数字电路教学范文1
关键词:数字电路;启发式教学;解答与对比
0引言
“课堂提问、学生回答”这一师生互动的基本形式，一直是教学实践环节中很重要的策略之一，也是广大教师们教学质量提升的“法宝”，应用十分广泛［1～2］。2017年10月17日《新华日报》文体版上发表的一篇“好的教育，是一场与生命的对话”中指出:“引导学生自主研究与探索”，引导学生跳出书本死知识，参与连接黑板世界和现实世界的实践”是非常重要的。通过“提问与启发”，激发学生的兴趣点，提高课堂参与度也适用于高等学校的专业课教学［3］。“数字电路”属于电子信息大类专业课教学的主干课，具有工程实践性强、课程内容更新快以及前沿研究发展迅速的特点。正因为如此，“数字电路”课程教学改革、教学方法的改进以及教学策略的凝练势在必行。文献［4］结合目前数字电路技术的发展现状，从教学改革指导思想、教学内容、教学方法、教学手段以及实践性教学多方面提出了若干建议。其中，文章指出，设计方法及新技术的补充是教学内容改革的重点。教学内容要增加实践教学;教学方法应围绕教学内容的增加，利用课堂讨论，增强学生主观能动性和自学能力;同时要改善考试考察方式，增加实验考核。教学方法方面，提到要利用多媒体、计算机仿真以及网络教学三种方式，增强教学效果。此文献对数字电路的教学方法进行了归纳，为数字电路及相关信息大类专业课的教学方法实践提供了一定指导和借鉴。文献［5］阐述了“单片机接口技术”课程中进行的教学模式探索。该文围绕人本、构建以及发展思想，在课堂、练习、考核及课程设计几方面进行创新，取得了较为显著的教学效果。文献［6］基于“数字电路”课程，提出了项目化教学的实践方案。具体实践环节，课堂上引入讨论法，教学内容上增加设计类实验。本文首先阐述了启发式教学模式的核心思想，再通过教学实例分步骤阐述具体教学实践策略，继而基于教学实践给出了启发式教学的设计准则。最后，对全文进行总结。
1启发式教学模式概述
“启发式”教学理念的核心在于“提问”，即构建基于问题探索的对话情境，提倡运用质疑与设问将学习内容巧妙地转化成以问题探究为核心的教学对话。从而激发学生的学习动机，帮助学生理解。基于“数字电路”课程的普及性，以及学生对知识的掌握程度不同，拟采用近30年“数字电路”课程总结出的启发式教学模式。“启发式”教学模式，主要包括“提出问题”、“启发思考”、“二分解答”以及“对比分析”四方面。图1中提出问题环节可以是多个问题，一个个的问，展开形式可以多样，可以通过后面分别搭配“启发思考”、“二分解答”，也可以同时搭配“启发与解答”。提出问题及启发思考的核心目标是激发学生的学习动机，这也是启发式教学过程中的关键所在。因此，如何设定问题以及启发方式的选择是至关重要的。具体实践时，通常采用“设问－思考－解答－对比再思考”的循序渐进模式。针对具体的教学内容，采用启发式教学上课时不断提出问题，启发同学们思考，请同学们回答，然后给出答案。教师通过循循善诱的讲解，启发和引导同学们同步思考，具体通过“提问－思考－做题同时启发－对比答案同时总结”的模式，使他们能够在逐次递进的讲解过程中能够集中精力，取得了良好的教学效果。所述“启发式”教学模式，体现在“数字电路”专业课的教学环节中的各个阶段，下面分阶段介绍。
2启发式教学的分布解析
2．1启发式教学之“提出问题”
“提出问题”是启发式教学的第一步，主要针对“数字电路”课程中的概念和方法引出而设计的。通常，“提出问题”是针对一个没有学过的概念，这时“提出问题”也成为背景延伸式教学法的核心内容，通过“提出问题”引出新概念，可大大激发同学们的学习动力。“提出问题”的具体实践过程为:教师在讲解每一部分内容时都通过举例方式引出，让学生们思考这个概念或方法的背景是什么?从而进一步引出该概念在数字系统中的地位如何的讲述。比如讲解JK触发器之前，首先询问学生，各种RS触发器都有一个共性:就是可能出现不允许的状态。这个不允许的状态能否避免?有没有可能对它进行改进?给学生2分钟进行思考，并启发和提示学生可通过添加输出到输入的连线来解决。给出其中一个连线，和学生一起分析功能;再添加另外一条，再一起分析功能;至此，引出了JK触发器的发明思路。给出JK触发器的设计过程后，再鼓励学生继续思考，针对或非型的触发器，如何添加输出到输入的反馈?
2．2启发式教学之“启发思考”
应用“启发式教学”，针对所讲授内容提出相应的问题，再引导学生交替思考是非常关键的。前述已知，“启发式”教学理念的核心在于“提问”，即针对教学内容拆解和凝练出各种问题是极其关键的，教学实践环节具体采用“问题拆解”及后续的“启发思考”策略。“启发思考”在具体教学实践过程中，往往伴随着“交替思考”以及“层层递进”，将所提问题一点点启发和分解。例如，在讲授编码器时，给大家抛出一个每天都能用到的应用实例:电脑键盘，问大家，键盘上敲出的信息，传输到计算机中是采用什么形式的。
2．3启发式教学之“二分解答”
与“对比分析”所谓“二分解答”就是教师备课时准备答案，上课时让学生解答给出答案。针对编码问题，在“提出问题”和“启发思考”之后，让同学基于前述知识列出“4－2编码器”的真值表、表达式及逻辑图。接着，针对“多键一起按下，编码器会输出什么结果?”这一问题，让学生边思考边解答，给2分钟时间。与此同时，教师将备课时准备的准确答案作为参考写在黑板上。“二分解答”的思想，即，兵分两路分别做答。这个思路对教师备课的要求较高，教师在备课时，要思考学生课上可能会问什么问题，以及对应问题的答案是什么。“二分解答”给学生在启发基础上，有一个解答多样化的拓展空间，便于学生灵活学习知识，做到举一反三。
2．4启发式教学之“对比分析”
“启发式教学”的“对比分析”是对于需要讲授的具体内容，教师精心设计问题，然后针对师生的解答进行对比。再结合解答的多样性，进一步给学生拓展答案的空间，即针对一个具体问题，会出现不同解答，所谓“条条大路通罗马”。因此，在“对比分析”过程中，鼓励同学们用不同的方法实现，使得同学们能够在参考借鉴的基础上，进行深入思考和理解。
3启发式教学策略在教学实践中的应用
3．1“质疑策略”的教学实践
质疑策略，例如接着前面JK触发器引出后的讲述。给同学们一个“质疑”的例子:难道JK触发器就没有缺点了吗?是不是每个输出都符合JK触发器的规则?给同学们JK触发器的输入波形图，如图2所示，在第6周期内，在CP=1时，输入J信号有变化，我们希望输出要随输入改变，让同学们分析电路的输出。在切换部分，输出并不随输入改变;再继续引导学生，上述分析是正确的。让学生自己发现问题，同时启发提问:JK触发器是完美的吗?这样通过上述问题及一个小分析，将JK触发器的一次翻转问题讲述清晰明白了。
3．2“问题拆解策略”的教学实践
“问题拆解策略”就是将“大问题”一步步拆解为“小问题”，再逐个解答。例如，在讲授编码器时，让同学们能够设计编码器是最主要的。也就是说“设计编码器”是个“大问题”。围绕这个“大问题”，如何凝练出一系列“小问题”，再引导学生循序渐进去解决，是启发式课堂教学设计的主要内容。围绕这一如何设计编码器的“大问题”，笔者凝练了如下若干“小问题”:(1)从学生都熟悉的键盘入手，提出一个问题，键盘里有没有编码?(2)基于电脑键盘包括手机键盘、输入法键盘，让学生思考为什么要进行编码?(3)生活中还有没有其他的编码方式?在给出“大问题－小问题”后，通过引导学生“交替思考”来使学生对要讲授的内容有感性的思考和深刻的印象，即通过如下系列“交替思考”问题:(4)什么是编码器?(5)编码器应该是什么样子的?(6)编码器应该有多少输入、多少输出?(7)其逻辑图应该什么样?(8)真值表应该什么样?(9)用门电路如何设计?上述问题(4)到(9)中，每个问题后面都留出一定时间供学生思考，并在学生思考过程中，给出相反、不完整或者偏颇的答案，通过观察学生的反应，再给出正确答案的讲解。最后告知，设计方案不唯一，还可以用其它门电路进行设计，鼓励同学们课后用其它方法进行设计，写到作业中，鼓励他们将自己思索得出来的设计方法并酌情反映到平时成绩中。因此，通过将“如何设计编码器”这一个大问题，拆解为(1)到(9)的小问题，引导学生解决一个个小目标，一一解决了小问题后，循序渐进地，就解决了“如何设计编码器”这一个大问题。
4结语
本文从启发式教学对技术背景介绍入手，围绕“提出问题”、“启发思考”、“二分解答”以及“对比分析”四方面，展开递进式的叙述。具体围绕若干知识点，结合质疑及设问策略，将“数字电路”若干技术问题的探索与对话情景一步步展开。启发式教学不仅在我们学院起了示范作用，给教师们做出了榜样;最主要的，收到了学生们一致好评，学生评教成绩优异，年均成绩高达97分。因此，启发式教学法将枯燥的专业课教学通过启发讲授使得教学资料与资源日益丰富和发展起来，值得长期推广。
参考文献:
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数字电路教学范文2
1《电工电子技术》课程的学科特征
1.1理论知识具有高度的抽象性。电是一种看不到却能感受到的物理现象存在。与其相关的电学理论知识也都具有高度的抽象性。而学生对电学的学习又不能仅仅停留在理论上，而抽象的理论学习会加深学习理论知识的掌握难度。电工电子技术需要的是大量的实践人才，因此，在学习的过程中，需要学生将抽象的理论知识熟练的应用于实践当中。这就要求学生对电学的学科特点和基本理论进行扎实的掌握，并且精通电学的基本原理和物理规则。如果不能做到这些，那么在具体的实践工作中违规操作，其后果是极其严重的。甚至会威胁到工作人员的人身安全。例如，跨步触电、高压绝缘距离，击穿电压、遥控、无线传输、机电磁感、晶闸管控制电路触发电路等等都不能简简单单感观来认知。
1.2具体操作中具有很强的实践性。对于《电工电子技术》学科而言，理论知识是基础，实践是最终目标。因此，在教学的过程中，对学生进行实践性较强的实验训练是基本且必须的教学措施。随着科学技术的不断深入发展，电工电子技术也快速的进入了工业发展行列。因此，这就要求技工学校在教学上对电工电子技术课程进行及时的改革和创新。强化学生的实践动手能力是基本也是根本的教学目的。在此基础上，教师还要在改革创新的过程中随时查缺补漏，加强对学生进行基础综合能力的培养，增加学生在学习过程中去发现问题、分析问题的解决问题的能力，从而促进学生成长为社会需要的综合性人才。因此，教师要在教学中引导学生通过大量的实践操作过程，把抽象的的理论转化为可视、可分析的感性内容，然后通过逐段逐点的分析。从而达到强化学生对知识体系透彻理解的目的，进而促进他们在学习的过程中实现理论与实践相结合。
2技工学校《电工电子技术》课程教学存在的问题
2.1教学方法落后，无法调动学生的学习主动性。《电工电子技术》课程需要学生具有一定的物理知识与数学知识的辅助，学起来具有一定的难度与深度，而学生的物理与数学基础普遍较差，教师在讲解时也仍多采用传统的灌输式教学方法，课堂枯燥沉闷，内容晦涩难懂，无法充分调动学生的学习主动性，学生在课堂上的互动热情普遍不高，课堂效率也难以提升。
2.2考核方式单一，无法培养学生的综合素质。《电工电子技术》是一门理论与实践充分结合的课程，归根结底是通过对理论知识的扎实掌握，从而有效提高学生的动手实践能力。但是现有的考核制度，笔试成绩占很大一部分，导致很多学生忽略了动手实践能力的培养，只单纯的死记硬背课本知识，不利于学生全面素质的养成。
3技工学校《电工电子技术》课程教学改革举措
3.1对课程体系和课程内容进行改革。由于电工电子技术专业本身所具有的特殊性，教师在对其进行教学改革时必须要从整体课程体系入手，加强改革的深入性。首先，要从课程体系着手以理论为引—实践为证—拓展讨论总结，对原来的课程体系进行重新构建，使新的课程体系更贴合学生的层次。要在新课程改革的引领下，用全新的理念和视角看待电工电子技术专业。要本着培养学生全面发展的综合素质的原则，打破各个学科间的局限，对所有相关的课程进行科学系统的整编和重新构建。可以按中职、高职等不同专业不同层次对对电工电子的学科知识要求，再结合当前科技发展、企事业单位对学生要求对知识点进行择重重组，使技工院校的教学也具有服务性。从而建立起专业的、科学的电工电子技术专业教学理念和教学方法。其次，要对课程内容进行改革。在教学中，将其他学科中的相关专业知识和相关的实践应用技能与本专业的知识融合在一起，并有所侧重的在教学中分类讲解，从而促进学生对知识的整体掌握。因在实际产品中多是多学科知识的综合运用，只有具有相关学科的基础知识才能在实践运用中更能合理去运用。如：用成套的电器小产品让学生去组装、测试、维修，并开展改造活动，俗话说读十遍不如做一遍，进而提高学生的实践能力。并且进行参数、波形的测绘、对比分析，使学生能在操作熟悉了电工仪器仪表的运用、也更能领会组成元件在电路中的作用及功能及运行条件等等。
3.2对教学模式进行改革创新。从应用的角度来看，《电工电子技术》课程应是一门理论联系实际特征比较强的课程。因此，在教学的过程中，做好理论联系实际，可以更好的促进学生对新知识的理解和掌握，从而促进学生更加有效的夯实原有知识，进而营造出和谐积极的课堂教学和学习气氛，有效的促进学生对专业知识的学习效率。所以，在教学的过程中，教师要运用多种教学模式对学生进行引导和启发。这也是对课程进行创新和改革的另外一种方式。在这些方式中，笔者认为，启发式教学就是一种非常有效的教学方式。把教（老师讲）—学(学生听）—思(做）（学生去体会老师的思维）转化为老师引导式即要做什么—做这个需要什么条件—如何去满足（创造）条件，把纯理论的知识分解转化成能观察到变化其过程使其在整个学习过程中感觉有可操作性，通过感性的对比更能领会及掌握，使其在潜移默化中去学习、分析，又通过实践得出的结论更容易记忆、更能使学生有成就感、更能激发学生的兴趣与积极性。在全新的教学理念引导下，启发式教学可以更好的鼓励学生对知识进行积极的思考，从而促进学生更深刻的体会到学习知识的乐趣。同时，启发式教学充分的体现了学生在学习中的主体地位，从而在主观上激发了学生积极参与教学活动的兴趣，进而提升了学生主动学习的意愿。
3.3对实验教学环节进行有效的改良。《电工电子技术》课程的实践性，决定了实验教学是必不可少的教学环节。只用通过实验对理论知识的检测，才能更好的促进学生对知识的强化和掌握。从而促进学生分析能力和操作能力的提高。进而促进学生对根本性问题的解决。因此，在教学的过程中，教师可以根据实验目的将实验划分出不同的类型。例如教师可以将实验分为验证型、提高型、综合型。通过验证型实验，教师要提高学生对仪器仪表的操作能力，同时引导学生通过仪器仪表来提升对基础知识和物理定律的验证和掌握；通过提高型实验引导学生将新旧知识有机的结合起来，从而促进他们将知识连成体系，进而掌握好延展的知识；而综合型实验，则主要用来提升学生的综合能力。对于课程中的相关专业知识和相关技能做融会贯通，从而更好的培养学生的综合素养。进而完成对人才的综合性培养。
3.4有效扩充教学方法。在建立新的教学模式背景下，也要对教学方法进行扩充，并且不断改革与创新，要坚持理论与实践相结合的教学方法，同时也要做到课内与课外知识的融汇贯通。对于教材中晦涩难懂的核心知识点，要采用由浅入深的方式，循序渐进的重点讲解，同时也要留给学生足够的预习与练习时间，通过布置有针对性的习题，加强学生对某一知识点的巩固与理解，培养他们多思考，多练习的习惯，用扎实的理论基础武装自己。与此同时，对于一些实践性较强的知识点，教师应该结合具体的器械设备，采用实践性的教学方法，为学生边实践、边讲解，并要确保每个学生都可以独立进行实践操作，从而不断培养他们的动手能力。同时教师也可以根据实际情况，自己制作教学工具，有效解决电路、图形、元件与课堂内容不匹配的情况。
3.5利用现代化的教学设备。随着信息技术的快速发展，网络的大量普及，高校已经基本完成了电子信息化建设，多媒体教学已经成为教师们的首选教学方法，而对于《电工电子技术》课程而言，多媒体与教师讲解相结合的教学模式，则很好的将抽象的理论知识生动化、形象化，从而增加了学生学习的趣味性，更好的吸引了学生对知识的关注力，进而也更有效的促进了教学效率的提升。针对《电工电子技术》课程具有信息量大，知识点多，覆盖面广等特点，在《电工电子技术》中，很多内容都是无法用语言来具体形容的，这不仅对教师的讲解带来一定难度，学生也很难在这些枯燥难懂的概念中掌握具体知识的运用。多媒体教学就可以很好的改变这一现状，通过对网络资源的充分利用，可以采用视频动态的形式为学生进行深层次的剖析与讲解，实现学生对知识的全面掌握。与此同时，利用计算机技术建立的仿真教学平台，也可以实现学生的反复实践练习，从而不断提升自己的专业实践能力。
3.6建立多元化的考核方式。对学生的学习效果，一定要建立多元化的考核方式，教师要充分结合学生的互评与自评，结合学生在学习过程中的表现与学习结果的总结，结合他们的理论知识掌握程度与实践动手操作的具体能力，通过多元化的考核方式，对学生作出科学的评价。在对学生进行考核时，一定要充分重视学生的规范化、安全化操作，培养他们的安全意识。
3.7加强专业教师的队伍建设。《电工电子技术》由于其课程的特殊性，需要教师不仅要具有专业的理论知识，满足教学与科研的现实需求，同时也要像工程人员一样，掌握扎实的实践技能。所以，建立一批理论与实践皆过硬的双师型队伍，是实现《电工电子技术》课程改革的关键前提，也是提高课堂教学效率的核心基础。所以一定要加强对专业教师工程能力与实操能力的训练，鼓励教师参与到科学研究中来，从而不断提高自己的专业水平与技能。
4结束语
数字电路教学范文3
学生在学习电路与模拟电子技术过程中，存在理论知识较为抽象，实验室中验证性实验不能贴切地和理论进行结合的问题，在实际教学中模拟电子技术成为专业基础课中，学生学习起来困难较大，难以达到学以致用的一门课程，在这种教学形式下，本文对模拟电子技术理论知识部分和实验部分重新进行整合，在教学过程中改变传统教学模式，用项目驱动法进行教学，主要目的是调动学生学习积极性，进而解决模拟电子技术教学中存在的问题。
关键词：
项目驱动式；模拟电子技术;教学设计;虚拟实训系统；
《电路与模拟电子技术》课程是高职高专院校中物联网技术、通信技术等专业课程中的一门专业基础课程，是电子类相关专业后续课程的基础，具有很强的理论性和实践性。然而，在传统的模拟电子技术教学中，分立元件及内部结构的讲解是学生难以理解，存在理论知识较为抽象，验证性实验和理论学习脱节，因此，在实际教学活动中，模拟电子技术普遍成为专业课中学生最难学懂，更难达到学以致用效果的一门课程。
1电路与模拟电子技术课程特点及传统教学弊端
电路与模拟电子技术课程的特点:第一，具有很强的工程性与实践性。通过验证性、设计性、综合性的实验，加强理论和实践相结合；在实践过程中要求掌握常用电子仪器的使用；掌握电子电路的实验研究方法；培养学生查阅电子元器件产品手册的能力，培养学生分析问题和解决问题的能力。为学生后续课程的学习打下重要基础。第二，电路与模拟电子技术课程涉及的概念多，理论抽象，实践性强。第三，学生在学习时感到困难，出现理论教学与实践教学相分离，学生学完课程后，知识不知如何应用。电路与模拟电子技术传统教学弊端:第一，注重理论分析，忽略工程性和实践性；第二，传统的教学内容陈旧，滞后于新器件、新技术的发展。此外，模拟电子技术课程的特点是学时少，内容覆盖面广，基本概念抽象，电路形式多样且难懂等。学生在学完后，普遍反映入门难，知识得不到应用，造成学习效果差、学习积极性不高等现象。为此，对模拟电子技术课程教学内容进行了改革，采用项目驱动式教学方式进行教学。
2电路与模拟电子技术课程项目教学法设计思想
用项目教学法进行教学，改变传统教学法中概念—原理—原件—应用的教学顺序，重在强调器件外部特性，淡化器件内部工作原理，注重教学内容的实用性和工程性，从传统的以教师为中心转向以学生为中心，在讲授知识点时实施项目为内容的教学模式。在实践环节中实施多层次、立体化教学模式；理论教学和实践教学有机结合，实现“教、学、做”一体化教学模式。基于项目驱动式的模拟电子技术课程的教学设计要做到：
2.1教学设计思路、教学内容必须以每一个教学项目为依托
项目驱动式教学是围绕教学任务或单元，设计相应的一个个项目，在每一个知识点贯穿在整个项目中，以理论辅助实践，实践及时反馈理论学习效果的教学方式。以项目为载体的课程设计主要思想是：首先引入一个项目，介绍此项目的组成，围绕此项目所用电子元件功能工作原理，不再讲解元器件或集成电路的内部结构和特性，而更加注重外部特性、功能及其实际应用，学习利用外部电路分析电子器件，学生在学习过程中可以抓住重点，了解电路整体功能。以项目为载体的课程内容的组织安排如下：通过项目式教学，把难以理解的知识点串联在一起，帮助学生掌握理论知识，并且在项目教学中，对教学内容进行整合，教学项目往往是从典型的职业工作任务中开发出来的，学生能够通过一一个整体性的工作情景，掌握模拟电路的相关知识。
2.2在项目教学实施过程中必须以学生为主体
用项目教学驱动法进行教学的过程中，以项目作为载体，遵循学生的认知规律，按照由简单到复杂，由单一到综合的思路，学生作为主体参与教学的每个环节，把班上学生分成几个学习小组，分工协作地完成一个项目中不同的任务，在教学中坚持以学生为中心，在教师的引导下，学生通过不断探索和自主解决问题，自然而然地进行新知识点的学习，进行发现问题和解决问题能力的训练。项目驱动教学贵在通过教师的激发和引导，贵在让学生在“做”的过程中进行“学”。在“做”的过程中主动地发现问题并共同分析问题，根据需要并带着问题主动去“学”，最终有效地解决问题同时获得最有价值的知识，在此过程中也培养了学生的责任感和协作精神，体验到个人与集体共同学习和收获的成就感。基于项目驱动式教学的模拟电子技术教学新模式，突出了学生在教学过程中主体地位，这种教学方式有益于学生发挥自己的主动性和特长，肯定了学生对知识进行探求的行为，能够有效培养和提高学生的各项能力
2.3项目驱动式教学中的教学方法要求多样化的教学方式
(1)利用手机或平板电脑利用网络资源对知识点进行预习
在课前给学生相应的网络资源并且提出问题，要求学生在自主学习过程中带着问题学习，为课堂教学做好准备。
(2)在智慧教室内利用智慧教室资源进行互动教学
智慧教室具有：①个性化教学功能；②多功能教学功能；③即时互动功能；④教育数据分析功能，用智慧教室更能调动学生的学习主动性和积极性。知识点的学习应该把握好理论教育的度，初期教学点到为止即可。在实践应用中，通过学生自身的动手和动脑逐渐深入对理论的认知。这一过程有效地激发学生探索其未知的理论知识的兴趣，有效地做到理论联系实际。
(3)利用北邮模拟电路虚拟实训系统进行电路搭建及测试，帮助学生对电路的理解。
(4)利用面包板及电路元件搭建电路，利用测量设备进行测量进一步加深对电路的理解。
(5)最后在模拟电路实训室中对具体项目进行设计、焊接和调试，完成产品制作。
3学生成绩评价方式
基于项目驱动式的模拟电子技术教学模式，学生成绩考核依据是理论与实践考核结合、实践成果与过程并重的原则，考核包括平时过程性项目考核、实验动手操作、专周实训与期末笔试相结合。本课程考核总成绩各考核项目及其分配比例如下表：
4结束语
在模拟电子技术课程教学中采用项目驱动教育模式，通过学生的主动参与、合作探究，使学生在完成整个项目的同时，完成全面的系统的知识的建构激发了学生的学习兴趣，培养学生勤于思考的良好学习习惯，提高了学习效率。有利于培养学生个人专业能力、实践能力和创新能力、团队精神和沟通能力，提升学生将来实习及工作中的竞争力。
参考文献
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数字电路教学范文4
关键词：电子白板;初中美术;教学应用
电子白板作为一种全新的信息化电子设备，可以整合不同形式的美术教学资源，让美术教育更有效率，同时可以活跃初中美术教学课堂的学习氛围。在初中美术教学中，教师应当擅长使用相应的图片进行教学，让学生更加直观地掌握美术教学的具体内容。当然，教师还要清楚地认识到，美术教学的核心目的在于让学生正确学会绘画的技巧，所以电子白板的应用也应当围绕着这一诉求进行调整。
一、电子白板在初中美术教学中的应用概述
电子白板作为一种信息化技术的产物，是一种集合了软件技术、电子技术等高新技术手段的产品，电子白板结合互联网多媒体教学设备等，可以达到无纸教学和无纸办公的效果，可以像白板和黑板那样正常书写，并且可以导入电脑。电子白板具有较为突出的特点，如使用电子白板进行教学，学生在课堂上可以直接听讲，所需要的教学资料等，可以直接打印出来。另外，电子白板可以无限地拓展使用空间，利用电子白板进行视频连接，可达到远程教学的效果。第一，在初中美术教学中引入电子白板，需要认识到电子白板教学的理论基础核心在于建构主义和思维发展等理念。建构主义强调从学生的观念、教师的观念等方面改变学生在其中的主导地位，并构建学生的思维理念和意识。而思维发展强调培养学生的思维，从学生的成长中指出学生思维的变化，让教师在课堂上提出相应的问题，通过问题的形式引导学生产生主动学习的动机。第二，在初中美术教学中引入电子白板，还需要坚持以学生为教学中心与主体的原则，对学生的学习以启发和引导为主导。第三，要坚持教学实践的原则，并针对不同的学生提供分层教学。此外，在电子白板的应用中，还需要处理好实践创新和基础知识之间的关系，在教师的引导下正确处理与学生之间的关系。与传统的黑板、粉笔等传统教具比较，电子白板的应用可以打造更加科学与合理的结构，具体如下：首先是教师自身的教学活动。教师的活动主要包含引导学生学习兴趣，激励学生积极学习，明确课堂教学的重点与主体，指导和组织学生进行课堂教学实践，对学生的学习过程予以评价等等。其次是教学的流程。教学流程主要包含有情境创设和情境的教学导入，推动课堂教学目标的实现，以及在教师的引导下开展探究性的教学活动，通过教师自身的发展促使学生获得更加全面的发展等等。
二、在初中美术教学中引入电子白板的具体应用路径
（一）在初中美术教学中利用电子白板提升教学的人文性质
美术教育本身是一种重要的美育实践，同时具有显著的人文思想，从这一角度来看，不管是古今中外任何一个艺术家的作品，都蕴藏创作者个人的思想和情怀。美术教学中多数使用纸质教材，教材中的插图和艺术作品往往并不具备美感，学生很难从中感受到美术创作所具有的人文素养。而利用电子白板可以更加清晰地展现图像，利用图像的处理或者放大、视频的播放等，可以更加详细地观看作品的具体信息。学生通过这样的仔细观察可以更加直观地感受到美术作品的细节和笔触，通过这种笔触领悟作者创作时的心理，感受创作者创作时的体验，把握作品背后的宝贵人文价值，感受艺术创作中的人文情怀。在初中美术教学中，教师应当积极利用电子白板的教育资源，根据学生学习的实际情况，选择优秀的美术作品提供给学生，并根据美术作品的类别进行分类。在初中美术教学实践中，根据教学和学生的需要，为学生提供不同种类、不同时期和不同类型的艺术作品，同时还要根据教育的实际需要，调取相应的作品，让学生从自身的角度出发，对这些作品展开分析，感受作品背后蕴藏的人文思想，感受美术作品所具有的艺术品位等。如在人教版中学美术教材中，关于中国写意山水画和工笔画的课程，教师应当为学生讲解这些画作的历史传承和创作背景，让学生在课堂上利用电子白板欣赏一些经典的作品，从课堂观察中感受到中国传统写意山水画以及工笔画所具有的特征，让学生产生对传统国画学习的兴趣。从美术教育课程的人文性来看，在初中美术教学课堂上利用电子白板，可以显著提升学生对美术作品的感受能力，让学生在这种美术教学中提升自身的人文素养，并培养人文思想。
（二）在初中美术教学中利用电子白板提升学生对美术作品的视觉感受力
在美术教学实践中，教师往往需要使用教学用具为学生展示相应的美术作品，并且基于这些内容服务于美术专业知识的讲解。从教学模式本身的发展来看，教师的教学工作费时费力，也很难得到理想的效果。在当前的信息化时代背景下，利用信息化技术如电子白板等，增强美术教学课堂上的作品展示效果，将一些较为抽象和复杂的美术知识，以更加形象的方式展现出来，让学生更加轻松地理解和学习相关内容，并呈现出美术作品，让学生基于视觉效果产生对美术内涵的认识，并将教学难点与重点有效展现出来。在美术教育和教学欣赏中，利用电子白板为学生提供经典的画作。教师直接通过放大的方式，为学生提供清晰的图片，给学生提供更加直观的视觉感受，通过这种方式影响学生，并吸引学生在学习中的注意力。此外，利用电子白板放大作品的一些局部，可以细致观察作者创作时的笔触，强调教学过程的重点内容。如在人教版初中美术教材中，教师引导学生欣赏《蒙娜丽莎》，可以先从整体的角度欣赏这一作品，然后利用电子白板放大作品的局部，找到作品中的一些细节，让学生感受到这一画作中主人公的温柔和笑意。学生在学习中通过电子白板所具有的放大功能，更加细致的观察作品的内容，可以看出作品中人物的肤质细致柔美。通过电子白板自带的聚光灯效果，详细展现蒙娜丽莎的外貌，学生可以通过仔细观察，看到她脸上没有睫毛和眉毛，进一步吸引学生思考和关注。
（三）通过电子白板的应用转变传统美术教育模式
在美术教育实践中，传统的教学模式已经不能满足学生学习的需求，并对教学内容的拓展产生影响，图片所展现的视觉效果也无法满足学生学习的直观感受。美术教育本身有着较强的视觉性，如果无法从视觉上让学生产生对相关内容的理解，必然会导致学生很难充分理解美术教学的内涵与意义。在教学实践中通过电子白板的方式，为学生展现作品的细节，还可以编辑相应的图片，利用批改、擦除以及放大等手段，强调画面带来的视觉感受。电子白板的应用为师生之间的沟通提供了全新的途径和方法，教师不再一味地进行“填鸭式”教学，而是利用教学的灵活性与主动性，更加高效地推动网络资源的应用，提升实际教学效率。美术本身作为一种视觉上的艺术形式，强调视觉上对学生的冲击和影响。所以在美术课堂上应用电子白板，可以改变传统美术教育中较为固定的教学模式，改变传统教学中学生被动聆听的地位，提升学生在学习中的主动性，并增强双方的互动性，让学生更加积极主动地感受这些内容，激发学生学习的兴趣。此外，教师在教学中使用电子白板，可以直接进行绘画和书写，并且直接擦拭，而不像传统的黑板那样产生大量粉尘，对身体造成损害。
（四）基于电子白板的引入提升学生的兴趣，并培养其创新能力
应用电子白板可以以更加生动和形象的方式为学生提供教学，将学生的注意力吸引到课堂教学中。不管是音乐还是图片，都可以有效地为学生提供更加深刻的认识，一方面，能够让学生产生学习兴趣，另一方面，可以让学生积极主动地拿起画笔进行创作。如在《清明上河图》的教学中，通过电子白板的方式进行多媒体展示，在细节展示的过程中配合相应的音乐，让学生感受到水流的声音、市场上的叫卖声音、马车声和人的喊声等等，基于这种全方位的直观冲击，让学生身处其中，并产生交互式的学习氛围和模式，显著提升学生的学习兴趣。美术课程教学的核心在于培养学生的创新精神和创新意识。拓展学生学习的潜能，并培养学生的实践能力，让学生将自身的理念转化成为一种创新的常识和成果，并且基于这一点进行自我创造，发掘出具有创造性的思维理念。学生只有积极主动地参与到教学实践中，才能将更多的时间投入到美术创作中，产生对美术创作的理解与认识。
三、结语
综上所述，在传统的初中美术教学中，教师只能使用黑板与学生就教学内容展开互动，这种师生交流的界面过于僵硬且低效。利用电子白板取代黑板进行交流与沟通，让课堂教学成为师生交流的重要渠道，经过这样的互动以后，让课堂教学活跃起来，可以极大地提升学生在初中美术课堂的积极性。此外，电子白板的应用还可以显著降低教师的教学强度，提升美术教学效率，增强其互动性、共享性以及开放性等。在初中美术教学中应用电子白板，既可以丰富课堂上的教育资源的，提升学生的兴趣，还可以为学生提供相应的交流机会，增强学生对外界探索的欲望。在美术教育中，教师应当继续探索电子白板的实际应用，构建全新的教学模式，提升初中美术教学效率，让整个美术课堂更加生动、灵活。
参考文献：
[1]邱祖强.重视白板教学提高美术课堂活力刍探[J].成才之路,2018(28):87.
[2]王茂峰.关于初中美术有效教学策略的几点尝试与探索[J].学周刊,2018(07):161-162.
[3]任青荣.初中美术课堂教学中电子白板应用探微[J].中国教育技术装备,2017(13):10-12.
数字电路教学范文5
关键词:集成电路;案例教学;Cache控制器
0引言
集成电路包括模拟集成电路和数字集成电路。其中数字集成电路发展异常迅速，已形成了一整套标准的工业化设计流程。标准流程包括:系统设计、逻辑设计、逻辑综合、版图设计和布局布线。在这个流程中，还伴随着必不可少的设计模拟、功能验证、时序分析和功耗分析等验证、分析工作。以上各环节相互交织、相互印证并经常需要多次迭代，才形成了一个完整的工业化流程，用以保证根据该流程设计生产出来芯片的质量。面对如此复杂的流程，在有关数字集成电路教学中如何让学生对流程各阶段的原理融会贯通并具备分析和解决问题的能力是一个难点。“数字集成电路设计与验证”课程是我校计算机学院微电子学与固体电子学专业硕士研究生的学科基础课程，内容包括数字集成电路的硬件描述、验证、综合、物理设计的基本概念、基本方法和实现算法。本文以此课程为实践平台，提出和实践了在教学中引入真实项目设计案例配合理论讲授的教学方法，并对教学考查结果进行了分析和思考。
1教学现状
目前国内各大高校普遍开设了集成电路课程，也针对相关课程教学方法展开了研究。文献［1］提出了如何通过构建设计案例来提高学生的学习兴趣从而进一步激发其开展自主学习;文献［2］提出了如何在课程中面向个体差异、有的放矢的教学思路;文献［3］探讨了在集成电路设计实验中采用研究型实验教学模式的方法和对学生及教师的要求;文献［4］探索了如何利用新的课程考核方法促使学生提高动手能力;文献［5］探索了项目教学法在实际教学中的应用;文献［6］论述了案例教学法对工程类课程教学的实践要求并探讨了为提高教学效果需采用的保障措施。上述研究从案例研究、考核方法和差异化教学等多个角度探索了针对集成电路课程的教学改进方法，本文将在此基础上针对课程特点做进一步的教学探讨。在以前数字集成电路课程的教学设计中，教师会对数字集成电路每个设计阶段的概念和原理进行讲解，并分别用不同的例子引导学生理解这些理论和使用技巧。根据几年的课程积累和学生反馈，我们发现，学生在掌握课程基本原理的同时，对设计流程各阶段的内在联系认识并不透彻，多个知识点不能有机融合，分析问题和解决问题的能力培养也尚有不足。而学生完成课程进入研究或课题后，因为经验不够往往接触到的是初级单一的设计或验证工作，很少有机会从事全流程的设计规划工作。这导致其在做设计或验证工作时只见树木不见森林，无法从系统的角度分析和解决问题，最终无法得到最优的设计结果。因此，如何使学生在掌握数字集成电路设计各知识点的前提下能对各设计阶段进行有机衔接是课程中的难点，我们通过在课程讲授中贯穿一个真实项目中的设计案例来帮助学生进行理论学习的同时，更深入地了解集成电路设计的全流程、培养分析解决问题的实践能力。
2课程设计
2．1真实项目案例教学法
为达到让学生通晓数字集成电路全流程设计的目的，我们在”数字集成电路设计与验证”教学中，采用一个真实项目中的设计作为案例进行剖析，随着案例设计每个阶段理论讲授的同时对案例中的功能模块同步研究和设计。当全部理论知识讲授完毕时，案例模块也随着设计完成。通过这种方法，学生有机会结合课程知识自己动手对模块进行设计和优化，因此能更深入地理解所学到的内容。由于案例为真实项目中涉及的设计模块，在设计流程推进时也尽量按照标准工业化流程要求执行，学生从中可以体会真实项目的执行情况。除了讲授流程中各阶段的概念原理以外，课程还着重强调了各设计流程间的联系和迭代，因此学生能以系统的眼光进行设计工作，为今后从事芯片设计做好准备。真实项目案例教学法的关键在于案例的选择，这直接影响了教学效果的实现，我们在真实项目的多个备选设计中选择了Cache控制器作为案例，原因如下:(1)此模块是CPU体系结构的标准组成部件，大部分学生具备相关的知识基础。(2)模块包括多种组合逻辑、时序逻辑功能电路结构，便于结合课堂理论内容讲授实际使用技巧。(3)模块逻辑规模适中，在个人电脑上运行EDA设计软件的等待时间可接受。(4)可以结合片外器件讲授系统设计知识来增强学生的系统认知。(5)授课教师具有丰富的项目经验且在真实项目里设计实现过此模块，能充分把握讲授内容。
2．2教学实施方法
以我校计算机学院微电子专业硕士研究生课程“数字集成电路设计与验证”为实践平台，开展了历时两年的真实项目案例教学法的研究。授课时段为2015年到2017年，年度课时为54学时。2015年我们未使用真实项目案例教学，2016开始以Cache控制器为案例进行教学，2017年根据前一年的反馈进一步完善案例模型以更适合课堂教学及讨论优化。教学是以理论为基础、案例为实践，结合项目驱动方式来培养学生的动手能力和分析能力。教学实施的过程如图1所示。我们是在引导学生熟悉理论知识的基础上认识案例，启发学生运用所学知识独立思考，从案例中发现问题，并以个人发言、小组讨论或集体辩论等方式分析和解决问题，让学生将所学知识具体运用于案例中，最后教师会就发言情况和提出的方案给出总结评价。
2．3课堂讲授
课程分四个阶段来进行真实项目案例法教学。
1)代码结构阶段
由于很多学生以前没有具体设计过电路，但通常熟悉了一两门软件编程语言，所以怎样让学生尽快将软件编程习惯转换为硬件编程习惯是这阶段教学的重点。我们首先讲授一些标准电路模块结构的设计方法，并具体结合案例功能讲述在案例中的哪部分是用所学结构实现的，学生从中可以了解到这些结构的原理和具体使用场合，从而能加速形成硬件编程习惯，同时也能加深对案例功能的了解。
2)代码综合阶段
当学会使用硬件编程语言设计硬件后，学生并不清楚每种逻辑结构具体对应怎样的门级实现。我们通过讲授逻辑综合的理论让学生建立高级语言到门级网表的映射关系，还专门在案例中留了优化空间，针对案例中不完善的部分，和学生讨论怎样优化案例设计。学生结合课堂上学到的内容经讨论后通常可以发现这些优化的方向，并在这个过程中加深了对相关理论的理解。通过代码结构和代码综合阶段的学习，学生能将体系结构知识和电路结构知识有机结合起来。
3)版图设计阶段
设计形成网表后就要开始进行版图设计，在很多项目中这个阶段的设计工作和之前流程的工作是由不同的人完成，这会造成设计的脱节和指标下降，因此我们安排了版图设计内容让学生了解这方面的理论。在之前的设计阶段，学生对模块只有逻辑概念，当亲手在案例中进行物理版图设计时，学生开始建立模块的物理概念，并能根据版图设计中的问题对此阶段或更早阶段的设计进行调整优化。通过这个过程，学生会逐渐将这几个阶段结合起来，意识到多个阶段紧密结合才能做出更好的设计。
4)封装及板级设计阶段
学生进行版图设计时经常无法判断版图是否合理，这时需要进一步学习芯片封装及板级设计的概念。因为集成电路芯片是通过封装焊到印制板上使用，设计模块要和板上器件的摆放统一考虑才能得到最优的版图设计结果，板上的限制会使片内模块受到影响，我们会针对案例讨论具体的使用环境和设计限制。通过这些讲授和讨论，学生能进一步从系统的高度审视芯片设计从而对集成电路设计有了更全面的认识。经过上述4个设计阶段的讲授，通过对案例在各个阶段出现问题的讨论及不断的优化改进，我们最终得到一个较优的案例设计。这个过程与一个真实的数字集成电路芯片项目的设计流程十分类似。通过这个过程，学生能在短短几次课里感受到真实项目的推进和迭代过程。通过多次的探讨和优化，学生对怎样判断模块设计的好坏和从什么角度分析和解决问题有了更深刻的认识，这对他们将来从事相关研究奠定了良好的理论和实践基础。
3分析与思考
在开展真实项目案例教学法的三年实践中，教学效果主要通过课程考试得以体现。三年的课程考试题目类型相同、题目不同但难度相当。图2为三年来学生在课程考试中不同类型题目的得分率，这里得分率指的是所有学生这类题目实际得分和所分配分值比率的算术平均值。概念题是考查学生对各个阶段设计及各专有名词基本概念的理解，可以看出在概念题得分率上每年相差不多;设计题是考查学生各阶段的设计能力，设计题的得分率略有上升;论述分析题是考查学生针对各阶段设计出现问题的分析和解决能力，这项得分率随着案例模型的完善有明显的提高，这说明采用真实项目案例配合教学能使学生分析问题的能力显著提升。图3为三年来学生的成绩分布图，这里统计的成绩是按考试成绩均匀缩放到60～100分区间后得出的。在图3中可以看出不同水平学生的受益程度存在差异，三年来学生成绩的差距有逐渐扩大的趋势，成绩中低的学生比例变化不大，高分段的学生成绩更好了。在课堂教学和实验教学中我们观察到参与讨论最积极的往往是同样的几个学生而其他学生的参与感相对弱一些。通过学生的反馈我们得知，在授课学期学生的课业负担非常重，只有学有余力的学生才有时间在课余对案例进行深入研究从而获得了更大的收益。通过上面的分析，我们认识到虽然这种教学方法总体上能使学生的课业水平得到提升，但还需进一步改进来让更多学生获得益处。经过思考本文提出以下措施来改进教学:(1)案例可酌情缩小规模，在不降低设计复杂性的同时减少工程量。(2)课堂各部分内容的课时分配可进一步优化。(3)可采用分层教学使更多学生能参与讨论。(4)硬件设计综合能力的培养并非单独一门课程完成，专业领域内的相关研究生课程应形成体系，互相助力，为提升研究生的实践动手能力形成合力。
4结语
数字集成电路设计和验证是一个完善且复杂的工业化流程，学生在学习过程中会接触很多全新且相互关联的知识点，如何让学生对设计流程各阶段的原理融会贯通并具备分析和解决问题的能力是相关课程教学的难点。本文首先介绍了数字集成电路课程的特点，分析了学生对全流程设计的分析和解决能力不足的问题，提出了一种采用真实项目案例来配合理论教学的方法并详细阐述了教学方法和实施过程。考查分析的结果表明，这种方法在总体上能显著提高学生分析和解决问题的能力，但也发现不同水平学生的受益程度存在差异。文章最后给出了进一步改进教学方法的几点建议，希望在未来的教学过程中取得更好的教学效果。
参考文献:
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［5］杨玲玲，谢星，孙玲，孙海燕．项目教学法在概论性课程教学中的应用研究．合肥:电脑知识与技术，2016(10):166-167．
数字电路教学范文6
电路与电子技术基础是高职院校电类专业的专业基础课程，内容包含电路基础、模拟电子技术和数字电子技术三方面的知识，课程难度较大，内容繁多。文章分析了目前教学中存在的普遍问题，提出了在课程教学中引入“五环模式”，结合多种教学方法，吸引学生的学习兴趣，从而提高教学质量。
关键词：
“五环模式”；项目；教学改革
电路与电子技术基础课程是电类专业的专业基础课程，高职院校的电类专业大都开设了此课程。本课程内容多，包括电路基础、模拟电子技术和数字电子技术三门课程的内容，其目的是使学生获得电路的分析方法、电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养分析问题和解决问题的能力。由于学时少、内容多，该课程一直被认为是比较难学的课程，如何让学生有兴趣地学习，提高学生的学习效率，就成为教学能否成功的关键。根据人才培养方案，高职院校物联网专业学生毕业后能够胜任物联网设备、产品测试与维修、物联网感知层与传输层节点产品的辅助设计、制造、物联网工程系统安装与调试、物联网嵌入式系统应用、能够承担各类物联网业务技术支持、维护与应用工作。因此物联网专业中电路与电子技术教学主要要求学生能够掌握电路与电子技术基础知识和基本技能，为后续课程奠定基础，提高学生的学习兴趣。
一、目前高职教学中存在的主要问题
1.教学中知识的讲解以本科院校的内容为参考，偏全偏难偏理论，学生在学习的过程中，由于基础差，不能很好地吸收知识，课程学完后，连最基础的高、低电平概念都没有掌握，因此，可以说是失败的教学。2.学生的学习主动性不够。电路与电子技术基础的学习，纯粹由上课听课，课后作业不主动完成，学生往往后面部分学了忘记前面部分，而本身此课程的学习是前后关联紧密的，越学就越不懂，导致学习兴趣缺失。因此，如何在课程教学过程中，吸引学生，培养学生的学习兴趣，在参考了其他院校的教学经验、企业调研及教师在教学中的教学积累，项目组最终确定了引入“五环模式”，可以较好地解决以上存在的问题，从而提高课堂教学质量。
二、什么是“五环模式”
所谓“五环模式”，由“项目导入”、“制定计划”、“实施计划”、“制作实物”和“总结与评价”五个环节组成。下面简单介绍“五环模式”的具体内容：1.“项目导入”环节，任课教师的活动包括三个内容。（1）借助实物展示和虚拟实验平台，导入项目任务及目标、展示项目结果，让学生对项目有一个直观的认识，然后再布置具体的学习任务。（2）利用虚拟实验环境的EDA软件，让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以得到哪些知识以及达到什么样的水平。（3）在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上，按照适合协作学习的分组办法对学生进行分组，安排具体的完成时间和成果的评价方式等。2.“制定计划”环节，学生通过自主学习、小组协作学习等方式，对该项目的任务目标进行分析，确定任务所涉及的各种要素，充分应用已掌握的前序知识，确定任务的实施步骤，为任务的实施做好充分的准备。3.“实施计划”环节，学生在虚拟仿真实验平台上按照已制定好的计划逐步完成项目任务。教师在此过程中对学生进行过程指导，实现教师和学生以及学生之间的交流。学生通过应用已学习的知识完成工作任务，进行知识的建构，形成职业岗位能力。4.“制作实物”环节，学生在完成设计电路的电路图指导下，进行实物制作，制作完成后，进行调试。在调试过程中，对出现的问题与教师探讨，寻求解决问题的方法，并与理论的仿真进行对比，分析出现问题的可能原因。5.“展示与评价”环节，学生在展示自己的项目成果，然后接受他人的评价和教师的反馈。同时，学生在汇报和听取同学汇报的过程中，通过对比自己与其他同学的成果，查找不足，反思其成败。“五环模式”对电路与电子技术基础的实践过程进行了详细的分解，让学生在整个过程中，把理论知识的学习和实践能力的提升有机地结合在一起。
三、“五环模式”的实施
根据“五环模式”的内容，项目组的教师们注意寻找电路较为简单且知识覆盖面较广的项目，从简单到复杂，以任务为主线，学生为主体，注重基础知识和能力的培养，使学生在教、学、做的过程中真正学到知识、掌握技能，激发学生的学习主动性。项目组成员确定了11个项目：电路基本元器件的识别、应用和测量；电子制作手工焊接技术；基尔霍夫定律的仿真实践；二极管三极管的测试；共发射极放大电路的装配与调试；稳压电源的设计与实现；信号灯的逻辑控制；简单抢答器的电路与试验；由触发器构成的改进型抢答器；编/译码及数码显示；计数显示器。确定了项目后，根据“五环模式”的内容，在教学中设计了主要的教学情境。并在教学过程中，引入多种教学方式，如现代化教学方法、理仿实一体化、教学做一体等的运用。在两届学生的课程教学中实施，效果较好，验证了教学方法改革的可行性和有效性。
四、结束语
在项目实施的过程中，学生对于电路与电子技术基础课程的学习由原先的漫不经心，到后面的痛并喜欢着(在学习过程中，实物制作过程的艰辛和调试成功的喜悦)，让教师在教学中有了极大的成就感。“五环模式”的引入，对课程的实践教学有了很大的促进作用。今后的任务是，依托工作室培养的优秀学生，在课堂教学中充当小老师，帮助教师对学生进行指导，促进教学质量的进一步提升；在教学内容方面，如何设计更多更适用的教学案例，更好地发挥电路与电子技术基础课程的基础作用.
参考文献：
[1]高玉良.电路与模拟电子技术课程教学改革的实践[J].长江大学学报,2008(3)
[2]张琳.电工电子技术课程教学改革探索与实践[J].天津职业院校联合学报,2012(10)
数字电路教学范文7
1数电课设教学的意义及现状分析
数电课设的教学中，共12学时，0.5学分，共6次课。很多学生重视理论的学习，而忽视实验的重要性。数电课设是一门理论与实践相结合的综合应用课程，通过不同的实验才能深入理解数字逻辑电路的设计与分析和VHDL语言程序控制流程。数电课设可以提高学生解决问题的能力，增加学生的就业机会。但是在数电课设的教学过程中，存在一些问题需要改进。
1.1编程和调试能力需提高
数电课设使用quartusII集成开发环境进行VHDL语言编程，教学过程中发现学生对VHDL语言的语法掌握不牢，程序流程图设计有待提高，独立编写代码比较困难。对quartusII软件的使用不熟练，如创建元器件符号、绘制原理图、功能仿真等。学生遇到问题，首先想到的是找老师解决，而不是独立思考寻找解决办法。
1.2自主设计和创新能力欠缺
对于数电课设的实验内容，按照实验指导书进行验证，不需要从头到尾独立思考设计软硬件。尤其是当学生面对大四相关的毕业设计课题时，往往不知道如何设计系统和搭建硬件电路等。实验过程中有很多地方可以优化创新，学生完成基本教学任务而缺乏主动寻找创新点，优化系统设计，提高测量精度等。
1.3重视结果忽略过程
在实验课上，教师按照实验指导书和教学大纲的内容进行授课。首先，对于数电课设相关的硬件做介绍。然后，分析实验程序代码，讲解语句的含义，引导学生逐步完成数电课设的设计。学生更多是记住老师的操作过程并且复现出来，而忽略对相关理论知识的复习和理解，知识的连贯性欠缺。学生关注实验结果是否能够做出来，是否满足课设考核，忽略对硬件电路原理和程序流程的理解，很难做到理论与实践相结合，达不到实验教学的目的。
2数电课设的教学改进
2.1重视能力的培养数电课设作为一门综合的应用设计，为学生学习后续课程和就基于能力培养的数字电路与系统课程设计教学改进大连理工大学城市学院电子与自动化分院李林业打下基础。通过数电课设，培养学生的分析解决问题的能力、实践能力和创新能力等。
2.1.1线下为主线上为辅的混合式教学
利用超星网络平台，数电课设以线下教学为主，线上为辅的方式进行线上线下混合式教学。通过构建超星学习通的教学资源，引导学生课前预习，课上答疑和实际操作，充分利用课堂时间，提高效率。根据学生对教学内容理解有困难的地方，如VHDL语言的编程等，在超星学习通相关知识的测验、讨论和录制教学视频等，强化练习，克服难点。结合当前的社会发展和需求，平台会定期更新一些数字电路设计的典型案例和相关的高新技术，了解数字电路的应用，扩展学生的学习范围，开阔思路，加深对数字电路的理解。学生知识得到了提高，同时也激发学生为社会服务和创造社会价值的热情。线上教学不仅有助于提高学生学习效果，还有助于提高课程的过程考核。学生学习数电相关知识不局限于课堂，结合学习通充分利用课后时间进行学习拓展，使学生的手机和电脑成为重要的学习工具。
2.1.2理论与实践相结合
分组选择课设题目，带领同学复习数电知识，学习VHDL语言语法和quartusII软件的使用。通过与C语言语法相类比，分析两种语言的异同处，来学习VHDL语言，加快VHDL编程入门。不同课设题目都有公用的模块，如分频器、消抖电路、LED显示等，利用这些公用模块，通过编写一个简单的计数器程序，来学习quartusII软件的使用，如创建工程、创建元器件符号、绘制原理图、编译下载、功能仿真等。
2.1.3由最小系统拓展出复杂系统设计
在计数器程序基础上，增加相应的功能模块，拓展出各组的系统设计。引导同学绘制软件流程图，让组内同学讨论分工完成各个模块的程序设计，提高学生团队协作能力。由基础模块设计到顶层原理图设计，重视基础，循序渐进，使学生能够真正参与并了解数字电路设计与分析的流程。指导同学由计数器扩展出自动售货机控制电路、8位串行数字锁电路、汽车尾灯控制电路、数字频率计；由计数器程序扩展出定时器程序；由定时器程序扩展出数字秒表、数字钟电路、数字显示电路、出租车计费器、智力竞赛抢答计时器，如图1所示。
2.1.4充分利用QuartusII软件的功能仿真
QuartusII软件是Altera公司提供的FPGA/CPLD(现场可编程门阵列/复杂可编程逻辑器件)综合开发工具，其界面友好，使用便捷。QuartusII软件的功能仿真是在综合之后、布局布线之前进行的仿真，主要用来验证VHDL代码经过综合变成具体器件后是否能实现预期的功能。可以理解为，主要是检查所编写的程序虽然语法上没有错误，但从逻辑功能上是否与预想设计器件的逻辑功能一致。在输入端加入各种可能的激励源，观察输出端的响应是否满足设计要求，考察电路逻辑功能和设计的正确性。功能仿真的设置比较简单，易于掌握，有效提高实验教学。强大的电路功能仿真可进行在线动态调试，简化电路分析，是调试和验证数字电路的有效工具。通过仿真功能，还可以有效学习芯片的逻辑功能，为数字电路设计打下基础。数电课设需要用到很多集成芯片，需要给同学介绍芯片的引脚功能、真值表和工作时序。教学过程中发现学生对学过的芯片功能没有完全理解，电路设计需要芯片选型，同学们觉得比较困难，不能灵活应用。通过功能仿真输出仿真波形，分析仿真波形的时序，与真值表对比，将抽象的真值表转化成具体的仿真波形，使学生能够真正了解芯片的逻辑功能。以4位二进制同步加法计数器74LS163为例，利用74LS163的置数功能，设计10进制加法计数器，通过仿真波形，验证电路能够实现预期逻辑功能，仿真波形图如图2所示。
2.1.5培养实践技能和创新能力
课堂上重视实践技能的培养，为学生以后工作做好铺垫：强化工程管理的方式新建管理工程，便于程序移植；规范VHDL语言代码书写规范和程序框架，强调注释的重要性；引导学生根据设计需要选择合适芯片，查阅芯片资料，提高学生搜集资料的能力；指导学生根据硬件电路连接进行引脚锁定，编译和下载程序；提高学生调试程序的能力，快速查找错误，如通过设置测试点来监测程序的执行，便于分析；强化功能仿真的使用，加深学生对时序电路的理解和分析。对于学生的进步和成果给予表扬和鼓励，增加学生的学习兴趣和信心。指导同学修改代码，实现更丰富的功能扩展，鼓励学生创新，激发学生的创新能力。让学生的思维得到了扩展和锻炼，提高了学生的编程能力，强化了数字电路的应用。
2.2强化过程考核过程
考核对学生的学习进步具有反馈和激励作用，同时它也是教师课程考核的主要依据，因此，过程考核是教学的重要环节。此外，通过过程考核的反馈信息，可以看出哪些教学内容没有完全被学生理解，这有助于教师有效的调整、改进教学内容和方法，提高教学质量。过程考核主要包括平时考核和期末考核。强化平时考核，提高平时考核占比为50%。过程考核全面整体反映学生在学习知识和技能、过程与方法以及情感态度等方面的表现。
2.2.1平时考核
平时考核主要由预答辩、学图2利用74LS163的置数功能设计10进制加法计数器的仿真波形图习通平台线上考核和课堂表现。预答辩主要考核学生设计的总体框图、软件流程图和芯片选型，解答同学的疑问并给予一定的合理建议。线上考核通过平台大数据采集分析和处理，综合线上各阶段的学习给出综合评价。课堂表现主要考核学生的实践状况、积极性和创新性。了解学生的课设情况，及时调整教学内容和方法，认真分析和总结学生在学习过程中存在的问题，记录学生的平时表现。
2.2.2期末考核
期末考核主要由总结报告和答辩。总结报告主要针对本次课设内容进行数据分析和处理，总结数字电路设计的方法，积累实践经验，并形成书面总结报告。正文包括设计方案选择（设计思路、设计原理、实现功能等）、程序清单（程序注释）、调试过程（调试现象分析）、调试结果（最终实现哪些功能、未实现功能）和心得体会。答辩以小组为单位，主要考核quartus软件的使用和实际所完成的硬件调试功能，检查设计过程。首先学生自述总结数电课设，其次是问答环节，最后是组内互评打分。最后一次课的后45分钟，进行课设答辩，检查课设成果和报告。根据学生的项目设计与实践状况、答辩情况评定成绩。总成绩100分由预答辩（10分）、实际操作（30分）、创新（10分）、总结报告（15分）和答辩（35分）组成。
2.3教学改进实施的效果
数字电路教学范文8
（1）学生对课程学习缺乏兴趣。主要原因是：①学生对计算机专业的相关情况了解不全面，通常认为该课程不属于计算机的课，是否学好都无关紧要；②学生因对专业知识、电学知识的陌生而产生消极心理，失去课程学习的兴趣。（2）学生的基础参差不齐，而课程概念较多、内容较抽象、逻辑性较强。对实际电路环境有概念的学生，学习兴趣可能建立得较快；但对相关概念空白的学生就会感到课程难懂、难学，继而失去学习的兴趣。（3）先修课程的教学目的不明确，涉及到的课程相关知识掌握不到位，如大学物理中关于电学的物理现象及概念、高等数学中复数的计算方法等等，学生学过也不知所以然；（4）课程内容不合理且偏多，涵盖了基本电路分析、模拟电路分析及数字电路分析三大内容板块，有限的课时需要更合理地统一这三方面知识；（5）教材内容都较经典，与时俱进的实际内容较难体现，学习枯燥感会由此而生。（6）实验教学内容太过于详细，实验的目的无法体现，对知识的理解仅限于表面。
2合理分配教学内容，建立正确教学方法
结合我校计算机专业教学计划，课程的教学课时定为64课时，其中理论课时为48课时，实验课时16课时。课时有限，教学内容应围绕专业的培养计划进行优化选择和重新组织，保证知识的系统性和完整性基础上突出能力培养，增加教学内容的关联性，涉及先修课程的内容以定义式形式给出，充实一些与专业密切相关的内容。
2.1关于理论教学
理论知识是课程实践的基础，成为课程教学中的一个重要环节。电子技术课程涵盖了三大板块知识，理论教学的内容根据专业的特点和需要进行取舍，依据职业岗位对技能和知识的实际需要，重点体现够用，建立合理的知识结构，淡化知识的学术性和理论性；教学思路上遵循电路器件特性、电路处理方法及电路分析方法三条主线，有针对性地选择教学例题，提高教学效果，明确教学目的。
2.1.1基本电路分析
教学内容应强化电路基本概念及电路基本分析方法。电路基本概念主要讲解认识电源和电路基本元件及电路中参考方向学习和识别的意义；电路基本分析方法主要讲解电路基本定律的内容及应用，选择性地讲解基尔霍夫定律、叠加原理及戴维南定理，以例题的方式说明定律的内容及应用，有针对性地建立正确的电路分析方法，对定律的数学证明不作说明。教学中注意引导学生构建正确的学习方法，学会看图，分析电路中的元件和电源，区分电路的类型，确定电路的分析方法，以直流电源作用下的电路作为电路分析方法的学习，后续电路的电源可能不同，但电路经过处理后的目的就是要采用直流电源作用下的电路分析方法，后续电路中重点学习的就是电路如何进行处理；如交流电源作用下的电路首先解决的是如何将电压、电流相量化及元件特性相量关系的建立。基本电路分析中主要涉及的是电路的计算，电源以直流、交流为主，教学例题中可以引入模拟电路需要解决的问题，对模拟电路中出现的元器件可以作为已知条件给出，如二极管、三极管、运算放大器，有机统一基本电路分析与模拟电路分析二方面内容，建立明确的学习目的。本篇安排8课时，其中电路基本概念约3.5课时，电路基本分析方法约4.5课时。
2.1.2模拟电路分析
教学内容主要包含三个元件二极管、三极管及运算放大器的特性说明及元件应用电路分析。二极管中讲解半导体尤其是杂质半导体的特点，二极管的截止和导通工作状态及对应等效方法，以整流电路及数字电路的基本门电路作为教学例题，建立含二极管电路的处理方法及基本分析思路。三极管中讲解器件的结构特点和工作区域，放大区放大的原理及电压放大电路的组成和性能指标的计算，工作在饱和区和截止区的器件在数字电路典型集成器件与非门中的分析；教学例题主要解决放大状态下三极管管脚、管型的判别，小信号作用下含三极管电路的微变等效电路处理方法，以及分压式偏置下电压放大电路静态、动态指标的计算。运算放大器作为直接耦合多级放大电路讲解如何削弱零点漂移现象，淡化其内部结构，突出器件的外部输入输出特性及线性和非线性工作区域，通过说明扩大其线性区域施加负反馈条件讲解反馈的概念、类型及判别方法；教学例题主要构建含运算放大器的电路处理方法及分析思路，如线性工作区域的器件使用在模拟信号运算中的功能，非线性工作区域的器件组成实用的电压比较器，传感器输出电路中运放的放大作用等。本篇安排18课时，其中二极管4课时、三极管8课时、运算放大器6课时。
2.1.3数字电路分析
教学内容需淡化数字电路逻辑器件的内部结构及工作原理，重视外部逻辑功能的分析，包括数字电路分析基础、组合逻辑电路的分析和时序电路的分析三大部分。数字电路分析基础中教学内容涵盖数制、码制的概念及其转换方法，逻辑函数的概念及化简方法和意义，基本逻辑门的逻辑功能，数字电路分析方法；由于数字电路的信号源与模拟电路的信号源完全不同，尤其强化分析方法的讲解。组合逻辑电路的分析重点教学的内容包括常用组合逻辑器件的外特性，组合逻辑电路的分析与设计方法；以设计方法设计实用的组合电路如加法器、编码器等，建立中规模数字器件的概念，认识常用中规模集成器件，再讲解中规模组合器件的应用，教学内容因此组成一条清晰的知识连线；教学例题可以偏向与专业密切联系的内容，如计算机中加法器、计算机键盘编码电路、存储器中译码器应用等。时序电路的分析教学内容首先要充分体现时序电路与组合电路的区别，包括电路中组成器件的逻辑特性不同、分析方法的特点等，主要讲解触发器的外部逻辑特性，仅基本RS触发器分析其内部结构以说明触发器中复位与置位功能，其余触发器仅说明其外部的逻辑功能，摈弃其内部枯燥的结构原理说明；以分析触发器组成的计数器电路讲解时序电路的分析方法，同样可以适用其他电路如寄存器电路的分析，同时也揭示了集成计数器的内部结构及原理和功能，解决任意进制计数器的设计问题；教学例题要体现学习触发器逻辑功能的重要性，时序电路的分析和设计思路，将555定时器作为综合例题分析讲解，包含三极管、运算放大器及触发器。本篇安排22课时，其中数字电路分析基础4课时、组合逻辑电路的分析6课时、时序电路的分析12课时。
2.2关于实验教学
课程实验共8个，安排16课时，包含验证、仪器使用、综合分析及设计项目，基本电路分析实验主要以验证性实验为主，安排4课时；模拟电路分析包含仪器使用、综合分析等项目，安排6课时；数字电路包含验证、综合分析及设计等项目，安排6课时。通过课程实验巩固和加强对理论知识的理解，增加电子技术方面的感性认识及学习兴趣，培养学生对工程问题的基本分析能力、电路的调试技能以及分析和解决工程问题的综合能力，提高学生的工程素质。（1）对验证性和分析性实验给出实验电路和实验内容，由学生根据实验目的结合理论知识自主决定测量量、自拟实验步骤及实验表格；对设计性实验给出设计要求，由学生自行设计实验电路并调试得出结果；转变学生被动学习的局面，培养学生独立思考、独立分析及解决问题能力。（2）实验项目安排上要体现各实验的相关性，内容安排体现从元器件到单元电路再到系统设计。如示波器、信号发生器的使用主要用于电压放大电路及运算电路的实验测试；数字电路器件逻辑功能测试与具体应用电路相结合。以往实验中出现问题时通常有器件本身存在问题，但学生实验前总是忽略器件的好坏，实验中的问题难以入手解决，强调实验的相关性可以开拓学生解决问题的思路，进一步掌握实验中的主动性，并且各实验的目的也更加明确，对课程从理论到实践的学习过程做到循序渐进地完成。（3）丰富实验内容，将实用小电路、电子竞赛试题等应用于实验中，或分析或设计，增加实验的趣味性。课时限制使得实用电路在某个实验中不可能完整实现，但可以将其中的单元电路作为实验的内容，其他部分以模块代替，实现电路的功能。（4）实验前预习内容及实验后的思考问题与实验内容密切关联。实验前的预习可以保证实验的有序进行，进一步理解学习的相关理论知识的应用性，从而提高学习课程理论知识的兴趣；实验后的思考是对实验中的总结、实验中出现问题的解答、实验数据的分析等，培养学生建立综合分析问题的方法及理论联系实际的能力。
3结束语
