《数字电子技术基础》教学改革的探索与实践

摘 要：《数字电子技术基础》是门重要的技术基础课，同时又是一门实践性和应用性很强的课程。将理论学习与实验教学无缝衔接一直是数字电子技术教学过程中需要着重解决的问题。本文拟将EDA平台带入数字电子技术基础课程的理论教学中，以此培养学生的学习兴趣，提高教学效果。

关键词：数字电子技术；课程教学；改革

电子信息产业是我国重点发展的产业，电子信息技术是改造传统产业的基础技术，社会对电子信息类专业高级技术人才综合素质的要求也越来越高。电子信息类专业培养的毕业生大多数在电子、通信、机电等企业单位从事电子信息技术应用及各类工业电子线路、仪器、装置的开发、检测、安装、调试、维护及生产管理等工作。而作为电类学科基础的《数字电子技术基础》的教改就显得至关重要。

理论教学的枯燥性和抽象性影响着学生开展综合性和创造性实验的能力，而实验教学条件的有限性制约着学生实践能力的积累和提高。为了解决这个问题，应该有一种途径既能提升理论教学的生动性、有效性，从而提高理论教学效果；又能在不明显增加场地、设备等投入的情况下增加学生动手设计的机会，从而提高实践能力。作为一种很有应用前景的EDA软件，EWB开始越来越多的承担起这个角色。

一、多媒体课件的研制

多媒体课件简单来说就是老师用来辅助教学的工具，创作人员根据自己的创意，先从总体上对信息进行分类组织，然后把文字、图形、图象、声音、动画、影像等多种媒体素材在时间和空间两方面进行集成，使他们融为一体并赋予它们以交互特性，从而制作出各种精彩纷呈的多媒体应用软件产品。多媒体课件不仅可以更加自然、逼真地表现多姿多彩的视听世界；还可以对宏观和微观事物进行模拟，对抽象、无形事物进行生动、直观的表现；对复杂过程进行简化再现等等。这样，就使原本艰难的教学活动充满了魅力。

通过多媒体课件，可以把教学思路，复杂的器件内部结构、电路原理图以及时序图等，按照其内在的逻辑关系、时序关系，以动画的形式分层、逐步的出现。这样，一方面节省了大量板书画图表的时间，提高了教学效率；另一方面，利用了多媒体形象、动态、多彩的特点，弥补了传统板书的不足，使现实中原本动态的、立体的内容重现其动态本质，使教学生动、直观，活跃课堂气氛。通过动画的剖析，充分展示了教师分析问题、解决问题的思维过程，有助于培养学生的学习和思维能力。

二、EDA技术的引入

随着大规模集成电路可编程逻辑器件的迅速发展和电子设计自动化（EDA）技术的引入，数字电路与系统的设计方法出现了重大变革，为了适应这种变化，我们以《数字电子技术基础》课程的教学方式进行了改革。“EDA”就是Electronic Design Automation(电子设计自动化),也就是能够帮助人们设计电子电路或系统的软件工具,该工具可以使设计更复杂的电路和系统成为可能。EDA技术的引入数字电子技术基础主要包括数字逻辑基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路等。这些内容理论难以掌握，但通过一些与实际生活紧密的实例，用实验的方式可以直观形象地展示电路的功能及特性。如555定时器可构成门铃电路、监控电路；触发器可组成抢答器；计数器可以组成数字电子钟等。作为现代电子系统设计的主导技术,EDA具有几个明显特征: 用软件设计的方法来设计硬件、基于芯片的设计方法、自动化程度高、自动进行产品直面设计。

综上所述，EDA的引入，大大降低了在抽象知识理解方面的难度，从而增大课堂知识的容量，提高了课堂效率。

三、EWB在课堂教学中的应用

作为一种很有前景的EDA软件，EWB开始越来越多的承担起这个角色。EWB是一种交互式的、可视化的 电路仿真軟件。在电工电子 课堂教学中合理地运用EWB，不仅可在提高 实验设备水平的同时降低更新实验 设备所需的投资，可以使抽象、乏味的 理论教学变得直观、生动,改善 课 堂教学效果，而且能提高实验效率、使学生将更多 精力集中于对实验的研究与分析，为提高学生综合运用知 识能力创造了良好的实践条件。增加硬件实验设备不仅需要大量的资金投入，而且实验过程中还会产生大量的元器件消耗，甚至会发生仪器损坏等意外情况，实验时教师往往提心吊胆，精神高度紧张。EWB的器件库提供了数量繁多的元器件及仪表等可任意调用（早期版本的EWB虚拟仪器调用有数量限制），还提供了各种元器件的理想值。仿真实验过程中不会产生元器件消耗和仪器损坏，因EWB的仿真手段切合实际，故仿真实验的结果就是该电路的理论值。因此，采用EWB仿真实验不仅解决元器件缺乏及原材料消耗、仪器损坏两大难题，而且能获得准确的实验结果，何乐而不为呢？

四、结语

科技日新月异，促使教学手段的不断进步与提高，从而实现课程教学模式改革。从教学方式上，我们将单一的老师教，转变为老师教、学生练等多种形式交叉并用的新型教学方式。注重“教师主导、学生主学”的教育思想，在改革教学方法的同时，将传统教学手段与先进的教学手段相结合，通过把电子教案、多媒体课件等多种教学手段引入教学过程中，极大地丰富了教学内容。 而通过课堂上的仿真实例，不仅让学生了解EDA技术，而且也降低了学生理解抽象理论的难度，增加授课的生动性和灵活性，激发学生的学习兴趣，大大提高教与学的效率，达到了事半功倍的效果。

参考文献

[1]朱勤,《数字电子技术基础》课程教学模式探索[J].机械职业教育,2010年06期

[2]熊勇勇,基于项目教学的《数字电子技术基础》教学改革与实践[J].考试周刊,2010年41期