数字电路课程教学

数字电路课程教学（精选12篇）

数字电路课程教学 第1篇

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

“数字电路”课程教学的探索和思考 第2篇

[摘 要]“数字电路”课程是很多工科专业的通识必修课，尤其是电子类、信息类以及通信类专业，它是这些专业学生的入门基础课，其对培养上述专业学生具有重要影响。“数字电路”也是我校物理学以及电信专业的通识必修课。从提高主讲教师的素养；把握和整合课程内容，提高课程教学质量；改革实验教学方法；改革考试评价体系等几个方面进行了阐述，为激发学生学习本课程的兴趣，提高学生综合能力给出建议。

[关键词]“数字电路”教学 教学改革 实践能力

[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）05-0109-02

“数字电路”课程是与电子信息领域相关的一些专业的主干课程和入门性质的平台基础课，它的作用类似于数学对于理工科的重要性一样，其对培养电信类专业学生具有重要影响，学生能否掌握好该课程影响着后续专业课的学习。该课程的目的和任务是通过“数字电路”课程的学习，使学生获得“数字电路”的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力。针对现行人才培养目标，陕西师范大学（以下简称“我校”）电子教研室的老师们在汲取国内外高校尤其是国内电类名校在该课程上的教学内容与教学方法，同时着眼于学校的实际条件和学生的未来工作需要，对该课程的教学内容和方法进行改进，主要体现在以下几个方面：提高主讲教师水平，激发学生学习兴趣；把握课程重点，更新教学内容，提高课程教学质量；加强实验教学环节，突出学生科学思维的培养；建立合理的考核体系，采用多元化成绩评定方式，注重学生实践能力的培养。通过改革，不断更新和充实教学内容，使得本课程理论紧跟新技术的发展，提升教学效果，体现我校办学特色，同时培养学生就业所需要的实践能力。

一、“数字电路”课程教学现状

在传统的教学模式中，教师往往重视知识的理论性，轻视知识的实践性；学生则更加重视考试分数的高低，轻视实践能力的锻炼。在教学过程中，以教师为主导，采用“灌输式”的教学方法，教学内容局限于课本，学生处于被动接受的情境下，思维受限缺乏积极性，教学效果不好，学生在未来的工作中对所学知识的运用能力不佳。多媒体技术和计算机技术的发展为教学方法更加多样化提供了条件，很多高校已经将多媒体搬进教室。除了讲授法外，其他各种教学方法例如讨论法、演示法、任务驱动法、项目教学法等教学方法也被很多教师采用。

对于我校来说，为顺应时代的发展，学校实施以“厚基础、宽口径、高素质、强能力”为培养理念的“2+2”本科人才培养模式，即前两年将学生按一级学科为主体的大类进行培养，学生主要学习通识课程和学科基础课程，后两年按学科专业方向进行培养，学生主要学习专业课程、教师教育课程（专业技能课程），并完成实践环节和科研训练等教学内容，因此专业的培养方案中开设的课程数量增加，导致每门课的学时数被削减。同时，由于技术的发展，使得课程体系和教学内容发生了深刻的变化。“数字电路”的教学工作面临教学学时数减少和教学内容增加的巨大矛盾，给教学实施带来压力和挑战。数字电子技术的飞速发展无疑给“数字电路”课程的任课老师带来了更大的挑战。超大规模可编程逻辑器件的大范围使用、通过硬件描述语言进行电路系统的设计等，这些层出不穷的新知识、新技术逐渐使授课内容变得更加分化和复杂。当前“数字电路”在我校基本仍以传统教学方法为主，在不断缩减授课学时的前提下，如何将上述知识完整而高效地传授给学生，并且培养学生具有深厚理论基础和综合技术、良好的实践能力和创新意识是应该继续研究的问题。

二、“数字电路”课程教学改革措施

（一）提高主讲教师水平，激发学生学习兴趣。“数字电路”课程具有新知识涌现快的特点，因此要求主讲教师要有强烈的责任感和敬业精神，在吃透教材的同时不断汲取新的专业知识，掌握专业前沿的发展动向，并融入教学中，激发学生学习的热情。教师依据大纲要求精心设计教学内容，教案或者课件应直观、生动和形象，利用技术手段（比如添加链接）使教学内容条理清晰，在课堂中的例子与实际生活相关联，增加学习的趣味性。问题的引出是每堂课的开场白，起着承上启下的重要作用，要注意每节课问题的引出方法。在教学过程中教师应采取多元化的教学方法，由传统的“灌输者”向“引导者”转变。让学生在宽松活跃的课堂气氛中学习，鼓励学生在探索问题的过程中相互沟通、合作，分享不同的视角与观点，鼓励学生思考并尝试解决问题，促进学生创造性思维的培养，提高课程教学质量。

（二）把握教学重点和更新教学内容，提高课堂教学质量。教学方法是有效实施新的课程体系和教学内容，提高教学效果的重要环节，因此，需要对传统的满堂灌、填鸭式等课堂教学方法进行大力改革，渗透部分研究性教学的思路。比如由“知识点讲解型”向“以问题为导向型”转变，同时教师向“引导者”角色转变，提炼有一定挑战性的现实问题，用以问题为导向的主动式学习来激发学生学习知识的兴趣，从而使他们深入理解相关知识点。在课程内容上处理好分立电路和集成电路的关系，二者理论上发展现状是分立和集成共存，要淡化分立、内部结构内容；在实际教学中要采取分立和集成的融合方法，但淡化不等于不要，要有适当的涉及。比如在组合电路的设计章节中常见的题目就是根据要求设计出实际逻辑电路，通常就是根据输入、输出列出真值表，这一步是设计的关键，要写出表达式并化简或者形式变换，最后画出逻辑电路图。画出的逻辑图用门电路和模块均可实现，比如全加器可以用与门和异或门等逻辑门组成，也可以用模块74LS138来实现。在课程内容上同时削弱对集成门电路内部电路的分析，侧重讲解数字集成电路的逻辑功能和应用，注重学生对实用性的要求。

（三）改革实验教学方法，提高实验教学质量。数字电路实验教学是整个课程体系的重要组成部分，是理论教学的延伸，对于学生探索精神、科学思维、创新意识的培养具有重要意义。理论教学获取新的知识，使得学生有了良好的认知能力和有效的知识体系，实验教学是应用所学知识，培养实践能力，培养创新意识，重新认识认知能力，二者互为促进。很多学校已经把数字电路实验作为一门独立的课程来开，而我校还不具备这个条件，但是在教学方法上已经做了很大的改进：第一，体现为三个转变。转变实验辅导解答为实验引导启发；转变面向实验结果为面向实验过程；转变实验单一模式为多元模式。第二，实验内容分为三级，分别是基础性实验、综合设计性实验和自主探究性实验。其中综合设计性实验和自主探究性实验必须建立以学生为中心的教学模式，即在教师指导下的学生独立实验过程。第三，数字电路实验室采取开放式教学，提高实验教师责任心和耐心。实验室早上八点到下午六点开放，学生除实验课时间外，其他时间也可以自主去实验室做一些有益的实验探究，有问题可以随时向专门的指导教师请教，这使得学生的学习状态得到改观。在学生实验过程中，除了硬件连接错误、接触不良等非设计因素导致的故障需要教师帮助外，还有一些设计性的错误也需要教师在指导实验过程中进行适当的提示和引导。因此，实验过程指导对于实验教师的责任心和耐心是个很大的考验，而实验教师的责任心和耐心对于学生实验质量起着非常重要的作用。第四，学院和学校两级每年都举办“电子设计大赛”，让学生践行所学知识，提高了实践能力和创新能力，形成理论与实践的相辅相成，相互促进。

（四）建立合理的考核体系，采用多元化成绩评定方式。随着教学内容的不断整合更新，教学方法的改革，应建立学生学习过程的形成性评价与学习效果的终结性评价相结合的评价体系。改革以往单纯的期末考试定成绩的方法，促使学生对学习过程重视，提高作业、出勤、课堂讨论、实验操作等学习过程的考核力度，降低期末考试在整体成绩评价中的比重，特别是提高了实验操作的比重。以往实验部分只占总成绩的10%，现在提高到至少20%，客观上提高学生对实验的重视程度，从而无形中强化了学生的实践能力。提高过程考核中学生平时成绩作为判断学生成绩比重，并与课程期末考试相结合，完善考试考核机制，从多方面为提升学生综合能力而努力。

三、结语

数字电路技术的飞速发展，新知识、新技术的层出不穷，给任课教师和传统的教学带来严峻的挑战。笔者及笔者所在课程组正在对“数字电路”教学及实验内容和方法进行改革，希望既培养学生具有深厚的理论基础，又希望他们掌握系统的方法；教学既突出理论和概念，又强化方法和技术。然而，如何进一步提高学生的综合能力还需要继续探索和研究。

[ 参 考 文 献 ]

数字电路课程教学 第3篇

关键词：高职院校；数字电路；课程设计；改革

数字电路课程设计是保证教学效率的重要措施，随着教学改革不断深入，以及社会各行业对实用技能型人才的的要求越来越高，高职院校的学生需要具有较强的工作岗位的的能力，这也加大了教师对该门课程的总体教学难度。为了更好地实现“因材施教”，高职院校的相关专业教师应当立足实践，优化课程设计、创新教学方法，并科学分析判断“数字电路”课程教学目标和现状，制定完善的课程教学计划，进而为培养应用型人才创造优质资源。

一、“数字电路”课程改革教学现状

学以致用是教育的最终目标，课程改革是完善教学质量、提升教学水平的重要措施。课程教学改革对学生和教师提出了新的要求和希望，由于目前高职院校普遍对课程改革存在认识错误，导致教学现状不容乐观。主要体现在：落后的教学模式、单一的教学方式、不健全的教学设施等因素。这些都严重影响课程教学质量，不利于课程改革计划的同步实施，制约了课程教学改革的可持续发展。

（一）教学模式落后

“数字电路”课程教学作为电子专业以及通信自动化等专业的专业基础课程，要求学生充分掌握并理解里面的理论知识。进一步来说，也是一门理论与实践相结合的学科，除了掌握扎实的理论基础，还要具备较强的实践动手能力，比如设计一些简单的数字逻辑功电路等，这对以后的工作有非常大的帮忙。但目前大多数高职院校依然沿用传统的教学模式，不管是理论还是实验实训，很多教师只是根据教材进行讲授，且所使用的课本教材几年不变，授课方式也主要以单一的说教模式为主，缺乏创新意识，导致课堂教学氛围枯燥乏味，大大降低了学生的学习积极性。

（二）教学方法单一

教学方法在一定程度上决定了教学的效果。数字电路属于理科范畴，对学生逻辑思维和理解能力要求较高。目前，高职院校“数字电路”课程教学以课本教学为主，以实验教学为辅，受课程教学目标限制，相对于普通本科教学来说对教学内容有所压缩，导致学生在实验操作中，大多是以样画瓢，没有真正领悟并正确应用理论知识，造成虚有其表的现状[1]。同时，由于教学方法相对单一，实践课程与理论课程分配严重不均，难以实现高效教学。

（三）教学资源匮乏

教学资源是优化教学水平的垫脚石，教学资源匮乏直接导致教学设备破旧、教学条件落后、师资力量薄弱等现状。高职院校重在培养一线岗位应用型人才，粗制滥造的教学资源，无法满足社会发展对岗位人才的高标准要求。进而形成教学质量与岗位需求质量不成比例，从而造成高职院校学生无法适应社会发展节奏，最终迫使其转变工作类型，造成严重的教学资源浪费。

二、高职院校“数字电路”课程改革对策分析

改革是推动发展，促进教学进步的重要途径。教学改革是时代进步发展的必然趋势，是应对社会稳定发展的前提。高职院校肩负着培养社会应用型人才的重要使命，其教学任务“任重而道远”。面对“数字电路”课程改革现状，高职院校需要制定高标准、高要求、高质量教学计划，进而为全面实现高效教学奠定基础。

（一）创新教学方法

教学方法直观体现在教学水平上，创新教学方法有利于实现高效教学。首先，学校应制定完善的教学计划，按照课程标准和内容以年度为单位。其次，完善各项教学措施，包括教学质量考核、教师能力考核、教学监督管理等制度。同时，针对“数字电路”课程改革要求，督促教师自我学习、自我完善，鼓励教师一教学大纲为基础大胆创新，包括开设多媒体教学、强化实验教学、尝试开放式教学，例如：双师教学模式的尝试，将理论与实践进行独立教学，进而充分发挥课程改革实践价值。

（二）优化教学内容

“数字电路”教学课程是一门综合性学科，包含组合逻辑电路、时序逻辑电路及相应测试信息，需要教师多渠道、多领域搜集教学资源[2]。因此，教师可以尝试定期跟新教学内容，以便于与时俱进。例如：将理论教学与实验教学进行同步，便于学生形象记忆更好地“学以致用”；融入创新教学特色，开设开放式课堂教学，以学生为主体，还可以通过开展模型、实验竞赛等形式，促进学生相互学习。同时加强教与学的融合，传统教学成分离现状，加强融合能够巩固基础知识；另外，教师在教学过程中应立足实践多引用案例，并鼓励学生自主探究学习，从而更好地适应社会发展要求。

（三）完善教学资源

教学资源是巩固教学质量的关键，教学资源包括硬件设设施、软件设施及师资力量。目前，高职院校普遍存在师资力量匮乏现象。“数字电路”课程作为应用型课程教学，对硬件设备及实验器材的消耗较大，学校应加强完善[3]。对于软件设备包括科研资金及师资力量的投入，应加强重视，并优化师资队伍建设。包括建立人才储备战略、提高教师应聘门槛等。在教学中，定期对教学设备进行质量验收，便于提高高职院校整体教学水平。

三、结语

综上所述，高职院校“数字电路”课程设计教学改革受众多客观因素影响依然存在许多现实性问题，严重阻碍了改革的步伐，不利于高职院校的可持续发展。随着教学改革的深入，高职院校要想健康稳定发展，必须要制定完善的课程改革应对措施，并进行课程教学评估，便于更好地改善高职院校落后的发展现状。总的来说，高职院校课程设计改革是一项长远的工作任务，需要制定明确的工作计划，才能最大限度发挥高职院校的实践教学价值。

【参考文献】

[1]施丽莲.应用型人才培养中“数字电路”课程教学模式改革[J].中国电力教育.2012，（8）：51-51.

[2]王洪亮.高职《数字电路》课程设计教学改革的探索与实践[J].统计与管理.2013，（6）：187-188.

数字电路课程教学 第4篇

《模拟电路》和《数字电路》是电子类专业的专业基础课程, 具有较强的实践性, 为学习后续课程以及电子技术在专业中的应用打下基础。然而, 近年来电子类专业《模拟电路》、《数字电路》等课程逐渐暴露出实验资源匮乏、维护成本高的问题, 同时传统的实验教学中实验学时少, 实验教学内容单一, 设计性综合性实验数量少等弊端日益突出。

目前, 各大各校逐步采用真实实验和虚拟仿真实验相结合的方法, 通过Proteus、Multism、Pspice等虚拟仿真实验软件, 充分发挥学生的主观能动性, 使学生在脱离、实验室的条件下, 在寝室中仅凭个人电脑就可以自主完成教学中的验证性实验和设计性实验, 是真实实验教学的一种有力补充。

2 Proteus软件介绍

Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件, 可以仿真、分析模拟电路、数字电路、模数混合电路、单片机及外围系统、RS232接口、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统等。结合Proteus, 可以对含有三极管、二极管、电阻、电容、电感、变压器、直流电源、信号源、集成运放等器件的模拟电路仿真, 也可以对含有各种门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路以及脉冲产生与整形电路在内的数字电路进行仿真。

3 Proteus在电子类专业课程教学中的应用

3.1 模拟电路实验中的应用

以直流可调稳压电源为例, 说明Proteus在《模拟电路》教学中的应用。该直流稳压电源通过把50Hz的交流电变压、整流、滤波和稳压四步, 从而使电路变成恒定的直流电压, 供给负载。系统稳压模块采用可调式稳压器件LM117/LM317, 电源输出电压在1.25V~37V可调, 最大输出电流为1.5A。

本电路变压器副边电压有效值为29V。全波整流之后的电压平均值为前面变压器副边电压有效值的1.35倍;滤波之后的电压平均值为全波整流电压平均值的1.2倍, 所以LM317的输入电压为:

电路中, 电容C2和C3分别为去抖和滤波作用。C2并联在滑动变阻器两端, 可防止滑动变阻器在调节过程中由于抖动而产生的谐波, 一般经验值为10μF。C3为输出侧二次滤波, 其目的是去掉输出电压波形中细小的波纹。C1与C3的关系一般为22倍, 因此C3为100μF。

3.2 数字电路实验中的应用

以555定时器组成的单稳态电路为例, 说明Proteus在《数字电路》教学中的应用。单稳态触发器只有一个稳定状态, 一个暂稳态。在外加脉冲的作用下, 单稳态触发器可以从一个稳定状态翻转到一个暂稳态。由于电路中RC延时环节的作用, 该暂态维持一段时间又回到原来的稳态, 暂稳态维持的时间取决于RC的参数值。

555定时器接成单稳态电路时, 通过外部触发可产生单脉冲, 且脉冲宽度Tw可通过下面式子计算:

图1为单稳态电路的仿真图。其中R1和按钮组成一个负脉冲发生器, 示波器的图形如图2所示, 其中上方的正脉冲为单稳态电路的输出, 下方为触发脉冲。利用单稳态触发器能产生一定宽度的脉冲这一特性, 可以将过窄或过宽的输入脉冲整形成固定宽度的脉冲输出, 也可以实现高频脉冲序列的定时选通功能。

4 结束语

本文所研究的Proteus软件, 可以实现对《模拟电路》、《数字电路》教学课程进行相关试验仿真, 是解决电气系统研发设计面临内容技术的多可行和复杂性, 减少开发周期、投资、生命周期的最佳途径。通过使用Proteus仿真程序, 实现低成本、低消耗、高效率的试验方法, 广泛调动学生学习的积极性, 使学生能充分融入整个设计开发过程之中。

摘要：本文分析了传统电子类专业《模拟电路》、《数字电路》课程教学环节中客观存在的弊端, 利用Proteus强大的设计、仿真功能, 提出了基于Proteus的虚拟仿真实验教学改革方案, 是对现有教学模式的一种有益的补充。

关键词：实验教学,Proteus,虚拟仿真

参考文献

[1]朱清慧.Proteus教程—电子线路设计、制版与仿真[M].北京:清华大学出版社, 2008 (09) .

数字电路课程设计 第5篇

2.课程设计任务书（题目，设计要求，技术指标等）

3.前言（发展现状、课程设计的意义、设计课题的作用等方面）。3.目录

4.课题设计（⑴ 写出你考虑该问题的基本设计思路，画出一个实现电路功能的大致框图。

⑵ 画出框图中的各部分电路，对各部分电路的工作原理应作出说明。⑶ 画出整个设计电路的原理电路图，并简要地说明电路的工作原理。⑷ 用protel画原理电路图。

(5)用Multisim或者Proteus画仿真图。

5.总图。

6.课题小结（设计的心得和调试的结果）。7.参考文献。

二、评分依据：

①设计思路，②单元电路正确与否，③整体电路是否完整，④电路原理说明是否基本正确，⑤报告是否清晰，⑥答辩过程中回答问题是否基本正确。

三、题目选择：（三人一组，自由组合）（设计要求，技术指标自己选择）

1、基于DC4011水箱水位自动控制器的设计与实现

水箱水位自动控制器，电路采用CD4011四与非门作为处理芯片。要求能够实现如下功能：水箱中的水位低于预定的水位时，自动启动水泵抽水；而当水箱中的水位达到预定的高水位时，使水泵停止抽水，始终保持水箱中有一定的水，既不会干，也不会溢，非常的实用而且方便。

2、基于CD4011声控、光控延时开关的设计与实现

要求电路以CD4011作为中心元件，结合外围电路，实现以下功能：在白天或光线较亮时,节电开关呈关闭状态,灯不亮；夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态，当有人经过该开关附近时，脚步声、说话声、拍手声等都能开启节电开关。灯亮后经过40秒左右的延时节电开关自动关闭，灯灭。

3、基于CD4011红外感应开关的设计与实现

在一些公共场所里，诸如自动干手机、自动取票机等，只要人手在机器前面一晃，机器便被启动，延时一段时间后自动关闭，使用起来非常方便。要求用CD4011设计有此功能的红外线感应开关。

4、基于CD4011红外线对射报警器的设计与实现

设计一款利用红外线进行布防的防盗报警系统，利用多谐振荡器作为红外线发射器的驱动电路，驱动红外发射管，向布防区内发射红外线，接收端利用专用的红外线接收器件对发射的红外线信号进行接收，经放大电路进行信号放大及整形，以CD4011作为逻辑处理器，控制报警电路及复位电路，电路中设有报警信号锁定功能，即使现场的入侵人员走开，报警电路也将一直报警，直到人为解除后方能取消报警。

5、基于CD4069无线音乐门铃的设计与实现

音乐门铃已为人们所熟知，在一些住宅楼中都装有音乐门铃，当有客人来访时，只要按下门铃按钮，就会发出“叮咚”的声音或是播放一首乐曲，然而在一些已装修好的室内，若是装上有线门铃，由于必须布线，从而破坏装修，让人感到非常麻烦。采用CD4069设计一款无线音乐门铃，发射按键与接收机间采用了无线方式传输信息。

6、基于时基电路555“叮咚”门铃的设计与实现

用NE555集成电路设计、制作一个“叮咚”门铃，使该装置能够发出音色比较动听的“叮咚”声。

7、基于CD4511数显八路抢答器的设计与实现

CD4511是一块含BCD-7段锁存、译码、驱动电路于一体的集成电路。设计一款基于CD4511八路抢答器，该电路包括抢答，编码，优先，锁存，数显和复位。

8、基于NE555+CD4017流水彩灯的设计与实现 以NE555和CD4017为核心，设计制作一个流水彩灯，使之通过调节电位器旋钮，可调整彩灯的流动速度。

9、水位指示的设计与实现

电路的功能是检测容器内的水位。把探头分别装在容器的底部、中部和顶部。通过3根导线与电路板连接，而3个LED分别代表不同的水位。

10、基于数字电路双向炫彩流水灯的设计与实现

电路由无稳态多谢振荡器、可逆计数器、三八线译码器和发光二极管组成；实现流水灯正反向循环旋转。

11、基于数字电路六位数字钟的设计与实现

设计一款纯数字电路打造的6位数字时钟。数字钟是采用数字电路对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。

12、八路声光报警器的设计与实现

八路声光报警器中八位优先编码器CD4532将输入D0~D7的八路开关量译成三位BCD码，经BCD锁存/七段译码/驱动器CD4511译码，驱动共阴极数码管显示警报电路0—7，路输入开关中的任一路开路，显示器即显示该路号，发出数码光报警；同时优先编码器CD4532的GS段输出高电平，使开关三极管饱和导通，启动声报警电路工作。声报警电路由时基集成电路NE555和六反相器CD4069组成。

13、基于CD4060梦幻灯的设计与实现（基于proteus仿真）

设计一款电路，使其具有多种美丽的声光效果，三种颜色的LED随机组合，五彩斑斓，配有生日快乐音乐芯片，闪光的同时有生日快乐音乐播放，蜂鸣器发生，音乐芯片直接可以装到电路板上，备有电源开关，方便控制，可以外接交流电源或电池。可作生日礼物相送。

14、变音警笛电路的设计与实现 设计一款电路，该电路采用两片NE555时基集成电路构成的变音警笛电路，能发出“呜-哇-呜-哇”的警笛声。

15、魔幻LED摇摇棒的设计与制作

“摇摇棒”是一种利用我们的“视觉暂留效应”工作的高科技电子玩具。接通电源后，它上面的一列LED（发光二极管）不停地闪烁，当你摇动它时，会看见空中梦幻般的浮现一个个笑脸、爱心等图案或者文字。“摇摇棒”使用了一块单片机。通过编写程序，在它内部存储若干幅图形和文字，用一只轻触按钮来选择要显示的内容，并且使用一只动作传感器开关来确保显示正常。

16、基于数字电路NE555、CD4017LED骰子的设计与实现

由555组成的多谐振荡器和CD4017十进制计数器／脉冲分配器构成。7个发光二极管模拟骰子的点数，当按下按钮1秒以上，骰子上的发光二极管高速循环点亮，之后循环速度越来越慢并最终随机停止于某个点上。

17、数显计数器的设计与实现

不需要编程的计数器模块，有3个数码管显示，使用14553和14511芯片进行控制驱动。

18、基于555简易催眠器的设计与制作

时基电路555构成一个极低频振荡器，输出一个个短的脉冲，使扬声器发出类似雨滴的声音

19、基于数字电路电动机转速表的设计与实现

在电动机转动时，人眼无法统计电动机单位时间转转的圈数，即使电动机每秒钟只转动几圈，我们也无法准确的数数来得到电动机每分钟的转动圈数。设计一款电动机转速表来计数，最大可以显示999，如果需要显示更大的数字，还可以自行增加CD40110和数码管，每增加一级，计数可增大10倍再加上9。

20、基于CD4011路灯开关模拟电路的设计与实现

从节约用电的角度出发，路灯开关在每天傍晚时全部灯亮，后半夜行人稀少，路灯关掉一半，第二天清早路灯全部关闭。

21、数字秒表的设计与实现

单稳态触发器，时针发生器及计时器，译码显示单元电路的应用

22、基于CD4011声光控带灯头开关的设计与实现

开关选用CD4011集成块为延时电路，选用1A单向可控硅以及性能稳定的光敏电阻和优质的驻极体组成的声光控动作电路

23、基于数字电路两位计数器的设计与实现

两位自动计数器两位数码管自动显示0-99,数字可清零。电路主要由NE555,4518,4511实现。上电后,电路自动计数.由0增至99,不断循环计数.24、数字频率计的设计与实现

电路通过时基电路NE555，十进制计数/译码器CD4017，六与非门CD4011，十进制计数/译码/锁存/驱动器CD40110以及两个共阴数码管实现被测信号频率测试。

25、基于数字电路自动温控报警电路的设计与实现

现实生活中，常常需要进行温度控制。当温度超出某一规定的上限值时，需要立即切断电源并报警。待恢复正常后设备继续运行。设计一款温度控制电路，电路采用LM324作比较器，NE555作振荡器，十进制计数/译码器CD4017以及锁存/译码/驱动电路CD4511作译码显示达到上述要求。

26、基于数字电路两位自动计数器的设计与实现

两位自动计数器两位数码管自动显示0-99,数字可清零。电路主要由NE555,4518,4511实现。上电后,电路自动计数.由0增至99,不断循环计数.数字上升速度快慢由NE555振荡频率决定.S1为计数清零按键.NE555构成时钟信号发生器,CD4518为二/十进制加法计数器,CD4511为译码驱动器,调节R17可调节NE555的振荡频率.C1为充放电电容,电容容量愈大,充电时间愈长，则振荡频率愈低。

27、基于数字电路数字显示频率计电路的设计与实现

电路通过时基电路NE555，十进制计数/译码器CD4017，六与非门CD4011，十进制计数/译码/锁存/驱动器CD40110以及两个共阴数码管实现被测信号频率测试。

28、基于CD4017流水灯的设计与实现

CD4017流水灯由555组成的多谐振荡器和CD4017十进进制计数/译码电路组成。

29、基于CD4017六路回闪灯的设计与实现 电路通电后，六个发光管先依次点亮，再全部熄灭，然后反方向依次点亮，完成一个循环，接着进行下一个循环。电路由555组成的多谐振荡器和CD4017十进进制计数/译码电路组成。

30、基于CD4017摩托车闪灯的设计与实现

电路由多谐振荡电路和CD4017构成，实现三组发光管循环显示。

31、基于CD401712路回闪灯的设计与实现

电路由555组成的多谐振荡器和CD4017十进制计数/译码电路构成。

数字电路课程教学 第6篇

关键词：分层教学 数字电路与系统 横向分层 纵向分层

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（a）-0139-02

目前，国内很多高校都尝试在不同课程中实施分层教学，并收到了良好的教学效果。大连理工大学城市学院面向三本招生，生源层次不一，学生学习水平不一，若仍采用传统“一刀切“的课堂集体授课的方法，必将无法区分学生层次，严重影响学生的培养质量。因此，我院自2009级学生开始实施分层教学。该文以大连理工大学城市学院为例，重点研究了在数字电路与系统课程中实施分层教学的探索和实践。

1 横向分层

横向分层，是指同一门课程在不同层次学生之间分层，在我院，学生以A、B班的形式分层上课。横向分层的主要实施如下。

1.1 教材分层

由于A、B班学生的学情不同，若采用同样的教材，则不能充分体现分层教学的思想，故在我院数字电路与系统课程中，A班同学前后采用过王毓银主编的《数字电路逻辑设计》一书（高等教育出版社）、康华光主编的《电子技术基础-数字部分》（第五版，高等教育出版社），这两部教材都是国内数字电子技术领域的经典教材，也是国内多数高校，尤其是重点高校研究生招生考试的指定教材。B班同学采用北京邮电大学出版社唐志宏主编的《数字电路与系统》一书，概述内容简练，理论和实践结合较为密切，适合应用型人才的培养。

1.2 大纲分层

A、B班数字电路与系统课程采取不同的教学大纲，A班教学大纲充分体现研究型人才培养的特点，B班教学大纲则体现了应用型人才培养的特点。以本课程第三章集成逻辑门为例，A班要求掌握CMOS基本逻辑门和TTL基本逻辑门的电路结构、工作原理和特性参数，以达到培养学生自行分析、设计和应用类似电路的目的，B班对这些内容仅要求达到“了解”的程度，而在集成逻辑门的实际应用方面（如CMOS电路和TTL电路的接口问题）提出了更高的要求。

2 纵向分层

纵向分层，是指同一个教学班内再将学生和教学内容划分为不同层次，根據实际情况实施教学。

2.1 同一教学班中学生的再分层

即便在同一个教学班，学生的学情也不尽相同，学生的学习能力、理解能力也是参差不齐的，故需要任课教师通过各种途径，充分了解学生的基本状况，这也是能否有效实施分层教学的基本。以我院2012级数字电路与系统课程A班来讲，本班共98名学生，来自于电子、自动化、电气工程、通信工程等4个专业，并不均匀地分布在14个班级，涉及到14个班导师和4个辅导教师。因此，任课教师在课外花了大量时间，与班导师、辅导教师以及前续模拟电子电路课程任课教师展开调查和交流，争取做到对绝大多数学生的基本学情掌握第一手的资料，在正式开课之前做到心中有数。由于本文作者除了担任数字电路与系统A班的教学任务之外，还担任了数字电路实验、数字电路课程实践、电路理论及实验、模拟电子电路理论及实验、模拟电子电路课程设计等课程教学任务，与学生在不同学期、不同课程之间经常“不期而遇”，有着广泛的学生基础，与学生之间建立了互相信任的和谐师生关系，故在数字电路与系统课程开课之前，就已经很好地掌握了该教学班的基本情况，学生的层次水平已然做到心中有数。

2.2 教学内容的分层

同一门课程的教学内容要自成体系，又要区分层次，这也是分层教学理论提出的基本要求。在确定数字电路与系统教学内容的同时，也要清晰地区分教学内容的层次，并将这些信息准确地传达给学生。以本课程第五章“锁存器和触发器”为例，将教学内容区分为基本概念、原理、方法及应用三个层面，基本概念中，又按照教学要求区分为掌握、理解和了解三个层次，例如基本概念里将“锁存器、触发器、现态、次态”等划分为需要掌握的内容，将“双稳态、触发方式、空翻”等划分为需要理解的内容，将“介稳态”划分为需要了解的内容。

2.3 授课策略上的分层

课堂授课的分层策略对教师提出了更高的要求，要想达到课堂分层教学的良好效果，教师可以从以下几个方面实施：

（1）在授课过程中，将教学内容之间的层次关系，准确无误地传递给学生。教师可以通过讲解时间的长短、是否有配套实例、是否有提问和讨论环节、语音语调的变换等方式达到这一目的，万万不可采用“这些内容是重点，考试一定会考”、“这些内容不重要，考试不考，不讲了”等等此类生硬的话语。

（2）精心设计提问环节。课堂提问是提高师生互动的有效方法，教师在提问之前，一定要准备好需要提问的问题、准备提问哪个层次的学生，甚至要想好如果学生回答不上来应该怎么应对等。

（3）采用多媒体课件和板书有效结合的授课方式，基本内容和重点内容要精讲，提高和创新内容根据学生的理解和接受程度选择性讲解。在教学内容讲解时间的安排和授课时的语音语调来向学生传达不同层次的信息。

2.4 作业的分层

课后作业的选取也要恰当分层，数字电路与系统课程的作业选取分为三个层次：基本题目、提高题目和创新题目。基本题目帮助学生复习和巩固基本知识点，提高题目帮助学生自我检查学习效果，创新题目帮助学生激发学习热情。以数字电路与系统第六章“时序逻辑电路”为例，基本作业为时序逻辑电路的基本概念题，提高作业为同步时序逻辑电路的分析题目，创新作业为“任务驱动型”作业：利用D触发器设计一个四路抢答器，要求学生在课后自己查阅相关资料、选择器件、确定电路结构、到实验室搭建测试电路。实践证明：恰当选取分层作业，既可以帮助学生梳理知识结构，又能帮助学生将理论和实践很好地结合起来，最终达到学以致用的目的。

2.5 考核的分层

考核是考察学生学习效果的重要环节，如何做到科学考核也是分层教学中需要重视的问题。2013年秋季学期数字电路与系统A班学生中分层考核主要分为两个环节：平时测验和期末考试，分层考核主要体现在考察内容的分层上，教师在选取考察内容时，要遵循“基础-提高-选拨”的原则，确保既能保证大部分学生通过，又能将学习优等生区分出来，这三部分内容的比例掌握在8∶1∶1或者7∶2∶1均可。

3 结语

综上所述，在大连理工大学城市学院数字电路与系统分层教学的研究和实践中，主要探索了横向分层和纵向分层的实施方法，通过与学生进行各种形式的沟通和交流以及期末考试卷面成绩分析，分层教学在本课程的教学中收到了良好的教学效果。

参考文献

[1]周光明，彭红军.尊重差异，因材施教，构建“和谐”教学新模式[J].中国大学教学，2007（6）.

[2]王旭明.分层教学模式的实验研究[J].学科教育，2002（2）.

[3]曹骥.独立学院分层教学的实践与探讨[J].中国成人教育，2007（4）.

数字电路课程教学 第7篇

一、教学内容的改革

数字逻辑电路涉及的内容说多不多, 归根结底就是要能合理利用芯片来实现某些功能。

但要做到这点就需要对数字电路基础的东西烂熟于心, 而这需要大量的时间才能实现。在目前教学课时不断缩减的形势下, 合理地选择教学内容就变得尤为重要。

1、以够用为度

数字电路的内容说多不多, 但如果要深入了解的话, 也不少。所以在教学时要明确教学目标, 教学内容要有所取舍, 同时也可以根据大纲来确定教学的程度。比如逻辑门一章, 学生只需要会使用逻辑门就可以了, 对逻辑门内部是如何利用二极管三极管来实现对应的功能就不需要详细讲解了。目前, 大规模集成电路的使用是数字逻辑电路应用的主流, 所以教学应以集成电路为主, 例如现在的大赛经常会使用到的555定时器, 这一部分内容就可以重点讲解。

2、引入新知识

现在我们使用的数字电路教材大部分是几年前的版本, 随着信息化的快速发展, 数字电路的集成度越来越高, 新技术不断涌现, 现有的教材就相对滞后。所以一方面我们教学时要把新技术和新内容不断地注入到课程中去, 另一方面也要考虑到, 技术在不断更新, 我们教给学生的永远不可能是最新的, 所以还是要努力培养学生的学习兴趣, 在教学时还可以引入数字电路仿真软件Multisim的内容, Multisim是一种非常实用的电子设计和仿真软件, 使用Multisim可以把许多抽象的内容变得直观, 可以即时看到实验结果, 加强学生对数字逻辑电路分析和设计的能力。

二、教学模式的改革

目前大部分学校仍采用传统的教学模式, 即教师先进行理论讲解, 然后通过作业进行知识点的巩固, 最后的实验环节通常是一些简单的验证试验。这样的教学模式针对基础知识的掌握确实很有帮助, 但随着教学内容的深入, 显然原有的教学模式需要一些改变了。

1、学的明明白白

理论内容的授课模式通常是老师教什么, 课本上有什么, 学生就学什么。这种填鸭式的教学模式造成的局面就是学生缺乏主动性, 在很被动的接收知识。我们授课时就要让学生学得明明白白的, 今天讲什么内容, 为什么要讲这一部分内容, 通过这一部分内容的学习, 我们可以解决什么样的问题。这个部分应该在一开始上课的时候就要和学生讲清楚, 学生明白了自己为什么要学的这个问题后, 会学习的更为主动。

2、增加实验环节

数字逻辑电路是一门实践性很强的课程, 所以实验环节是很重要的一部分, 应该占用一半甚至一半以上的课时。通过实验, 可以增强学生的学习兴趣;通过实验, 可以验证学生的掌握程度;通过实验, 可以加强学生解决问题的能力。只有当他们能够独立完成实验时, 我们才能说是真正掌握了数字逻辑电路。

实验的安排应该从易到难、按部就班。一开始我们还是需要一些验证实验来巩固学生对基础知识的掌握, 比如对集成电路芯片各引脚的使用。在学生基本掌握数字电路基础知识和基本技能之后, 就可以在教师指导下按课题要求自行查找资料, 独立完成电路原理图及接线图的绘制;考虑到学生的依赖性, 可以安排两人一组。实验中如果出现问题, 也可以让他们自行讨论解决。学生一时无法解决的问题, 可由指教师适当点拨, 启发引导。数字逻辑电路的两个重点就是组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计, 这两部分可以着重花时间进行训练。

3、改变考核方式

考核是对学生阶段性学习成果的检验, 是教学过程的一个重要的辅助手段, 我校的考核方式还保持原有传统, 以笔试为主, 实验在总成绩中占的比重较少。这种考核方式很难测评出学生的实际能力, 不能充分调动学生的积极性, 也不符合转型后教育目标的需求。因此对考核方案可以进行改革。笔试的成绩依然重要, 可以占到50%的比重, 但平时实验的表现也不可小觑应该也占到一半的比重。实验的这一半中有可以分几点考虑:

(1) 实验时的态度

态度决定了学生学习的积极性, 有些学生可能实验到最后并不能成功, 但他很努力地在做实验, 在想办法解决, 这是值得肯定的。

(2) 实验的结果

实验的成功与否取决于学生对课本知识掌握的程度, 所以这一点也应该占一定比例。

(3) 创新性

在实验时学生所表现出来的创新思路或者创新设计等扩展加分。

总之, 数字逻辑电路是一门与电子技术发展紧密相关的课程, 如何在有限的授课时间内, 使学生积极主动的参与到学习实践中来, 能够很好的掌握授课内容, 更好的体现学生的主体地位, 还需要我们在教与学的过程中不断总结。教学改革是一个长期过程, 需要在实践中不断的深入与完善, 以适应社会对高素质人才的需求。

参考文献

[1]孙建伟:《〈数字逻辑电路〉课程教学改革与时间》, 《教学研究》, 2011 (7) :51。

非电类数字电路课程创新教学研究 第8篇

一、传统教学中存在的问题

1. 学校不重视

根据本人的经验, 学校每个学期中期都要进行期中教学检查, 即从每个班抽查几名学生进行座谈, 了解各门课程的教学情况, 座谈后学院会把学生的意见反馈给相关的老师。但在我带非电类课程期间, 我从未收到过学生反馈回来的意见, 除非我自己在课堂上组织学生给我提意见。另一方面, 目前从国家到学校的各个学院都在积极倡导课程改革, 我们院电类的电子技术课程及实验的改革也在如火如荼的进行着, 但非电类数字电路课程的教学及实验仍延续着传统的教学方法, 没有什么变化的迹象。同其他课程一样, 非电类的数字电路教学基本上处于开课院系和上课院系两不管的境地。

2. 学生没兴趣

虽然很多院系的相关专业都把数字电路作为一门必修课程, 但相比专业课来说, 非电类的学生对该课程的兴趣不高, 觉得该课程与自己的专业没有太大的联系, 工作后也没什么用处。

3. 教师的积极性不高

因学校不够重视, 非电类数字电路课程的教学没有受到很好的监督, 教师压力不大。同时, 非电类的学生相比电类的学生来说电路方面的基础知识不好, 学习起来有点吃力, 再加上他们并不重视该课程的学习, 对其没有太大的兴趣, 因此, 课堂上学生的积极性不高, 与老师的互动较差。这些都影响了大部分教师的教学积极性。

二、改变非电类数字电路课程教学的几点思路

1. 让学生关注数字电路课程的学习

(1) 教师在上一个专业的数字电路课程前, 先了解该专业的学生要学习哪方面的专业课, 找到该课程与学生的某些专业课的知识交叉点。提前告诉学生数字电路这门课程与哪些课程相关联, 是学习哪些专业课程的基础。比如笔者这两年都从事的是机械专业的数字电路课程的教学, 该专业的全称是机械设计制造及其自动化专业, 主要是培养具备机械设计制造基础理论和较强计算机应用能力的高级工程技术人才。该专业设置三个培养方向:机电一体化、机械设计制造、汽车工程。毕业生可从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面的工作。该专业的主要专业课程包括:理论力学、材料力学、画法几何与工程制图、机械原理、机械设计、电路分析、电子技术、机电传动与控制、计算机接口技术、计算机控制技术、现代制造系统及技术、机器人技术基础、测试传感技术等。其中机电传动与控制、计算机接口技术、计算机控制技术、现代制造系统及技术、机器人技术基础、测试传感技术这些课程都与数字电子技术有一定的关系。一般情况下, 只要是计算机、控制或者接口方面的课程都涉及到硬件电路, 都会与数字电子技术相互关联。

(2) 在教学的过程中, 经常把理论知识与生活中相关的知识结合起来, 以体现该课程的应用价值。理论学习的目的就是为了应用于实践, 将理论与实践相结合, 能使学生更清楚地了解学习这门课程的目的和意义。例如:当我们讲到基本逻辑门时, 数字钟闹铃的原理就是利用设定的闹铃时间产生控制信号选通与门, 使输入端的铃声信号输出, 从而驱动喇叭发出闹铃声的。

(3) 告诉学生该课程在研究生考试中的重要性。电子技术 (模拟数字部分) 是很重要的专业基础课, 每年都有不少专业把电子技术作为初试科目, 例如光学工程, 电机与电器, 物理电子学, 控制科学与工程, 机械电子工程, 仿生技术, 水声工程, 电力电子与电力传动, 交通运输工程等。而这些专业所用的试题非常相似。只要学好数模电, 就算学生不喜欢自己原来的专业, 选择余地也是很大的。因此, 对于有考研意向的同学来说更要注重该课程的学习。

2. 科学安排教学内容

随着微电子技术和信息处理技术的飞速发展数字电路和数字系统发生了很大变化, 为了适应现代电子技术和社会发展的需求, 电类的数字电路教学大纲及教学内容已发生了很大的变化。其变化主要体现在删除了一些较为过时的教学内容, 增加了实用数字系统设计, 数字系统和电子设计自动化以及可测试性设计等反映当代数字电子技术发展水平的教学内容。同样非电类的数字电路教学内容也要体现内容的先进性, 在数字电路的教学中应增加电子设计自动化 (EDA) 和现场可编程门阵列 (F P G A) 等以反映当代数字电子技术发展水平的教学内容。但非电类数字电路教学更应该体现出与该专业相关课程的结合性及与研究生考试大纲的结合性。在教学过程中, 应增添数字电子技术在该专业领域的应用前景及应用范围, 特别要加大应用实例的介绍, 在内容安排上应详细讲述考研要求的内容。如组合逻辑电路的分析与设计和时序逻辑电路的分析、计数器的设计等在研究生考试中非常重要的内容。

3. 改革教学方法和教学手段

教学方法的改革是进一步深化教学改革的突破口和切入点。教学方法主要体现在整个课堂教学过程中, 要彻底改革传统的满堂灌、填鸭式等陈旧的教学方法, 积极倡导先进的教育理念, 全面推行讨论式、互动式、案例教学和学习研究式等教学方法, 采用多媒体技术和计算机软件相结合的现代化教学手段。例如在课堂上采用EWB、Protel特别是Proteus软件绘制电路图并进行仿真演示, 以丰富课堂教学内容, 活跃课堂气氛, 提高课堂教学的实践性和应用性, 提高学生的学习兴趣和学习积极性, 克服以往课堂教学以教授为主, 学生被动听课, 缺乏积极性和主动性的局面。同时注重学生学习能力的培养, 教会学生学习的方法, 提高课堂教学的质量。

4. 改变实验方法

传统的非电类数字电路的实验内容非常少, 且全部是一些验证性实验。数字电路课程是一门实践性很强的课程, 数字电路课程的教学应当注重实践操作。理论来源于实际, 俗话说, 心想十遍不如手动一遍, 通过实际操作, 可以加强学生对实际电路获得第一认识从而激发兴趣。因此, 在改变数字电路教学方法的同时也应增加实验内容、改变实验方法。通过多做实验来改变非电类学生怕做实验、不会使用实验设备的状态, 在多做几个验证性实验后, 最后再增加一个音乐发生器或闹铃系统之类的趣味性很强的设计性、综合性的实验, 通过这样的实验, 以增强学生系统的概念, 熟悉小型数字系统的分析、设计方法和组装、调试过程, 进一步培养学生的动手能力, 加深对数字电路知识的理解, 从而提高学生的科学素养, 增强创新意识, 为后续专业课的学习和今后的工作打下良好基础。

三、结束语

数字电子技术是当今发展最为迅猛的学科之一, 已深入到许多专业。数字电子技术在非电类专业的教学中同样起着不可轻视的作用。改变传统的教学方法, 密切结合实际, 采用科学的教学方法从事非电类数字电路的教学是必然趋势。积极从事非电类课程教学的研究, 必将能使非电类课程的教学上一个更高的台阶。

摘要：根据从事非电类数字电路课程教学的经验, 指出了传统非电类数字电路课程教学中存在的学校重视程度不够、学生兴趣不浓、教师积极性不高等问题, 提出了调整教学内容、改变教学方法、教学手段和实验方法等改进非电类数字电路教学的几点思路。

关键词：非电类,数字电路课程,教学方法

参考文献

[1]孙丽君, 韩琳.数字电路课程创新教学研究与实践[J].光盘技术, 2007, 2, 61-62.

[2]张卫星.数字电路课程教学改革的探索[J].山西农业大学学报2006 (6) , 95-96.

[3]杨汉祥.数字电路课程交叉知识的教学研讨与实践[J].赣南师范学院学报, 2005, 6, 107-109.

数字电路课程教学 第9篇

数字电路作为电子、计算机、通讯等专业的专业基础课, 在各个专业中都有着很重要的作用, 但是随着计算机技术、微电子技术的快速发展, 传统的数字电路课程的教学内容和教学方法已经不能满足技术发展的需求。因而及时更新教学内容, 改进教学方法就显得非常必要。经过长期的摸索, 结合实际教学工作中的体会, 本人认为利用EDA技术和FPGA等可编程逻辑器件, 全面升级数字电路课程的课堂教学和实验教学, 培养学生学习兴趣, 提高学生的动手能力是完全可行的。从实际教学中的应用情况来看, 也是卓有成效的。

2、数字电路的课程性质

数字电路是电子类、计算机类等多个工科专业的专业基础课。该课程在介绍有关数字系统基本知识、理论和相关电路知识的基础上, 重点讨论数字系统中各种逻辑电路分析与设计的基本方法。这门课的教学目标是:使学生了解组成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;能针对客观要求, 进行逻辑抽象, 设计具有相应功能的逻辑电路, 为日后的专业课和工作打下扎实的基础。

数字电路同时又是一门实践性很强的课程。课堂教学的内容需要学生亲自动手实验, 在动手实验的过程中对所学知识进一步加深理解, 提高对知识的运用能力。这就决定了数字电路教学必须重视实验教学。实验教学不再是课堂教学的补充, 而是真正提高教学质量、提高学生素质的至关重要的一个环节。

3、传统教学过程中存在的问题

首先是教学内容陈旧。现在的大学生在学习过程中, 非常关注自己学到的知识的实用性, 如果所学知识陈旧, 对于学生来说是没有吸引力的, 学习兴趣匮乏, 学习积极性低下是很难避免的。相对目前的实际应用, 传统的数字电路教学在内容上是非常陈旧的。很多教材和课堂教学仍然以十几年前的内容, 以74系列芯片为主, 但是在实际应用中, 这样的设计方法早已被淘汰。因而需要及时更新数字电路课程的教学内容, 使学生所学知识学有所用。这是教学的要求, 也是技术发展的要求。

其次是教学方法, 特别是实验教学方法与实际应用的要求严重脱节。由于教学内容和相关设备都沿用几年前甚至十几年前的, 都是以芯片讲解为中心, 实验教学大都是对芯片功能进行验证。很多高校数字电路实验设备包括我校仍然延用老式实验箱, 即由固定数字电路芯片搭建的实验, 学生只能按教科书设计的实验按固定的套路做固定的实验。而且还有一个很严重的问题就是, 在实际教学中, 由于实验设备接插件接触不良, 导致学生做实验过程中, 有一大半的时间花费到了如何正确接线和排除故障的环节中。这样的实验不但不能激发学生的学习兴趣, 还会阻碍学生进一步探索。相反, 在实际项目中是以设计目标为导向的, 实际应用是以如何解决问题为目标的, 而不是如何使用一款芯片。实验教学方法与实际应用严重脱节也是导致学生学习积极性普遍不高的一个很重要的原因。

4、利用EDA技术积极改进数字电路课程教学的几点思路

实际应用中, 可编程逻辑器件作为当前数字设计的主流器件, 已经大量应用于数字电路和数字系统中, 使用FPGA对加快、便利、扩展开发设计有着较明显的优势, 这就是MCU+FPGA的设计风格流行的原因。

EDA技术逐渐成为现代数字系统设计的主要方式和重要手段, 如MAX+PLUSII以及Quartus II就是Altera推出的较为成功的EDA软件。依靠EDA软件, 使得工程设计者脱离硬件的干扰, 使得设计直接通过仿真即可获得, 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, 只要教学方法得当, 再配之以合适的基于FPGA的数字电路教学实验设备, 就可以极大的激发学生的学习兴趣和积极性, 从而大大提高学生的实际动手能力和创新能力。下面就本人在实际教学中的几点体会谈谈如何利用EDA技术改进数字电路教学:

4.1 利用EDA技术更新教学内容和实验设备, 激发学生学习兴趣

学生学习过程中最好的老师就是兴趣, 因而如何提高教学质量最先考虑到的就是如何激发学生的学习兴趣。学习兴趣的培养要和当前学生的思维现状结合起来考虑。相信很多教师在实际的教学工作中都有这样的体会, 现在的学生非常关心学到的知识能做什么, 能多大程度的提高自己的竞争力。如果老师不能够很好的回答这个问题, 学生缺乏学习兴趣、甚至有抵触情绪就不难理解了。

前面说到目前数字电路课程的教学仍以74系列以为主, 内容陈旧。这并不是说应该在教学中完全摒弃这些基本器件, 而是应当从以器件教学为中心, 向以应用设计教学为中心转变。可以选取典型的几种基本器件为例做简单介绍, 然后采用实例教学的方式, 将这些器件学懂, 学活, 并且在设计中灵活的应用, 只有这样才可以真正的提高学生的实际动手能力。

为此我们设计了基于FPGA的数字电路教学实验平台, 将传统的实验和新型的综合实验相结合, 将传统的实验内容用新的工具、新的设计方法展现出来, 并且配备相应的拓展实验, 学生可以在完成芯片功能验证的基础上, 做一些实验课程之外的实验, 多种途径积极探索解决问题的方法。发挥自己的想象力和主观能动性, 综合运用所学知识来做出很多连老师都感到很意外的综合实验, 这些都源自采用FPGA的教学平台优越的可配置性。

4.2 利用EDA技术改进教学方法, 激发学生学习的主动性

传统的教学方法大都停留在以器件为中心的模式, 不能够做到以实际应用为中心。主要原因是传统的实验设备根本不支持根据实际应用来配置, 而只支持固定的几个验证性的实验。利用EDA技术和FPGA就可以完全打破这种局面, 充分利用FPAG的可配置性, 配合适当的外围电路可以做出多种不同的应用。下面以数据选择器的教学为例做简单介绍:

数据选择器一般以74151作为例子, 当把芯片基本原理介绍过后, 对照74151的功能表, 学生表示很难理解其原理, 亦怀疑这个器件的用途。这个时候如果告诉他们学会这个器件可以自己设计一个播放音乐的逻辑电路通过蜂鸣器播放, 学生都将兴趣大增。

然后把各音阶对应的频率在PPT上列出来, 告诉他们假定已经对晶振分频分成表中对应的21个频率, 选出中音的"哆来咪发唆啦西"7个音阶分别接到74151的其中的前7个数据输入口D0~D6, 提示他们在A2~A0假定输入为0, 放出去的是那个音阶, 输入为1时……最后告诉他们, 如果在A2~A0连续以一秒的间隔分别输入0~7的数, 则蜂鸣器播放出连续的"哆来咪发唆啦西", 这个时候学生就很容易理解数据选择器的用法了。

在此基础上可以继续启发他们, 向他们提出几个问题:

1.如果需要播放21个音阶该怎么办?

学生努力思考, 并去阅读数据选择器的扩展一节。

2.如何用一个输入作为控制音乐播放的开关?

学生很快就发现输入线/G可以作为开关。

经过这样的启发教学, 很多学生都可以做出自己的"音乐盒", 既掌握了数据选择器的用法, 又进一步熟悉了分频电路的实现, 可以综合运用以前学过的知识, 同时拓展了知识面。以此我们可以看出, 以EDA技术为工具, 对学生加以适当的引导, 就可以有效激发学生学习的主动性, 从而大大改善教学效果。

4.3 利用EDA技术改进数字电路课程设计, 培养学生的创新能力

课程设计是学生在掌握该学科的基本知识和方法之后的起点较高的实践机会。一般来讲课程设计是学生一学期所学知识的综合过程, 要用到比较多的知识点, 而这些在传统的教学实验环境中是难以支持的, 基于EDA技术和FPGA的教学平台却以其可配置性, 对众多知识点的综合提供了很好的支持。课程设计阶段, 如果教师正确的加以引导, 给出一些趣味的、有一定挑战性的课题给学生, 可以更大程度的发挥学生的主观能动性, 并在这个过程中培养他们的创新能力。以本人教学过程实践为例, 到了毕业设计阶段, 很多同学在实验室做实验, 可谓废寝忘食, 这一点让老师也感到很意外。课程设计的作品有很多也是出乎老师的预料。很多老师都反映:现在的学生太难教。从这次教学过程中我得到这样一个结论:老师不能单单是讲课, 还要让学生积极参与, 要敢于给学生提出有一定挑战性的课题, 不要低估学生的潜力。

5、结论:

随着计算机技术和微电子技术的不断发展, EDA和可编程逻辑器件等技术也将逐步推进数字逻辑设计工作的革新, 作为电子、计算机等专业的专业基础课, 数字电路应该紧跟时代步伐, 以实际应用为导向, 全面推进各个教学环节的改革, 提高学生对知识的综合运用能力和创新能力。

参考文献

[1].李东生, 尹学忠.改革传统课程教学, 强化EDA和集成电路设计[J].实验技术与管理, 2005, 22 (4) :1-2, 5.

[2].李雪梅, 在数字电路教学中引入EDA技术[J].物理实验, 2004, 24 (5) :28.

[3].曾卫东, 张桥。深化实验教学改革, 促进创新嫩里的培养[J].实验技术与管理, 2005, 22 (4) :84-87

数字电路课程教学 第10篇

《数字电路》是一门发展迅速, 实践性和应用性很强的技术基础课程, 在教学中应以培养学生的综合工作能力、实际应用能力、创新能力为出发点, 具体从以下几个方面进行:

一、实现素质教育, 动手操作相结合的课堂教学

高职学生要有扎实的理论基础, 这是掌握高新技术的需要, 而扎实的理论基础不能单从书本上学, 还需通过实践来获得。如第三章门电路的教学, 如果单纯的在课堂讲授各种门电路的工作原理和逻辑功能及应用, 这样教学只能是纸上谈兵, 学生很难有感性认识, 很难想象出真正的门电路是怎么样, 更谈不上如何利用门电路进行简单的逻辑设计。因此, 应把这些内容放到实验室进行讲解, 使学生边听, 边理解, 边操作, 同时在教学中, 让同学们再做一些技能训练。这种边讲边练, 讲练结合的方法, 使理论和实践紧密结合, 融为一体, 从工程的角度出发培养学生的工程思维方法、工作方法和应用所学的知识解决实际问题的能力, 使能力培养贯穿于教学的全过程。

二、调动学生的学习积极性, 将各种能力的培养贯穿于课堂教学中

调动学生的积极性, 将各种能力培养贯穿于课堂教学中, 这是职业教育的需要。在课堂上, 可以采用讨论的方式, 将全班分成若干个小组, 对有代表性的问题以小组为单位进行讨论, 讨论后, 以每小组为单位派代表回答老师的问题。从而达到有目的、有计划地培养学生的分析解决问题能力、表达能力及团队协作能力。鼓励学生大胆地提出问题, 对有争议的地方由老师进行引导、补正。经过这一讨论, 学生的分析问题和表达能力都得到提高, 同时, 协作能力也大大加强了。对所学的知识不但加深了理解, 而且也留下了深刻的记忆。

三、教学方法要创新

传统的教学方法, 对学生掌握三基是有成效的, 但要使学生自觉地实践, 直至形成为第二本能, 则必须要有创新的教学方法。首先要端正学生的心态, 把学生从原来的要我学转为我要学。若要学生端正心态, 关键有两方面:一是培养兴趣。提高学生的学习兴趣, 克服思想惰性, 引导学生主动思维, 善于思维, 经常运用提问式、讨论式、发现式等教学方法。同时, 老师要精心设计问题, 提问要突出重点、难点以激发学生的强烈求知欲。这样, 既提高了学生的学习兴趣, 又营造了积极思维的气氛。二是培养学生自发式压力, 在课堂上让学生了解更多的实际工作流程、常识以及人才竞争对学生切身利益的影响, 让学生真正明白能者居上的道理, 从内心产生一种压力, 在没有任何督促的条件下自觉产生求知欲望。相应的教学方法应当包括到企业调查, 有条件的可以兼职, 了解学生想要的知识, 激发学习兴趣。

另一方面, 在教学中, 采用先进的教学手段, 改善传统的教学模式。教师应积极利用Internet网、电子阅览室、多媒体教室、CAI课件等先进设备来开发实践教学, 调动学生的积极性, 锻炼和培养学生的独立操作能力, 强化技能训练。

四、教学内容安排上, 加强实践教学, 实践教学与理论教学比例要合理

第一, 对该教材的章节进行调整。删去陈旧的、不实用的内容, 以形象、容易理解的方式编写教学讲义, 增强教与学的可操作性。特别对教材中的实验进行了改编, 把验证性实验改为设计性、试验性实验。

第二, 实践教学与理论教学要合理。对于数字电路这门实践性和应用性很强的课, 实践教学和理论教学的比例为3∶2较适宜。实践的比例过大, 理论基础知识又掌握不够, 不能指导学生的实践;理论比例过大, 学生达不到实际训练的效果。

第三, 在理论教学上, 突出基本理论、基本概念和基本分析方法, 回避了烦琐的集成电路内部分析和数学推导。比如, 在讲授逻辑门电路时, 重点讲授门电路的逻辑特性, 而对门电路的电气特性只作为一般了解内容, 着重讲述TTL, CMOS集成电路的外部特性和使用方法, 而对其内部电路只作一般介绍。

第四, 加强实践教学。加强教育与生产劳动相结合, 适当增加实验、实践教学的比重, 做到精讲多练, 保证实验、实践任务的完成。不断更新实验、实践的内容, 跟上科技发展的步伐;不断改进实验、实践的方式, 确保实验、实践目标的完全实现。让学生通过实践, 把所学的理论知识和技能在实践中加以深化, 学会把理论知识转化为实际应用技术, 获得丰富的实践经验, 培养学生把理论知识转化实际技术的应用、实践的能力。

五、创造良好的教学气氛, 提高教学效果

教学是双向的, 如果只是“满堂灌”是难以有好的教学效果的。特别是连续上几节课, 一定要留意学生的情绪变化, 适当调节课堂气氛, 可以用与专业息息相关、学生又感兴趣的信息或方式来调节课堂气氛, 这样可以使学生既轻松又额外学习到课本中学不到的知识, 开拓了学生的视野。

六、建立新型的师生关系

新型的师生关系是相对平等和互动的关系。教师可以是学生, 学生可以是老师, 对课堂上有争议的问题, 如果学生拥有比老师更有说服力的信息, 老师应该让学生上台, 充分发挥学生的创造性, 促使一同进步。这样才能体现学术的客观性和求实性, 才能体现学生的创新能力。

七、对原有的教学评价体系进行改革

在新的教学评价观的指导下, 对学生成绩的评价方式、内容等作了调整;在实验评分中, 增加了现场评分、完成选做内容加分等环节。

八、能够将所学过的知识综合起来应用于工作和学习中, 是所有学生必须具备的能力

在课堂上, 我将《数字电路》的学习与其他课程尽可能地结合在一起, 比如, 学生在进行技能训练时, 可利用“电子工作台” (EWB) 电子电路仿真软件完成数字电路的仿真技术训练, 为电子电路设计自动化作了入门知识的介绍, 提高了学生的计算机使用能力。

对于高职学生来说, 不仅要有理论知识, 还要有很强的实际操作技能, 要有能在一线组织生产, 并随时解决生产中出现的技术问题的能力。因此, 我要求学生在学完该门课后将自己所学过的知识贯穿起来, 针对自己所学内容做一个课程设计。如学完《数字电路》后, 要求学生做数字系统设计。如做数字秒表、智力竞赛抢答器、四路彩灯显示电路等。通过实际设计, 加深对所学知识的理解, 提高学生应用所学知识解决实际问题的能力。

参考文献

[1]杨志忠.数字电子技术.高等教育出版社.

[2]谭建生.数字电路与逻辑设计.电子工业出版社.

有关数字电路创新教学的思考 第11篇

【关键词】 数字 电路 创新 教学

前言：

21世纪是一个信息化的时代，这个信息化我们又称为是数字化时代，在当今的数字化的地球中，人们对数字化这个概念以及是很了解了，现在的人们已经是和数字紧密的联系起来了，像我们每一个人的身份证号码、手机号、银行卡号等等，现在的数字已经不完全是1、2、3了，他已经发展到了用数字标记以及管理社会。今后，我们的生活就是用数字代码来运用以及管理的，这些复杂的信息资料是可以用一些简单的数字来代替的，因此有了这些的基础就会给我们的生产以及生活带来很大便利，担任这项任务就是运用数字电路为基础的一些数据的采集以及分析等等管理系统。

1. 数字电路教学现状

1.1我们传统的数字电路实验教学是依照课程的顺序来进行开课的，就是根据实验的目的以及课程的设计实验等，这些都是围绕着一些基础的理论性的东西来设计的实验的，这样的实验一般是小规模的电路实验，大规模的实验是比较少的，同时也不会考虑到每个实验之间的连接，学生往往缺少大型数字电路实验的训练机会，这样都是不会培养出学生的综合能力。这样的实验是不会培养出当代高素质人才的，也不符合我国素质教育以及创新能力陪养的要求。现代的新型实验的实验结构这些都是在实验的内容上在不断的深化，而且还需要体现实验的系统性综合性和创新性。

1.2当前我们所开设的数字电路实验的一些基本的内容，几乎都是对某些理论性教学来进行的简单验证和基础实验的技能训练，在实验的内容上是很老化的，在手段的运用上也是比较单一的。以往传统的验证性实验虽然可以加深学生对理论知识的理解，但仍届于获取间接知识的渠道。当学生进行传统的验证性实验时知识结论已先入为主地占据了学生的头脑，当实验数据与理论不相符合时，学生往往不去追求事实的真相，而是违背认识以理论为本，去修正实验数据，重蹈理论第一的覆辙的规律。而高校人才的培养则应使学生通过实验亲身体验直接知识的获取，并从中接受和理解间接知识，真正懂得实践才是获取真知的主要渠道。

2. 数字电路的特点：

数字电路中只处理二进制中的“0”和“1”两种信号，“0”表示信号无，“1”表示信号有。从电路硬件这一角度上讲，电子电路中的元器件特别是三极管只工作在有信号和无信号两种状态，也就是数字电路中的三极管多伴工作在开关状态，不像模拟电路中的三极管工作在放大状态。数字电路是实现逻辑功能和进行各种数字运算的电路。数字信号在时间和数值上是不连续的，所以它在电路各只能表现为信号的有、无两种状态。数字电路中用二进制数“0”和“1”来代表低电平和高电平两种状态，数字信号便可用“0”和“1”组成的代码序列来表示。因此，学习数字电路首先要了解有关二进制数知识，否则对数字电路的分析将寸步难行。

3. 数字电路技术教学创新改革具体方案

3.1加强实验环节，培养学生分析、设计、组装及调试数字电路的基本技能。除了要求学生独立完成验证性实验和综合性、设计性实验外，还要求学生掌握小型实用数字系统的设计方法，能够独立的完成设计和调试过程，提高学习横的科学素养，增强创新意识，为后续专业课的学习和今后的工作打下良好基础。

3.2课程实验作为课程教学的一部分，起着巩固所学理论知识、培养动手能力的重要作用，实验教学改变了以验证理论实验为主的模式，硬件电路、基础实验到电子系统设计实验和创新实验的不同层次的实验。将电子设计竞赛等课外科技活动与实验教学紧密结合，注重培养学生的综合应用能力、工程实践能力和创新能力。实践环节以设计性为主，较好地培养了学生的动手能力与创新意识。通过更新实验内容、使实验和课程设计向综合性、设计性和开放性发展。课程设计题目多样性和自创性，针对不同层次的学生，提供多个可选择的设计题目，鼓励学生自创课题。课堂教学与课外教学相结合。利用我校多个实习基地，带学生到现场考察利用数字技术生产的各种通信和家电产品，通过对现场工艺文件和图纸资料的学习，进一步理解数字技术的应用，并引导学生提出自己的电路改进措施和方案。

3.3加强师资队伍建设。建设一支高水平的师资队伍不仅是搞好课程改革的前提，也似乎整个高等教育改革发展的重点和难点。为此，本课程在教学队伍组成上，注意选拔治学严谨，敬业奉献，热爱教育的教师承担教学任务。同时，定期开展教学研究活动，加强教学研究交流，为年轻教师制定切实可行的培养计划，配备教学经验丰富的指导教师。

3.4现代教育教学技术的使用。利用网络实施教学已经成为数字电路实验教学改革的内在需求。建立课程网站，充分发挥现代教育技术的优势，可以激发学生的学习兴趣和能动性。通过网站，可以为学生提供全部课题的相关资料、参考文献、网络实验内容，为学生的课前预习、课堂实验、课后总结和实验报告的撰写创造条件。学生还可以在网上进行虚拟实验解决实验室空间和时间有限的问题，将课堂进行有效的延伸。另外，网站还为教学交流提供了良好的环境，教师可及时发布教学信息，包括教学资料、教学安排、教学内容等，学生也可以及时反馈意见，教师进行在线辅导，拓宽了师生交流的平台。

3.5数字电路实验教材的建设。根据数字电路实验教学内容的改革，应该编写一套能体现现代教学思想和教学内容、体现数字电路实验教学特色的教材。以适用于不同的专业和不同层次的学生。在编写实验教材过程中，应明确教材使用对象所处实验技能训练阶段，引入新器件、新技术、新工艺和新方法。所选实验内容的次序及所选实验，教师都要反复验证过，以达到真正培养学生实验能力的目的。

结语：

总之，在数字电路的教学过程中，我们老师应该充分的加强对实验的教学，以及还有一些创新的教学方法，这些都会大大的提高我了学生的学习兴趣，进而使学生学习的效率得到了很大的改善，从而真正的达到了掌握这门课程教学的目的。

参考文献：

[1] 罗亚辉 李旭 康江 匡迎春.论电子学实验教学与创新能力的培养口[J].夸目科苑.2008.01.

[2] 熊娟 张晓伏.谈数字电路实验教学的改革[J].天中学刊.2010.04.

[3] 张兢 李成勇 李雪梅 徐伟.基于虚拟仪器技术的数字电路实验系统的设计与实现[J].重庆理工大学学报（自然科学）.2010.06.

数字电路课程教学 第12篇

关键词：计算机专业,课程教学,教学方法,思维方式

《数字电路与逻辑设计》课程是计算机专业的一门专业基础课程, 也是主干课程, 是《微机原理》、《单片机及接口技术》、《计算机组成原理》等课程的先导课程, 在整个计算机硬件相关知识学习中具有重要的地位。其教学目的是引导学生了解计算机硬件的组成、掌握硬件的工作原理、进行计算机硬件的电路分析与设计等等。因此, 这门课程的教学中理论性和实践性要求都非常高, 如何提高教学质量, 培养出具有创新精神和创新能力的合格人才, 是我们在教学方法探讨中要解决的首要问题。

一、独立学院计算机专业《数字电路与逻辑设计》课程教学存在的主要问题

(一) 学生因其基础较差, 对课程的地位认识不够。

独立学院计算机专业的学生因其基础较差, 对计算机科学知识体系缺乏整体把握, 还没有一个完整的专业概念。因此, 往往对电路方面的课程没有兴趣或缺乏重视, 并且缺乏相应的扎实的电路基础知识。所以, 当其接触到《数字电路与逻辑设计》这门课程之后, 想要学好但又觉得心有余而力不足, 有一种使不上劲的感觉。

(二) 因独立学院沿袭了母体学校的教学方案和教学大纲, 教材内容理论性太强, 知识陈旧, 不适宜于独立学院学生。

很长时间里, 独立学院的计算机专业《数字电路与逻辑设计》的课程基本上沿用母体学校的教学方案和教学大纲, 多采用电气信息类专业的《数字电路》课程的教材, 教学内容系统性和理论性较强, 理论偏多偏深, 不适宜于独立学院学生。加之, 随着计算机、微电子等技术的迅速发展, 数字设计的规模也越来越大, 仅介绍这些传统的中、小规模集成电路设计的传统技术方法显然不符合当前发展的需求。

(三) 实践教学环节设计不适宜。

一般说来, 本门课程都开设有与之相应的实践实验课程, 但是从其实践教学设计来讲, 并不是十分科学。就其实践内容来说, 大多是对理论教学的简单验证, 当学生进行这些验证实验时, 知识结论已先入为主, 当实验数据和理论数据不符合时, 学生往往不去探究为什么数据不相符合, 只是以理论为依据去修正实验所得的数据, 这与实践教学的目的大相径庭。加之, 从实验模式来讲, 缺乏对学生的实践动手和创新能力的训练, 导致学生实践完后还不会正确使用各类常用仪器。并且这种实验方式限制了学生的自主创新的思维能力, 导致学生产生厌学情绪。

二、改善独立学院计算机专业《数字电路与逻辑设计》课程教学的主要措施

(一) 树立信心, 帮助学生克服畏难心理。

就独立学院计算机专业的学生来讲, 他们对本专业的认识有偏向, 所以对软件类课程非常重视, 主观地认为计算机专业就是学习如何用各种编程语言来编写程序, 而对计算机硬件知识不那么看重, 并且不具备相应的知识储备, 所以导致在学习的过程中学不懂, 从而没有信心学好这门课程, 渐渐地出现畏难心理, 因此帮助学生克服这种畏难心理是首先要解决的问题。笔者认为, 可以通过引入生活实例和软、硬件知识相结合的方法解决这个问题。学生们之所以认为计算机硬件离他们很远是因为他们感觉不到计算机硬件与日常生活中遇到问题之间的联系, 之所以认为计算机硬件知识很难懂是因为很多计算机硬件类课程在讲授过程中只讲理论知识, 没有动手与实践环节。实际上, 《数字电路与逻辑设计》课程的实用性很强, 与现实联系相当紧密, 如日常生活中的数字产品就有交通信号灯、数字电表、电子数字显示系统、各类家用电器和家用计算机等等, 在教学的过程中可以通过这些实例及现实中遇到的问题探讨来激发学生对计算机硬件知识的兴趣, 将这生活实例融入教学。另外, 针对学生们更熟悉软件类知识的特点, 可以在课程讲授过程中将计算机软件知识与硬件知识结合起来, 使学生形成一个计算机系统的概念, 同时还可以将《数字电路与逻辑设计》课程中一些难懂的硬件知识类比为容易理解的软件问题。通过帮助学生树立信心, 克服畏难心理, 从思想上改变学生们对计算机硬件知识的认识, 从而可以很好地提高他们的学习兴趣。

(二) 转变思维方式, 深刻理解“二进制”。

在日常生活中, 人们主要使用“十进制”, 所以已经形成用连续的思维来思考问题的习惯。与习惯不同, 计算机使用的是“二进制”, 尽管学生知道这种“二进制”, 但也只是机械理解, 没有真正深入其内涵, 这会直接影响他们对计数制、逻辑函数等的学习, 进而影响对组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析与设计。所以, 《数字电路与逻辑设计》课程需要培养学生用离散性思维来思考问题, 我们可以用电路开关的“通”和“断”、灯的“亮”和“灭”来表示逻辑值的“真”和“假”, 这也正是数字电路中的二值逻辑。在课堂教学中通过对学生已掌握的物理学上的串、并联控制开关电路进行分析, 将数字逻辑的基本原理具体化, 以加深学生对布尔代数的理解。

(三) 将孤立的知识点串连起来, 形成系统。

《数字电路与逻辑设计》课程的特点是:知识量大, 知识点多, 记忆难, 应用范围广;与微电子技术和集成电路制造技术密切相关;需要理论和应用实践相结合;教学离不开课堂和实验两个环境。因此, 在有限的课堂教学中抓住重点以提高学生快速吸收和运用知识的能力, 是非常重要的, 这就需要在教学中把将孤立的知识点串连起来, 形成一个知识系统, 以便于学生理解和掌握, 使他们对教学内容有一个整体的把握, 总结出众多知识点的主线, 这样学生在课后复习时才能更有针对性地对细节知识进行深入理解。

(四) 理论教学和实践教学相结合, 突出实践性。

《数字电路与逻辑设计》是一门实践性要求很强的课程。学生学习了数字系统的基本概念、原理和方法等理论知识以后, 应该在实践中加深对书本知识的理解, 进一步掌握和巩固所学知识, 同时激发学生的学习热情, 丰富和拓展学生们的实践动手能力。而就独立学院学生来讲, 他们更喜欢动手参与实践, 而不喜欢坐在教室听理论。因此, 独立学院的这门课程就更加需要突出其实践性。在实践性教学安排中, 要注重实践性教学的层次。首先, 课内实验是基础。通过课内实验有效地提高学生的自学能力、动手能力、分析能力和解决实际问题的能力。其次, 综合性实验是导向。强调以科学验证、系统设计、综合创新能力培养的综合性实验, 使学生既具有使用分立元器件和中小规模集成电路的能力, 又具有使用大规模集成电路和可编程逻辑器件的综合能力。第三, 以小组为单位, 推进拓展性实验。不同于课内实验和综合实验, 拓展性实验要求更高, 要求学生在设计中自己做出设计方案和决策。这种能力并不是所有的学生都具备, 因此可以通过组建小组的方式, 团体根据设计任务书中的要求, 自己探索研究、查阅资料、获取数据、确定方案、选择流程和元器件等, 并对设计方案进行选择、论证、核算和评述。通过这种方式, 不仅可以高质量地完成实践教学, 还进一步培养了学生的团队精神和集体观念。

(五) 充分尊重学生的教学主体地位。

在教学过程中, 教师应该以学生为中心, 充分尊重学生的教学主体地位, 以兴趣培养为主, 积极引导、调动学生学习、实践的积极性, 以达到教学的目的。首先, 开展交互式学习。在教学过程中充分与学生开展互动, 通过问题式教学、启发式教学、案例式教学, 主动调动学生积极性, 吸引学生参与分析、讨论和表达, 使学生能够自愿地跟着教师的思路走, 起到良好的课堂效果。其次, 教学要基于教材而不拘泥于教材。教师要善于利用教材, 抓住重点, 利用目前先进的多媒体设备, 课件中结合声音、动画等表现手段以最佳教学手段来呈现教学内容, 还可以充分利用目前丰富的网络资源为教学服务。同时还要结合最新发展的科技技术, 与时俱进, 调整教材内容, 开展层次分明、丰富多彩的课堂教学活动。第三, 要注重教学方法和教学艺术。上课要有激情, 对待学生要有敬业精神, 用激情感染学生, 用丰富的知识征服学生。电子教案和板书相结合, 深入浅出地进行讲解。因此教师在每次授课前都需要不断更新授课内容, 在不断拓宽自己知识的同时, 还要有选择性的把这些知识进行提取、归纳和总结, 选择那些学生容易接受的新技术, 以学生容易理解的方式讲授给他们。第四, 注重实验设计。在实验设计中, 要有针对性, 注重学生的主体性地位, 设计要善于发掘学生的创新能力。

总之, 《数字电路与逻辑设计》课程作为计算机专业的一门专业主干课程, 需要凸显其在教学中的重要地位, 只有这样才能达到这门课程的教学目的。独立学院的此门课程教学更需要结合学生、学校、教师、人才培养目标、实验实习条件等实际情况开展深入的改革, 才能更好地提高本门课程的教学质量。

参考文献

[1].管冰蕾, 胡家芬.计算机专业《数字电路与逻辑设计》课程教学改革的研究[J].时代教育, 2009