数字电路实训总结范文 -欧洲杯买球平台

导语：如何才能写好一篇数字电路实训总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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高职教育 电子技术 传统教学 能力培养

数字电子技术是通讯、电子计算机、自动控制和电子测量等专业的一门重要的专业基础课，是一门实践性较强的课程。包含数字逻辑基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路等。对高职高专的学生来说，目标既不是大量的理论知识的研究，也不是针对某一领域的实践操作，而是介于两者之间。既要掌握一定的理论知识又要有一定的实践应用能力。传统的教学方法是以教师为主导，讲授每一个理论知识点，其枯燥性和抽象性影响了学生开展综合性和创造性实践能力，学完一个知识点不知道有何用处。学生难以掌握知识，学习兴趣不高，教学效果不理想。本文探索一种新的教学模式，从与实际生活联系的小项目的设计制作入手，引入理论知识的学习，从而将理论与实践无缝衔接。培养学习兴趣，提高学习效果。

一、传统数字电子技术课程教学中存在的问题

传统的教学方法主要是以教师为中心，采取单调的形式（讲解）和简单的教学媒体（黑板）及多媒体教学设备，图文并茂的讲解某一知识，试图通过讲解，使学生掌握该知识点及其应用。整个过程教师控制和掌握教学过程的各个阶段，单方面的信息输出，缺乏有意识的学习情境设计，足够的信息反馈，学生参与，学习的积极性易受影响，学习的效果不佳，方法能力和实践能力难以实现。学生只要按照老师的思维方式去理解、验证，完成老师布置的练习。老师也只是看重作业的完成质量和课堂上学生的反应来衡量学生的学习状态。这种教条式的教学模式严重的约束了学生的自主行为，限制了学生科学思维能力和动手能力的发展。往往一个学期结束，学生对教学内容和知识点一知半解，模凌两可，更别说达到了教学要求。由于缺乏足够的实践应用支撑，学习兴趣不高，学习很茫然，无目标。

二、项目教学新模式的探索

1.由项目设计制作过程学习知识

为了学生创造性实践能力和综合能力的全面发展，把以老师为中心的教学方式转变为以学生为中心。让学生通过开放式的认识、思维和工作方式，在自我控制的学习环境中，构建解决问题形式和途径。为此，我们把数字电路的所有知识点进行分类规划，通过一些与实际生活联系的实例，设计出能涵盖各类知识点的小项目。这些小项目一是与生产生活相联系，我们周边能看到听到的，甚至是我们在用的；这样可以减轻高深和神秘感，能增强学生的好奇心和自信心。二是简单易做，通俗易懂，可以直观形象的展示电路的功能和特性。三是项目产品调试简单，结果明了。

2.科学设计项目，合理安排技能训练

数字电子技术有很强的实践性，而制作项目产品是培养理论联系实际、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段，因此应精选最基本的也有较高实用价值的项目。抢答器是各类电视选秀节目中常用的一种产品，学生们都知晓。四人抢答器，若a、b、c、d为抢答器的按钮开关，任何一人先将某一按钮按下，与其对应的发光管被点亮，表示此人抢答成功，而紧随其后的其他开关再按下，对应的发光管不亮，表示抢答无效。可由集成双四输入与非门74ls20和六非门74ls04及发光管等组成的电路来完成。首先给出该项目的工作任务，包括该项目的原理布线图、所需元器件、电路功能检及故障排除等。其次，根据任务的要求完成电路的安装与功能验证。要完成该项目，最重要的是读懂电路的组成、工作原理和工作过程；要不然照葫芦画瓢，虽然完成了抢答器的制作，但对其工作过程及原理一知半解，显然达不到教学的要求。故而由讲解抢答器的原理引入门电路基础知识的学习。以器件、电路的应用为主，加强基础知识的传授，避开集成元器件的内部结构；掌握器件的外部特性，极限参数和使用注意事项。为了更好的掌握各集成门路引脚及逻辑功能，可以专门安排技能训练课，在实训室完成各逻辑门电路逻辑功能的测试。通过这样的实训，可以更好的掌握逻辑门电路的基本知识。这样带着既定目标的学习过程，充满了好奇和求知欲，学习兴趣和学习效率大大提高，达到事半工倍的效果。掌握了门电路的基础知识，很容易读懂和理解抢答器的原理和工作过程。最后，在实训室完成抢答器的安装、调试和功能验证；写出实训报告和总结。

上述教学方法是把教学过程分为三个互相联系的模块，将理论教学、实训与实践，项目设计制作三大部分进行了一体化的组织设计，各模块有机衔接，教学过程依次展开；构成一个完成一项目，知识一贯通的现代教学链。加强了动手能力和创新能力的培养，从真正意义上实现了理论与实践互相交融，体现了高职教育的工学结合的特点。

3.注意培养学生的应用能力

传统实训模式是老师在实训前做大量工作，如调试集成芯片、电阻等元器件，然后合理的安插在实训台上；教师把一切都准备好，学生只要按部就班的连接电路即可；长此以往，学生缺乏自主性和独立性，内在潜力得不到发挥和发展。经验证明，如果实训前没有充分的准备，就会不知所措，既不能完成项目的制作，又不能掌握应该掌握的知识和技能。只有充分的理解项目原理，明确任务，才能有条不紊做好项目。

4.引导学生重视项目总结报告

项目结束，学生应用课堂所学理论知识解析整个项目过程，利用列表、图示等方法对项目结果进行科学处理，分析成功与失败的原因；并将其写成总结报告，将感性认识上升为理性认识。总结报告的书写也是一项重要的基本技能训练，它不仅是对项目的总结，更重要的是可以培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力，也是论文的基础。

5.建议设立单独的项目考核制度

学期结束，学生的学期总成绩应由理论考试成绩和项目制作成绩两部分构成，并且项目制作的成绩应占到总成绩的50%。项目考核应以重在过程，不唯结果为指导思想，强调基本操作和基本技能，突出创新思考和创新能力；改变以总结报告为主的考核方式，综合整个设计制作过程来评定，这样可以更准确的检测学生的水平与能力；避免高分低能，有利的调动学生学习积极性和主动性；达到培养具有科学思维方法与创新能力的高素质人才的目的。

三、结束语

项目教学新模式应该说是高职院校培养高技能人才的重要手段，教学理念与工学结合的理念相吻合，现有的教学实训设备就能满足。因此，科学合理的设计学习情境，积极开展项目教学显得非常迫切。通过这些新模式，逐步淡化理论教学与实际应用之间的界限，强化应用技能的训练，走出一条知识与能力并举的全新的高职人才培养之路。

参考文献：

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关键词： 《数字电子技术》 项目教学法 教学设计

《数字电子技术》是电子信息工程类各专业一门重要的技术基础课程。我们应通过本课程的教学，使学生掌握基本数字电路的工作原理、分析和设计方法及其应用。为学习后续课程和专业知识，以及今后解决实际技术问题打下理论基础和实践基础。本课程在培养学生读图能力、根据需要选用基本单元电路和常用集成电路的能力、定量估算简单单元电路和电路参数能力等方面起着重要作用。学生应掌握常用的数制和码制、逻辑代数基础、逻辑门电路、集成触发器等基本数字器件的逻辑功能、电路特性；掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路的分析和设计方法；熟悉数模和模数转换器的应用；了解可编程逻辑器件的特点和分类。本课程是一门实践性较强的技术基础课，因此要求学生在学习过程中，除要求掌握各种电路的基本原理和逻辑功能外，更重要的是能灵活运用，综合运用所学知识正确使用集成器件进行逻辑设计和解决问题。项目教学法突破传统的教学模式，由以教师为中心转变为以学生为中心，由以课本为中心转变为以“项目”为中心，由以课堂为中心转变为以实际经验为中心。在参与项目完成的过程中学生能更好、更快地掌握所学知识，学习的积极性和主动性大大提高。

1.《数字电子技术》项目教学法的教学设计

根据高职高专教育由“重视规模发展”转向“注重提高质量”的发展要求，高职高专应以培养就业市场为导向的具备职业化特征的高素质技能型人才为目标。我结合教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高［2006］16号文）精神，本着“以服务为宗旨、以就业为导向、以能力为本位”的指导思想，本着“工学结合、项目引导、任务驱动、教学做一体化”的原则，根据教学大纲的要求，以数字电子技术的经典项目为载体，将教学内容按项目模块进行设计，全部教学内容共分为9个项目：项目1简单抢答器的制作；项目2产品质量检测仪的设计与制作；项目3一位加法计算器的设计与制作；项目4电动机运行故障监测报警电路的制作；项目5由触发器构成的改进型抢答器的制作；项目6数字钟的设计与制作；项目7叮咚门铃的制作；项目8数字电压表的设计与制作；项目9锯齿波发生器的设计与制作。每一个项目由相应的项目工作任务单、项目实训目标、项目实训设备与器件、项目实训电路设计与仿真、实训电路的安装与功能验证、完成电路的详细分析及编写项目实训报告、项目实训考核等部分构成。每一个项目在学生开始电路设计与制作之前安排有相应的知识链接，介绍本项目涉及的理论知识；安排相应的技能训练项目，给学生在相关实验室实验箱上进行简单的一些相关实验，来完成了解项目所用集成电路管脚分布、功能测试等前期工作。

项目教学法设计应注意：以学生为主体，教师起指导作用；项目的选取是学习的关键；创设学习的资源和协作学习的环境是教师最主要的工作；要以学生完成项目的情况来评价学生的学习效果，更要关注过程。

2.《数字电子技术》项目教学法的教学实施

以项目6数字钟的设计与制作为例说明项目的具体实施细节，首先每班同学按三个学生分成一组，总共分成10-15组，计划用8-10课时时间来完成该项目内容。

教师先展示数字电子钟的实物，说明电子钟电路的大致构成，引导学生进行知识链接1“计数器及应用”的学习，包括二进制计数器、十进制计数器、任意进制计数器的实现、常用计数器芯片的介绍等内容。然后安排技能训练：计数、译码和显示电路综合应用，在其中完成ls161、ls90等常用计数器芯片的功能测试，设计完成二十四进制、六十进制计数器，计数、译码和显示电路的链接与测试等工作。之后引导学生进行知识链接2“数字钟的电路组成及原理”的学习，了解秒脉冲产生电路、校时电路、报时电路等电路的构成及工作原理。最终项目工作任务为“数字钟设计与制作”，项目工作任务单如下：教师引导项目小组制定工作计划；完成数字钟的电路设计任务；用multisim或者proteus等软件进行电路仿真；如果没有问题，则再用multisim等软件进行pcb电路板设计与制作；项目小组完成相关元器件的购买及检测；完成电路插件、焊接、功能检测和故障排除；通过项目小组讨论完成电路的详细分析及写出项目实训报告。项目实训目标为：熟悉数字钟的结构与各部分的工作原理；掌握数字钟电路设计、制作方法；熟悉中规模集成电路和显示器件的使用方法。项目实训电路的安装及调试包括：秒信号电路调试；计数器电路的调试；译码显示电路的调试；校时电路的调试；报时电路的调试。项目实训考核：先由学生对自己的工作结果进行自我评估，再由教师进行检查评分。师生共同讨论、评判项目工作中出现的问题及小组成员的表现，学生解决问题的方法和学习行动的特征。通过对比师生评价结果，找出造成结果差异的原因。

3.《数字电子技术》项目教学法的效果

项目教学法是一种教和学的模式，它集中关注某一学科的中心概念和原则，旨在把学生融入有意义的任务完成的过程中，让学生积极地学习、自主地进行知识的建构，以现实的学生生成的知识和培养起来的能力为最高成就目标。项目学习可以成为概念的教与学所赖以存在的学习的中心环节，而不仅仅是在努力学习过程之后进行的一种辅的充实。在《数字电子技术》课程中采用项目教学法后，不仅调动了学生学习的主动性和积极性，而且提高了学生的实际操作能力，为以后相关课程的学习打下了基础。

参考文献：

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关键词：变电站综合自动化；装置；硬件结构；插件；培训

中图分类号：tm411 .4 文献标识码：a 文章编号：

在变电站综合自动化培训教学中，学员要熟悉变压器、线路、电容器等设备的保护装置、测控装置、保护测控装置及各种自动控制装置。若在每个具体装置中都全面介绍装置的结构和工作原理，不但重复太多，浪费时间，而且也不容易全面深人地介绍清楚，且不利于学员理解掌握。因此在培训中，都要对各种装置的共性部分进行统一介绍，即介绍装置的基本结构、原理与接线。下面就装置部分教学培训工作进行总结，与大家分享。

一、装置的典型硬件结构 装置部分教学培训中，首先要把装置的典型硬件结构弄清楚。成套的综合自动化系统中微机保护系统、监控系统、自动控制系统等装置都是由若干模块组成的，它们的硬件结构都是大同小异，所不同的是软件及硬件模块化的组合与数量不同。一个变电站综合自动化系统中各种子系统的典型硬件结构主要包括模拟量输人/输出回路、开关量输人/输出回路、微机系统、人机对话接口回路、通信回路和电源。

装置采用统一硬件平台，变电站综合自动化装置硬件采用整体面板、国际标准机箱。装置强弱电彻底分离，cpu板采用印刷板、表面装贴技术，提高了装置的可靠性。装置采用统一数据库处理，在设计装置功能模块时提炼不同功能应用信息的共性，建立一个统一的应用功能数据机构模块，包含每种功能所需的一切信息，形成功能程序的统一的开发平台，降低了功能模块程序开发的难度，提高了功能模块程序的可靠性。

二、模拟量的输入/输出回路 1.模拟量的输入电路。变电站综合自动化系统采集的一次设备的电流、电压、有功功率、无功功率、温度等都是属于模拟量，由于微机只能识别数字量，故模拟信号必须转换成数字信号才能输人到微机中进行处理。

2模拟量输出电路。培训中简要说明模拟量输出电路的组成、数/模(d/a)转换器工作原理。

三、开关量输入及输出电路

开关量输人、输出电路是非常重要的教学内容。学员只有明白了断路器、变压器分接头的位置状态是如何被采集和输出后才能更好地工作。

1.开关量输入电路

开关量输入电路的基本功能就是将变电站内需要的状态信号引人微机系统，如断路器状态、继电保护信号等。开关量输人电路由消抖滤波电路、信号调节电路、控制逻辑电路、驱动电路、地址译码电路、隔离电路等组成。

2开关量输出回路

开关量输出电路主要是将cpu送出的数字信号或数据进行显示、控制或调节，如断路器跳闸命令和屏幕显示、报警信号等。开关量输出电路与输人电路基本一样。简单的开关量输出主要包括保护的跳闸出口以及本地和中央信号等，一般都采用并行接口的输出来控制有触点继电器(干簧或密封小中间继电器)的方法，但为提高抗干扰能力，最好也经过一级光电隔离。

四、微型机系统和变电站综合自动化算法

微型机系统的cpu是由一片大规模集成电路芯片制成，不仅能进行算法逻辑运算，还能执行各种控制功能。配备一定容量的存储器、输人/输出设备的接口电路及系统总线。计算机监控系统都应具有数据采集和输出控制部分，这两个部分构成了基本测控单元的主要内容。数字信号处理器(dsp)是一种经过优化后用于处理实时信号的微控制器。

在变电站综合自动化系统中，计算机对采样值进行分析、计算得到所需的电流、电压的有效值和相位以及有功功率、无功功率等量，或者算出它们的序分量，或者线路和元件的视在阻抗，或者某次谐波的大小和相位等，并根据这些参数的计算结果以及定值，通过比较判断决定装置的动作行为，而完成上述分析计算和比较判断以实现各种预期功能的方法就称为变电站综合自动化系统算法。其主要任务是如何从包含有噪声分量的输入信号中快速、准确地计算出所需的各种电气量参数。培训中要说明研究算法的目的主要是提高运算的精确度和提高运算的速度。算法的运算速度将影响自动化装置检测量的检测和自动化装置的动作速度。变电站综合自动化系统中保护和监控对算法有不同要求。

五、人机对话、通信和电源插件

1.人机对话

主要介绍人机对话微型机系统的硬件原理、键盘响应电路、屏幕(液晶)显示电路、打印机的接口电路、多机通信和巡检开关、人机对话插件等。重点讲清人机界面操作和命令菜单使用说明。

2.通信插件

通信插件承担着装置的管理和通信任务，是承接装置与夕卜界通信及交换信息的管理插件，如与面板、pc调试软件、监控后台、工程师站、远动、打印机等的联系，根据保护的配置组织上送遥测、遥信、soe、事件报文和录波信息等。

3.电源插件

每个装置均有一个独立的开关电源，向其他插件供电，此开关电源与插件面板构成电源插件(又叫电源模件)。培训中要重点说明输出电压的作用。输出电压十sv为cpu及其芯片提供工作电源;15v为模拟输人回路运放提供工作电源; 24v为开出、开人回路提供电源。 六、操作回路 培训中分两个方面介绍操作回路。一是介绍断路器操作回路的原理框图，让学员明白操作回路的基本原理;二是让学员看懂实际的操作回路。 1断路器操作回路的原理

首先介绍断路器操作回路总体上分为合闸回路和跳闸回路两大部分，介绍合闸回路和跳闸回路的工作过程。手动操作时可选择遥控操作或就地操作。当就地/遥控选择开关打至遥控”位置时在后台机上手动遥控操作;当就地/遥控选择开关打至“就地”位置时工作人员在装置上就地操作断路器。然后介绍自动操作时保护接点通过连接压板直接接人控制电源进行断路器操作，并介绍防跳回路的作用和原理。最后介绍位置信号、控制回路断线和事故信号。

2.断路器操作回路实例

断路器操作回路的原理框图与实际操作回路还有一些距离，为了学员更好地工作，还需要讲解断路器实例操作回路，如南瑞继保电气有限公司rsc-941a型装置操作回路和南自iokv线路保护测控柜断路器操作回路。

七、测控装置

测控装置用于各种电压等级的变电站中，综合考虑变电站对数据采集、处理的要求，以微机技术实现数据采集、控制、信号等功能。采用现场测控网络与安装于控制室的中心设备连接，依靠变电站自动化系统的间隔测控单元实现全变电站的监控。装置完全按照间隔单元实现测量、记录、监视、控制等功能，能够满足各种电压等级的变电站综合自动化系统的要求。

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高职的教学模式不能沿袭本科“理论—实践—再理论”的教学过程，要走“实践—理论—再实践”的过程，课堂上学生先动手操作，在操作的过程中产生问题，然后老师进行课堂讲授答疑解惑，掌握了理论知识后再实践动手操作[2]。《数字电子技术》教学模式改革首先要对人才培养方案进行修订，教学目标由学生掌握相关电子知识提升为掌握电子技术的应用能力；其次要改革课程标准，把课程性质与定位、教学设计、教学组织等内容重新修订，把其中注重教授知识的内容改革为注重相关能力的训练；最后应改革评价体系，不能只靠试卷来评价学生是否掌握了这门课程，更应注重过程性考核，将学生的平时表现纳入课程考核范围，评价对象由掌握知识转变为获得能力。

二、教学方法改革

教学方法改革是教学改革的关键之处，不同的教学方法在教学中能够产生不同的效果。《数字电子技术》课程教学方法改革主要采用项目任务法，结合课程特点辅助采用多媒体教学法和eda教学法。多种教学方法的采用，调动了学生的学习积极性，提高了课堂教学效果。

（一）项目任务法

项目任务法是学生在具体的任务驱动下来探索完成任务或解决问题的过程。首先进行实践，老师布置某项任务让学生动手完成，学生在做的过程中会思考为什么要这样做，会带着问题进行后面的学习；接着老师讲解任务相关知识点，这样学生就会恍然大悟，产生的问题也会迎刃而解；最后老师再分析任务原理、现象，对学生所做的任务进行系统总结。这样的教学方法使学生在完成任务的同时，学到了知识，掌握了技能，理论和实践也得到了结合。

（二）多媒体教学法

《数字电子技术》课程逻辑性强，内容抽象。在教学过程中，如果只采用传统的黑板 粉笔式教学手段必然会使学生在上课过程中感到枯燥无味。《数字电子技术》课程教学改革采用多媒体教学的方法，通过图片、视频、动画资源来展示课程内容，增强了教学的形象性与趣味性，将相关课程资料上传到教学资源库中，方便学生自学。多媒体教学可以将最新的电子行业的知识完整的呈现给学生，可以弥补传统教学内容陈旧的不足。

（三）eda教学法

eda（electronicdesignautomation）即电子设计自动化，eda软件易修改，可以弥补实验教学过程中教学仪器不足的情况。在进行实验之前，在教师的指导下学生先通过eda软件进行设计和仿真，一方面在设计和调试过程中掌握教学内容，另一方面可以避免由于设计不当可能造成的实验器材的损坏。《数字电子技术》eda教学法主要采用ewb软件和multisim软件，eda教学法为培养学生的综合素质和能力起到积极和促进作用。

三、教学内容改革

传统的《数字电子技术》课程是按照章节顺序授课，注重的是知识的系统性，这种教学方法对高职院校的学生来说不是最适合的，因为高职院校要培养的是技术型人才，要求学生毕业后要进入企业能够马上适应技术性工作。所以要进行课程改革，将学科本位转变为以任务为主线，突出学生在学习中的主体地位[3]。通过研讨论证，设计了五个项目来完成数字电子技术课程教学内容的改革。项目一：声光控制灯电路的制作。所需学时：16学时，基本知识：数字电路基础，常用ttl门与cmos门电路。能力训练：数字电路实验箱的使用、万用表、电烙铁等工具的使用、集成电路的封装和应用。项目二：8路抢答器电路的制作。所需学时：18学时，基本知识：组合逻辑电路的分析与设计，编码器、译码器、数据选择器等逻辑器件的分析。能力训练：会查阅数据手册进行选型、对选定的芯片进行电路设计、运用multisim软件绘制电路图。项目三：电子生日蜡烛电路的制作。所需学时：18学时，基本知识：rs触发器、jk触发器、d触发器等集成触发器的逻辑功能测试。能力训练：逻辑思维能力的训练、不同触发器相互转换等创新能力的训练。项目四：流水彩灯的制作。所需学时：18学时，基本知识：同步计数器电路的制作、任意进制计数器的制作555定时器构成振荡器的应用。能力训练：时序逻辑电路的分析与设计、运用方法构成不同进制的计数器。项目五：31/2位直流数字电压表的制作。所需学时：14学时，基本知识：d/a转换电路的功能测试、a/d转换电路的功能测试。能力训练：利用数模/模数转换芯片实现模拟电路和数字电路的互转。

四、改革后的效果

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关键词：项目教学；电工与电子技术；八路抢答器制作与调试；教学设计

项目教学是学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程，在这一过程中学习、掌握教学计划内的教学内容，通过项目的形式进行教学。项目教学法的核心是不再把教师掌握的现成知识技能传递给学生作为追求的目标，或者说不是简单地让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果，而是在教师的指导下，学生去寻找得到这个结果的途径，最终得到这个结果，并进行展示和自我评价，学习的重点在学习过程而非学习结果，学生在这个过程中锻炼各种能力。教师不再居于教学中的主导地位，而是成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者。

一、教材分析

电工与电子技术是中等职业学校电类、机电类等专业必修的基础课程。通过本课程的学习，学生掌握必备的电工、电子技术基础知识和基本技能，具有分析和处理一般问题的基本能力，具备继续学习后续专业课程的基本学习能力。三明工贸学校使用的教材是由彭佩烘、吴荣祥主编，科学出版社出版的中等职业教育“十二五”规划课程改革创新教材《电工与电子技术》。该书的编写以教育部2009年新颁布的教学大纲为依据，本着必需、够用、实用的原则。在结构上强化做中学、做中教的指导思想，针对课程性质，加入实践项目和任务，在理论知识处理上设计了探究性操作等活动。内容安排上以技能实训作为教学单元的总结与提高，将关键知识点、基本技能融合在项目教学过程中。该书图文并茂，穿插阅读材料、拓展延伸，以增加本书内容的知识性、趣味性，力求改变以往教材大多以文字叙述为主的风格，提高学生的阅读兴趣。“八路抢答器的制作与调试”是本教材第八单元“数字电子技术基础”中实训8.2内容。该单元教学要求学生安装一个八路抢答器，学生通过仿真训练、自主探索、实操实训，掌握八路抢答器安装步骤和流程，熟悉元件的插装工艺，具备焊接和安装技能，了解装接工岗位职责，增强规范意识，提升学生的职业素养。

二、学情分析

（一）专业培养目标分析

培养学生的专业技能、职业素质和关键能力，经过专业理论和技能的学习能够适用工作岗位的需要。

（二）知识基础、能力基础分析

许多学生文化基础薄弱，自主学习的能力亟须提高，学习习惯有待培养。知识基础为完成电工与电子技术所有基础内容的学习。能力基础为能运用protel进行42电子绘图并生成pcb图；能初步运用电子线路仿真软件multisim10对电路图进行仿真；能识别电阻、三极管、集成块等元件，能进行基本元器件的测试；具备一定的电子装配能力；能熟练使用万用表、正确使用示波器进行电路检测。

（三）心理状况分析和对策分析

学生通常对理论学习失去兴趣，学习积极性不够，自信心不强。他们注重直观的看与做，善于实践的学习，对于动手实践积极性比较高。因此，可以以行动为导向，任务为驱动，加强实践规范性的引导；精心设计教学，鼓励学生积极参与；实行学中做，做中学，以学做一体为导向，激发学生的学习热情，使学生想学、能学、易学，真正掌握实际、实用的技能，从而克服厌学情绪，恢复其学习的自信心。

三、教学目标及重、难点

（一）教学目标

知识目标为知道74ls148、74ls279、74ls48、ne555等集成块引脚功能和内部结构；知道数码管种类与工作原理；掌握抢答器的结构与电路原理；掌握抢答器的装配与电路调试；掌握抢答器的典型电路故障分析、检测与维修。能力目标为培养学生自主利用网络获取信息资源的能力；强化学生电脑绘图的能力；强化学生利用电脑进行电路仿真、验证的能力；培养学生自主探究能力；培养学生电子产品装配与调试能力；培养学生电子产品故障分析、检测与维修能力。情感目标为激发学生学习专业兴趣，体验学习的快乐和成就感；培养学生团队合作的意识；培养学生科技创新意识；激发学生探究科学的兴趣，培养其科学素质。

（二）内容分析

教学重点为八路抢答器的结构与电路原理；八路抢答器的装配与调试。教学难点为八路抢答器故障分析、检测与维修。关键点为调动每个学生学习的积极性，通过自主探究、动手实践，达到学以致用的目的。充分发挥学生的个性特长，让学生体验成功感，变“要我学”为“我要学”。

四、教学方法

以项目教学法为主线贯穿整个过程，综合运用任务驱动法、引导探究法等教学方法。采用小组合作法、实验探究法、头脑风暴法、系统分析法、卡片展示法、角色扮演法，在项目实施中相互评价，多方位、多角度提高学习兴趣。采用信息化技术手段，建构“理实一体、仿实一体、教学材料与教学媒体一体”的三位一体教学模式。充分运用网络、教学资源平台、仿真软件、qq、微信等多种信息化手段，采用多媒体“班班通”教学设备、绘图和仿真机房、课件、视频、“理实一体化”的实训室等教学资源，优化学习环境，加强校、企、师、生多重互动，延伸课堂。

五、教学资源

教学用具为“班班通”教学设备、绘图和仿真机房、电子装配实训室、多媒体课件、抢答器电路图、项目任务书、评价表。学生用具为八路抢答器套件、protel软件、multisim10电子线路仿真软件、电脑、智能手机、qq软件、微信软件、数字电路开发板、万用表、示波器、稳压电源、焊接工具等。

六、教学过程

（一）搜集信息

在学生活动方面，应在课前在网络上搜索相关资料，包括抢答器工作原理；74ls148、74ls279、74ls48、ne555等集成块引脚功能和内部结构；扬声器种类与工作原理；数码管种类与工作原理；ttl、cmos数字集成电路的区别；电子产品装配工艺与要求；抢答器典型电路故障分析。同时，完成八路抢答器电路图手工绘制。在教师活动方面，教师应该给出八路抢答器电路图及功能要求，让学生根据“八路抢答器”“声光型”“数码显示”“555”等词条，利用百度、搜狗等搜集相关信息；利用qq群、微信、校园网，指导学生手工绘制抢答器电路图。此设计的目的是利用网络资源，优化学生的学习过程，培养学生自主利用网络获取信息资源的能力；增强学生识图、绘图能力。

（二）制订计划

此环节占1课时。在学生活动方面，首先是根据项目目标进行小组分组和角色分配。选出1名小组长，负责任务分配、协调任务实施，并进行过程记录等。然后是小组合作探讨八路抢答器学习和装配计划。在教师活动方面，首先对学生进行分组，每组3人。然后利用多媒体“班班通”设备，采用头脑风暴法、系统分析法、小组工作法、卡片展示法等手段，引导学生进行分组讨论，形成学习和装配计划。最后根据学生计划，形成统一的任务书。此设计的目的是培养学生分析问题、解决问题的能力，增强学生与人沟通及团队合作意识。

（三）项目实施

此环节占8课时，包括绘制电路图、仿真、验证，实验探究，电路装配，调试与故障排除四个部分的内容。绘制电路图、仿真、验证环节占2课时。在学生活动方面，以小组为单位完成：利用protel软件绘制电路图；生成pcb图；以小组为单位在multisim10电子线路仿真软件上进行仿真、验证。在教师活动方面，在机房中利用绘图软件和多媒体设备，引导学生完成八路抢答器电路图的绘制并生成pcb图；利用multisim10电子线路仿真软件上进行仿真、验证；在机房中巡视，随时解决学生困难。此设计的目的是强化学生电脑绘图的能力；强化学生利用电脑进行电路仿真、验证的能力；激发学习兴趣，体验学习的快乐和成就感。实验探究环节占3课时。在学生活动方面，根据原理图选择、检测元器件；在数字电路开发板上完成抢答器的组装、调试；在“数字电路开发板”上进行探究、分析包括探究74ls279的2、3和11、12引脚的连接方式，探究74ls148的优先编码功能，探究74ls148的ei、gs端以及74ls48的lt、rbi、rbo端等各个引脚的功能，探究声响电路声音偏小的改进，例如扬声器改接到三极管的集电极、不用三极管只要通过耦合电容把扬声器直接接到555输出端等。在教师活动方面，巡视学生测试元件的过程，检查学生万用表使用和元器件检测情况，记录学生存在的问题并加以指导。指导学生在数字电路开发板上进行组装、调试。指导学生在“数字电路开发板上”进行探究。此设计的目的是强化操作仪表的能力，培养学生电子产品装配与调试能力，培养学生自主探究能力，培养学生良好的科学态度、情感与价值观。电路装配环节占2课时。在学生活动方面，根据pcb板准确规范装配电路；小组长负责装配后的检验；分小组探讨如何调试电路，讨论调试步骤及各测量点。在教师活动方面，借助实物、flas讲授演示电路装配方法；巡视学生装配过程，记录存在的问题并进行个别指导和答疑解惑；提醒学生注意装配的技术要领。此设计的目的是培养学生电子产品装配能力，培养学生规范操作意识，充分发挥学生的课堂主体作用，培养学生思考、自主学习能力。调试与故障排除环节占1课时。在学生活动方面，根据调试步骤，对产品进行通电调试，准确对电路各测量点进行检测，观察电压有效值、输入或输出波形，完成任务书中相应内容。根据观察到的现象，小组讨论，得出结论，分析故障原因并排除故障，把相应内容填入任务书。在教师活动方面，示范示波器正确的操作过程。强调注意事项，巡视学生实操过程，记录学生存在的问题并加以指导，检查各小组测量出的波形、电压等数据，引导学生分析故障并加以排除，归纳各小组在抢答器制作中出现的问题，并总结出抢答器常见故障及排除方法。此设计的目的是培养学生电子产品调试、故障分析、检测与维修能力，学生参与问题的解决，增强其学习信心。

（四）评价总结

此环节占1课时。在学生活动方面，各小组成果展示，展示在数字电路开发板上的组装、探究成果；展示在电路板上的装配成果；各小组对以上两个项目情况，根据评价表充分利用角色扮演法、小组工作法、卡片展示法，进行自评和互评；各小组进行分析、交流、反思、提高，总结成功经验，查找不足之处。在教师活动方面，教师用任务书和评价表对各小组完成的两个项目进行评价；教师总结抢答器实训教学中存在的问题和注意事项；归纳各小组抢答器成品的故障并总结出抢答器常见故障及排除方法；对学生的实验、探究、制作给予肯定，并指出不足和改进方向。此设计的目的是让学生参与教学评价，帮助学生认知行业标准，明确自己的知识和技能水平；培养学生竞争意识和主动思考的探索精神。

作者:彭佩烘 单位:三明工贸学校

参考文献

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生物医学工程（biomedical engineering， bme）始于20世纪60年代，是一门理、工、医高度交叉融合的新兴边缘学科，是电子、计算机、通信、智能仪器、传感检测、医学仪器以及生物学、现代医学等在生命科学中的应用与融合。基于医疗器械新兴产业对于医学工程人员的巨大市场需求，湖北科技学院生物医学工程专业主要培养医疗仪器的质控、维护与研发及生物医学信息采集、传输、处理、分析、存储等方面的“厚基础、多口径、强能力、高素质”的复合应用型人才。为了让学生具备医学仪器的原理与构造知识，具有进行操作、管理、质量保证及医学仪器初步设计与开发的能力，且能在生物医学工程、电子技术、计算机与信息科学等领域从事教学、科研与开发工作，则要求学生必须具有扎实的电子技术基础知识及较强的综合运用能力和研究创新能力。为此，构建以实验、实训课程教学为主体的电子技术实验教学中心，开展电子技术类实验课程，培养学生电路分析、设计及应用的能力是实现生物医学工程专业人才培养目标的必备环节[1]。

电子技术实验分为数字电子技术实验和模拟电子技术实验两大类，本文针对本院数字电子技术实验教学中曾经存在的问题，从实验内容的设置、实验教学方式方法的改进等方面进行了教学改革，以达到巩固学生所学理论知识，培养学生综合运用知识、发现问题及解决问题的能力，且更大程度上提高学生电路设计、创新和实践动手能力，从而提高教学质量的目的。

1 数字电子技术实验教学曾存在的问题

在过去的几年中，本院生物医学工程专业的数字电子技术实验教学曾存在以下几个主要方面的问题。

（1）实验内容设置简单。

数字电子技术实验总学时为24学时，每2学时（90min）为一次课，设置了12个实验项目。为了保证在2学时时间里顺利完成实验，实验内容大多过于简单，且大部分为基础验证性实验，缺乏综合性设计性实验项目，导致对学生的综合能力锻炼得不到显著效果。且在后面的实验过程中，由于学生已掌握基本实验操作方法且实验内容过于简单，实验完成时间非常短，导致学生对实验的重视程度降低，对教师的教学水平和态度表示质疑。

（2）实验教学方式方法传统。

教师在实验教学过程中过于依赖实验指导书，按部就班的讲解书上的实验内容，缺少启发学生思考的行为。可采用什么方法、什么芯片来实现电路，优缺点有哪些；当电路出现问题而得不到理想结果时，问题出现在哪里，如何测试电路，如何找出问题并解决问题；这些问题式、思考式的教学方法在以往的教学中体现较少。在实验操作过程中，教师往往把一个实验项目从头到尾演示一遍，学生依葫芦画瓢，对实验一知半解，不主动思考为什么这样连接线路，出现问题更是无从下手，更谈不上对实验结果的分析与总结。这样的教学方式不仅使理论知识得不到巩固，动手能力也得不到提高，从而使得开展实验课的意义得不到体现，与专业人才培养目标要求相处甚远。

（3）实验室教学管理沉闷。

实验是个科学及严谨的行为，一般情况下要求学生独立完成实验，但是很多教师在实验室的管理上过于严格，不允许学生之间进行相互沟通与交流，实验氛围死气沉沉。这样虽然可以保证独立性，但是在一定程度上也影响了实验效果。有些学生甚至也不敢和任课教师进行交流，电路出现问题也无法解决，课后抄袭别人的实验数据来完成实验报告。

（4）考核方式不合理。

实验教学考核方式不够客观，传统的实验考核以实验报告为主要依据。由于实验教学时，老师不可能同时监督所有的实验学生，所以抄袭的实验数据及实验报告的情况时有发生，致使一些学生养成了对别人的依赖心理及学习懒惰的坏习惯[2]。

数字电子技术实验是一门逻辑性、实践性、应用性很强的课程，要求学生具备应用系统分析、设计及制作的能力[3]。基于以上曾出现的主要问题，在现阶段的数字电子技术实验教学中，该研究者进行了以下方面的教学改革与实践。

2 实验内容改革

在实验教学内容上，从专业培养目标出发，全面修订了实验教学大纲，优化实验知识结构，形成梯次的教学内容体系，即基础性实验、综合性实验和创新设计性实验。在实验总学时保持不变的前提下，减少验证性实验项目，增加了综合性、设计性实验项目，并且注重实验项目课程内综合更新、课程间重组以及跨学科交叉融合，尤其重视医学和生物医学工程专业知识综合运用能力和研究创新能力的培养。近两年，面向本院生物医学工程专业本科生所开设的数字电子技术实验项目及学时分配如表1所示。

从表1可知：实验项目从12个减少到9个，但是总学时保持未变；从实验内容设置来看，实验难度成梯度；实验类型分为基础验证性、设计性和综合创新设计性三种。纯粹的验证性实验只有2个，分别为实验一逻辑门测试和实验四触发器功能测试。实验一为第一次实验课，先要教会学生使用实验箱和认识芯片实物，向学生传授实验技巧，所需时间较多，因此设置的内容稍简单，让学生的实验过程既顺利又充实而有成就感，从而激起学生的实验兴趣。实验五分为两个部分：先验证计数器及寄存器逻辑功能，随后重点完成常用计数器芯片74ls161和寄存器芯片74ls194的扩展应用设计，如果只是单纯的芯片功能测试，就缺乏应用训练，不利于后面相关设计性实验的开展。实验二和实验三为组合逻辑电路设计，分为小规模和中规模，内容上不重复，电路的实现从采用逻辑门升级到采用中规模集成芯片。实验六为经典的时序逻辑电路设计，考虑到难度稍难及根据往届实验情况，将其学时调为3学时，通过该实验项目，学生对时序逻辑电路的设计流程、动作特点及测试方式有了更深刻的理解。实验七为综合性实验，主要进行综合实践训练，培养学生综合运用知识的能力。时钟脉冲信号在数字电路的工作中起控制作用，因此，特设置了一个采用经典的模数综合器件555定时器来构建简易时钟脉冲信号源的实验项目。前八个实验基本涵盖了数字电路理论内容，且按照理论课章节顺序来设置。在实验课程的最后，为了综合考查学生知识运用、创新、动手操作及团队合作能力，特设置了一个系统设计性实验项目，如《交通灯控制电路设计》。该设计任务涉及到多个功能模块，由于电路较复杂，设定学时为6学时，需要学生综合运用所学知识来实现，作为实验课程考核部分之一。

综上，整个实验教学分为四个阶段：基础训练实验阶段、基础设计实验阶段、综合应用训练阶段和系统设计实验阶段。使学生从基本的实验设备和器件的使用、实验数据的处理、知识的综合运用、电路设计调试到实践创新能力都得到了训练。

3 实验方式方法改革

在学生掌握了常用的实验仪器如数字电路实验箱、万用表、信号发生器等的使用方法，熟识了常用的集成电路芯片的基础上，结合各实验项目的要求及特点，采用多种实验方式来完成实验。验证性实验可只用数字电路实验箱来实现，多个芯片同时在实验箱上连接，连线方便，费时较短，一次实验课中可以完成多个任务。较简单设计性实验采用分立元件连接来构建电路，既可以锻炼学生动手能力，又可以在规定时间内完成实验。综合设计性实验由于难度最高，可让学生用软件仿真出电路原理图，然后制作pcb板，实现电路实物。

课程开始时教师讲授的时间不易超过15min，主要帮助学生完成对实验的理解，思路的建立。实验方案的设计、实验电路的搭建及问题的排解，要有学生自主完成。在实验进行中，教师和学生各自的定位要准确，教师主指导，注重培养学生的实验兴趣。在整堂实验课中，要让学生体现主动性，感受到“做中学”的乐趣。

由于实验内容大部分为设计性实验，如果纯粹依赖实验指导书进行教学，较难达到培养学生电路设计能力的目的。因此在现阶段，采用项目驱动法[4]来开展实验教学，具体做法为：开学初把数字电子技术实验的所有实验项目以电子文档的形式发送给学生，每个设计性实验只提供设计任务、设计要求和可供参考使用的芯片种类，设计方案和电路原理图由学生自主完成。这样既可以改善学生的懒惰思想，又可以实现课前预习、培养学生查阅参考文献的和初步设计的能力。对于学时较长和难度较大的实验项目，2～3名学生可组成小团队，团队成员在参阅大量参考文献后进行小组讨论，多次讨论后确定设计方案。在电路构建及测试过程中，每个成员都必须积极参与，教师也给予一些必要性的指导。经过两年的实践发现，该实验教学方法有效增强了学生的自主学习能力、分析问题及解决问题能力、自我管理能力、团队合作能力和创新实践能力。每次实验完成之后，学生不仅对相关知识有了更深刻的理解，也获得了满足感，极大提高了学生参与实验的兴趣。

4 实验室教学管理改革

对于任何一个实验项目，都允许并鼓励学生之间相互交流，教师作为引导者虽不过多干预学生的实验过程，但是也积极关注他们的实验进度，认真聆听他们的实验想法，适时给出建议，甚至和学生进行热烈讨论，帮助他们构建更正确的实验方案。当学生搭建的电路不能正常工作时，不过多责备，反而是启发他们自己寻找问题的所在，鼓励学生多思路分析问题。因此，实验室的氛围既严谨又活跃，绝大部分学生都非常专注的投入到实验中，实验效果理想率可达到95%以上，实验数据抄袭的现象非常少。

5 实验考核方式改革

很多学生不重视数字电子技术实验教学的原因之一就是其考核方式不太合理，实验成绩要么只占数字电路课程成绩的百分之二十，要么只由实验报告的成绩和平时考勤成绩组成，导致有些学生认为只要期末考试卷面成绩高就行，实验做不做问题不大，有些学生虽然每次实验都出勤，但是在实验室并不认真做实验，实验报告抄袭他人。

基于这些现象，近两年本院生物医学工程专业开展的数字电子技术实验考核方式做了如下改革。

（1）电子技术实验单独为一门课程。该课程成绩中模拟电子技术实验成绩占50%，数字电子技术实验成绩占50%。就数字电子技术实验成绩而言，平时出勤率仅占10%，实验过程中的表现占40%，系统设计实验考核成绩占30%，实验报告成绩占20%。因此，学生的实验态度与实验能力最大程度上决定了其课程成绩。这就使得绝大部分学生能以正确、积极的态度来对待实验课程，并尽量通过自主努力完成实验。

（2）系统设计实验项目考核时，分模块考核。比如在《交通灯控制电路设计》实验项目中，总分100分，完成时钟信号源电路模块，得10分；完成定时器模块，得25分；完成控制器模块，得40分；完成译码驱动器模块，得15分；设计方案阐述和回答教师提问部分完成，得10分。这样不仅避免由于电路硬件原因导致电路系统最终实验效果不理想而得零分，打击学生信心的情况出现，又可以让学生在实验过程中能逐级测试电路，保证最后的电路系统效果理想，且对学生的团队合作能力和答辩能力进行了培养。

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（江苏科技大学电子信息学院，江苏 镇江 212003）

【摘　要】“数字电子技术”已渗透到现代信息技术的各个领域，成为电子信息类学科一门重要的专业基础课。本文围绕培养电子设计与应用类人才这一目标，探讨了“数电”课程改革的基本思路，对课程教学内容、教学方式和方法等方面做了几点优化改革与创新，取得了较好的成效，具有一定的参考价值。

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关键词 数字电子技术；课程改革；eda技术；“口袋实验室”

teaching reform and practice of “digital electronic technology” course based on the cultivation of students’ practical and innovative ability

jin chun　li feng　zhang you-sai　zhang jia

(school of electronics and information, jiangsu university of science and technology, zhenjiang jiangsu 212003, china)

【abstract】“digital electronic technology” has penetrated into every field of the modern information technology, so it is an important professional basic course of electronics and information disciplines. around the goal of talent cultivation in electronic design and application, this paper discusses the basic ideas of "digital electronic technology" course reform, proposes some optimization reform and innovation on the teaching content, teaching mode and method etc. the good results have been achieved. the reform scheme has reference value.

【key words】digital electronic technology; course reform; eda technology; “pocket lab”

基金项目：2013江苏科技大学教学与考核方法改革示范课程项目（103040127）——数字电子技术。

作者简介：晋春（1979—），男，硕士，讲师，主要从事数字电子技术教学研究、fpga的研究。

0　前言

“数字电子技术”是电子类本科专业的一门重要的学科基础课程，它以数字电子技术的基本概念、原理、方法为基础，注重数字逻辑电路的设计和应用。随着以集成技术为代表的电子技术的飞速发展，新器件、新技术、新方法不断出现，涌现许多基于“数电”的新课程，诸如dsp、fpga、嵌入式系统设计，它已成为许多后续课程必不可少的主干课[1]。国内外知名高校都根据自身情况进行了形式多样的教学改革，在教学模式、教学内容、教学方法等方面进行了创新实践，引入了项目驱动式、多元化、信息化、启发式等方法和手段，全面推动该课程的建设和发展[2-3]。本文结合我校本科专业电子信息工程（下称本专业）的2013人才培养修订方案，从“数电”课程建设的基本思路、教学内容和教学方法的改革等方面，做了几点探索，以求能更好地开展“数电”及后续课程的教学，提高教学质量，培养电子设计与应用人才。

1　课程改革的背景

传统的电子类本科专业教学计划中，第三学期开设“电路分析”，第四学期开设“模拟电子技术”，和第五学期开设“数电”。这种传统的教学体系实施了很多年，在培养学生的基础理论知识和实践应用能力方面具有很丰富的经验。但是，由于教学计划中“数电”课程学期时间上靠后的安排，导致后续fpga、单片机等实践性课程进一步推后，嵌入式系统设计等专业性课程甚至安排到大四学期，而这些课程在当前电子系统设计与应用技术中占据越来越重要的地位。学生专业素养的培养起步太晚，专业知识又接触太迟，使之没有充分的时间学习电子系统和综合应用知识，导致学生“纸上谈兵”、“一知半解”的现象普遍存在，对学生就业产生很大的负面影响，最终影响了专业教学效果和专业评价。这种现象，目前在很多高校普遍存在。

早期，我们已经将“数电”课程前移到第四学期，与“模电”并列开设，使学生能较早地进入电子系统设计领域，参与到全国电子设计大赛等相关活动中，大大拓展了学生自主学习空间，取得了一定的成效，也为本次课程改革积累了丰富的经验。但是在部分课程时间安排和内容设置上还存在一些问题，教学方式和方法还有待进一步改进，工程实践训练环节还需加强。

为了解决这些问题，利用修订2013人才培养方案的机会，我们大胆地实行本次专业培养方案的改革，对数字电子技术及相关课程设置做了大幅度调整，对相关课程的教学内容进行了优化，将数字电子技术课程群的教学改革推向深入。

2　课程改革的基本思路和目标

2.1　可行性保障

“数电”课程注重数字逻辑电路的分析、设计和应用，与“电路分析”、“模电”紧密衔接，又具有很大的独立性。数字电路以逻辑代数为理论基础，不需要考虑电压、电流、功率等参数的计算，特别是引入eda技术之后，将电路设计与软件程序设计结合起来，通过硬件描述语言（hdl）编制程序来完成传统的电路手工设计，方便、快捷、易懂，为我们将“数电”课程进一步前移之第二学期，提供了有效的教学方式和方法。后续开设的“工程认知实践”、“fpga系统设计”将进一步对此知识进行吸收、巩固、深化，有效保障教学质量。

我们“数电”教研组成员有教授1人，副教授、高级实验师2人，讲师4人，其中具有博士学位的4人，中青年结合，年龄结构和学历结构都较合理。成员长期以来一直担任该课程的主讲和实验教学工作，编写过多门课程的教学大纲、教案、实验报告等教学资料。部分成员具有10年以上的教学工作经验，并多人获得该课程的校优秀教学质量奖，很受学生的欢迎。在理论的深层把握、实践的动态验证以及相应的技术等方面的支持上都有着可靠保证。

2.2　基本思路和目标

结合多年的教学经验，我们对本专业进行了重新定位和认真的思考，对“数电”课程教学体系重新构建，确立了本课程改革的指导思路：

（1）如何有效的提高本课程的教学质量，优化课程设置，让学生提前进入理论与工程实际相结合的训练阶段，是本课程改革的重点和目标。

（2）“软件先行，以软带硬”，这是本课程改革的基本思路。将“数电”课程提前至大学第二学期开设，学生没有先修“电路分析”、“模电”，缺乏电路、器件等方面基本知识，如何有效地教与学对于学生和教师都是一种考验。我们着重引入eda技术，脱离传统的以电路结构为主的模式，利用hdl语言和quartusⅱ软件加强学生对数电电路的基本概念和基本功能的学习。“软实现”为主，“硬测试”作为一种辅助手段。

（3）优化本课程教学内容和教学方法，扩大学生自主学习空间，采用各种手段提高学生的学习兴趣，启发和调动学生拓展思维、积极探索。

3　课程改革的实践

3.1　课程群的开设时间设置

将“数电”提前至大学第二学期，构建新的本专业教学体系，这是个全新的研究课题。我们将“数电”提前至第二学期开设，超前于“电路分析”和“模电”。诸如“电子认知实习”、“微机原理与接口”、“单片机”、“fpga系统设计”、“嵌入式系统”和“dsp”等应用和实践性较强的课程也紧随其后陆续开设。这就大大提前了培养学生电子设计与应用能力的时间，有望在第二学期结束的暑期，学生就能参加大学生电子设计竞赛培训等活动。这种实践性能力的获得，比基于传统教学模式下至少提前2~3个学期，学生能提前为未来的学习和实习打开充裕的自主学习空间和就业准备空间，其意义是重大的。

3.2　“数电”教学内容的优化设置

由于“数电”开设时间大大提前，“数电”课程内容须作调整。减少对前期电路基础知识的依赖，将逻辑门电路相关内容大大简化，去除复杂的cmos、ttl门电路内部结构分析，只作逻辑门电路的特点、性能、参数等概念性介绍；大量增加了利用hdl语言描述常用的组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路等内容，让学生学会编程实现数字电路的方法；同时去除和调整了存储器、555定时器、d/a与a/d转换器等内容；引入eda和fpga技术，弱化学生对电路基础知识的依赖，充分利用hdl语言，实现常用数字电路的分析、设计，从而达到“软件先行，以软带硬”目的，并有效提高学生动手实践能力。

3.3　教学方式和方法的改革与创新

3.3.1　优化教学内容，将eda /fpga技术引入课程教学

在理论教学中注重数字电路的基本理论、原理和应用，同时积极地把eda 技术引入到课程教学中。引入verilog vhdl 硬件描述语言，将verilog vhdl 语言及其应用贯穿于“组合逻辑电路”、“触发器”、“时序逻辑电路”等章节，使verilog vhdl语言的程序设计方法与数字电路理论与应用密切衔接，实现“软件先行，以软带硬”的教学效果。

实验课程中，去除基于74系列器件的低层次简单设计内容，将fpga 技术全面引入到数字电路实验教学中。总共安排13个实验项目，其中7个是基于fgpa的复杂数字系统的设计，对学生综合学习能力要求较高，能有效提高学生的自主学习能力，培养创新能力。

3.3.2　开放实验室与“口袋实验室”相结合

为培养学生的自学能力和创新能力，实验室实行开放式管理，对学生全天开放，实验教师定期实时指导。此外，推行“口袋实验室”，进一步了扩展实验空间，解决了实验时空局限性的问题。学生可以租赁或自购便携式实验系统，随时随地将课程中的实例、实验训练以及自己的创意设计在系统上运行，充分打开自主学习空间[4]。

3.3.3　第二课堂教学法

开辟第二课堂能对课内内容进行深化总结。第二课堂以学生自主学习为中心来组织教学内容、开展教学活动，改变以教师为中心的传统教学模式。结合“口袋实验室”，教师根据教学需要布置课外实践训练作业，要求学生以组为单位完成不同的设计型与创新型的实验，演示最终结果并提交相关及实践报告。教师则利用答疑时间给予原理和方法指导。

3.3.4　改革效果

本次改革方案已经在12级本专业教学中进行了实践，初步取得了较好的教学效果。学生对数字电子技术课程及数字电子系统设计的兴趣明显提高，大多数能够独立完成课程要求，自主学习能力和动手实践能力大幅度提高，课程考核通过率达98%以上，实践考核100%通过，课程总体评价优秀，很受学生欢迎。此外，学生参加兴趣小组、创新计划及各种电子设计竞赛的积极性明显提高，12级本专业学生加入我院电子协会的达80人数以上，并加入了教师组织的电子设计兴趣小组，部分学生参与了2014年全国大学生电子设计竞赛，取得了1个一等奖、3个二等奖的好成绩，实践和创新能力得到了很好的锻炼。

4　结束语

为了更多更好地培养电子设计与应用类人才，通过“数电”课程建设实践探索，倡导“软件先行，以软带硬”教学方式，注重eda/fpga技术的掌握和运用，加强学生对数字电子技术的融会贯通，使学生掌握数字系统的设计方法，具备一定的自主学习能力、创新实践能力，为后续课程的学习和就业实习打开充裕的自主学习空间和就业准备空间。

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参考文献

［1］潘明,潘松,编.数字电子技术基础[m].北京:科学出版社,2008.

［2］黄丽亚,杨恒新,张业荣.电子电路平台课程的教学改革研究[j].南京:电气电子教学学报,2011,33(3):29-30 33.

［3］宁改娣,金印彬,刘涛,等.“数字电子技术”课程实验教学改革探讨[j].南京:电气电子教学学报,2013,35(4):102-103.

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关键词：单片机教学；项目教学法；终身学习

中图分类号：g642 文献标识码：a 文章编号：1009-3044（2016）28-0137-01

1 引言

单片机技术及应用课程是一门理论性、实践性、实用性和应用性均很强的课程，无论是“教”还是“学”，均要求理论与实践的高度统一。单片机技术及应用渗透到我们生活的各个领域，它是高职院校电子信息类专业核心课程，学习单片机并掌握其设计应用技术已经成为电子信息类学生必须掌握的一门专业技能。

然而，仍存在单片机技术及应用课程以教师中心，教材中心，满堂灌的课堂教学方式，学生被动接受知识点，没有主动去思考问题，因而，不能激发起学生的学习兴趣。因此，改变传统的单片机技术及应用教学模式和内容，以学生发展为中心，以实践为中心，促进学生自主学习，团队学习等方式来调动学生学习兴趣和提高学生产品设计实践能力是目前单片机教学改革探索急需的任务。

2 课程教学改革思路

单片机技术及应用是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程。近年来，我校对该单片机技术及应用课程进行了一些改革，采用了以任务为导向，项目式驱动等教学方法，对单片机课程内容设计、教学方法和课程考核评价等方面进行课程建设，均在不同程度上提高了教学质量，激发学生学习单片机的兴趣和专业综合素质的提高。本人结合近几年单片机教学情况，总结多年单片机课程的教学经验，对单片机教学改革实践进行了相应的探讨。

1）整合课程，优化教学大纲

通过走访企业，课题组教师对单片机教学大纲进行改革，优化教学大纲。同时为了践行“理论够用、强化技能”的高职教育需求，经课题组研究，把“c语言程序设计”课程和“单片机原理及应用”合并为“c语言及单片机技术及应用技术”一门课程。 整合后适当增加课程课时数特别是实践课时数，总课时由原来50课时，增加到85课时，实践课课时数约占总课时数的50%，促进培养学生实践动手能力，强化知识应用能力提升和职业岗位能力培养。

2）将单片机理论教学和实践教学有机地融合在一起，按项目案例组织教学内容

按项目化的方式组织教学内容，教学中力求学生掌握单片机技术的基本知识点和基本理论后，通过有针对性的实践项目训练使学生理解理论知识，使学生具备一定的硬件电路设计能力、单片机软件编程能力、系统调试应用能力等。

课题组教师对单片机教学过程的探讨后，对传统的教学方式作了一定的调整，按项目化的方式组织教学内容，始终以项目案例为主贯穿整个教学过程。每个项目案例都从具体问题出发，培养学生分析和思考问题的能力。例如以“定时计数器”为例，给学生提出“数字电子时钟”项目任务，根据前面所学知识和老师指导，让学生利用仿真软件proteus进行数字电子时钟原理图电路设计，培养学生电路设计能力。根据电子时钟功能要求，确定软件编程方案，并用keilc软件进行单片机程序设计，培养学生单片机软件编程能力。学习keilc和proteus联调，培养学生系统调试应用能力。单片机软件仿真界面，让学生直观感受到“数字电子时钟”电路功能的逻辑控制，进而加深学生课堂学习效果，明确自己所学的知识可以应用在哪些地方，从而达到真正的有效教学。

通过单片机软件仿真界面与项目案例的教学方法结合，可以激发学生学习单片机的兴趣，教学中“做中学”、“学中做”、 “做中教”，实现师生间教与学的有效互动，使学生掌握简单的单片机产品设计与制作、软件程序设计，系统调试等实践技能。

3）考核方式改革，注重过程考核

考试是衡量学生学习成效的一种重要形式，传统的考核方式主要是试卷考试，试卷考试虽然可以考查学生理论知识的掌握程度，但无法考核学生的实践技能，考核方式单一，评价方式片面。因此建立考核教学内容与技能培养相适应的课程评价模式是十分有必要的，注重过程考核。期末成绩评定可由这三部分组成：（1）平时成绩占总评成绩的25%，即平时作业、考勤、课堂纪律、课堂表现等，并把每次评价结果由任课老师及时告知学生，以促进学生自主学习。（2）平时项目任务完成情况，注重技能考核占总评成绩的50%。（3）期末试卷考核，理论教学内容考核占总评成绩的25%。这种综合考核评价体系避免了由一张期末考试卷来考核评价学生课程成绩的弊端，以能力和技能考核为主，去除考查学生背书能力的考核方式，将功夫用在平时，而不是期末考突击，死记硬背。 总之考核方式改革，力争对学生的知识、技能、素质等方面进行全面考核，综合评价更具合理性。

4）创建学习型课堂，培养学生终身学习能力

在单片机技术及应用课程教学中，有两周的单片机实训教学安排。以应用能力培养的实践教学有利于训练学生综合应用单片机技术知识，实训任务均将相关知识和实践过程有机结合，力求创建学习型课堂教学理念。

以数字电压表设计为例，（1）根据课题要求，老师布置项目任务，引导和指导学生完成数字电压表设计任务。（2）学生分组学习，确定组长，自我摸索完成设计任务。（3）小组成员讨论，确定设计方案。（4）各组完成作品。以电路设计、电路连接、编写程序和系统调试等流程，让学生完整地完成项目设计，强化知识应用能力培养和团队合作能力的培养。（5）小组成员提交设计报告。（6）老师总结，分享设计成果。在整个实训周教学过程中，以学生为中心，老师引导和指导学生完成项目任务，给学生一些建议，让他们有项目任务设计的方向。根据老师引导和指导，小组同学收集、消化相关资料，进行理论和实训相结合的学习活动，完成设计作品并提交总结报告等。整个过程力求培养学生的自主学习能力，团队合作的能力，培养学生终身学习的能力。通过小组间讨论分享自己的学习过程，通过小组间提问解答同学的疑问，培养学生自主互动的教学思想。最后老师对同学们的学习内容汇总，对每个小组的存在的问题纠错，学习内容总结等，最终达到学习相关知识点的目的。整个教学过程一切都要围绕学生的发展展开，体现以学生为中心，以实践为中心，不断促进学生自主学习、终身学习的教学思想。

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高等教育的培养目标是：“面对现代社会的高新技术产业，在工业、工程领域的生产、建设、管理、服务等第一线岗位，直接从事解决实际问题、维持工作正常运行的高等技术型人才。”但是，当前通信专业的课程设置侧重通信理论知识体系，适合培养有扎实理论基础的研究型人才，而非高等教育目标所期望的“应用型”人才。首先，教育经费投入不足，导致学校教育资源短缺。师资配备数量不足，教师的学历结构、职称结构、年龄结构、学缘结构也极为不合理，教师教学工作量偏大，教师要承受满负荷的教学压力，有教学经验的教师也难以发挥“传、帮、带”的作用。其次，通信运营商应用的主流设备一致的通信设备实训实验室及各主干课程的专业实验室，承担相关课程的实训实验任务。在现有独立的实训实验环境下，学生可将学到的部分理论知识进行实践认证，但与企业所要求毕业生的技术综合应用能力和综合职业素质存在着一定的差距，尤其是跟现代通信网的全程全网或互联互通的精髓相违背；这样，学生通过实验实训后，可以掌握相关技术的实践技能，但不能贯穿通信的各个环节，缺乏对通信网的整体认识，因而不能达到提高综合应用能力的实践教学目的。

二、通信工程实践教学改革措施

1.改革理论教学，突出数字通信

随着数字电路大发展和超大规模集成电路生产水平的提高以及移动通信、卫星通信和计算机通信技术的发展和广泛应用。数字通信有取代模拟通信的趋势，且新的数字载波调制技术不断涌现。通信工程专业课程要以数字通信为重点，对于学生在基础教育阶段学过的模拟通信的内容在专业课中要精简，使教学内容具有实用性和先进性，重点介绍以数字通信原理为理论依据的现代通信技术。在介绍数字调制技术内容时，对二进制的幅度、频移和相移键控等技术只作原理性介绍，而对目前应用较广的如正交幅度调制qam方式、网格编码tcm方式等作深入讲解，这些先进数字调制解调技术的介绍，对学生及时熟悉和掌握最新的数字载波调制技术和先进的通信原理很有必要。国际、国内信息高速公路的建设，现代通信日益向高速化和网络化方向发展，所以在原有内容的基础上增加通信网特别是计算机通信网的解释是十分必要的，可使学生及时了解通信系统网络发展的现状，并介绍几个典型的数字通信系统。如gsm和cdma方式的数字蜂窝移动通信系统和数字无线寻呼系统，并且深化到第3代移动通信中涉及的wcdma和td-scdma技术。

2.建立通信与信息系统专业实践体系

在保留基本的原理性专业基础随课实验外，将其他大部分的专业随课实验的学时集中起来，根据理论教学和专业特色的要求，建立独立的专业实验教学体系，并且按照各专业的发展方向，制定具有专业特色的专业实验教学计划。无论理论课如何选择，都可以完成从传输、交换、移动、接入网、支撑网等整个的专业实践过程。整个中心的建设紧紧围绕全程全网的通信理念，突出通信系统的先进性、完整性、开放性、灵活性和可扩展性，强化“通信与系统”这一重点学科的特色，为教学、实验、科研和学生课外科技活动开展等提供优质的实验环境。

3.科技竞赛培养实践创新能力

全国大学生电子设计大赛、工信部全国电子专业人才设计与技能大赛、校级电子创新大赛和“冯如杯”校级科技竞赛等众多科研创新活动，已成为我校学生学习生活中不可或缺的一部分。北航以冯如命名的学生学术科技竞赛，从1991年开始至今已经举办了20届，成为我校学生参与最广的一项品牌活动，更成为培养创新型人才的一个研究平台。2009年，通信工程专业参赛项目“致力于环境监测的可编程小车”和“gsm网络通信中安全漏洞的检测与信令分析”分别获得一等和二等奖。学生科技竞赛活动具有内容丰富、形式多样和组织方式灵活等特点，是对正规培养方案中实践教学环节的有力补充。

4.优势科研成果转化为教学资源

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[关键词]电工电子 实验 设计竞赛 探索

当前科技发展日新月异,电工电子技术等基础课程的教学改革也必须跟上信息时代的脚步,在国家倡导技能院校的大背景下,高职院校拥有了前所未有的发展机遇,随着大学生电子设计竞赛在全国各个省市地区的深入发展,势必带动一大批优秀的科技人才进入到科研创新的队伍中来,作为高等学校的一部分,高职院校既承担着大学教育的一部分功能,也天然地继承了作为职业院校的技能教育的基本要求。

一、结合电工电子技术实验进行培训

根据我们最近几年所进行的培训和赛前辅导的相关工作,针对高职院校的特点,探讨如何更好地提高电子技术实验在实际教学中的作用,以及如何推动电子设计竞赛在高职教学过程中的改革和创新。为保证竞赛取得佳绩,同时培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作精神,提高学生的动手能力,各高校都将在竞赛开展前进行相关的培训,并从中遴选出优秀选手参加每两年举行一届的全国大赛。

培训的过程一般从大一新生就开始入手,以电子协会的名义召集有兴趣的同学加入,然后统一培训,培训的思路基本遵从教师辅导有基础的同学,而让有经验的同学去培训新生,这样既可以节省教师的时间,又可以锻炼高年级同学的组织能力和领导能力。本着“实践、服务、创新、提高、发展、学以致用、技术强身、技术为民”的宗旨来开展工作,在传统工作中具体实现形式上要有所创新。

针对电工电子技术课程的特点,指导教师分配了相应的管理任务,具体工作如下:

1.对新会员进行学习相关协会管理制度和各种用电安全,实行一对一的进行教育和学习,力争每个新会员都能够接纳和理解此次教育目的,以便今后更好的开展各项工作。

2.对新进会员开展培训,主要课程有:电子元器件的认识、电子基本电路的认识、简易电路的制作,并开展电子设计、维修方面的学术讲座,电子设计实验:数字温度计、数字钟、秒表、稳压电源、简易液压控制装置、功率放大器、可调基准等电路的制作,单片机的简单程序的设计等。同时开放实验室让同学们能动手进行更多实际的操作。

3.为了让学生在不断发展过程中获得经验,同时也使他们懂得更多做人的道理,传承一种“团结奋进,甘于奉献”的精神,每个月在学校学院进行一次大型的家电义务维修活动,以此来带动学生的学习热情和扩大影响力。

二、开发工具软件的培训

针对以上的项目,进行相应的课程培训,并收集相关的资料。下面简单介绍一下所需的开发工具软件,当前竞赛一般都用到下面三个工具软件:protel 2004、keil μvision、proteus以及ewb软件,下面具体的一一说明。

1.protel 2004。电工电子技术的教学目的就是要求学生掌握各类元器件的类型,电路图的读图和绘制以及电路的工作原理,并掌握分析电路的方法。然而在教学过程中,电路元件的特性、工作曲线等十分抽象,课堂教学的直观性差,学习这些内容比较吃力。可以应用电路仿真技术来解决这个问题,protel 2004就是其中之一。

2.keil μvision。keil μvision是美国keil software公司出品的51系列兼容单片机c语言软件开发系统。其功能强大,生成的代码紧凑,是目前世界上使用最广的51系列兼容单片机开发工具keil μvision可以编译汇编语言和c语言,但单片机软件是一般采用c语言编写,c51语言是ansi c的扩展集,其语法结构、关键字等与ansi c绝大部分是相同的。

3.proteus设计仿真。proteus isis是英国labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件,可以仿真、分析(spice)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是:实现了单片机仿真和spice电路仿真相结合; 支持主流单片机系统的仿真;提供软件调试功能。proteus与其它单片机仿真软件不同的是,它不仅能仿真单片机cpu的工作情况,也能仿真单片机电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。可从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。

4.ewb。ewb是一款仿真功能十分强大的电子电路仿真分析设计软件,几乎可以完整地仿真出真实电路的效果。ewb具有完整的混合模拟与数字模拟功能,可任意在系统中集成数字及模拟元器件。ewb能自动进行信号转换,在输出信号的观察上,具备即时显示的功能。该软件带有丰富的元器件库,可提供多种电路分析方法。还有虚拟的仪表设备,比如函数信号发生器、万用表、示波器以及逻辑分析仪等,可具体的模拟实际的测量情况。利用ewb提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验,仿真电路的实际运行情况,熟悉常用电子仪器的测量方法。

三、综合项目设计培训

电子综合设计是电工电子技术实践教学中的重要环节。将“电工技术” “模拟电子技术” “数字电子技术” “电子线路eda及仿真”等课程融会贯通,整合成一门综合性的实验课程,在前述理论课后单独设课。在设计内容、测试方法及数据处理方面均有一定的深度和广度,在现代电子仪器仪表及设备的使用、实验基本技能方面,使学生得到了很好的锻炼。根据电子设计竞赛所要求的能力,安排相应难度的综合性的设计项目,可以巩固所学的理论知识,并且可以在平时针对竞赛的能力进行分散的锻炼。

电子综合设计的教学目的是培养学生初步具有电子技术的工程技术能力,尽力改变以验证理论性质的纯理论实验,合理使用常用的电子仪器进行电路的设计和测试,巩固和加深所学理论,并通过电子综合设计培养学生的综合能力和创造性,提高实验技能,培养学生严谨的科学态度和作风。电子综合设计以设计为主线,采用仿真与实做调试结合、课内与课外结合、硬件与软件结合的教学模式和手段,全面而系统地培养学生的获知能力、综合设计与研究创新能力。

总之,高职院校由于时间限制,无法开展大规模的系统的集训,只好从开学就着手进行学生的动手能力的培训。经过对电子综合设计教学实践,注意在教学内容上采用适当教学方法,引入eda仿真技术和现场调试等多种设计手段,完善了设计考核方法,使学生加深了对课程理论内容的理解和消化,培养学生了的综合分析能力和应用能力及创新能力。实践表明这是一种提高电工电子技术课程教学质量和提高学生综合素质的有效方式。

参考文献: