平。教学方法的研究与实践任重道远,需要长期、广泛、深入开展。以上是我对《数字电子技术基础》教学的认识,希望广大同仁能够找到最有效的教学方法,让学生能更快更好地学习知识、掌握知识,为学生的就业打下坚实的的基础。

参考文献:

[1]程少伟.谈行为引导教学法之项目教学法应用[J].职业教育研究,2005,(11).

数字电子技术基础范文第6篇

关键词: 双语教学 数字电子技术基础教学 教学改革

为应对经济全球化和科技革命的挑战,本科教育要创造条件使用英语等外语手段开展公共课和专业课的教学。很多高校已经开设了一些课程的双语教学,在全国各高校内得到了广泛的重视和积极的试行,并取得了一些成果。所谓双语教学,就是用母语和外语进行非语言学科的教学。我国的双语教学语言主要是汉语和英语,它是非语言学科专业的一种新的教学模式。数字电子技术基础课程作为电子信息技术等专业的核心专业基础课,也被我校纳入双语教学课程体系。开展双语教学,可以更有效地锻炼学生的“听”、“说”、“读”、“写”技能,更好地推进数字电子技术课程的双语教学。显然,双语教学在推进我国本科教育国际化,进一步提高本科教学质量,以及培养创新型人才等诸多方面具有重要作用。

一、开展双语教学的必要性

在数字电子技术基础课程中,有很多专业术语和元器件符号,教学中老师要对它们进行解释,但学生在实际应用器件手册时还是感到陌生。采用双语教学,学生使用英文教材,有助于学生理解这些专业术语和符号,加深对问题的理解,同时还可以提高学生查找、消化英文,用英文进行学术和技术交流的能力。

二、双语教材的选取及合理利用

合理选择双语教学教材是开展双语课程的重要前提,选教材主要考虑以下方面:一是双语教材的覆盖内容基本上与原课程教材相同;二是要求双语教材的句子尽量使用简单句,让学生一看就明白它的意思。同时,如果句子太长,就很难理解,学生的学习兴趣也会随之降低。

三、双语教学模式的设计

在双语教学中面临的第一个问题是师资条件。对于双语教师,不仅要求其熟悉专业知识、外语驾驭能力强,还要求能灵活运用各种教学方法和手段,因此,在新开展的双语教学中,选择一个合适的教师很重要。第二个问题是学生素质问题。学生刚开始接触外语教材和外语课程会感到非常吃力,想在有限的课时内完成对外语表述的教学内容的透彻理解是很困难的。所以,在新开的双语班中可选择基础比较好的一本专业实施。另外,加上学生的外语水平良莠不齐,势必会影响部分学生基础课程的学习,进而影响对本专业后续课程的学习。因此要在课堂教学模式和教学手段方面进行设计,以便适应初学者的认知能力和适应能力。

1.循序渐进的课堂教学模式

现阶段普通高校工科学生的总体英文水平尚未达到能够接受全英文授课的程度,如果一开始就让老师用英语讲授复杂的专业知识,则会有一部分学生无法听懂,反而不利于专业知识的学习。由于学生刚刚接触课程,缺乏对课程的整体认识,还是双语教学,因此采用英文板书,中文讲课,让学生慢慢熟悉专业术语,用课时的1/4左右时间引导学生对英文教材的前面部分内容进行精读,对重要的概念和例题进行逐句逐段的解释;中期以后,学生逐步适应了双语教学,可以逐渐加大英语讲课的比例,对于简单内容用全英文讲解,对于复杂内容,先用英文讲解一遍,再用中文辅助解释一遍,加深学生的印象。

2.注重平常的课后练习

每次课结束后,给学生布置课后练习,以督促学生课后复习、预习,从而阅读、理解教材的内容。而且要求学生在做课后练习时,采用英文作答,使学生熟悉英文提问的方式,同时学会使用一些简单的语言解答专业问题。

3.考试模式

期末考试采用闭卷形式,全英文命题,为了让学生不在英文作答上浪费时间,作答形式不要求全英文,可以中文作答。

四、结语

双语教学是一项很具挑战性的工作,其准备工作难度大,需要教师投入的时间和精力多,也需要学校给予承认和支持。在师资和软硬件许可的条件下,通过师生的共同努力,其前景还是非常乐观的。只要有了好的教学模式及教学方法,外语和专业的学习是可以相互促进的,成效也会日益突出。只有在实践中不断探索,认真研究和总结经验,才能达到预期的教学效果。

参考文献:

[1]聂慧,黄冰等.关于双语教学或采用外文教材授课的思考[J].桂林:桂林电子工业学院学报,2003.

[2]徐盛林.使用英文教材进行双语教学初探[J].北京:大学教育科学,2004(1).

数字电子技术基础范文第7篇

【关键词】人才;技能型;教学质量;考核

在我国各大高职高专院校,人才培养的定位是技能型、应用型,如何提高大学生的动手能力已经是高校教师共同的教学目标。电子信息工程专业的培养方向是:培养出能够在电子产品生产设计、质量检测、生产管理等方面的基本知识和基本技能。《数字电子技术基础》是电子信息工程专业的基础课程,是后续电子专业课程的一个很重要的基础课,该课程的教学质量好坏将影响整个专业课的学习,我们学习知识是从理论-实践-理论的过程,在整个过程中,学生从对理论知识的一知半解,没有完全明白其意思,没有感性认识;到通过实践环节的验证理论知识的正确性,通过实验实践现象建立感性认识,真正明白其含义;再回到理论知识中去、这样才能更好的理解相关的知识点。在这个过程中实践环节很重要,起着一个连接作用,是一个能够让学生真正理解知识、建立感性认识、加深印象的环节,学生动手能力的培养也是在这个环节培养出的,因此《数字电子技术基础》实践课程教学质量就重要了,如何提高《数字电子技术基础》实践课程的教学质量是教师教学的目标。

《数字电子技术基础》实践课程包括《数字电子技术基础》实验和《数字电子技术基础》课程设计两门课程。目前在各高校《数字电子技术基础》实验课开设的基本上都是验证性实验,《数字电子技术基础》课程设计课程大多是在一周内完成一个已经设计好的项目。可以看出《数字电子技术基础》实践课程的实验内容简单、实践训练强度低下,这样的教学大幅度提升学生的动手能力是远远不够的,实验课中的验证性实验基本都是验证各种芯片的基本功能,而对于芯片的使能端该怎么使用基本上没有训练,使能端使用的变化是该芯片的功能扩展的核心,实验课中开设的验证性实验不足以让学生真正掌握芯片的功能,学生只能了解芯片的基本功能,而通常在设计中都会用到芯片的扩展功能。《数字电子技术基础》课程设计本来检查学生对理论知识和实验学习的掌握程度,是检查学生电路设计能力和电路制作能力的一个综合训练,而现实的课程设计是要求学生在一周内按照教室给定电路进行焊接,这样不能检测出学生的学习效果,学生电路设计能力也没有得到很好的锻炼,对于学生的动手能力提高没有太大的帮助。

鉴于传统的实验课和课程设计课无法满足学生技能培养的要求,为了提高学生的动手能力,我们必须对《数字电子技术基础》实践课程的教学进行改革。首先,《数字电子技术基础》的实验课不能只做验证性实验,我们应该设计出一些新的实验内容,尽可能的将使能端应用于新的实验内容中去,让学生了解到使能端的变化会实现更多的功能,让学生真正的掌握芯片的功能,为后续的数字电路课程设计奠定基础。数字电路课程设计以前是在一周完成一个项目,老师基本上都是给给定的电路,学生只需要焊接,然后写一份实训报告就结束了,这样在内容上和强度上都不够,因此数字电路课程设计也必须改革,首先,是改变课程设计的上课时间,将原本一周的上课时间分解到8周,每周4节课,在8周内学生要完成6-8个项目,其次,也是最为关键的,就是考核方式,以前该课程基本上都是考查,学生根本就不重视该课程,所以课程设计考核方式的改变是必然的。

《数字电子技术基础》课程设计的考核方式改变是必须的,以前以一个作品和一份实训报告作为考核的依据,这种考核方式不够严谨,而且不能反应学生的实际能力。因为在这个考核环节的实训报告大部分同学是抄袭的,而作品也都是老师给定的电路,没有设计环节,学生的设计能力没有得到体现。这中不严谨的考核方式容易导致学生有敷衍的态度,调动不了学生的积极性,提高不了教学质量。为此我们将《数字电子技术基础》课程设计的考核方式分成三个部分。

第一:要求每个学生独立完成6-8个电路的设计与制作,并对学生的每个作品进行打分,最后求平均分,占课程考核总评成绩的30%,其中如果学生有1/3作品没有交的同学就可以判定该课程不及格。

第二:将实训报告改成答辩环节,每个同学回答教师随机提出的10个问题,每个问题2分,共20分,占课程考核总评成绩的20%,答辩时学生带着电路板,老师从电路板随机提问出10个问题,每个学生的问题都不一样,这样可以让学生能独立去思考问题,不会出现抄袭的问题。

第三:加入考试环节,课程设计的考试环节可以办成电子设计与制作大赛,学生根据题意和给的元件清单,在7个半小时内独立完成电路的设计和制作,老师给每个同学评分,该项分数占课程考核总评成绩的50%,因为是一个院级的比赛,所以我们会评出一、二、三等奖,并颁发获奖证书和奖品,这样就能大大的调动学生的积极性。

数字电子技术基础范文第8篇

关键词:数字电子技术;研究性教学;工程创新人才

大学是传授高深学问的地方,这种知识不应只是一般的学科知识或确定性知识,而是具有前沿性的创新知识。进入20世纪以后电子技术进入飞速发展时期,电子技术的教学应该通过研究性教学启发带动学生掌握这种先进技术。

哈尔滨工业大学电子学教研室在2011年编写了由高等教育出版社出版的《数字电子技术基础》普通高等教育“十一五”国家规划教材。针对该教材我们开展了数字电子技术研究性教学的探索,注重电子技术实践性,跟踪电子技术的最新发展,经过小班试点,取得了很好的实践效果。

一、研究性教学内容的前沿性

若课程内容的前沿性不足就不能反映科学上的新进展,也会制约学生掌握最新知识和先进方法,不利于培养学生的创新能力。研究性教学可以将前沿科学问题作为教学内容提出,且不像传统课程那样给出明确的结论。这样便于保证课程的前沿性和开放性。前沿性的课程内容既传播新知识和新方法,又能够激发学生的创新动机和创新自我效能感。当学生得知自己正在讨论学术前沿问题时,他们会表现出更大的研究兴趣,投入更多时间和热情,也更加渴望在这样的问题上提出自己的见解,从而激发他们的创新动机。反之,陈旧的课程内容会减弱学生的学习兴趣,拉低自我效能感和创新动机,学生们也会倾向于使用固有思路和方法去解决问题。

当前,电子技术已经进入电子设计自动化时代,电子设计自动化(简称EDA)是现代数字电子技术最前沿的技术。它可以将几片到上千片中小规模集成电路集成到一块芯片如FPGA芯片中,在通信工程、自动控制系统、机电一体化领域有着广泛的应用。它包括FPGA/CPLD开发技术、SOPC(片上可编程系统)及ASIC(专用集成电路)设计。

FPGA技术一个重要特点是技术更新快,从器件、软件到各种参考书籍,层出不穷。例如Altera公司的可编程逻辑芯片,两三年就会推出新一代芯片,在性能上或多或少有所改进。其集成开发环境几乎逐年更新。因此在教学中强调电子设计自动化的重要性,并以此为主线开展教学。通过电子设计自动化(EDA)技术及硬件描述语言HDL简介、可编程逻辑器件结构、Verilog语言及可编程逻辑器件编程软件Quartus II的学习,学生可全面地掌握电子设计自动化的设计方法。Verilog语言学习采取先给出实例,再对实例中出现的语法现象进行说明的书写方式,保证了Verilog语言语法介绍的连续性。实例覆盖了中规模逻辑器件,包括:数据选择器、加法器、显示译码器、触发器、计数器和有限状态机。通过模仿这些实例可以快速地掌握逻辑电路的Verilog程序编写方法。

为了使电子设计自动化教学与国际接轨,首先我们与美国著名半导体公司ALTERA建立了国际联合实验室,调查了美国、加拿大及英国的部分大学的数字电子技术课程的内容及使用的EDA实验系统,这些学校包括美国阿拉巴马大学(University of Alabama)、美国伊利诺州立大学香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)、美国密西根大学(Universityof Michigan-Ann Arbor)、加拿大多伦多大学(University of Toronto)、美国普渡大学(Purdue University)、乔治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)、英国伦敦大学(University of London)、帝国理工学院(Imperial College London)、麦克马斯特大学(McMaster University)美国哥伦比亚大学(Columbia University)等,这些国际大学数字电子技术课程都大量引入电子设计自动化相关的理论及实践课程,所使用的实验系统和我校相同为ALTERA公司的DE2开发平台。这为我们借鉴国际教学模式奠定了基础。

参考国外大学,修改了课程的教学内容,强调电子设计自动化的重要性,通过电子设计自动化(EDA)技术及硬件描述语言HDL简介、可编程逻辑器件、Verilog语言及可编程逻辑器件编程软件Quartus II的学习,学生可全面地掌握电子设计自动化的设计方法。通过国际化联合实验室的平台引入了美国工程类顶尖名校伊利诺伊—香槟分校、普渡大学、密西根大学的教学案例。同时邀请国际同类课程教授及FPGA设计名企资深工程师前来讲学培训,如2011年5月邀请美国明尼苏达大学数字电子技术课程负责人Sobelman教授及学生来访,观摩了本课程的教学,与Sobelman教授就数字电子技术基础课程教学内容及教学方法做了进一步的交流。Sobelman教授说,我们目前的教学内容与他们学校基本一致,使用的实验装置与美国高校基本相同。邀请加拿大多伦多大学电机研究所美国Accelight IC主设计师做了“全新40纳米Stratix IV及Cyclone IV介绍及其应用分析”的讲座。

二、研究性教学过程的实践性

“数字电技术”是一门实践性很强的课程,研究性教学应该具备实践性,这样才能更好地与科研本质相契合,发挥出课程教学独有的作用。具体表现为两个方面:一是研究性教学探究的科学问题来自于社会生活实际或研究前沿,保证课程内容与实际密切联系。二是教学过程并非停留在理论层面,而是通过实验、调查等实践手段开展,让学生在动手实践中学习。

数字电子技术基础范文第9篇

关键词:任务驱动教学法;抢答器;电子技术基础

一、《电子技术基础(数字部分)》课程的教学现状

《电子技术基础(数字部分)》是一门重要的专业技术基础课程,是学生对电路认识和理解的基本素质形成和培养的关键性课程,理论性和实践性都很强。但是,《电子技术基础(数字部)》在很多学校仍然沿用传统的教学理念,实验课堂上很少考虑到学生对实验项目的需求和兴趣,实验内容所传递的知识和技能也不易被学生理解,学生的学习目标不明确,这种状况使得学生在学习过程中缺乏兴趣和主动性。作为一名专业教师,深入探讨其教学方法并有效实施,对学生掌握一定的电路知识和培养学生分析问题、解决问题的能力有着非常重要的作用。

二、《电子技术基础(数字部分)》课程教学改革探索

科学的教学方法不仅要求学生在学习中获得“知识”,而且要求学生在实践中获得“技能”,更重要的是“素质”的提高。对于《电子技术基础(数字部分)》来说,它在教学过程中更侧重于对基础知识和基本技能的认知和训练,在此基础上做简单的综合性的提升,从而使学生形成初步的知识体系和技能素养。以此为指导,笔者吸取了模拟教学法、案例教学法、参与式教学法、项目教学法等多重教学方法的共同优点,根据《电子技术基础(数字部分)》课程的特点、教学目标和中职生学习自觉性较差的特点,选择了“任务驱动”教学法并进行实践,取得了较好的效果。

三、任务驱动教学法的实施框架

教师根据课程教学目标设计一系列任务,让学生在完成一系列任务的过程中掌握知识和技能并提高综合素质的方法称为“任务驱动”教学法。“任务驱动”教学方法的工作流程是“明晰目标”“设计任务” “学生完成” “成绩评定”。

1.明晰课程目标

应用“任务驱动” 教学法首先要明晰课程教学目标,这是制订教学实施方案和方法的先导。中等职业技术教育的目标是以技能和职业素养培养为主线。《电子技术基础(数字部分)》课教学目标定位是数字电路基本知识的掌握、焊接装配工艺的掌握、图纸分析能力的培养、故障排除技能的培养,同时注重职业素养的培养。

2.设计任务书

将《电子技术基础(数字部分)》课程的培养目标分解为基本知识、专业技能、职业素养,据此设计一系列任务书。

基础知识包括:基本概念、基本原理等。技能项目:元器件的识别及检测、识图画图、电路组装、电路焊接工艺、电路测量、电路故障排除,共计6项。素质要求:指稳定的品质和素养,要贯彻到整个培养过程之中。

3.成绩评定

学生按具体项目要求完成任务,教师综合考察给出成绩。成绩分为 “优秀”(90分以上)、“良好”(90-80分)、“中等”(80-70分)“及格”(70-60分)、“不及格”(60分及以下)五级。学生成绩的确定依据是“过程”和“成果”。在过程中评估素质,以学习成果为依据评定技能。

四、任务驱动教学法在具体案例中的运用

下面以八人数码抢答器电路的锁存器部分为案例展示任务驱动教学法的实施细节。

1.课程目标

(1)锁存器概述:在数码抢答器中,锁存器是一个中间环节,而且功能相对比较复杂,有锁定和存储两大功能。要实现这两个功能,电路的实现同时涉及到了逻辑组合电路和时序组合电路,综合性较强。而我们的学生在此之前是分别学习分析这两种数字电路,将两者并用是对学生所学知识的一个提升,这就要求对教学过程精心设计。

(2)课程目标的设定:课程目标的设定对整个教学过程有着重要的指引作用。我们要从实际出发,根据学习阶段和教学对象的不同,做个性化的调整。对于数码抢答器电路的锁存器部分,笔者为其设定了4个课程目标: ①会根据锁存器的电路图组装焊接电路。在这个目标下,要培养学生的识图能力、元器件的识别能力和焊接技能。对于将来要步入一线岗位的中职生来说,这是他们必备的基本技能。②会分析讲述锁存器的工作原理。在这个目标下,可以巩固学生的基础知识,并会简单的应用,培养学生的逻辑思维能力。中职生就业起点很低,逻辑思维能力的培养有助于自学能力的提升,为中职生就业后拓展发展空间打下一定的基础。③会排除锁存器中典型的简单的故障。这是一个综合性较强的教学目标,是对第①②目标的综合应用,不是所有学生都能实现。④职业素养的培养。

2.任务书

课程目标是制定给教师做指导的,而学生的学习指导就来自于任务书。所以,教师需要将自己的课程目标科学地体现在任务书里。下图是笔者为学生制定的锁存器电路的任务书。

任务书2-2

3.成绩评定

评价与反馈是教学过程的一个重要组成部分,是学习活动的收获,是对教学过程的总结。就每一个项目任务来说,都有质量评定标准,学生完成任务不能仅仅达到及格,而要鼓励学生“创造优良工程”,鼓励学生针对同一技能训练项目做第二、第三次,甚至更多次实验,让学生在这个过程中体验自己每一次都会有进步,并且把几次成绩当中的最佳成绩作为这次技能训练项目的成绩。这个过程是任务驱动法的最大特色和亮点所在。它最有效地发挥了“教师导”、“学生学”的作用,激发了学生内在的动力。学生在知道了学习成绩的来源与评定方式后,都会非常重视学习过程以及自己实践能力的培养。即使基础差一些的同学,看到平时一点一滴的努力,都能不断提高学习成绩,学习及技能训练的积极性也大大提高了。

五、教学总结

以前学生学完《电子技术基础(数字部分)》,仍不清楚学了什么,掌握了什么,给学生甚至教师都带来了挫败感。任务驱动法使学生学习目标更加明确,对学习的效果更加关心,对学习有了兴趣和信心。例如在锁存器任务中,将任务③“焊接工艺按要求去做”明确化后,使得学生在完成过程中对工艺的要求大大提高,而工艺的提高也间接提高了电路的成功率,这使得学生成就感大大提升,对本课程的学习热情也跟着提升了。2010级学生抢答器电路的完成人数为班级67%,在进行教学方法改革和考评模式改革后,学生学习主动性增强了,积极性提高了,成绩也提高了。2012级,学生完成情况提升到了84%,而且一次成功率也由原来的38%提高到63%。

另外,改变的不只是完成情况,学生掌握的内容也发生了本质变化。前者主要完成了焊接过程,对电路特点、工作过程掌握得很少。后者则是知识、能力、素质的综合反映。例如:原来的学生都忙于完成电路板的焊接,没有多余精力关心电路原理及分析,对于教师的讲解也就漫不经心了。而采用任务驱动教学法后提高了制板的效率,学生有多余的精力学习理论,加上任务书中明确的要求,学生更加重视原理的分析并将原理运用到排除故障的分析中,进一步完成了任务中的另一个要求。

参考文献:

[1]郑金洲.教学方法应用指导[M].上海:华东师范大学出版社,2006.

[2]徐肇杰.任务驱动教学法与项目教学法之比较[J].教育与职业,2008(11).

[3]林理明.电子线路实验与实训[M].北京:高等教育出版社,2004.

数字电子技术基础范文第10篇

关键词:电子技术基础;教学模式;课程改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A

一、电子技术基础课程介绍

《电子技术基础(模拟、数字)》是电子,机电,电气工程,控制工程类等工科专业的技术基础课程,各大高校工科专业都开设的基础专业课。课程研究包括模拟电路部分的半导体器件的特性、参数和模型,基本放大电路的组成及分析,集成运算放大电路的组成、特性及应用。课程研究还包括数字电路部分的数字电路基础,组合逻辑电路的设计与分析,时序逻辑电路的分析与设计,半体存储器件分类、原理及扩展,脉冲波形的变换与产生,数模与模数转换器,数字系统设计基础等。该课程具有理论联系实际、理论与实践紧密结合的特点。《电子技术基础》分为两个学期的学习,一学期学习模电部分,一学期学习数字部分即数电。学生通过一学年对电子技术基础课程的学习及实验课程的学习,学生已熟练掌握电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,为其后续专业课如微机原理,单片机,EDA技术,嵌入式系统等课程学习创造条件。通过学习电子技术基础课程能够快速培养学生的综合应用能力、动手能力、创新能力和电子电路计算分析、设计能力,使学生具备从实验中发现问题、分析问题及解决问题的能力,能为学生以后深入学习电子技术、专业知识应用及参与创新性的研发工作打下坚实的基础。

二、课程教学发展现状

目前电子技术基础课程教学发展状况情况大致为以下情况。电子技术基础(数电部分)这门课程的传统教学模式是以教师讲授课程内容为主导。课程学时大致安排在72学时,实验课学时大致为16学时,还有6学时的自主学习。教师通过多媒体教学和传统面对面的教学相结合给学生讲授课程内容。授课内容以教材为主,按照各章节顺序讲授,从数字逻辑概论开始,逻辑门电路,逻辑函数化简,组合逻辑电路,锁存器和触发器,时序逻辑电路,数模模数转换器等。教师在讲授课程知识点的同时会有意突出各章重点难点,重点讲解难点重点,并且重复讲解,尽量让学生学会和掌握各章节的重点难点,从而掌握这门课程。在教学的过程中教师往往会引入一些实例来讲解,让学生更好的理解。从学生的上课反应情况来看,尽管教学模式多样,讲授方式突出重点,理论课与实验课自主学习课相结合,但是学生听课仍然缺乏积极性,主动性,教学效果一般。学生对有些知识感觉抽象,很难理解,学习效率不高,从而渐渐失去学习的热情。学生不善于运用所学知识解决问题,难以形成系统一体化的知识结构,传统教学方式不易达到课程教学目标。

三、理论教学探索和实践

在网络化、信息化时代,传统理论教学、实验及课程设计的授课过程中发现以前传统的模式并不是完全适合现代社会学生学习的习惯。需要探索出新的方式和发法让学生更主动的学习,激发他们的学习兴趣,提高他们的学习积极性,学习效率,而不是传统的被动学习。可以尝试以下措施:

1.引入实际案例,激发学习兴趣

在教学过程中可根据课程章节内容设置,引入一些实际案例或者工程案列进行讲解,在讲解案例的过程中穿插知识点的简介。这样将课本所学的理论知识与实际应用相结合,激发学生的兴趣,开拓学生逻辑思维。让课堂教学与生活实际靠拢,不会枯燥无味。在教学中围绕生活案例或者工程案例进行相关知识点的讲解,在理解生活实例或工程案例的同时也加深了对知识点的理解和应用的能力,有助于提高学生综合能力。例如在讲解组合逻辑电路设计时可以引入火灾报警系统,让同学明白组合逻辑电路在火灾报警系统里面是如何应用的,在案例中理解会更深刻。在讲解触发器时候可以引入抢答器电路,通过对实际案例讲解,让学生更好理解触发器。在教学中引入实际案例可以使课堂气氛活跃,学生更加主动学习,也可以使学生对基本概念和分析方法有更深入透彻的理解。

2.课堂的创新思维拓展

在传统的课堂授课过程中需要更多的融入现在现代社会需要的创新思维训练和拓展。在课堂教学中要基于课程内容及知识点的基础上,结合实际发挥学生的想象空间,培养学生创新思维。其次在课堂教学授课过程中可以增加探究式,启发式,讨论式的教学方式,激发学生的创新灵感,让学生主动的去发现,探索,自我学习,让学生的思维处于一个发散开放的状态。不断探究有助于激发学生创新思维的课堂教学方式。在课堂上要让学生学会独立思考,辩证看待问题,学会提出质疑,大胆的发表自己的观点,每个新的想法或者质疑也可能将成为一项创新。培养学生科学的怀疑精神,提出不同的观点,不去质疑旧的观点就很难有创新,学生应学会知识是可以质疑的。不断通过多方位的思维拓展训练,培养学生创新精神。

3.以学科竞赛带动教学模式

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