高职数字电子技术教学方法初探

时间：2022-11-21 21:40:53 论文范文我要投稿

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关于高职数字电子技术教学方法初探

　　论文摘要：《数字电子技术》是电子类专业的专业基础课程，主要任务是培养学生掌握数字电子方面的基本知识和基本分析、设计方法，训练学生数字电路制作与调试的基本技能。本文从该课程的教学目标和偏远职业院校办学条件的实际出发，结合教学实践，探讨了该课程教学的一些做法。

　　论文关键词：数字电子技术；教学方法；高职教育
　　
　　《数字电子技术》是电子类专业的专业基础课程，是一门必修课。它是培养学生具备电子技术的基本知识和技能，和《模拟电子技术》课程共同构成电子类专业的基础核心课程，是学生必须打下的专业基本功。它以电路基础课程学习为基础，是后续单片机、PLC、传感器、电子测量等专业课程学习的基础，也为无线电装接工、调试工等考级考证打下基础。
　　高职数字电子技术教学的目标确立是为了更好地指导该课程的教学方向，对有效落实教学体系起到了指导性的作用。围绕着这个目标建立教材的筛选处理，再依托EDA的技术，强化理论和实践的教学，最后通过课程的设计创新来形成独具教学质量的体系。

　　一、高职数字电子技术教学的目标

　　实践教学和理论教学是高职数字电子技术教学综合体系，通过实验、实习、课程设计等内容，完成基本操作技能、综合能力和应用能力的三级能力培养要求，培养学生观察、分析和解决实际问题的能力及创新思维的综合能力。
　　（一）基本操作技能的培养
　　实验是整个实践教学环节的基础，可以分为验证性实验和设计性实验。验证性实验可以使学生了解器件功能和使用要求，掌握基本测量方法与仪器仪表的使用技能，熟悉实验操作规范以及学习实验报告的书写要求等基本技能，为进一步深入学习理论知识和能力培养奠定基础。对于初学的学生，必要的验证性实验是培养基本操作技能的主要途径，是素质教育的基础。
　　（二）综合能力的培养
　　验证性实验过多会使学生失去对实验的“神秘”感和探索欲望，思维缺乏灵活性和创造性。开设综合性、设计性、实践性实验，可以增加实验的灵活性、创造性，激发学生的求知欲和学习的兴趣，使学生能初步地将所学的基本理论知识独立应用于实践中。在观察和探索的基础上，通过教师的引导激发他们积极思维，逐步提高学生分析问题和解决问题的能力，并使学生的基本技能得到进一步提高。
　　（三）应用能力的培养
　　运用虚拟、仿真等技术手段，采用较为先进的EDA技术，一方面可以使实验更加接近工程实际，激发学生的参与性；另一方面通过接近工程实际的课题，使学生多方位多角度地观察、思考、探索和想象，提出多种设想和解决问题的方案。在此基础上，再引导学生进行收敛思维，确定解决问题的最佳方案，完成方案拟订、实施方案的设计、电路制作、安装调试等环节，达到在实践中学、在实践中练的目的，使理论与设计融为一体。从工程角度出发促使学生了解科研活动的全过程，增强学生的求知欲和科研意识，体会理论设计与实际中的距离。这不仅能训练学生思维的逻辑性和独创性，培养严谨的科学态度、科学的思维方式、创新意识和创新能力，还能培养学生的工程观念，训练学生工程应用技能，达到培养应用能力的目的。

　　二、对教材进行适当处理，把握理论上的度

　　“数字电子技术”是计算机、机电、自动化类专业的一门重要的专业基础课.当前,随着以培养技术应用型人才为目标的高职教育的日益发展,以及高职对特色的强烈渴望,迫切需要形成与高职教育培养目标相适应的课程体系。
　　《数字电子技术》的主要任务是培养学生掌握数字电子方面的基本知识和基本分析、设计方法，训练学生数字电路制作与调试的基本技能；培养学生严谨的科学态度、科学思维方式以及创新意识和创新能力。它共有五大模块，包括数字逻辑基础模块、逻辑门电路模块、组合逻辑电路模块、时序逻辑电路模块和综合模块，主要作用就是要求学生能看懂基本电子电路图，学会使用电子元器件手册，能制作、调试、软件仿真、实验验证相关电路，了解数字电子技术在实际生活中的应用，培养学生的职业岗位基本能力和职业素质。由于许多中专升格的高职院校目标定位还不够明确，在办学上仍处于探索阶段，没有系统的、适合自身办学特色的教材，所以一般都选择本科院校教材的压缩版，课程内容不适应高职教育的特点，加上大部分高职生（特别是偏远地区）的学科基础差、底子较薄，在学习的过程中存在着一些不适应现象，学习效果较差。根据高职教育教学“基本理论教学要以应用为目的，以必需、够用为度”的基本原则要求，就必须从“广而深”的知识中选择、重构“少而精”的教学体系。在教学内容的选择上就必须考虑实际工程需要，突出基本理论、基本分析方法和知识的应用，传统的逻辑函数化简方法像代数法、卡诺图法只需要简单分析介绍一下，回避繁琐的集成电路内部分析和数学推导过程，着重介绍器件(或集成元器件)的作用、主要参数、使用方法。如在讲授TTL与非门电路原理时，可结合原理图作简单分析如此：TTL与非门利用T1的多个发射级结构实现“与逻辑”功能，中间级从T2的集电极和发射极分别输出两个相位相反的信号，以驱动T3、T4；当输入信号中有任何一个为低电平时，都将使T1饱和，T2、T4截止，T3导通，输出端Y为高电平，当输入信号全是高电平时，则T1倒置工作状态，其集电结正偏，发射结反偏，使T2、T4饱和，而T3导通，输出端Y为低电平。而对于电路中各个三极管的导通或截止，电路的输入、输出特性，拉电流和灌电流的概念等，不进行详细的分析和计算，只要求学生记住TTL与非门的电压传输特性和噪声容限等主要结论、多余输入端的处理方法和使用中的注意事项，注重理论联系实际，以会用为最大目标。另外，适当采用清晰的最新的电子元器件实物照片，努力减小与现实实际工程应用差距并争取同步，增加学生感性认识和进一步提高学生学习兴趣。这样的处理，既可以让这些基本素质较差的学生理解基本原理，又可以从少学时中留出足够的技能训练时间。

关于高职数字电子技术教学方法初探

　　三、以EDA技术为支撑，将理论教学与实践教学融为一体

　　《数字电子技术》是一门应用性很强的技术基础课，其基本理论与实践技能是许多后续课程的基础，理论与实践的密切结合，在本门课程中显得尤为重要。高职教材大多在每章都有演示实验、验证性实验或综合设计，根据我校实习设备的配备情况，在技能实训中往往2-5人一组，这样，经常有学生光看不做，学习缺乏主动性。又由于电子技术教学中所涉及的电路图、电子元件、操作方法和工序都很细微，设备或元件故障多等问题，在操作过程中，学生会碰到各种不同的问题，教师忙于协助解决，上课效率无法提高，从而影响了整个教学计划。根据多年的教学实践，我们把EDA技术引入实验教学，采用EWB仿真实验与传统实验教学形成互补，以解决上述问题。即在课堂教学中，结合教学内容，运用EDA技术对这些实验进行仿真，动态配合课堂教学和做虚拟数字电路实验，让学生感到如同置身于真实的实验实训环境中安装调试一样，形象逼真，让学生在不知不觉中学习，同时可以弥补实验仪器、元件少的不足以及避免仪器、元器件的损坏，还可以避免因实验仪器、元件不足以及仪器、元器件的损坏因素造成实验失败给学生带来挫折感，保证实验能在短时间内成功演示或验证。为了加强学生的实际实践能力，开设了全天开放的创新实验室，学生可以利用课余时间结合硬件实验平台和EWB虚拟电子实验台等亲自完成验证性实验、综合设计等，有些学生还结合全国大学生电子设计竞赛，进行创新设计和制作。此举既提高了学生学习的兴趣和动手能力，又可以为大学生电子设计竞赛培养优秀人才。

　　四、注重课程设计和创新设计

　　电子技术课程设计是数字电子技术理论教学完成后进行的一次综合性训练，以进一步培养学生综合运用所学理论知识、独立设计电子产品和对电子产品实际安装、调试的能力。学生经过本课程的理论学习和技能实践后，对于一些中、小规模集成电路的工作原理、逻辑功能、使用方法、等基础知识已有一定的理解，掌握了电路的基本分析方法和基本设计方法，具备了一定的动手能力，在期末便可结合专业发展实际、现有实验条件和电子设计竞赛、创新设计竞赛等，有针对性地进行相应课程设计。课程设计内容由指导教师根据难易分成不同的课题，也可以让学生自行选题，由指导教师根据学生的掌握情况指定由学习较好的学生担任课题负责人，其它学生可根据自己的实际情况选择加入，指导教师要对课题组成员做宏观调配，一般同一小组中应该有不同层次的学生，以达到优秀的学生带动较差的学生共同进步的目标。
　　在课程设计中，在确定设计方案、电路逻辑功能的设计实现、主要参数和芯片等元器件的选择、电路仿真、安装调试、故障排除等，遇到问题时，除了本组成员之间相互讨论外，各小组之间也可以参与其中，相互交流，指导教师负责审查，作好启发、引导工作并帮助学生解决疑难问题。对学习基础较差的学生，加强辅导与检查；对学习能力较强的学生，适当提高要求，结合工程实际，增大设计方案的创新性，以充分挖掘学生的潜力，激发学生的创新思维。
　　通过开展课程设计，全面培养学生的科学作风、实验技能以及综合分析、发现和解决问题的能力，使学生具有创新、创业精神和实践能力，促进学生知识、能力、素质协调发展。

　　五、开展多样化教学，继续提高教学质量

　　可以开展诸如项目课程，该教学过程需要不断地变换教学组织形式，比如完成工作任务时需要采用小组形式，集体讲授时需要采用班级形式，讨论问题时又需要采用小组形式。在实施项目教学时，相当多的需要模拟企业组织活动结构，让学习者“身临其境”。为了适应这种不断变化的教学组织形式的要求，学校的教学场所，包括课堂桌椅都要做相应变化。
　　项目化教学提高了学生学习的积极性，分析问题、解决问题、自我探究、自主学习和口头表达等能力得到很好的发展，并形成了良好学习品质。学生在学习的过程中互相帮助，加强了团结合作意识，增进了同学间的相互了解。这样既学到了知识，提高了学习兴趣，使学生的实际应用能力得到很好的培养和锻炼，还增强了探索创新精神。
　　最后，数字电子技术课程的电子课程标准、电子教案、多媒体课件都放在校园网上,学生能通过网络进行自主学习,我们还通过网络教学平台向学生提供各种试题库和单元测试资源,给学生布置作业,进行网上作业的批阅、网上教学答疑,师生互评等教学活动,有效延伸学生学习的时间和空间。这种学习模式充分发挥信息网络的开放性、交互性、共享性、超媒体、大容量等优势,国家中长期教育改革和发展规划纲要也提出要强化信息技术的应用,鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习,增强运用信息技术分析解决问题能力。

　　六、结束语

　　经过多年来数字电子技术实践教学改革的探索与实施，要取得较好的教学效果需要明确教学的目标，围绕这个目标来实施整个教学的体系，来不断使学生得到自主学习的锻炼，并提高自己多方面的能力。今后，还要加大教学的改革力度，探索多种形式的实践教学形式和方法，改革的重点是将数字电子技术实验进行单独设课，建立相对独立的实践教学体系，充分发挥实践教学环节在高职教育中的作用。

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