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高职《数字电子技术》课程改革探索

2011-08-15曹德跃

科技视界 2011年23期
关键词:数字电子技术触发器集成电路

曹德跃

(北京信息职业技术学院 中国 北京 100070)

《数字电子技术》课程是高等职业学校电子信息专业、通信技术专业、计算机专业、办公设备专业、机电一体化等专业的一门专业基础课。探索在教学中不断进行教学改革,提高教学质量,是我们任课教师义不容辞的责任。下面,我结合教学实践,谈谈在高职《数字电子技术》课程中的课程改革探索。

1 教学内容的改革

教学内容改革的宗旨是突出基本理论、基本分析、设计方法和综合方法,简化器件内部机理,注重外部特性,简化分立元器件电路,加强中大规模集成电路,简化小规模集成电路设计,加强中大规模集成电路设计。

1.1 加强基础理论部分的教学

《教学电子技术》基础部分是逻辑代数这一章。学习这一部分无论对于后续课程和学生的逻辑思维都是大有用途的。因此这门课的教学中我一般安排12-14学时。从一个知识点,一个单元扎扎实实地打好基础。一开始就使每个学生产生较多的成功感,培养学生对本门课程的学习兴趣。在教学过程中采用传统的教学方法与现代教育技术手段相结合。对于重点、难点,利用课件到多媒体教室上课,减少扳书时间,增大学生的信息量与练习时间。经过一段教学的实践,学生普遍反映较好。本校学生参加计算机类大专自考。感觉这部分学习的比较扎实。

1.2 教学内容重组

《数字电子技术》大部分的教材,均是门电路为独立一个章节,从讲二极管、三极管开关特性讲起,再引入TTL和CMOS集成电路,讲器件内部构成原理,从构成原理分析器件外部特性。经过这样一段教学过程,结果学生器件构成原理不清楚,器件外部特性也没掌握好。我们培养的学生是应用型人才,他们面临的是如何使用器件。我认为器件的内部结构对于他们并不重要,重要的是如何使用。因此在教学过程我将器件内部构成原理这部分的内容删掉。在讲解逻辑代数时,从最基本逻辑运算中引入门电路。不讲内部结构,只讲逻辑功能以及外部特性。外部特性的讲课也是指导学生查找元件手册,通过元件手册使学生较好地掌握基本特性这一重点和难点。

1.3 删繁就简,注重实用

在本门课程的教学中,就内容而言加入大中规模集成电路应用部分的学习,而对大中规模集成电路的内部原理大大缩简。在讲解组合电路小规模集成电路分析设计后,马上引入组合逻辑器件,对于内部构成不过多讲解,只讲它的逻辑功能以及应用,强调应用。在讲解触发器这一章节时,讲透基本触发器的构成以及逻辑功能后,引入时钟触发器。从讲解时钟触发器推导出RS、JK、D、T、T'触发器的逻辑功能。从存在的问题引入主从触发器,维持阻塞D触发器,而对于这两种触发器的内部结构根本就不讲。只讲优缺点,最后引出边沿触发器。学生思路清晰,删去了没有必要的繁琐分析。节约了很多课时。同理,在讲解数/模和模/数转换时用框图讲解原理。学生感觉清楚、明白。数/模和模/数转换的重点仍然是应用。

1.4 结合课程设计注重各章节的连贯性

我校《数字电子技术》课程设计题目是数字钟。在教学过程中一步一步引入,使教学与课程设计紧密相联。比如在组合电路设计时,向学生布置作业设计译码显示电路,在时序电路设计时,要求学生完成60、12、24进制计数器的设计。给出秒信号,要求学生完成分、小时、天信号的设计。脉冲、整形电路要求学生设计脉宽可调多谐振荡器。有了部分电路的设计基础,在课程设计时,学生会用所学的知识去完成数字钟的设计,并且有以前各个电路设计的基础,学生有充分的时间选择器件、比较设计方案的优劣,大大提高学生的综合设计能力。

2 教学方法的改革

2.1 理论与实践统一教学,在“用”字上下功夫,重在能力的培养

在这门课的教学中,理论教师既要教理论课,又要带实验课,将理论与实验有机的结合起来,学生在课堂学习的理论,带到实验课上解决实际问题。学生实验课上出现的问题及时反馈给教师,理论课有针对性地解决实验课存在的问题,这种做法的好处是给学生以大量的时间和精力,培养学生独立自主的学习能力和基本技能。如:在学习用小规模集成电路设计组合电路和用中规模集成电路设计组合电路这两个内容时,我只讲设计方法、设计步骤。然后举一、二个例子让学生设计。在布置作业时让学生完成实验课的题目,然后学生带自己设计的方案进行实验验证。学生通过水位报警器的设计、举手表决电路的设计、输血受血电路的设计,通过搭接电路、学以致用,完成了预期设计的目标。学生很高兴。对学习有了浓厚的兴趣。

2.2 摆正“教”与“学”的关系,实施以指导预习为起始环节的课堂教学

课堂教学是教师与学生的双边活动。课堂教学模式,是教师教的秩序和学生学的秩序组合而成的教学实践活动结构形式。主体参与型课堂教学模式,是以主体教育思想为指导,以教师指导学生自主参与学习的过程为基本特点,以培养学生主体意识与能力及创新能力为目标。学生主体参与的好坏,直接影响着教学效果的好坏和学生能力的培养。这方面我深有体会。有些时候教师费了很大力气备课、写教案,课上讲的滔滔不觉,满头大汗。结果班上只有1/3—1/4有响应。其他人麻木不仁,课后布置作业大部分学生不知如何下手。只有少数人掌握可以完成作业,大部分拷贝。教师抱怨学生基础太差,不用功等等。分析其原因是多方面的。但主要的问题是强调了“教”,而忽视了“学”,视学生为知识的容器。主要强调教会学生掌握知识,技巧和技能。忽视了在传授知识、技巧和技能过程中培养学生主体意识与能力。这样的教学方式学生是带着等待(听讲)的头脑进入课堂的。学生没有主动性。他们普遍感到负担重,知识无法消化。长期下去学生产生厌学现象。针对上述的问题。我在教学实践中将“注入式”、“满堂灌”的教学方法改为“启发式”教学方法。具体的方法是:

(1)教师布置新课的重点、难点。

(2)学生自学、根据教师提示、自找答案。小结自己本课懂什么;还有什么问题。

(3)学生带着自学中没有解决的问题展开讨论。

(4)教师答疑:教师有目的对学生普遍存在的问题进行讲授、对个别学生存在的问题单独讲授。

(5)自测:学生根据本课重点、难点自选题目、自答、自评。

(6)总结:学生总结本课的重点、难点,以便于今后复习巩固。

以上是笔者对《数字电子技术》课程进行教学改革的初步探索,取得了一定的效果。

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