丁岩松　王晓丽　薛海鹰

【摘 要】作为电子技术学习中一门重要的专业基础课，《数字电子技术基础》起着举足轻重的作用，有着较强的理论特点和工程实践性。针对本门课在教学过程中存在的困难，结合一线教学经验，对教学方法进行创新，以“模拟到数字”、“数学到逻辑”、“分立到集成”、“理论到实践”四种思维方式的转变贯穿课堂教学，达到了较好的授课效果。

【Abstract】As an important professional basic course of electronic technology learning， "Fundamental Digital Electronic Technique" has the pivotal status， there are theoretical characteristics and engineering practice. According to the difficulties in the teaching process of this course， and combining with the teaching experience， we innovate the teaching method， and change the thinking method using four methods of "from modeling to digital"， "from math to logic"，"from separation to integration"， "from theory to practice"， and throughout the change into the course teaching， to realize a good teaching effect.

【关键词】数字电子技术；模拟；分立；集成

【Keywords】digital electronic technology； simulation； separation； integration

【中图分类号】G642.4 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）01-0088-02

1 引言

《数字电子技术基础》（以下简称“数电”）是高等工科院校电气类、自控类和电子类专业在电子技术方面的一门专业基础课程，具有自身的体系和很强的实践性。

“数电”的前继课程为模拟电子电路，后续课程是微型计算机原理，起着承上启下的作用。如何学好这门课程？经验来谈，学生在经过《电路》和《模拟电子技术基础》两门课程的学习后，往往将“数电”的学习理解为物理电路的学习，其思维方式也还局限在连续、模拟概念上，没有形成离散的、数字化的概念，缺乏对知识的思考和总结。而这种思维模式的转变，也正是取决于教师的课堂引导[1]。因此，要教好和学好“数电”这门课，思维方式转变必然成为教师教学和学生学习中不容忽视的问题。具体来说，将思维方式的转变归纳为以下几点，即：“模拟”到“数字”的思維转变；“数学”到“逻辑”的思维转变；“分立”到“集成”的思维转变；“理论”到“实践”的思维转变。

2 思维方式的转变

2.1 “模拟”到“数字”的思维转变

由于一般院校的课时安排都是先开《模拟电子技术基础》，几周后《数字电子技术基础》再开课，学生容易搞不清楚这两门课差别究竟在何处。因此，在“绪论”部分，应该重点介绍“模拟”和“数字”的区别，使同学们有一个从“模拟”到“数字”的思维转变。

运用直观的方法，使学生将两种截然相反的概念联系在一起，要想建立数字概念，必须通过已经掌握的“连续”概念来建立[2]。（表1）

模拟电路的重点是物理电路，而数字电路更多地强调逻辑分析的应用。因此，课程学习的目的有两个：其一是基本单元电路的学习；其二是数学逻辑思维的建立。其中，帮助学生建立起数学逻辑思维，不仅对解决学生数学电路难学、难理解问题产生作用，对后续专业课的进一步学习也意义重大。因此，在分清“模拟”与“数字”两种信号及电路的区别基础上，讨论关于从“数学”到“逻辑”的思维转变。

2.2 “数学”到“逻辑”的思维转变

数字电子分为数字逻辑技术和数字电路技术。前者是用数学方法研究和处理事件之间的逻辑关系，后者是研究数字逻辑的电路实现方法。“逻辑代数”只是分析数字电路的一个工具，“0”和“1”仅代表因果关系，而并非具有大小含义[3]。可以借助具体的实例来适应从数学思维到逻辑思维方式的转变。

用生活中的常见实例来解释“逻辑”的概念。

图1所示为一路灯，三地各有独立控制开关，用A、B、C来表示。任意闭合一个开关，灯亮；任意闭合两个开关，灯灭；三个开关同时闭合，灯亮。

因为灯只有两种状态（“亮”和“灭”）；三个开关也各有两种状态（“打开”和“闭合”），建立逻辑关系时，就可以用“1”和“0”来表示截然相反的两种状态。当把一个工程问题描述为数字逻辑系统时，就意味着不再关心数量的大小及相互影响，只关心各个事件间的逻辑关系。通过这样一个简单的对比，加深了对“逻辑”一词的理解，抓住了数字逻辑电路课程的特点，与数值大小无关。

2.3 从“分立”到“集成”的思维转变

随着科学技术的发展，尤其是微电子技术和计算机技术的重大进展，数字逻辑器件已在短时间内从分立元件发展到中、小规模的集成电路，直到目前常用的大规模和超大规模的可编程逻辑器件（PLD）。

在前续的“电路”及“模拟电子技术基础”两门课程中对电子分立元件（如：电阻、电容、电感、二极管、三极管等）的内在特性做了详细介绍。在“数电”的学习中，应引导学生实现从“分立”到“集成”的思维转变，将学习重点放到中小规模集成电路上，用时引入大规模集成电路VLSI（包括PAL＼GAL＼FPGA＼

CPLD等）和简单VHDL语言的内容以体现“新”。

大规格集成硬件集成电路集成——可编程逻辑器件（PLD）系统集成——片上系统（SoC）软件设计——电子设计自动化（EDA）

2.4 从“理论”到“实践”的思维转变

“数电”这门课具有较强的实践性。纯粹的理论会使学生感觉枯燥乏味，而单纯的应用缺少扎实的理论基础，也不可取。因此，在确保理论完整性的前提下，要把实践教学作为培养学生工程技术能力的主要方式。学生可以通过课堂仿真实验来验证所学的知识点，尽可能多地了解数字电子技术领域的新概念、新技术和新方法。改变传统的仅获取课本的理论知识就达到学习目的这一想法，尽可能多地接受与“数电”相关的工程实践训练，有助于学生建立工程思维观念，从工程实际的角度去思考和处理问题，用近似的和等效的观点去分析事物，开启创造性思维方式。

3 结语

在“数电”课程的学习过程中，实现思维方式转变是一个非常重要的过程，可以从整体上把握数字逻辑电路课程的基本思想，从而为深入理解所学知识，实现思维方式的转变，为后续课程的学习打下坚实的基础，实现“数字—逻辑—集成—实践”思维模式的建立。

【参考文献】

【1】陈文楷，徐萍萍，崔刚. 《数字电子技术》课程体系和内容改革的体会[J]. 华北航天工业学院学报，2006（7）：39-40.

【2】刘晓娟.从“模拟”思维到“数字”思维——略论数字逻辑电路课程教学中思维方式的引导[J].职教通讯，2005（8）：35-37.

【3】周伟英. 工科学生工程实践能力培养的改革与实践—以“数字电子技术基础”课程为例[J]. 中国电子教育，2011（1）：61-64.endprint