数字电路教学范文10篇

时间:2023-08-17 18:10:15

数字电路教学

数字电路教学范文篇1

数字电路是理工科很多专业的一门技术基础课,也是学生以后从事科学技术研究和开发工作的一门重要课程,其目的既要培养学生良好的基本实验素养和基本实验技能,也要为学生在理论与应用之间架起一座桥梁,使它成为培养应用复合型人才的一个重要教学环节。

2数字电路教学现状

(1)数字电路目前在很多学校仍然采用传统的教学方法,教学的重点仍然是传统的基本教学内容。而随着信息时代的到来,教育的重心由以往的注重传授知识向注重培养学生综合素质发生转变。该课程作为一门重要的专业基础课,其教学内容应该适应科学技术的发展以及对人才培养的要求。如今教学改革应该遵循“理论够用,实践为重”的原则,将培养能力的思想作为核心。力求为社会培养基础扎实、具有创新意识和创新能力,理论联系实际、综合素质高的新一代建设人才。

(2)传统的数字电路实验是按课程的开设顺序逐一设置基本实验项目和课程设计实验,也就是主要围绕相关的理论课程来设计的一种实验模式。实验以中小规模电路为主,大规模数字电路实验较少,也很少考虑各实验课内容相互之间的衔接与综合,以至学生往往缺少大型数字电路实验的训练机会,难以培养出综合电路设计的能力。这样的实验结构已落后于当代学生科学素质、实验技能和创新能力培养的要求。现在新型的实验结构不仅是实验内容的深化、强化,而且还需要体现实验的系统性综合性和创新性。

(3)目前开设的数字电路实验内容,大多是对理论教学的简单验证和基础实验的技能训练,内容老化,手段单一。传统的验证性实验虽然可以加深学生对理论知识的理解,但仍届于获取间接知识的渠道。当学生进行传统的验证性实验时知识结论已先入为主地占据了学生的头脑,当实验数据与理论不相符合时,学生往往不去追求事实的真相,而是违背认识以理论为本,去修正实验数据,重蹈理论第一的覆辙的规律。而高校人才的培养则应使学生通过实验亲身体验直接知识的获取,并从中接受和理解间接知识,真正懂得实践才是获取真知的主要渠道。所以应引导学生从实验中去发现、认识事物运用已学到的知识去进行解释、检验和总结,有的客观规律效地调动学生的学习兴趣和热情。只有进行这样的实验教学才可以培养学生自我获取知识和探索未知新知识的能力,为真正成为有用的人才打下良好的基础。

3数字电路教改的思路

(1)为了突出数字电路实验课的地位和作用,在教学内容的改革中,对学生在有关电子仪器的测试方法及测试技术的训练方面不但不能削弱,还应该通过改进实验手段,提高课时利用率,深化教学要求等途径,使这些基本训练得到加强。

(2)为了使这门课程体现基础课的性质,在保留和加强一些必要的基础实验技术训练的基础上,新增加一些有关高新技术中常用电子器件的参数及性能的测试应用和综合性、设计性实验。

(3)在实验方法和测试手段上,提高实验测试仪器的档次,并把计算机技术恰当地引入到有关实验中去,使实验手段的改进和教学内容的深化能充分体现实验内容的先进性。

(4)在对学生创新意识和创新能力的培养上,加大综合性、设计性实验的比重,开设开放实验室和创新实验室,进行实验技术的创新。

(5)改革现有的数字电路实验课程的考核评价制度。

4教学创新改革具体方案

4、1实验教学理念的转变

目前多数高校对实验教学的重要性认识不足,受传统教育观念的影响,高校人才培养中对实验教学还存在着一些认识误区。一些教师受应试教育的影响,重视课堂教学,轻视实验教学。认为课堂教学可以发挥自己的优势,体现自己的水平,而实验教学只是课堂教学的一种补充,是一种事务性的工作。所以要改变陈旧观念,充分认识到实验教学是培养人才的重要手段,是学校创新体系建设、创新能力提高、创新人才培养的基础。培养创新型人才,就要实施创新教育,重视实验教学,改变以教师为主导的教育模式,充分发挥实验教学的作用,使之成为引导学生从实践来获取和应用理论知识的主要渠道,高校师生应牢固树立实践第一的正确思想。4、2数字电路实验教材的建设

根据数字电路实验教学内容的改革,应该编写一套能体现现代教学思想和教学内容、体现数字电路实验教学特色的教材。以适用于不同的专业和不同层次的学生。在编写实验教材过程中,应明确教材使用对象所处实验技能训练阶段,引入新器件、新技术、新工艺和新方法,实验中所选器件要有代表性。应用实例要理论联系实际,尽量缩短与实际应用的距离。知识面要宽厚,信息量要足够。所选实验内容的次序及所选实验,教师都要反复验证过,以达到真正培养学生实验能力的目的。

4、3现代教育教学技术的使用

利用网络实施教学已经成为数字电路实验教学改革的内在需求。建立课程网站,充分发挥现代教育技术的优势,可以激发学生的学习兴趣和能动性。通过网站,可以为学生提供全部课题的相关资料、参考文献、网络实验内容,为学生的课前预习、课堂实验、课后总结和实验报告的撰写创造条件。学生还可以在网上进行虚拟实验解决实验室空间和时间有限的问题,将课堂进行有效的延伸。另外,网站还为教学交流提供了良好的环境,教师可及时教学信息,包括教学资料、教学安排、教学内容等,学生也可以及时反馈意见,教师进行在线辅导,拓宽了师生交流的平台。

4、4加强实验和实践环节

加强实验环节,培养学生分析、设计、组装及调试数字电路的基本技能。除了要求学生独立完成验证性实验和综合性、设计性实验外,还要求学生掌握小型实用数字系统的设计方法,能够独立的完成设计和调试过程,提高学习横的科学素养,增强创新意识,为后续专业课的学习和今后的工作打下良好基础。

4、5改革教学方法和教学手段

教学方法的改革是进一步深化教学改革的突破口和切入点。教学方法主要体现在整个课堂教学过程中,为此,课题组对传统的满堂灌、填鸭式等陈旧时代教学方法进行彻底改革,积极倡导先进的教育理念,全面推进讨论式、互动式、案例教学和学习研究式等教学方法。采用多媒体技术等现代教学手段,克服以往课堂教学教师讲授为主,学生被动听课,缺乏积极性和主动性的局面,创造宽松活跃的课堂气氛,培养学生的学习能力,教会学生学习方法,从而有效提高课堂教学的质量。

在教学方法上,可以尝试:

(1)教师在教学方法上注意引导学生,多用“自教式教学法”教学,努力提高学生分析问题、解决问题的能力,开阔学生的思路,增强创新能力的培养。

(2)积极引进EDA技术,逐渐是吸纳多媒体和网络化教学,使教学手段现代化。

(3)设立创新实验室和开放实验室,给学生创造一个可以自由发挥创造潜能的天地,有意识的培养学生创新能力。

4、6重视其他相关学科的衔接融合

作为专业基础课,数字电路有一定的实际应用性,但更多的是作为基础与其他学科交叉、结合,产生更新、更广泛的应用。如单片机、计算机硬件部分、电气控制等电路都离不开数字电子技术。我国著名物理学家、教育学家王义道先生十分重视学科的交叉,认为这是提高学生素质的重要途径。有鉴于此,在教学中应尽可能地体现数字电路和其它课程的关系,在教学中为后续课程打下基础。随着电子技术的不断发展,数字电路的教学内容和模式也应不断的改革,这就要求相关老师在总结经验的基础上大胆创新,做到与时俱进,并在今后的教学过程中还要不断深入研究和探索。

4、7加强师资队伍建设

建设一支高水平的师资队伍不仅是搞好课程改革的前提,也似乎整个高等教育改革发展的重点和难点。为此,本课程在教学队伍组成上,注意选拔治学严谨,敬业奉献,热爱教育的教师承担教学任务。同时,定期开展教学研究活动,加强教学研究交流,为年轻教师制定切实可行的培养计划,配备教学经验丰富的指导教师。

5结语

总之,数字电路教学过程中,充分的加强实验教学,可以大大提高同学们的学习兴趣,使学习的效果得到质的飞跃,从而达到这门课程教学的真正目的。

参考文献

[1]谭飚,电子线路实验教学的改革与实践[J],科技信息,2008,-(Z6)

[2]罗亚辉,李旭,康江,匡迎春,论电子学实验教学与创新能力的培养口],夸目科苑,2008,(4)

数字电路教学范文篇2

关键词:数字电路课程;课程设计;实践环节;“学生中心”;能力培养

数字电路是电子信息类专业的学科基础课,可以为单片机原理及应用和数字集成电路设计等后续课程的学习奠定基础,在整个专业课程体系中占有重要地位[1]。该课程由理论教学和实验教学两部分组成。理论教学主要涉及组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲单元电路三个知识点,实验教学是理论教学的辅助。常规的数字电路实验教学一般使用集成电路套件或实验箱,学生按照实验手册搭建电路,完成数据测量并进行结果分析。此类实验多属于验证性实验,以验证电路功能为目的,实验项目单一,很难激发学生的学习兴趣,难以进一步提升学生的设计能力和创新能力[1]。因此,通过增加综合设计性实践课程,即课程设计,搭建理论知识与实际工程设计之间的桥梁,这对于完善现有课程体系、调动学生的积极性、培养学生的自主学习能力、促进学生的创新能力和综合能力提升具有十分重要的意义[2]。

1数字电路课程设计选题

数字电路课程设计的选题应将理论知识和系统设计融为一体,把数字电路的核心知识点最大限度地综合在一起[3]。选题应具有一定的实用性、可扩展性、实现方案多样性等特点,如数码管循环显示电路、多路数显报警器、汽车尾灯控制电路、多路抢答器设计等,可以让学生在课程设计实践过程中充分发挥探索创新精神。以数码管循环显示电路为例。该设计要求实现数码管循环显示数字,同时点亮相应的彩灯。系统框图如图1所示。图1系统框图中的四个模块最大限度地将数字电路的三个主要知识点:组合逻辑电路、时序逻辑电路和脉冲单元电路融合在一起。模块1振荡电路(属于脉冲单元电路)可以输出频率可调的脉冲波;模块2循环计数分频电路(属于时序逻辑电路)用于计数分频且分频值可调;模块3译码显示电路(属于组合逻辑电路)驱动数码管显示相应数字;模块4彩灯循环显示电路实现LED灯循环点亮。图2是参考电路原理图。在图2所示电路中,模块1使用555定时器构成多谐振荡器产生脉冲波,通过调整R1、R2、C2的参数值,获得不同频率的输出波;模块2使用四位二进制计数器(如74LS161)进行计数,实现五分频;模块3使用译码显示驱动模块(如74LS47)译码驱动共阳数码管显示数字;模块4使用译码器(如3/8线译码器74LS138)驱动LED灯循环点亮。在实践过程中,每个模块都有多种不同的实现方案,学生可自主选择,有能力的学生还可以进行电路功能的扩展。

2实践教学方法和手段

数字电路课程设计要求学生完成方案论证及器件选取、电路仿真验证、实物制作及调试、报告撰写及测试答辩。因此,其采用的教学方法和手段不同于实验课。教师在学生进行课程设计的前、中、后期,分别有针对性地安排三次指导。前期准备阶段,主要讲述电路设计的一般方法,明确设计的规范性、单元模块间的接口方式与参数要求、仿真软件的使用、元器件的选取原则,并对各单元模块原理分析及实现方案进行必要的引导;课程设计中后期阶段,教师的指导侧重于强调实物制作及调试过程中的注意事项,如焊接的技巧,工作电压、芯片引脚的连接及测试,电路工作的稳定性与可靠性等。在教师指导下,学生依据设计要求,自主选择时间及设计方案,逐项完成设计内容。一是项目方案论证及器件选取。学生依据自己对课堂相关知识点的熟悉和理解,结合网络资源,选取不同的设计方案实现各模块功能。同时,学生通过查阅资料及手册,熟悉常用电子器件及芯片的功能和使用方法,并根据自己的设计方案选择合适的芯片和元器件。二是电路仿真验证。学生使用EDA仿真软件Multisim或Proteus等搭建设计好的电路,并利用软件中的虚拟仪器对电路进行测量和仿真验证。依据理论公式,反复调试电路参数或更换元器件,进一步完善电路设计方案,从理论上验证设计方案的可行性[4]。三是硬件制作及调试。学生根据仿真电路列出硬件制作所需的元器件清单,学校统一购买后,学生自己动手进行电子线路布线、焊接及调试。学生通过使用直流电源、信号发生器、示波器、万用表等电子仪器,熟悉仪器的使用及电子线路的测试方法,培养独立排除故障的能力,提升工程实践能力。四是报告撰写及答辩。学生根据规范要求撰写设计报告。设计报告的内容包括:设计的目的及任务、设计方案与论证、设计电路与功能说明、电路仿真及验证、硬件制作及调试、设计总结及参考文献。报告的撰写能培养学生严谨的科学态度、踏实细致的工作作风。答辩环节,学生进行实物演示,陈述设计方案及设计过程,同时回答教师的提问。通过答辩,培养学生使用专业术语表达工程问题的能力。

3实践教学效果及持续改进

数字电路课程设计最终要求学生用洞洞板或腐蚀电路板完成实物制作,且预留测试端子,用于答辩验收。我校电子信息类专业大二学生在完成数字电路理论课学习后,进行数字电路课程设计,学生制作的硬件实物及测试结果如图3、图4所示。通过实测及答辩,可以看出每个学生所采用的设计方案、选择的元器件、电路的布线布局、焊接的效果均有所不同,学生在实践过程中各方面能力均得到了有效锻炼和提升,同时避免了相互抄袭的现象。图3硬件实物图图4实物测试效果图学生按要求撰写设计报告,并在报告的总结部分讲述了自己整个项目的实践过程及体会,分享了设计经验、实物制作心得及成功后的喜悦,提升了自信心,这样的教学方式充分体现了“学生中心、成果导向”的工程教育理念。随着课程实践教学的深入开展,教师不断总结经验,收集整理学生的反馈意见,并在此基础上结合实际情况修改实践题目的内容及要求,同时调整教学方式、进度安排、成绩评定标准等,使得数字电路课程设计实践环节的各方面安排更加恰当合理,切实实现“以实践促教学,育有用人才”。

4结语

数字电路课程常规的实验教学内容和方式比较单一,通过增加课程设计实践环节,选择合适的综合设计性实践题目,使学生亲身经历从自选方案设计电路,到实物制作答辩演示的整个设计过程。学生通过实践操作,调动起学习的积极性,巩固了课堂所学的理论知识,激发了对学习的热爱和兴趣,提高了文献资料阅读能力、分析解决问题能力、归纳总结能力及沟通协作能力,培养了自主学习和终身学习意识,综合素质得到全面提升。

参考文献

[1]罗霞,罗阔,李震.新工科背景下专业创新实践大平台研究与探索[J].中国教育技术装备,2020,(19):126-130.

[2]张庆顺,刘鑫.新工科背景下的数字电路课程设计创新与实践[J].中国现代教育装备,2020(6):64-65.

[3]梁丽.数字电子技术课程实践教学的改革与实践[J].中国现代教育装备,2018(10):19-21.

数字电路教学范文篇3

关键词:数字电路教学方法教学目标教学要求

“数字电子技术”是高职高专电类专业的一门专业基础课程,是一门理论性和实践性都较强的课程。它的任务是通过学习数字电路的基本概念、基本原理和基本技能使学生在数字电路方面具有一定的理论水平和实践技能,它是《微机原理与应用》、《单片机原理与应用》和《PLC原理与应用》等主要专业课程必不可少的基础知识。该课程对于学好后继专业课程以及提高学生的工程实践能力都有着极其重要的作用。

1立足于教学目标,展开教学

1.1知识目标

熟悉布尔代数的基本定律,掌握卡诺图与公式化简法;掌握数字电路中常用的基本单元电路和典型电路构成、原理与应用;掌握常用的中小规模集成电路功能。

1.2能力目标

具有查阅集成电路器件手册,合理选用集成电路器件的能力。对集成芯片,重点分析电路的外特性和逻辑功,以一些典型集成电路为例介绍如何查阅集成电路手册、资料等,使学生学会在实际应用中正确选择和使用集成芯片。

具有识读和分析一般典型应用电路的能力。增强电路分析的内容,弱化电路设计。传统数字电路教学往往注重电路设计内容的教学,好像只有电路设计的能力,才能代表水平,而电路分析代表技能,是低技术的。不过技能却正符合了高职高专的教学目标,所以在教学过程中,应注重电路分析方法的教学,让学生学会分析较复杂电路,能修改已有电路服务于自己的设计目标。

具有逻辑分析问题与解决问题的方法。随着数字技术的广泛普及,数字化社会已经到来,大规模、超大规模数字集成电路以其低功耗、高速度等特点,应用越来越广泛。因此如何在有限的时间内使学生扎实掌握数字电路基础知识理论和基本操作技能,培养分析问题、解决问题的能力,是教师在教学过程中需要认真思考的问题。并使学生在传统的数字电路逻辑分析、逻辑设计思维训练的基础上进一步建立起现代数字电路的应用与设计思想,掌握现代电子技术的新技术和新器件,在专业学习中适应当代硬件技术与信息技术的发展,为走向实际工作岗位打下坚实的基础,为拓宽就业市场寻求一条全新之路。

1.3思想教育目标

(1)树立热爱科学、实事求是的学风和创新精神、创新意识。(2)具有一定的自学能力和获取新知识、新技术的基本素质。(3)提高逻辑思维能力、养成认真细致的工作作风。

总之,专科教学不同于本科教学,专科教学注重于学生能力和综合素质的培养,教学过程中突出培养学生应用知识,分析解决实际问题的能力,以学生为主体,以教师为主导,以教学为主线,树立能力培养目标为重中之重的思想。

2选择合适的教材,以教学要求分层、考核形式分类的方式评价教学

2.1教材的选择

目前我校选择的教材充分体现了高职高专教育的特点,以应用为宗旨,强调理论与实践相结合。编写原则遵循由浅入深,通俗易懂,便于自学,力争做到“讲,学,做”统一协调,重点和难点采取阐述与比喻相结合,例题与习题相结合,实例与实验相结合,针对数字电路课程实践性强的特点,增加了与教材相应的实践环节教学内容。

针对数字电路教学过程中存在教学内容与学时数的矛盾,根据国家教委课程指导委员会的提议:EDA技术是电子技术类课程教学改革的重要方向。我校及时修订课程大纲、调整教学内容。把EDA技术和PLD器件纳入教学计划。将教学内容分为数字逻辑基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、可编程逻辑器件和脉冲信号的产生与整形五大模块。

2.2教学要求分层

教学要求分为五个层次A.知道、了解。学生对教学内容有感性的、初步的认识或只要能识别它B.领会、理解。学生对概念、规律、基本操作等有理性的认识,即能自述、解释和举例说明,并在教师的指导下能顺利地完成基本操作C.掌握、运用。学生在理解教学内容后,通过练习,形成技能;运用概念、方法、规则进行常规运算求解、论述和简单运用、自主操作等D.熟练掌握、灵活运用。学生能综合运用某个知识解决问题,综合运用某项技能进行熟练操作或小规模技术设计等,从而形成某种能力E.思想素质的提高。如态度、意识、精神、毅力等的培养。公务员之家

同时,采取了以创新能力的培养为核心的“四位一体”教学法,即旨在通过学生自学、讨论、答辩、考查四个阶段,培养学生的自学能力以及分析问题和解决问题的能力,彻底解决传统教法中“满堂灌”的现象。

2.3考核形式分类

考核形式分为五种:笔试:传统的拟卷考试;操作:通过学生动手操作来考核;答辩:教师出题或学生自拟题,经一段时间的实践,学生以报告形式完成答卷并根据需要答辩;社会化考核:参加由国家有权部门认定的考试考核机构或组织进行的考试考核;社会评判:由社会评定结果如实习鉴定等。

通过多种考核形式达到综合评价学生的效果。

3采取传统和现代化教学手段结合方式,运用实例灵活教学

3.1传统和现代化教学手段相结合

教学课件是教材内容的提升和精炼,是将教材中的概念、定律及应用内容转化为形象逼真的映像展示给学生。多媒体教学进入课堂是对传统教学方法的改革,它是教学过程的一个有力工具,但决不能成为课堂教学的主宰,过于详细的课件使学生上课注意力不集中,一些学生觉得课程内容包含在课件中,便在课堂上不记笔记、注意力分散、交头接耳、甚至逃课。可以想象,教学中教师盯着显示器,学生盯着大屏幕,这样的教学情景很难调动教学气氛、影响教师配以肢体语言等的热情发挥,更谈不上师生间的互动。只有将多媒体教学方法和传统教学方法有机的结合起来,相互补充,并在教学实践中不断完善,才能取得完美的效果。

EDA是电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation)的英文缩写,将EDA技术引入数字电路课程教学,可以使教师在讲述理论的同时,利用EDA技术软件进行仿真、演示,使学生消除“抽象感”,增加学习的兴趣。使课堂教学更生动、直观,使数字电路课程中一些基本理论和基本概念更加容易理解。

3.2运用实例灵活教学

数字电路的授课可以结合生活中的应用举例,如目前多媒体PC机里的显示卡、声卡是用数电中的数——模(D/A)转换实现图像显示和声音播放的;制造业中的数控机床,交通信号灯的转向时间显示,家电产品中的CD、VCD、DVD等也都应用了数电技术。通过这些实例的介绍,可以使学生真正了解数字电路课程的重要性,从而能更加主动的去掌握所学知识。

培养创新型人才,就要实施创新教育,重视实验教学,改变以教师为主导的教育模式,充分发挥实验教学的作用,使之成为引导学生从实践来获取和应用理论知识的主要渠道,在完成验证性实验的基础上,实验大纲中安排智力竞赛抢答器和电子秒表等一系列的综合性实验,使学生在由简到繁的设计过程中了解设计工作的思路、方法,通过让学生实际制作,使学生懂得如何进行理论和实践相结合,加深对知识点的理解。

4结语

总之,我们只有立足于教学目标,选择合适的教材,采取传统和现代化教学手段结合方式,运用实例灵活教学,培养学生的创新能力,才能搞好教学,才能为学生走向实际工作岗位打下坚实的基础。

参考文献:

数字电路教学范文篇4

关键词:数字电路教学方法教学目标教学要求

“数字电子技术”是高职高专电类专业的一门专业基础课程,是一门理论性和实践性都较强的课程。它的任务是通过学习数字电路的基本概念、基本原理和基本技能使学生在数字电路方面具有一定的理论水平和实践技能,它是《微机原理与应用》、《单片机原理与应用》和《PLC原理与应用》等主要专业课程必不可少的基础知识。该课程对于学好后继专业课程以及提高学生的工程实践能力都有着极其重要的作用。

1立足于教学目标,展开教学

1.1知识目标

熟悉布尔代数的基本定律,掌握卡诺图与公式化简法;掌握数字电路中常用的基本单元电路和典型电路构成、原理与应用;掌握常用的中小规模集成电路功能。

1.2能力目标

具有查阅集成电路器件手册,合理选用集成电路器件的能力。对集成芯片,重点分析电路的外特性和逻辑功,以一些典型集成电路为例介绍如何查阅集成电路手册、资料等,使学生学会在实际应用中正确选择和使用集成芯片。

具有识读和分析一般典型应用电路的能力。增强电路分析的内容,弱化电路设计。传统数字电路教学往往注重电路设计内容的教学,好像只有电路设计的能力,才能代表水平,而电路分析代表技能,是低技术的。不过技能却正符合了高职高专的教学目标,所以在教学过程中,应注重电路分析方法的教学,让学生学会分析较复杂电路,能修改已有电路服务于自己的设计目标。

具有逻辑分析问题与解决问题的方法。随着数字技术的广泛普及,数字化社会已经到来,大规模、超大规模数字集成电路以其低功耗、高速度等特点,应用越来越广泛。因此如何在有限的时间内使学生扎实掌握数字电路基础知识理论和基本操作技能,培养分析问题、解决问题的能力,是教师在教学过程中需要认真思考的问题。并使学生在传统的数字电路逻辑分析、逻辑设计思维训练的基础上进一步建立起现代数字电路的应用与设计思想,掌握现代电子技术的新技术和新器件,在专业学习中适应当代硬件技术与信息技术的发展,为走向实际工作岗位打下坚实的基础,为拓宽就业市场寻求一条全新之路。

1.3思想教育目标

(1)树立热爱科学、实事求是的学风和创新精神、创新意识。(2)具有一定的自学能力和获取新知识、新技术的基本素质。(3)提高逻辑思维能力、养成认真细致的工作作风。

总之,专科教学不同于本科教学,专科教学注重于学生能力和综合素质的培养,教学过程中突出培养学生应用知识,分析解决实际问题的能力,以学生为主体,以教师为主导,以教学为主线,树立能力培养目标为重中之重的思想。

2选择合适的教材,以教学要求分层、考核形式分类的方式评价教学

2.1教材的选择

目前我校选择的教材充分体现了高职高专教育的特点,以应用为宗旨,强调理论与实践相结合。编写原则遵循由浅入深,通俗易懂,便于自学,力争做到“讲,学,做”统一协调,重点和难点采取阐述与比喻相结合,例题与习题相结合,实例与实验相结合,针对数字电路课程实践性强的特点,增加了与教材相应的实践环节教学内容。

针对数字电路教学过程中存在教学内容与学时数的矛盾,根据国家教委课程指导委员会的提议:EDA技术是电子技术类课程教学改革的重要方向。我校及时修订课程大纲、调整教学内容。把EDA技术和PLD器件纳入教学计划。将教学内容分为数字逻辑基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、可编程逻辑器件和脉冲信号的产生与整形五大模块。

2.2教学要求分层

教学要求分为五个层次A.知道、了解。学生对教学内容有感性的、初步的认识或只要能识别它B.领会、理解。学生对概念、规律、基本操作等有理性的认识,即能自述、解释和举例说明,并在教师的指导下能顺利地完成基本操作C.掌握、运用。学生在理解教学内容后,通过练习,形成技能;运用概念、方法、规则进行常规运算求解、论述和简单运用、自主操作等D.熟练掌握、灵活运用。学生能综合运用某个知识解决问题,综合运用某项技能进行熟练操作或小规模技术设计等,从而形成某种能力E.思想素质的提高。如态度、意识、精神、毅力等的培养。

同时,采取了以创新能力的培养为核心的“四位一体”教学法,即旨在通过学生自学、讨论、答辩、考查四个阶段,培养学生的自学能力以及分析问题和解决问题的能力,彻底解决传统教法中“满堂灌”的现象。

2.3考核形式分类

考核形式分为五种:笔试:传统的拟卷考试;操作:通过学生动手操作来考核;答辩:教师出题或学生自拟题,经一段时间的实践,学生以报告形式完成答卷并根据需要答辩;社会化考核:参加由国家有权部门认定的考试考核机构或组织进行的考试考核;社会评判:由社会评定结果如实习鉴定等。

通过多种考核形式达到综合评价学生的效果。

3采取传统和现代化教学手段结合方式,运用实例灵活教学

3.1传统和现代化教学手段相结合

教学课件是教材内容的提升和精炼,是将教材中的概念、定律及应用内容转化为形象逼真的映像展示给学生。多媒体教学进入课堂是对传统教学方法的改革,它是教学过程的一个有力工具,但决不能成为课堂教学的主宰,过于详细的课件使学生上课注意力不集中,一些学生觉得课程内容包含在课件中,便在课堂上不记笔记、注意力分散、交头接耳、甚至逃课。可以想象,教学中教师盯着显示器,学生盯着大屏幕,这样的教学情景很难调动教学气氛、影响教师配以肢体语言等的热情发挥,更谈不上师生间的互动。只有将多媒体教学方法和传统教学方法有机的结合起来,相互补充,并在教学实践中不断完善,才能取得完美的效果。

EDA是电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation)的英文缩写,将EDA技术引入数字电路课程教学,可以使教师在讲述理论的同时,利用EDA技术软件进行仿真、演示,使学生消除“抽象感”,增加学习的兴趣。使课堂教学更生动、直观,使数字电路课程中一些基本理论和基本概念更加容易理解。

3.2运用实例灵活教学

数字电路的授课可以结合生活中的应用举例,如目前多媒体PC机里的显示卡、声卡是用数电中的数——模(D/A)转换实现图像显示和声音播放的;制造业中的数控机床,交通信号灯的转向时间显示,家电产品中的CD、VCD、DVD等也都应用了数电技术。通过这些实例的介绍,可以使学生真正了解数字电路课程的重要性,从而能更加主动的去掌握所学知识。

培养创新型人才,就要实施创新教育,重视实验教学,改变以教师为主导的教育模式,充分发挥实验教学的作用,使之成为引导学生从实践来获取和应用理论知识的主要渠道,在完成验证性实验的基础上,实验大纲中安排智力竞赛抢答器和电子秒表等一系列的综合性实验,使学生在由简到繁的设计过程中了解设计工作的思路、方法,通过让学生实际制作,使学生懂得如何进行理论和实践相结合,加深对知识点的理解。

数字电路教学范文篇5

(一)教学改革基本思路

将EDA技术最新的科研成果融于课堂教学中,这也是数字电路教学革新最基本的思路,呈现课堂教学方式现代化,并构建非常先进的教学平台以及现代化课堂教学环境。以现代化教学平台为基础,展开课堂教学内容以及方式的革新,构建能提升学生创新精神与能力良好培养的课堂。数字电路课程理论性教学内容是讲关于集成度的,该标准逻辑器件是中小规模集成电路。因为标准逻辑器件所设计的传统数字体系是使用自下向上的设计方式,总体所需的器件较多,并且其电路连接非常复杂,对应的可靠性也不高。用户不能对相关器件功能进行修改,这也就促使修改体系设计难度提升。

(二)教学内容及方式的创新

近年来,电子技术以及计算机技术发展飞速,随着EDA技术的出现及不断应用,促使数字体系设计进入新的阶段。实际上基于标准逻辑器件数字电路有着诸多缺陷,不过运用其展开相关教学也仍是有好处的,其能促使学生很好的了解掌握对应基本原理及知识,教学者也能够很好的向学生讲解其组合逻辑电路与时序逻辑电路的最原始电路,并合理的讲述与其对应的分析及设计方式。想要帮该专业学生打下稳固的基础,还要掌握该学科的最新研究成果及发展趋势,并合理的结合科研成果进行课堂调整及教学内容优化,找寻可行性较高的实施方法以及教学方式。将各类分类元件及较小规模的集成电路内容进行合理精简,重点讲述中规模的对应集成电路和运用,将EAD技术学习列为重点,并将其软件融入课堂教学过程中,进行现场仿真直接性概念演示、分析进程及验证、设计结果,很好的激发学生的学习兴趣并提升教学效果。全方位的引进多媒体教学,并将其与传统方式合理有效的结合,呈现优势互补的良好效果。

二、革新课堂教学理念并确立教学新目标

(一)课堂教学新理念

古往今来,我国的传统教学模式就是以教师为中心,课堂教学大多是理论性教学,内容均是需要验证的。教师可以在课堂上进行实验,给学生一定的实验步骤以及电路图,学生们则是按部就班的验证其对应结果,这样根本激发不出学生的学习兴趣以及积极性,致使其不能将所学的知识综合运用,不能全方位的分析及解决问题。高等教育若是不能满足学生的所有需求,就不能很好的发挥其自身创造力,这样高等教育发展则会停滞。以教师为中心的教学模式不能长此已久,需要全方位的模式革新,务必要将学生转移至模式中心,扼制被动式教学,呈现学生主动式学习的良好模式,构建以学生为中心教师为主导,并着重于学生实践创新能力培养。这样充分的发挥学生的积极性、创造性,提升高等教育的发展。

(二)课堂教学新目标

应不断的强化基础、拓展知识层面、持续提升学生自主学习以及创新能力、发展其个性,并对学生进行因材施教与分流培养,展开启发式创新及各类实验合理结合,软硬件结合、课内外结合、拓展实验性教学,不断培养学生运用现代化的各类设计工具,持续提升学生管理较大规模复杂体系的能力。教育创新的核心力量是教师,务必要在整体教学过程中不断培养学生创新意识、思维以及能力,并很好的激发学生能够提出问题、分析问题以及解决问题,培养这类内在动机的良好形成,促使学生学习自主性及创造性的形成,并运用各类机会指导学生参与并实验,持续培养学生发现问题、分析问题、处理问题的能力。

三、运用多样教学方式

(一)启发教学

问题是学生思维开启的关键,教学者应该通过对应教学情景创设来很好的引导学生进行问题的发现、分析以及处理,在寻找答案的过程中不断提升学生综合能力。启发式教学对新课程的引入最有效,也是应用最广泛的。

(二)互动教学

互动教学有别于传统的教学模式,该方式主要是突出师生之间的互动和学生创造力的良好培养。从学生进入高等教育之后,对应的教学模式以及课程安排是不同于中学时期的,尤其是数字电路基础课程,其授课时间以及间隔时间较长。讲课中教学者及学生互动不到位,学生则会因为课程时间较长从而出现怠学的心理,进而忽略了较为重要的相关知识点,长此已久学生就会因为学不会而出现厌学情况。所以教学者应注重课堂之上与学生的互动,要留有一定的时间让学生进行相关思考、讨论、分析以及总结,促使学生学习主动性的发挥。

(三)任务驱动法

数字电路基础课程最关键的就是实践,所以对于数字电路基础课程教学来讲任务驱动法是个很实用的方式,将各个重要的知识点巧妙的设计成不同类型的小任务,这样学生就知道自己是带着学习任务的,也知道自己要完成怎样的学习目标。教学者在设置学习任务时要保证任何一个任务都是包含着新旧知识以及技能的,进而很好的将学生的学习积极性激发,并保持着这样积极的学习热情。

(四)类比教学

数字电路基础课程会有比较抽象的知识概念,学生们要是没有对应的理论知识基础以及空间想象力,这就在一定程度上影响了学生的深入理解。所以教学者应运用适应的教学方式来辅助学生强化基础性概念理解,这样来讲类比法则是非常有效的一种教学方式,其是将学生要学习的各个知识点及平常生活巧妙的联系,学生则可以通过对比及比较发现相应概念的内在规律,进而很好的激发学生对学习的兴趣。

四、结语

数字电路教学范文篇6

关键词:数字电路;课程思政;线上线下混合式教学

2020年年初,疫情席卷全国,在严峻的形势之下,各高校不得不采用线上教学模式,从授课、考勤到作业、测试等,各个环节都采用线上形式来完成,可以说这一翻天覆地的变化给高校教学带来极大的挑战,但是事物都有两面性,线上教学是挑战,又何尝不是机遇。通过实践不难发现,线上教学一定程度上有其局限性,例如:教学效果受师生端网络环境的影响;教师通过相关网络平台授课,因此无法完全掌握学生学习动态;广大师生早已习惯传统的线下教学,对于这种全新的线上教学模式未能很快适应,从而影响了教学效果……显然这些问题在线下教学中是可以避免的。当然,线上教学也具有很多优势,例如:线上教学过程中师生互动形式更为丰富多样;因为无需实体教室,所以在上课地点上不受约束,时间也相对灵活,在很大程度上节省了人力物力……而这些又是线下教学无法比拟的。结合高等教育发展的现实需求,课程思政建设已经成为高校教育教学不可或缺的一部分。在高校的课程体系中,不管是专业思政,还是课程思政,都发挥着重要的育人功能。实践证明,教育的意义绝不仅仅是向学生传授科学文化知识和技能,更重要的是培养学生具有良好的品格,这就是所谓的“时代新人”。在大学校园里,大学生参与度最高的莫过于课堂教学。如果可以充分利用课堂教学这一环节,将课程思政常态化、制度化,便可有针对性地引导大学生在学习知识的同时,树立正确的人生观和价值观,使大学生拥有强烈的家国情怀和使命担当。综合以上分析,既然线上线下各有利弊,那么在高校教学中让哪一个孤立存在都是不明智的,何不借此契机,将二者有机地结合起来,互补短长,只有这样,才能收获更加理想的教学效果;与此同时,如果能将课程思政真正融入到线上线下教学全过程,积极培养学生树立正确的人生观和价值观,双管齐下,对于提高学生学习效果,优化课程设置,甚至于提升专业良性发展空间都将有着极其深远的影响。为了达到上述目的,需要从以下几方面做起。

一、将课程思政理念融入

“数字电路”课堂教学,引导学生树立正确人生观和价值观一提到思想政治教育,人们就会觉得它遥不可及,其实,只要我们勤于思考善于捕捉,就不难发现它与课程之间的必然联系。以“数字电路”课程为例,课程思政的育人素材其实无处不在。当我们讲数字电子技术发展历史时会介绍前人集体智慧的结晶奠定今日数字电子技术的扎实理论基础及广阔的发展前景。授课教师可以以此作为融入点,采用长驱直入的方式告诉学生当世界上很多国家面临肺炎的严峻形势时,中国经济正迅速恢复,人民生活逐渐步入正轨。这正是在中国共产党的正确领导下,无数先辈热血付出奠定了今日中国稳定的政治局面,纵然经历再大的风浪也巍然屹立于世界民族之林。每个中国人都应该为自己能够生活在这样一个政治稳定、生活安乐的国家而感到骄傲。通过这样的方式可以培养学生拥有强烈的爱国情怀以及有国才有家的主人翁自豪感。再比如说,当我们讲到数、模和模、数转换器的作用时会介绍数、模和模、数转换器是连接模拟电路和数字电路的桥梁和纽带,没有二者,将无法实现数字电路和模拟电路之间信号的顺利传递。授课教师可以以此作为融入点,采取隐形渗透的方式,针对当代部分大学生心理脆弱、人际关系紧张等特点,教育学生在生活中要善于运用合理的方式和方法与他人进行沟通和交流,很多误会和矛盾往往都是因为缺少沟通而造成的。任何一个个体都不能离开集体独自生存,因此要学会沟通,学会融入。通过这种方式可以帮助学生疏通负面情绪,引导学生学会建立良好健康的人际关系,愉快地度过大学四年的生活。课程思政一定是今后高校教育教学的主线,它的影响是深远的,而它在课程中的渗透和融入也绝不是一朝一夕的事,因此需要建立课程思政长效机制,将其制度化规范化,这样才能真正发挥它的重要作用。

二、充分整合线上和线下资源,将二者有机结合,取长补短

疫情期间,为了能够保证教育教学的顺利进行,高校教师积极探索并发掘出很多便于课堂教学的线上资源,例如:腾讯会议、腾讯课堂、钉钉、学习通、微师、QQ课堂、学堂在线等,为高校教育教学的顺利开展保驾护航,也让广大师生借此机会拓宽了视野,体验了一种全新的教学模式。然而,随着疫情的减弱,高校陆续回归线下,这些网络资源便“悄然谢幕”。文章开头提到,其实无论是线上还是线下教学都是有利有弊的,既然如此,我们就应该将二者及时地结合起来,取长补短,去糟粕留精华,而不应该再次完全回归到传统的线下教学模式中去。例如:疫情期间,为了教学的顺利开展,一些“数字电路”课程的任课教师需要给学生提供慕课资源,然而,由于之前并未录制专门的慕课,需要借用相关平台的慕课资源,那么问题就来了,因为不是本门课程专属的慕课资源,所以在课程内容的覆盖面、知识重点和知识难点的侧重等方面就不会完全匹配,师生在使用时一定存在很多不便;另外,录制慕课需要专门的团队,录制环境也有一定的要求,如果是多名教师参与录制,那么录制时间也需要安排协调,整个过程是很耗时的,也不是短期内可以完成的事。而现在,我们熟悉了很多线上平台的功能,就可以充分地利用起来。比如腾讯课堂具有课程回放功能,授课教师可以结合数字电路课程进度,按学时进行课程的录制,既可以让学生结合录制的课程进行课前预习,又方便学生课后“回头看”,而且更重要的一点就是由于腾讯课堂是虚拟课堂,因此对于授课教师而言在课程录制时间、地点、人员上都比较灵活;与此同时授课教师还可以结合学生对知识的接收情况,针对某个专题进行课程录制,有助于学生巩固复习。当然,作为慕课资源除了课程录制资源本身,还应该拥有配套的习题、测试、教学课件、章节梗概等内容,而这些完全可以借助我们熟悉的学习通平台来加以实现,因为学习通平台可以实现题库创建、教学资料共享、作业批改、网络答疑、交流互动、章节测试、成绩分析和统计、签到等众多功能。如果能将类似腾讯课堂和学习通这样的教学辅助平台资源整合,那么就能为数字电路课程打造专属的慕课资源,这种做法无论从经济还是从实用的角度来讲都是极为可行的。

三、改善线下教学考核模式,杜绝“一次考试论成败”现象

疫情之前,很多高校对“数字电路”课程主要采取传统的线下教学模式。不能否认,线下教学始终应该是教学的主体,因为它对于知识的传授过程更直观,而教师对于学生学习状态的掌控也更便利;但是,传统教学多采用黑板板书和PPT的形式,以教师讲授为主的灌输式教学模式,学生处于被动学习的状态[1]。对于“数字电路”这门理论性较强的工科基础课而言,如果能够进一步丰富教学手段,那么对于增强学生学习兴趣,培养学生创新意识,提高学生思考问题解决问题的能力一定会大有助益。为此,可以采取以下办法。首先,应该提高平时成绩比重,削弱期末考试的“存在感”,重积累重过程,关注多环节考核,进一步提升课程考核公平性,坚决杜绝“一次考试论成败”的现象。例如:在“数字电路”课程教学过程中,可以针对知识重点或难点为学生安排翻转课堂,提前给学生提供课程录制资料,便于学生预习,以达到更好的翻转效果;再比如:课程中后期,为督促学生及时整理前面所学知识,可以增加阶段测试环节,利用学习通平台创建试题库,然后统一进行在线机考,为避免线上抄袭的现象,应保证测试题量大,限时答题,这样学生就自顾不暇了,测试结束由系统批阅再采用归一化原则给分并最终折合到总成绩。其次,线下多环节考核还可以包含出勤、作业、课堂表现、章节测试,也可充分利用类似学习通平台之类的网络资源进行课程录制、资料学习、任务打卡、师生交流互动等很多环节。

总之,应该让学生意识到想要顺利通过“数字电路”这门课程的考核,已不再是“一套试卷”可以解决的问题了,它需要有足够的过程积累才能达成目标。通过这样的方式将能够大大提高学生课堂教学的参与度,激发学生学习兴趣,转变学生学习观念,变被动为主动,从而形成良性循环。对于高校教育教学而言,未来可能会遇到更多的挑战和机遇。当代大学生具有鲜明的时代特点,他们朝气蓬勃,适应能力强,敢于接受新鲜事物。面对这样的社会背景,应该在传统教学模式基础上进一步重视和加强现代教育技术手段和教学方法的引入[2]。与此同时,需将课程思政理念真正融入到教学中,摒弃线上和线下教学的不足,以线上促进线下,以线下激励线上,真正实现资源整合,优势互补,那么对于培养学生树立正确人生观和价值观,提高学习效果,增强就业竞争力,优化课程资源配置乃至提升专业良性发展空间都将有着极其深远的影响。

参考文献:

[1]刘俊景,梁桂英.《数字逻辑电路》教学改革研究[J].科技与创新,2016,(21).

数字电路教学范文篇7

关键词:数字电路;实验教学;实践能力

一、引言

《数字电路》课是计算机类专业的专业技术基础课,是所有硬件课程的基础课、入门课,是实践性较强的课程。内容涉及数字技术的基本理论、分析方法和设计方法,是一门工程实践性较强的课程,对于计算机专业的学生而言,在其所学知识体系中占有相当重要的地位。它能培养学生的综合应用能力、创新实践能力,可使学生建立工程的观念、科技进步的观念、创新意识,形成正确的认识论,为将来成为应用型人才打好基础。

二、实验教学现状分析

1.实验课学时数压缩。我院有网络工程及软件工程两个本科专业,相应的数字电路课程总学时数为64个学时(包括理论课、实验课以及课程设计)。由于学时数有限,真正安排在实验教学的时间不足12个学时,无法安排更多的设计性和综合性实验,大部分是芯片的验证性实验,学生无法真正得到电路设计的系统训练。2.实验课程内容相对固化。在实验内容的安排上,基础性实验涉及较多,设计类和综合性实验相对较少。因为总课时有限,理论课时仅能安排36个左右的课时。且计算机类专业受专业特点和学时限制,没有开设相应的电路课程和EDA设计课程,导致理论和实践环节出现严重脱节,上课内容偏重于组合逻辑电路的设计以及时序逻辑电路的部分设计,大部分侧重在基础性、验证性实验,留给后面的综合性设计实验的课时较少,影响了学生设计电路的主动性和创新性。一些学生被动完成实验内容,缺乏学习的兴趣和主动性,使“数字电路”课程的教学效果较低。3.实验报告内容老化,撰写流于形式。目前,一些高校的数字电路实验报告内容过于老化,实验手段过于单一。一些实验仅仅是将理论的教学内容进行简单验证或是进行一些基本实验技能的训练。这样的实验方式所培养的学生无法达到当代社会所提出的科学素质要求、实验技能要求和创新能力要求,学校必须对当前的数字电路实验教学模式进行优化和改革。同时,学生撰写实验报告流于形式。由于对实验报告重视不够,往往是抄实验指导书,或相互抄袭,严重影响实验教学的效果。

三、数字电路实验教学方法改革探究

面对“数字逻辑电路”实验课程的教学现状,只有充分调动学生的学习积极性,发挥学生的主观能动性,才能达到培养学生的数字逻辑电路的综合分析与设计能力,增强学生的创新意识。在教学过程中,尝试从重新安排实验教学内容的结构、合理分配实验资源、丰富考核方式等几个方面调动学生的学习兴趣和积极性,使学生深入了解本实验课程。数字电路的实验教学以培养学生创新精神和实践能力为主要目标,是我院进行教学改革的重要内容。如何更好地解决基础与发展、基础知识与实际应用、理论与实践等矛盾,处理好“宽”“新”“深”的关系,建立先进和科学的教学结构,以适应不断更新的课程内容体系始终是课程改革的重点。1.理论实验合一,优化学时配比。为了合理安排实验课与理论课时的比例,采用同一老师兼任理论课和实验课的方式,改变实验课一直处于一种辅助的地位,此改革在于很好地把理论课和实践课有机地统一起来,灵活调整两者的学时配比。2.打破传统实验课堂灌输方式,变传统验证型实验为设计型实验。经过一个学期的探索,我们改变了传统的实验教学流程,自主编纂实验报告书,把传统型验证型实验与设计型实验有机结合。每次课安排有相应的设计实验环节。例如,在做逻辑门电路实验时,除了按照要求完成芯片的74LS00的功能验证外,设计了用与非门芯片实现与门电路,用与非门芯片实现或门电路,用与非门芯片实现非门电路的实验;设计了用与非门电路实现三人表决电路的设计,让同学在完成验证性实验的前提下,用芯片进行具体功能电路的设计,以此充分调动学生的主观能动性,培养学生良好的学习习惯,让学生拥有更多的实验操作时间和思考空间,成为课堂主角,培养学生独立分析思考能力和解决问题的能力。3.优化课程设计教学体系,加入硬件作品制作环节,提高学生动手创新能力。在课程设计教学过程中,我们结合应用型人才培养需求,将实验设置为2个不同的阶梯式层次。第一,综合性设计实验:综合已学知识和原理,学生自主进行电路设计和测试(如优先排队电路、火灾报警电路、交通灯控制电路、多人表决电路等),要求采用两种或两种以上实验方法在实验箱上完成电路设计实验,并撰写设计报告。第二,硬件作品制作:为了培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力,在综合设计实验完成后,教师提出一些具有很强现实意义的选题,例如数字密码锁、电子闹钟、交通灯控制系统电路、八路抢答器等,要求学生在课余时间,利用开放实验室,完成数字电路的设计、仿真、制作、功能测试以及改进等一系列工作,最后提交规范性的课程设计报告和电子实物产品,真正做到理论联系实际。4.与大学生电子设计大赛有机结合,培养科研能力和创新实践能力。以课程设计实验教学环节中的硬件作品设计为契机,调动学生参加竞赛的积极性和主动性。鼓励学生自发组成兴趣小组或团队,积极申报大学生创新性实验项目或者参加电子竞赛活动,充分地激发学生内在潜能和创造力。通过课程设计实验教学体系的构建,学生激发创造性,培养创新能力、动手能力和团体协作能力,提高学科技意识,培养项目管理能力。去年我院推荐3组同学参加了广西TI电子设计大赛,并获得三等奖的优异成绩,这在我们计算机类专业的大一新生中实属不易。5.改善考核制度。成绩的评定是教学过程中的重要环节,是判断学生能力和发展的重要依据。良好的考核方式能对学生的实验情况给予准确客观的评价,有利于提高学生的实验热情,充分调动学生的学习积极性。经过探讨,我们把考核分为两个部分,第一部分为一般实验与理论课相结合,各占50%的比重得到总评成绩;第二部分为课程设计,综合性设计实验与硬件作品制作相结合,各占50%的比重得到课程设计的总评成绩。教学改革项目小组根据目前“数字电路”实验课程所存在的问题,通过实验课时重新配比、实验项目多元化分配、提高动手创新能力、以赛促学,以及丰富考核方式等手段开展实验教学,充分调动了学生的积极性和主动性。实践表明,教学改革激发了学生的主动性和创新性,学生的知识结构、实验能力均显著提高。通过以上举措,我们构建了以教师指导为辅、学生自主探究为主的实验教学模式,形成课堂教学、实验教学和实践教学交叉融合的教学结构,各教学环节相辅相成,互相交融,实现了“加强基础,注重实践,因材施教,促进创新”的目标。

参考文献:

[1]鲍宁宁.关于优化数字电路实验教学体系对培养学生创新能力的探讨[J].实验室科学,2011

[2]胡伟.《数字电路》实验教学模式改革与实践[J].湖南第一师范学院学报,2013

[3]于建,刘博.《数字逻辑电路》实验课程教学改革研究[J].河北民族师范学院学报,2015

数字电路教学范文篇8

教学目标(一)知识与技能

1、知道数字电路和模拟电路的概念,了解数字电路的优点。

2、知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。

3、初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用

(二)过程与方法

突出学生自主探究、交流合作为主体的学习方式。

(三)情感、态度与价值观

1、感受数字技术对现代生活的巨大改变;

2、体验物理知识与实践的紧密联系;

教学重点、难点重点

三种门电路的逻辑关系。难点数字信号和数字电路的意义。

教学方法探究、讲授、讨论、练习

教学手段声光控感应灯、投影仪、多媒体教学设备、三种门电路演示示教板、电压表等

教学活动(一)引入新课

(1)演示:一盏神奇的灯

接通电源,灯不亮;有声,灯不亮;挡住光线,全场安静,灯不亮;挡住光线,拍手,灯亮。点评:通过演示声光控感应灯,引发学生好奇心理和探究欲望。(2)教师简介:身边的“数字”话题:数码产品、数字电视、DIS实验、家电等。这些电器中都包含了“智能”化逻辑关系,今天我们就来学习简单的逻辑电路。(二)进行新课

教师介绍:

A、数字信号与模拟信号(1)数字信号在变化中只有两个对立的状态:“有”,或者“没有”。而模拟信号变化则是连续的。(2)调节收音机的音量,声音连续变化,声音信号是“模拟”量。(3)图示数字信号和模拟信息:

点评:引导学生了解数字信号和模拟信号的不同特征。B、数字电路逻辑电路门电路数学信号的0和1好比是事物的“是”与“非”,而处理数字信号的电路称数字电路,因此,数字电路就有了判别“是”与“非”的逻辑功能。下面我们将学习数字电路中最基本的逻辑电路---门电路。1、“与”门教师介绍:所谓“门”,就是一种开关,在一定条件下它允许信号通过,如果条件不满足,信号就被阻挡在“门”外。

教师:(投影)教材图2.10-2

引导学生分析开关A、B对电路的控制作用。体会“与”逻辑关系。

思考与讨论:谈谈生活中哪些事例体现了“与”逻辑关系。

教师指出:具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称“与”门。

符号:。

(1)“与”逻辑关系的数学表达,寻找“与”电路的真值表

把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0,图2.10-2的情况可以用表2的数学语言来描述。这种表格称为真值表。投影:

(2)总结“与”逻辑关系:有两个控制条件作用会产生一个结果,当两个条件都满足时,结果才会成立,这种关系称为“与”逻辑关系。

点评:让学生理解数字信号“与”逻辑关系间的联系,对“与”逻辑关系的仔细分析,理解记住“与”逻辑的真值表。(3)演示“与”门电路实验,如图2.10-5。

通过示范性的操作演示讲解,理解“与”门电路实现“与”关系处理的电路原理,为下阶段探究“或”关系及“或”电路作准备。

(4)声、光控感应灯的再讨论:2、“或”门

锁门方式的讨论,引入“或”门:家中的门锁能用“与”的关系吗?学生讨论:不能用“与”的关系。

教师:(投影)教材图2.10-6

引导学生分析开关A、B对电路的控制作用。体会“或”逻辑关系。

教师指出:具有“或”逻辑关系的电路称为“或”门电路,简称“或”门。

符号:。

(1)“或”逻辑关系的数学表达,寻找“或”电路的真值表

把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0,将表3制成表4。表4就是反映“或”门输入输出关系的真值表。投影:

(2)总结“或”逻辑关系:在几个控制条件中,只要有一个条件得到满足,结果就会发生。这种关系称为“或”逻辑关系。

点评:让学生理解数字信号“或”逻辑关系间的联系,对“或”逻辑关系的仔细分析,理解记住“或”逻辑的真值表。(3)演示“或”门电路实验,如图2.10-8。

点评:通过示范性的操作演示讲解,理解“或”门电路实现“或”关系处理的电路原理,为下阶段探究“非”关系及“非”电路作准备。

3、“非”门

教师:(投影)教材图2.10-9

引导学生分析开关A对电路的控制作用。体会“非”逻辑关系。

教师:仍然把开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0,请同学们自己探究输入与输出间的关系。说明什么是“非”逻辑。

学生:讨论,得出结论:输出状态和输入状态成相反的逻辑关系,叫做“非”逻辑。

教师指出:具有“非”逻辑关系的电路称为“非”门电路,简称“非”门。

符号:。

教师:请同学们自己画出“非”门的真值表。如下表。

教师:介绍集成电路的优点。让学生了解几个“或”门的集成电路和几个“非”门的集成电路的外引线图。投影:

演示“非”门电路实验,结果如图2.10-13。

(三)实例探究

投影:

教师引导学生完成对例题的分析和求解,通过实例分析加深对所学知识的理解。学生活动

作业1、思考并回答P81“问题与练习”中的题目。2、课下阅读课本80页“科学漫步”中的文章《集成电路》。

数字电路教学范文篇9

数字电路在电工电子技术基础这门课程中占有非常重要的作用,它承接了电路基础、电工、模拟电子线路等先修的基础部分的课程,又是高频电子线路,计算机接口等后续相关课程的基础。而数字电路实验,是数字电路课程学习的又一个重要组成部分,它在整个数字电路教学中占有重要的作用[1-6]。一方面可以加强学生对理论知识的理解与掌握,另一方面还可以进一步培养学生的电路设计能力和实际动手能力,具有极其重要的基础性作用。实验课程不同于理论教学,实验课的主体是学生,学生的参与热情直接影响了实验教学效果的好坏。如何针对学生的实际情况对实验内容,实验实施方式,实验课程设计进行整合和改革,是本文要重点讨论的问题。

2目前设计方案的问题

目前的数字实验教学有如下的特点:内容饱满,课时紧张,对学生的预习工作要求很高,而且多数典型的数字电路实验内容对于第一次接触数字电路实验的学生来说短时间内任务较为艰巨,且由于是基础性的验证实验,趣味性不强,学生常常是还未完全理解一个电路的完整过程。又因为课时内容的限制而急忙开始了下一个内容,看似完成了不少项目,实际并未吃透原理。例如,74LS00和74LS20功能验证,第一次搭接实验电路,尤其是74LS20输入端多,总体线路偏多,多数学生接好这个实验电路已经花费了不少时间。本来重点是通过观察记录实验现象和结果,从直观的角度充分理解掌握与非门的逻辑关系,输入与输出之间的联系。但多数学生重点却不得不放在了怎么去搭接这个电路,怎么样才算是搭接好了这个电路,怎么样才能确定这个搭接好了的电路是良好无故障的。如果调试中再遇到一些问题,或是预习不充分的话,就无法在当堂课上完成全部的实验任务。即使完成了,也都比较匆忙,根本谈不上体会这些实验的目的,实验现象与理论间的关系,这样一连几次课下来,高强度又机械的实验训练关于验证理论、分析现象。尤其是体会过程,这些实验课开设的初衷并没有完全体现出来。学生对于本该充分锻炼自我动手能力的实验课程提不起兴趣甚至产生了回避的念头,课堂教学成果并不突出,大大影响了实验教学。

3改进型系统的设计

合理安排教学内容,在课堂上大胆创新即在保证数字电路基本理论体系的前提下,合理取舍教学内容,把握教学重点,加强分析与设计方法学习的教学,使学生具备一定的自学能力和课后查阅资料的能力以应对日新月异的新技术、新器件。增强学生实验兴趣,穿插安排趣味性实验任务,激发学生实验的兴趣,引导学生自主完成设计性实验,并在实验过程中验证自己的设计方案。具体内容实施计划如下:3.1集成“与非门”参数测试。熟悉数字实验箱输入输出区域,理解输入端原变量、反变量的引入,完成74LS20功能验证,并列写真值表,理解“与非”的计算结果和实验结果输出间的联系。3.2组合逻辑电路分析与设计。结合教材中的典型三人表决电路,按照逻辑电路图,进一步让学生熟悉掌握数字电路搭接的方法,并学会判定电路的好坏,器件的好坏,最终理解组合逻辑电路的电路特点。尝试设计简单的组合逻辑电路,如数字电子锁,画出逻辑电路图,按照自己设计的电路图搭接电路,验证实验结果是否符合设计原理,归纳设计思路,并分组讨论是否有其他方案完成同一个电路功能,分析比对,得出最佳方案,并加以验证。3.3时序逻辑电路。介绍JK触发器74LS107的逻辑功能,并验证三人抢答器。掌握时钟脉冲在数字电路中的作用,并用实验箱上提供的单次脉冲按钮,充分理解脉冲的上升沿和下降沿对触发器输出结果的影响,验证三人抢答器电路的逻辑功能,尝试排除简单的电路故障,例如抢答时蜂鸣器不响,或者抢答器输出不清零等,分析故障原因,并记录。本次内容较难,只安排这一个电路。介绍双D触发器74LS74的逻辑功能,根据验证表格进行器件逻辑功能的简单验证。按照要求,设计完成四位输出循环“1”的时序电路,要求手动脉冲控制或者1Hz脉冲控制输出。了解异步清零端和置位端的作用,注意互补输出端的影响。排除常见的故障,进一步锻炼学生排查故障的能力,总结分析故障产生原因并记录。3.4集成计数器。介绍74LS161和74LS162,理解同步和异步的含义,用两种器件设计同一种计数范围的计数器。学会计数器的级联方法,再结合门电路,设计模12、模24等常见计数电路,显示电路暂时先通过逻辑电平指示灯进行显示,可根据输出的情况,尽可能选最低数量的逻辑电平指示灯。3.5译码、显示电路介绍7段字符译码器,比对3个使能端的位权,根据简单的显示电路,显示10以内数字,输入用逻辑开关来代替。熟悉了译码显示电路后,结合上节课的内容,构成“计数—译码—显示”电路,由计数器实现计数部分,译码器进行译码,显示电路用共阳数码管显示。注意各部分电路之间的连接,不要有多余的连接线,脉冲部分可以选择1Hz脉冲输入。3.6移位寄存器电路。介绍双向移位寄存器74LS194,掌握逻辑功能,熟悉左移和右移的电路分别如何构成,验证清零、置数、左移、右移功能。设计4s变灯电路,掌握电路构成原理,注意输出高低位的控制。3.7综合设计实验。设计一个4位显示秒表电路,脉冲部分可以先用实验箱的1Hz脉冲来试验。后期产生部分,可以用555多谐振荡电路产生,注意充放电电路中电阻和电容参数的选取,要求输出为1000Hz方波信号;计数部分电路选用十进制同步计数器74LS162,注意级联方法,最高位的反馈选用反馈预置法完成。显示部分电路选用74LS47或74LS247,共阳数码管,注意限流电阻的连接,不能短路,观察数码管发光二极管的颜色,时刻注意检查显示电路是否正常。最后,这几部分连接在一起构成秒表电路。要求连接线路清楚,不能飞线,电源和地线要利用电源条合理安排,整个电路要注意工艺,本次课时间安排为6学时,要求学生独立完成。

4结语

在新的实验课程设置方面,进一步强调对学生创新能力的培养,而在这一进程中,对学生的兴趣引导被摆在了突出的位置上。下一步还要逐渐构成完整的实验体系,加强前后连贯性,使学生更好的理解接受并反作用于理论知识的进一步掌握和学习。在保证数字电路基本理论体系的前提下,合理取舍教学内容,把握教学重点,在讲完基本原理后,及时地辅以软件仿真。特别是对中、大规模集成电路的应用举例仿真,加强学生对实际电路的感性认识,从而消除其对电路的陌生感和神秘感,大大提高其学习的兴趣、积极性和主动性。让学生在参与中学习,学习中进步。随着电子技术的不断发展,数字电路实验的教学内容和模式也应不断的改革,这就要求相关老师在总结经验的基础上大胆创新,与时俱进,在教学过程中深入研究和探索新的方法。

参考文献

[1]王宇,崔文华,王宁,王立明.兴趣导向的数字电路设计实验改革[J].计算机教育,2010(17):38-40.

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数字电路教学范文篇10

关键词:电工电子;平台;设计;实验

新疆工程学院电工、模电、数电实验设备采用的是上海上益WBK—530A,该设备可以完成以上四门课程的实践教学,开设的实验种类比较单一,大多是一些验证性的实验,综合性、创新性的实验较少,现阶段应用型本科课程改革势在必行,该设备已经不能完全满足应用型本科人才的培养任务。针对目前存在的问题,为了适应应用型本科的发展,以及满足本学院的实践教学需求,需要开发一台多功能电工电子综合实训平台,并与二维码技术相结合突破传统的实践教学模式,找到一条适合本学院老师和学生的应用型本科实践教学道路。

1实训平台设计

1.1设计内容

设计的电工电子综合实训平台,实验箱由简易仪器仪表和实验电路两大部分组成,简易仪器仪表区有函数信号发生器、示波器等仪表构成,实验电路区有数字电路实验区、模拟电路实验区、电路实验区以及综合实验区(面包板区)四部分构成,图1是实验箱设计的整体结构图。逻辑门电路的测试、组合逻辑电路的测试以及时序逻辑电路的测试都属于数字电路实验区,模拟电路区包含二极管的运用电路、三极管的应用电路,各种放大电路,信号产生、运算、处理电路,以及稳压电源电路。电路分析区包含各种基本定理的验证,以及电路测试。简易仪器仪表区包含实验中所需的各种仪表。由面包板组成的综合实验区,其中配备各类综合、创新实验所需的元器件存放在元器件收纳区。开发实验、电路、数字电路、模拟电路区完成相关的基础性实验,综合实验区(面包板区)完成综合性、设计性实验,开发5~10个综合性、设计性实验。编制实验指导书。

1.2设计方法

综合实验平台设计了四种常用仪器,函数信号发生器、电流表、电压表和示波器是常用的测量仪器仪表。函数信号发生器可以产生实验所需的各种波形,如方波、正弦波和三角波。示波器带宽为100MHz,电压表测量范围为0~20V。为提高实验箱有限空间的利用率,数字电路区除设计数字电路基本的实验电路外,还预留锁紧座与面包板。学生可根据自身的兴趣点加配不同的器件就可进行实验项目设计与结果测试。每个实验区域的功能都不同,没有电气连接,当某一区域的电路发生故障时,仅需取出该部分的电路板进行维修,其他区域实验可以正常进行,不会因设备问题而影响实验教学的开展。将数字电路实验区、模拟电路实验区、电路实验区的实验所需的元器件焊接在PCB板上,安装在实验操作面板上,PCB板用Protel软件绘制原理图,这样就可将电路的构成很直观地展现在学生面前。每一个实验板上设置关键测试点,供实验时测试用。每门课依据课程大纲的要求,可以设计3~5个设计性、综合性实验。给出设计要求,不给实验框图和设计电路,学生根据要求设计电路,实验箱给出实验所需的元器件,在综合实验区可以搭建设计的电路,测试最后是否能满足设计要求。如果有问题可以随时修改。录制并上传相关的实验视频,采用二维码技术,学生扫码就可以观看。

2实验项目设计

2.1电路元件伏安特性的测量实验

2.1.1实验原理1)通过电压表、电流表去测定独立电源及电阻元件的伏安特性,称为伏安测量法。伏安表法测试原理简单易懂,测量使用的仪器仪表简单方便。2)线性电阻元件的特性即欧姆定律,在坐标平面上画出该元件两端的电压U与流过元件的电流I,画出的曲线是一条过原点的直线。2.1.2实验内容1)测定实际电源的伏安特性。如图2所示接线。实验中实际电源用一台直流稳压电源Us串联电阻Rs来模拟。接线前调稳压电源Us=10V。改变R数值分别是900Ω、800Ω、700Ω、500Ω、300Ω、200Ω、100,记录相应的电压值与电流值。2)测定线性电阻的伏安特性。改变直流稳压电源的电压Us,分别是0V、2V、4V、6V、8V、10V,测定相应的电流值和电压值并记录。根据测量数据,在坐标纸上按比例绘出伏安特性曲线。

2.2光控路灯的设计实验

光控路灯电路由555定时器构成多谐振荡器,与一个继电器、一个光敏电阻、一个灯泡、一个滑动变阻器、一个开关、二个发光二极管、三个电阻、三个电容共同构成。因为想利用光照不同导致大致思路是:路灯是否发光决定用光敏电阻白天晚上阻值大小不同配合继电器来控制路灯是否亮灯。白天光敏电阻器受光照射而呈低阻状态,555定时器3脚输出低电平,使继电器K释放,其常闭触点断开,灯不亮。当夜幕降临时,光敏电阻器高阻,555定时器3脚输出高电平。继电器吸合,其常闭触电闭合,灯亮。图3所示为设计的电路图:通过综合实验区(面包板区)搭建电路,并测试电路是否完成设计功能。

3结语

多功能电工电子综合实验平台的开发补充了传统实验设备的不足,满足了课程改革的需要,满足了人才培养的需求,提升了老师的综合素质,锻练了学生的动手能力。将二维码技术引用到实践环节,学生通过手机终端扫描二维码,就可以通过手机看到实验相关的图片、视频,可以预习实验,同时可以自主学习,激发同学的学习兴趣,同一小组同学一同学习,通过讨论、探索,提高了团队合作精神。这种方法突破了原有的教学方法,把电类基础课程都应用在实践中,提升了学生综合运用知识的能力。

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