数字电子技术教学改革与实践
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作者:程钢
摘 要：本文重点论述了数字电子技术在电专业学习中的重要性，并重点阐述了如何优化数字电子技术的教学内容。本文详细介绍了如何在课程教学中引入实践，如何科学合理的安排课程设计环节以及课程设计在数字电子技术学习中的重要作用。
关键词：数字电子技术; 课程设计; 实践
中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2019）02-163-001
一、前言
数字电子技术是电气类和电子信息类专业十分重要的专业基础课，数字电子技术的理论知识是学习这些专业的重要基础，是很多高校电专业研究生入学考试的必考科目。数字电子技术具有很强的实践性，很多技术人员在专业领域迈出的第一步是从数字电子技术应用开始的。因为《数字电子技术》在理论与实践上的双重性，授课过程中要突出相关理论知识的实践性，要通过实例、案例验证理论的正确性。很多同行在数字电子技术的教学上做了很多的改革与实践，取得了不错的效果。但是想要让数字电子技术的教学方法在传统教学方法基础上再迈出一步，还要进一步改善教学方法。
二、优化教学内容，基础知识以够用为主
数字电子技术的主要内容包括：组合逻辑电路分析与设计、时序逻辑电路分析与设计、中规模集成逻辑器件使用。各高校使用的教材基本都包括了以上几方面内容，只是在教学中结合专业特点侧重点有所不同。这里以电子信息工程专业为例，笔者认为数字电子技术的理论教学安排64学时是比较合适的，课程教学可以从基本的数字逻辑关系、门电路开始，然后讲解组合逻辑电路的分析与设计，并以此为基础进一步学习中规模组合逻辑集成电路，如集成加法器、编码器、译码器、数据选择器、数值比较器、奇偶校验器等。需要注意的是集成逻辑器件的教学应以应用为主，重点学习集成逻辑器件如何使用，讲解如何分析集成逻辑器件的功能表和使能端的使用方法，对于复杂的内部结构不用做重要阐述，让学生了解基本组成即可。时序逻辑电路的学习是重点，也是难点，时序逻辑电路的教学应从触发器开始，触发器的教学应从基本R-S触发器开始，对于不同触发器的功能及结构要做重点讲解。时序电路中最重要的内容是计数器和定时器的分析和设计，计数器和定时器作为重要的时序电路元件在实践应用中使用非常广泛，同时也是单片机、嵌入式、数字信号处理等专业技术中广泛使用的。因此应作为核心内容进行教学。数字电子技术另一项教学内容是脉冲电路的设计与使用，这部分内容可以采用555电路进行教学，并结合案例讲解555电路的设计方法。以上教学对于电专业具有普遍适用性。
三、讲练结合，在理论教学和实践教学间架起桥梁
1.将设计作品引入课堂，在设计中深化理论学习
数字电子技术传统教学模式是课堂教学讲解理论知识，穿插安排实验加以验证。这样的教学理论与实践有所结合，但存在一些问题。如理论知识与实验课程开设时间不统一、验证性实验只能让学生看到实验现象，无法深入了解实验原理等。为此，我们提出讲练结合的教学模式。数字電路是一门实践应用性很强的专业课程，在有些基础理论讲解过程中引入实践设计案例能激发学生学习兴趣，更有助于学生深入理解所学的知识。为此，在课程教学前我们让学生每人准备一块面包板，以及必备导线和常用集成逻辑器件，在进行到相关教学内容时学生可以在课堂上进行随堂验证与设计。比如在进行计数器教学时，让学生当堂设计十进制计数器，因为计数器的显示效果比较直接（可以采用数码管，也可以采用LED显示），学生可以很直观的看到计数器是如何对脉冲进行计数的，教学效果非常好。
2.利用好课程设计，提升学生综合设计能力
数字电子技术的课程设计是十分重要的实践教学环节。应用数字电子技术可以解决很多生活中的实际问题，比如声控灯、数字电子钟、抢答器、记分牌等作品都是生活中常见的，学生在设计这些作品时充满兴趣。这些设计虽然简单，但是却涵盖了较为全面的数字电子技术的专业知识，比如数字钟的设计，学生既要掌握计数器的工作原理，又要了解脉冲电路设计方法和脉冲产生的原理，同时还要掌握译码器的工作原理。更重要的是如何将上述这些功能科学合理的连接起来，并实现要实现的功能，更能锻炼学生的分析能力、设计能力、故障检测能力。所以一个好的设计载体，对学生的培养具有重要作用。
四、结论
本文所阐述的内容是作者在十几年教学中积累的经验，经过了电子、自动化、计算机等不同专业的教学检验。可以肯定的是，合理的设计教学内容、科学的设计教学重点和难点、充分的突出实践教学在课程教学中的重要地位，对提高数字电子技术课程教学质量有重要作用。
参考文献：
[1]王毓银.数字电路逻辑设计，第三版，1999年5月.
[2]阎石.数字电子技术基础，第四版，1997年12月.
[3]李振玉.图像通信与监控系统[M]北京：中国铁道出版社，2001
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