成鳳敏

摘要：在數(shù)字電子技術課程的教學和實踐環(huán)節(jié)中引入工程案例，旨在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，提高學生的工程設計能力。實踐表明，這些教改措施不僅培養(yǎng)了學生的工程意識及應用能力，而且有利于后續(xù)課程的學習。

關鍵詞：數(shù)字電子技術；工程應用；教學研究

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）33-0199-02

《數(shù)字電子技術》作為我院的精品課程和核心課程，具有發(fā)展快、理論抽象、實踐性強等特點，前期的工作中課程組已經(jīng)進行了網(wǎng)站的建設、教學視頻和課件資源的上傳共享。為了進一步提高教學質量，培養(yǎng)學生的工程應用能力，從以下幾方面深入展開課程的建設工作。

一、引入工程案例，激發(fā)學習興趣

我國高等工科教育在工程應用能力培養(yǎng)方面存在許多弊端，例如重理論輕實踐，強調知識點的學習但開拓創(chuàng)新意識不夠等。為了提高教學質量，從多方面培養(yǎng)學生的工程應用能力，實現(xiàn)高等工科教育與國際接軌，目前我國已有57所高等院校的相關專業(yè)采用了工程教育模式，其中電氣類專業(yè)是這些高等院校主要的實施對象[1]。

（一）理論教學中工程理念的培養(yǎng)

數(shù)字電子技術課程作為電子類專業(yè)的專業(yè)基礎課，對于后續(xù)的EDA課程、微機原理、單片機課程等專業(yè)課的學習尤為重要，為了擺脫理論教學的枯燥無味，在教學過程中引入工程案例設計思想，開拓學生的邏輯思維，激發(fā)學生的興趣，并將理論與實踐有機的結合起來，學習效果自然事半功倍。

例如，在學習555定時器時，為了讓學生深入掌握多諧振蕩器的工作原理，通過Multisim仿真軟件搭建電路原理圖，并對電路進行仿真，實現(xiàn)真正所見即所得的直觀印象。在電路圖1中，采用雙蹤示波器XSC2的A和B通道分別來觀察放電電容C1兩端電壓和輸出脈沖波形的變化。在此基礎上對電路進行擴展，設計實現(xiàn)實用的數(shù)據(jù)報警器，如圖2所示，通過多諧振蕩器產(chǎn)生脈沖信號使蜂鳴器發(fā)出頻率為1000Hz的報警音。

利用Multisim豐富的仿真分析能力，實現(xiàn)數(shù)字電路的設計工作。

（二）游戲進課堂的創(chuàng)新思維拓展

為了解決理論講解太過抽象的問題，開展游戲式的教學方法，既能吸引學生眼球又能在娛樂中掌握理解知識。例如，在講解邏輯函數(shù)的卡諾圖時，邏輯相鄰性是個難點，而卡諾圖的化簡法又是以邏輯相鄰的最小項畫圈為原則。為了讓學生理解邏輯相鄰性，我?guī)е皷|南西北”的折紙進課堂（圖3所示），讓學生以玩游戲的形式把卡諾圖想象成球面的展開體，推理出同一行的首尾、同一列的首尾、四個對角的最小項是邏輯相鄰的關系（圖4所示）。游戲中的思維與探索，加深了學生的主觀意識，取得了不錯的成效。

二、注重實踐環(huán)節(jié)，開拓創(chuàng)新思維

在實踐教學中，我們也注重與工程的對接，為學生的就業(yè)和深造做好深層的鋪墊。

（一）在基礎實驗中引入綜合性、創(chuàng)新性實驗

綜合性、創(chuàng)新性實驗有利于學生靈活運用所學內容，是理論向工程應用轉折的必經(jīng)之路。設計實驗時即要考慮實驗的趣味性和可實現(xiàn)性，也要結合不同專業(yè)學生的應用基礎和背景。課程組與實驗老師經(jīng)過討論與設計，開發(fā)了一系列新的綜合性、創(chuàng)新性實驗：《霓虹燈模擬顯示控制器的設計》、《聲控燈設計》、《晴雨控制器設計》、《搶答器設計》等。針對不同能力的學生，開展不同級別的實驗，讓學生都能獲得能力的提升，取得一定的成就感。

（二）在課程設計、電子實習中引入項目式設計

在課程設計和電子實習環(huán)節(jié)，改變單純的給學生電路，讓學生去仿真或者焊接電路的方式。開展項目設計，包括項目涵蓋的知識點、項目引入的時機、項目難度、項目與生產(chǎn)生活的聯(lián)系等，同時注重培養(yǎng)學生的自主學習能力和知識的擴展。項目設計與課程知識體系結合，涵蓋的內容由點到面[2]。具體項目設置如下：①通過編碼器、譯碼顯示器、門電路為主要器件設計優(yōu)先病房呼叫器；②通過計數(shù)器、555定時器、譯碼顯示器為主要器件設計可預置的定時報警器；③通過移位寄存器、計數(shù)器、譯碼器為主要器件設計汽車尾燈控制電路；④通過譯碼顯示器、計數(shù)器、555定時器為主要器件設計數(shù)字電子鐘。通過項目設計方法，使學生自主查閱集成芯片的學習手冊，串聯(lián)知識點構建電路系統(tǒng)。實習過程中學生合理分組，鍛煉學生的協(xié)調、團隊合作能力。焊接完成調試時，鼓勵學生從原理出發(fā)一步步查找錯誤，討論分析，提高學生分析、解決問題的能力。

三、啟動以賽帶學機制，激發(fā)學生潛能

近年來，學院增設了電子實訓中心，開展課外科技活動，并舉辦電子設計大賽以賽帶學。學生在全國各類電子創(chuàng)新設計大賽中均取得了不錯的成績，數(shù)字電子技術與模擬電子技術、電路原理、單片機等課程互成體系，是電子設計競賽中必不可少的知識，在競賽中，學生們能夠感覺到學以致用的樂趣，積累了工程設計經(jīng)驗，鍛煉了學生對問題的綜合分析能力。同時，學校對于競賽獲獎的同學給予了很多鼓勵政策，通過以往驕人的成績，鼓勵低年級同學努力學習，帶著需要去學，往往取得事半功倍的效果[3]。

四、結論

2016年美國教育計劃提出，學生的學習內容要迎合21世紀所需的相關專業(yè)知識與能力，重點關注如何利用技術讓已有的最有效的學習原則發(fā)揮出強大的力量，改變學生原有的學習體驗，增加基于項目的探究式學習、混合式學習等新型學習體驗。隨著自動化與數(shù)字化的高速發(fā)展，《數(shù)字電子技術》課程工程教育的培養(yǎng)也將逐步完善，真正成為學生學習的指導者、促進者和激勵者。

參考文獻：

[1]張力瑋.中國共57所高校開展CDIO工程教育模式試點工作[J].北京：世界教育信息，2011，（6）：53-53.

[2]王偉，楊浩東.數(shù)字電子技術教學方法改革探索[J].教學實踐探索，2015，（11）：205-205.

[3]楊倩，孫宇軒.應用型本科院?！皵?shù)字電子技術”教學探究[J].科技風，2014，（18）：189-189.