張 力

摘要本文介紹了《數(shù)字電子技術(shù)》的課程教學(xué)的簡(jiǎn)單方法與學(xué)習(xí)策略,教師從轉(zhuǎn)變思維、強(qiáng)調(diào)步驟、簡(jiǎn)化過(guò)程和精煉結(jié)論的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),深化該課的課程改革,加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,提高了學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)綜合能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞數(shù)字電子技術(shù) 教學(xué)改革 簡(jiǎn)單方法 學(xué)習(xí)策略

中圖分類號(hào):G420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

數(shù)字電子技術(shù)是一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的迅速發(fā)展,中、大規(guī)模和超大規(guī)模數(shù)字集成電路在電信、計(jì)算機(jī)等信息類領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,逐漸從過(guò)去單純的電子技術(shù)理論中分立出來(lái),形成獨(dú)立的學(xué)科,作為高職院校電子信息、電氣自動(dòng)化、通信工程、機(jī)電一體化、汽車電子等專業(yè)一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程,該學(xué)科教學(xué)目的就是培養(yǎng)技能型、實(shí)用型人才,注重他們的技術(shù)能力和工作過(guò)程適應(yīng)能力的培養(yǎng),注重職業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),更是適應(yīng)新的高等職業(yè)教育發(fā)展的需要。

學(xué)生剛剛接觸數(shù)字電子技術(shù)這門(mén)學(xué)科時(shí),學(xué)習(xí)起來(lái)感到十分的困難,抽象的邏輯條件,習(xí)慣于十進(jìn)制的運(yùn)算被二進(jìn)制運(yùn)算所替代,難免一時(shí)適應(yīng)不了這門(mén)課程。教師也往往是言之無(wú)物,教學(xué)嚴(yán)重脫節(jié),就會(huì)導(dǎo)致數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)難度。

在此教學(xué)矛盾存在的前提之下,針對(duì)數(shù)字電子技術(shù)課程的特殊性進(jìn)行教學(xué)改革,要從教學(xué)方式、學(xué)生學(xué)習(xí)形式和考核評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整,應(yīng)采用教學(xué)的“簡(jiǎn)”與“略”,提高數(shù)字電子技術(shù)課程的質(zhì)量。

簡(jiǎn):即是教的簡(jiǎn)單方法。略:即是學(xué)的學(xué)習(xí)策略。簡(jiǎn)單方法不等同于在教授知識(shí)中的“偷工減料”,而是依照教育規(guī)律的深入淺出,化腐朽為神奇的做法。學(xué)習(xí)策略也不是“弄虛作假”,而是學(xué)生在掌握知識(shí)過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),用相應(yīng)的學(xué)習(xí)對(duì)策來(lái)鞏固學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

1 從教的方面入手,利用簡(jiǎn)單方法解決復(fù)雜的邏輯問(wèn)題

在數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)中,老師應(yīng)從四個(gè)方面進(jìn)行調(diào)整,以期達(dá)到到教學(xué)效果。

1.1轉(zhuǎn)變思維

在運(yùn)用教育規(guī)律,進(jìn)行數(shù)字電子技術(shù)的教學(xué),首先應(yīng)該轉(zhuǎn)變思維方式,采用簡(jiǎn)單方法教授該課程。轉(zhuǎn)變思維,也就是轉(zhuǎn)變常規(guī)教學(xué)模式,用科學(xué)發(fā)展觀來(lái)思考,具體問(wèn)題,具體分析,知識(shí)就能融會(huì)貫通。

數(shù)字電子技術(shù)課程強(qiáng)調(diào)的是邏輯理論,故而要將課程前后知識(shí)串聯(lián)起來(lái),在教學(xué)過(guò)程中一定要聯(lián)系后面的課程內(nèi)容,這與其它課程的教學(xué)有所不同,難以借鑒。

在教學(xué)之初一定要介紹晶體管的開(kāi)關(guān)特性,這是數(shù)字電子技術(shù)學(xué)科的基礎(chǔ)和來(lái)源。數(shù)字電子技術(shù)要學(xué)習(xí)關(guān)鍵的兩個(gè)字,就是“開(kāi)關(guān)”,也就是0和1的關(guān)系。

晶體管的開(kāi)關(guān)特性,在《模擬電子技術(shù)》和《電路基礎(chǔ)》課程中講過(guò),內(nèi)容相互重疊,我們可以簡(jiǎn)單的介紹晶體二極管的單向?qū)щ娦?以及使用晶體三極管“邊角余料”,即飽和及截止區(qū),放大區(qū)解決的問(wèn)題是另一學(xué)科模擬電子技術(shù)的內(nèi)容。

數(shù)字電子技術(shù)的進(jìn)步,可引申到電信業(yè)的發(fā)展上去講,可以從電話的產(chǎn)生到廣泛應(yīng)用說(shuō)起,玩具→話務(wù)員轉(zhuǎn)接→機(jī)械轉(zhuǎn)接(步進(jìn)式交換機(jī)和縱橫交換機(jī))→電子轉(zhuǎn)接(準(zhǔn)電子交換機(jī))→數(shù)字通信(程控交換機(jī)),這樣便能連接起從手動(dòng)→半自動(dòng)→自動(dòng),開(kāi)關(guān)的自動(dòng)化控制過(guò)程介紹清楚,加深學(xué)生對(duì)邏輯關(guān)系的理解。

1.2強(qiáng)調(diào)步驟

在講解邏輯概念和推理?xiàng)l件,主要應(yīng)體現(xiàn)在步驟的落實(shí)上。只要遵循規(guī)律,按步驟來(lái)分析和設(shè)計(jì),使其有章可循,一步一步進(jìn)行,就不至于混亂,也就避免了重復(fù)利用規(guī)則,浪費(fèi)時(shí)間,比如卡諾圖化簡(jiǎn),只要按照步驟進(jìn)行,即:(1)從大到小。(2)圈盡量大。(3)可重復(fù)圈。(4)減多余圈。就不會(huì)遺漏化簡(jiǎn)的結(jié)果。

數(shù)字電子技術(shù)不同于其它的課程,它除了基礎(chǔ)門(mén)電路部分與后面內(nèi)容相關(guān)聯(lián),其它的章節(jié)都具有相對(duì)的獨(dú)立性,只要按照步驟引導(dǎo)學(xué)生來(lái)求解,學(xué)習(xí)就顯得輕松和簡(jiǎn)單。

有些求解可以在書(shū)上直接做結(jié)論,如上圖所示,可督促學(xué)生將其每個(gè)步驟得出的結(jié)果寫(xiě)到每一個(gè)門(mén)電路的輸出端,最后就不難看出Y1、Y2、Y3的結(jié)果從何而來(lái),這樣既直觀,又讓學(xué)生看得一清二楚。

1.3簡(jiǎn)化過(guò)程

在教授數(shù)字電子技術(shù)課程中,可適當(dāng)簡(jiǎn)化課堂教學(xué)的過(guò)程,就可以節(jié)約時(shí)間,讓學(xué)生充分地發(fā)揮主觀能動(dòng)性,多做課堂練習(xí),教師起到指導(dǎo)教學(xué)作用,只要學(xué)生與之配合,便可以達(dá)到課堂教學(xué)目的。

在教材利用上,筆者與很多教師的意見(jiàn)相反,筆者認(rèn)為應(yīng)減少或刪除主要參數(shù)和使用中的注意事項(xiàng),而著重于工作原理和邏輯關(guān)系的講解,還要注重組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)。

可以把編碼器、譯碼器、加法器、比較器、寄存器和計(jì)數(shù)器等典型電路,當(dāng)成例題、習(xí)題來(lái)做,這樣就可以減少課堂教學(xué)的時(shí)間,讓學(xué)生們自己動(dòng)腦,增加了師生的互動(dòng)環(huán)節(jié)。

在學(xué)習(xí)過(guò)程中,通過(guò)基礎(chǔ)內(nèi)容的教學(xué),不必過(guò)多的浪費(fèi)大量板書(shū)書(shū)寫(xiě)的時(shí)間,只要在基本條件上添加后面的學(xué)習(xí)內(nèi)容,就可以讓學(xué)生觸類旁通?？己嗽u(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)主要是看結(jié)果,而不看學(xué)習(xí)的過(guò)程。

比如在學(xué)習(xí)集成觸發(fā)器一章,只要熟練掌握了基本RS觸發(fā)器原理及表示方式,后面的RS 觸發(fā)器、 JK 觸發(fā)器及 D 觸發(fā)器問(wèn)題便可迎刃而解。在這些電路上都有著邏輯聯(lián)系,只要了解其延續(xù)與發(fā)展,都是建立在解決問(wèn)題基礎(chǔ)上,如鐘控觸發(fā)器存在著“空翻”現(xiàn)象,解決辦法有兩種,一個(gè)是用物理辦法來(lái)縮小脈寬,而最理想的脈寬是窄到一條線上,那么就要考慮另一種在電路上解決問(wèn)題的辦法,也就是邊沿觸發(fā)器形成的基本條件,在上升沿和下降沿上觸發(fā),如此一來(lái),主從觸發(fā)器便應(yīng)運(yùn)而生。

1.4精練結(jié)論

數(shù)字電子技術(shù)不同于其它學(xué)科,數(shù)字電子技術(shù)體現(xiàn)在具像化上,教材多為晦澀難懂,很難體現(xiàn)出具體的意思來(lái),不適合學(xué)生自學(xué)。這往往要求教師做到課堂問(wèn)題要在課堂上解決,盡量要求學(xué)生不要去看教材,而只能拿教材來(lái)作為課后的參考。課后的作業(yè)甚至都要在課堂上完成,故而,課后總結(jié)就顯得尤為重要,要總結(jié)出精髓,適合學(xué)生的理解和記憶。

結(jié)論的文字一定不要太多,以點(diǎn)帶面,舉一反三。比如說(shuō)在總結(jié)異或門(mén)關(guān)系,只用“相異為1”做結(jié)論,巧妙運(yùn)用的異或門(mén)中的那個(gè)“異”字,而不必強(qiáng)調(diào)相同為什么,讓學(xué)生聯(lián)想到另一個(gè)條件明顯就是“相同為0”。這也可以省去對(duì)應(yīng)的同或門(mén)的功能記憶,因?yàn)橥蜷T(mén)使用的是同一個(gè)記憶方法,就是利用“同”字來(lái)做結(jié)論的。在結(jié)論中只要記住一個(gè)條件,理解其原理,就可以省略其它的原理的死記硬背。

2 從學(xué)的角度考慮,采取學(xué)習(xí)策略掌握實(shí)際的職業(yè)技能

與上述理論不同之處,文章所講的“略”字,并非是省略的意思,而是在學(xué)生在數(shù)字電子技術(shù)課程中講究的學(xué)習(xí)方法,即學(xué)習(xí)的策略。

如何讓學(xué)生面對(duì)數(shù)字電子技術(shù)課程學(xué)習(xí)增加興趣,擺脫枯燥無(wú)味,這就需要教師講究教法,學(xué)生講究學(xué)法,彼此之間產(chǎn)生共鳴,增添互動(dòng)環(huán)節(jié),學(xué)生才會(huì)取得良好的學(xué)習(xí)效果。對(duì)于數(shù)字電子技術(shù)學(xué)科,學(xué)生應(yīng)用三種學(xué)習(xí)策略。

2.1數(shù)字游戲

英國(guó)聯(lián)想主認(rèn)錯(cuò)心理學(xué)認(rèn)為學(xué)習(xí)是形成觀念間的聯(lián)想,鮑爾和希爾加德(G.HBower&E.R.Hiligard,1981)將學(xué)習(xí)重新定位為:“由一個(gè)主體在某個(gè)規(guī)定情境中的重復(fù)經(jīng)驗(yàn)引起的、對(duì)那個(gè)情境的行為或行為潛能的變化。而且這種變化不是根據(jù)主體的先天反應(yīng)傾向、成熟或暫時(shí)狀態(tài)來(lái)解釋的?！?/p>

數(shù)字電子技術(shù)主要是以二進(jìn)制數(shù)碼運(yùn)算及應(yīng)用,要抓住學(xué)生學(xué)習(xí)的興奮點(diǎn),增進(jìn)他們的學(xué)習(xí)熱情,就要從數(shù)字入手,以做游戲方式增進(jìn)友誼加他們的學(xué)習(xí)興趣,加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解,也就是高等教育學(xué)習(xí)理論中的“對(duì)那個(gè)情境的行為或行為潛能的變化”,充分利用其心理的反應(yīng),才能達(dá)到有效的學(xué)習(xí)效果。

比如在學(xué)習(xí)七段數(shù)碼顯示譯碼器時(shí),那些“0”和“1”就成了具體的發(fā)光管的“滅”與“亮”,雖然只是數(shù)碼的設(shè)計(jì),卻讓學(xué)生在數(shù)字中得到樂(lè)趣。再就是用現(xiàn)實(shí)事件說(shuō)明與、或、非真值表中的“數(shù)字”關(guān)系,這讓可以讓學(xué)習(xí)在實(shí)際的生活中理解二進(jìn)制條件的廣泛應(yīng)用。還有卡諾圖的化簡(jiǎn),只要掌握了化簡(jiǎn)的規(guī)則,學(xué)生對(duì)于那些數(shù)字關(guān)系及化簡(jiǎn)就會(huì)如魚(yú)得水、輕松自如地完成。