《数字电路》项目式教学改革的研究

王善伟　匡迎春

【摘要】本文对《数字电路》的传统教学模式中存在的问题进行了研究，提出了以项目化教学为主导的改革方案并进行实践。设计了18个子教学项目，将《数字电路》的相关知识点贯穿于各个项目中，阐述了项目式教学改革的实施方法。该项目教学已进行了两年，很好的激发了学生的学习兴趣，与进行教学改革之前相比，学生的动手能力和创新能力有了较大提高。

【关键词】数字电路；项目教学；创新能力

【中图分类号】G642.4 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2017）19-0296-01

一、数字电路教学改革背景

数字电路是我校很多工科专业的一门专业基础课，也是学生走入社会，从事科研和开发应用较多的一门十分重要的课程。该课程内容多，电路复杂，涉及知识面广，尤其对模拟电路、电路理论等基础理论运用较深，使得本课程的学习比较难，加之实践环节的薄弱，学生更不易理解，常常感到学习困难、兴趣低下、教学效果较差。学生对这门课程的理解往往停留在理论知识上，即使是对学习能力较强的同学，也只是了解单元电路的工作原理，却不理解单元电路实际中是如何工作于整个数字电路系统中的，更不要说理解电路的应用和自主创新地设计电路了，这显然达不到课程教学目标要求。

二、项目式教学改革思路

由于传统的教学内容和方法不能达到培养目标的要求，更无法考核学生的实际的操作技能。本文提出一种新的教学方法来满足应用型人才培养目标的发展趋势，教学过程中采取以应用为主线，引入Multisim仿真软件，把《数字电路》课程内容分解成各种典型的项目与任务，将教学内容进行整合，建立“做中学、做中教”的教学模式。本课题组通过前期的调研，遵循“以学生为主体、以教师为主导”的教学原则，将《数字电路》课程的教学内容与实际应用相结合，提高课程的实用性，通过项目式的教学模式，全面推动课堂教学改革，具有十分重要的意义。

三、项目式教学改革的实施

本课题以提高学生的应用能力为目标，将《数字电路》课程实施项目式教学，将从以下几个方面对课程进行教学改革：

（1）修订课程培养方案，优化整合教学内容

结合行业需求与技术发展，特别是电子电路生产、设计等具体岗位对该课程的知识与能力要求，重新规划和设计课程教学内容，以提高该课程与生产实际的结合度，达到理论联系实际的目标。

本课程选择的教材是高等教育出版社出版、康华光教授主编的《电子技术基础-数字部分》，本教材是一本非常经典的教材，已经出版到了第六版，对于数字电路理论讲解的很透彻，但实际应用的电路分析部分很少，不利于应用型人才培养。因此，本课题以项目为主线展开技能训练，把相关的知识点和技能要点融入项目中，层层推进。考虑知识构成从简单到复杂的特点及电路分析能力需要逐步提高的因素，系统化编排教学内容，以项目为载体，将教学内容设计为五个具有代表性和指导性的项目，根据知识体系结构，又将每个项目划分为若干子项目，共设计了18个子项目。

项目一：集成逻辑门的特性测试，包含知识点：虚擬万用表、数字电路基础、逻辑运算。子项目安排：①虚拟万用表的学习及使用；②数字集成电路的识别；③常用逻辑运算及其逻辑符号；④逻辑函数的化简方法。

项目二：多路智力抢答器，包含知识点：门电路、编码器、译码器。子项目安排：①用门电路制作简单逻辑电路；②编码器的逻辑功能测试；③译码器逻辑功能测试；④多路抢答器的制作与调试。

项目三：电子生日蜡烛电路，包含知识点：RS、JK、D触发器。子项目安排：①RS触发器逻辑功能；②JK触发器的逻辑功能测试；③D触发器的逻辑功能测试；④电子生日蜡烛电路的制作与调试。

项目四：交通信号灯，包含知识点：时序逻辑电路、555定时器。子项目安排：①时序逻辑电路的分析与设计；②555定时器工作原理；③交通信号灯的制作与调试。

项目五：直流数字电压表，包含知识点：D/A、A/D转换电路，数字电压表。子项目安排：①D/A转换电路的功能测试；②A/D转换电路的功能测试；③直流数字电压表的制作。

（2）以学生为主体，改革教学方法和教学手段

在讲完每个知识点之后，教师将预先设计好的Multisim仿真电路的运行结果演示给学生看，让学生对该电路有一个感观上的认识，并引导学生利用该知识点来分析电路的工作原理。这种方式让学生认识到学完该节课可以完成这些简单电子系统的设计，并以必须完成的任务形式布置下去。如果做更进一步的要求，可以让学生做出实物模型。当学生觉得学完课程后可以自己动手设计电子系统，而且可以制作出实物时，心理会产生一种完成该任务的渴望与成就，也将直接影响其后继的学习状态。 在布置这种综合设计任务时，必须要分解、要细化，让学生了解到课程中的哪些内容与设计相关联，并且需要掌握到什么程度。有了明确的任务，学生在学习的过程中不会再觉得漫无目的，不会再怀疑各章节离散的功能电路究竟用于何处并实现“学中做，做中学”，提高学生的实际开发能力。

（3）建立课程网络资源平台

利用学校教学资源平台，将该课程教学资源上传到网络，有助于学生自学与查漏补缺。计划将有关课程的全部信息，包括课程教学大纲、考试大纲、实验大纲、课程电子教案、课后习题答案、实验指导书、虚拟仿真软件、优秀作品报告及实验演示等上传到学校教学资源平台。

4、结束语

针对传统数字电路课程教学中存在的不足，结合本人多年的教学实践，将项目化教学方法应用到数字电路的教学改革中并实施，通过项目化、任务化的方式将数字电路的知识点学习融合到了解决问题的过程中，充分调动了学生学习兴趣和积极性，培养了学生分析问题和解决问题的综合能力，增强了学生的对数字电路的综合应用和动手实践操作能力。该项目教学已进行了两年，很好的激发了学生的学习兴趣，与进行教学改革之前相比，学生的动手能力和创新能力有了较大提高。

参考文献

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