数字课程教学电子技术论文

2022-04-23

【摘要】针对高职高专院校数字电子技术课程教学方法展开研究,通过分析数字电子技术课程的特点和现状,结合作者己身对教学理念和教学过程的体会,分别对黑板教学、多媒体教学、项目化教学等三种教学方法提出了一些探讨。下面是小编精心推荐的《数字课程教学电子技术论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

数字课程教学电子技术论文 篇1:

基于multisim软件的数字电子技术课程教学改革

摘 要 从数字电子技术书课程教学的重点和难点出发,结合multisim软件的特点,分析了multisim软件在数字电子技术课程教学改革中的优点。

关键词 multisim 教学改革 数字电子技术

0引言

数字电子技术是理工科专业中一门核心的专业基础课,与高等数学、模拟电子技术和电路分析基础等理论课程联系紧密,且研究问题抽象难懂。该课程实践性强,在电子类实践课程中应用广泛,数字电子技术课程的教学质量直接影响着后续课程的学习。因此,研究数字电子技术教学改革是非常必要的。

传统的数字电子技术教学,主要是先进行理论教学,再通过实验教学让学生更好的理解和掌握理论知识,锻炼学生的动手实践能力。然而,在进行理论学习时,由于教学内容抽象难懂,学生不容易掌握,且不能通过实验现场演示帮助学生通过直观观察辅助理解抽象的理论知识。因此,基于传统的教学缺点,今将multisim软件引入数字电子技术课程教学中,进行教学改革,在多媒体理论教学中,通过实时的multisim软件现场教学仿真演示,学生直接的观察和分析学习抽象的理论知识,有助于学生对理论知识的理解和掌握。

1 multisim软件在数字电子技术课程教学改革中的应用优点

1.1 有效的解决传统教学中存在的问题

在理论教学中引入multisim软件,打破了传统直接理论分析,能够在课程教学过程中实时演示。在各类逻辑电路的应用中,传统的教学知识通过电路图的理论跟分析,让学生掌握逻辑电路的应用,然而由于问题抽象,学生不容易理解和掌握,通过multisim软件进行仿真现场演示,帮助学生理解和掌握,效果良好。

图1 74LS160构成六进制计数器

以时序逻辑电路中的计数器为例,集成十进制同步计数器74LS160和74LS162应用广泛,因此,74LS160和74LS162的应用是重点内容,传统教学是给出应用电路图(如图1所示为利用74LS160构成六进制计数器),理论分析其输入输出。在教学中引入multisim软件进行现场演示,生动直观,学生容易理解掌握。

1.2实验教学中的应用优点

在实验教学中,由于实验条件的限制,传统实验大部分是验证性实验,综合性和设计性的实验较少,在实验教学中,验证性实验主要是利用实验箱,操作简单,不利于学生创新能力和动手能力的培养,引入multisim软件后,学生可以通过软件中丰富的虚拟仪器和元器件设计综合性和创新性实验,培养提高学生的创新能力。

1.3学生自学能力培养中的应用优点

由于知识的更新换代非常快,在当代大学中,培养学生的自学能力是非常重要的,因此,学生的自学设计能力的培养也是大学的重要任务,既有利于学生对知识的巩固和应用,又促进学生创新能力的培养。尤其对于民办高校来说,应用型人才培养是重中之重,引入multisim软件后,学生在课后根据自兴趣和爱好设计仿真自己感兴趣的小制作,培养提高学生的创新和动手能力。仿真软件中有比较全面的模拟仪器和元器件,学生可以在节约支出的情况下,进行电子设计,为参加全国电子设计大赛打下坚实的基础。

2结论

如何提高数字电子技术的教学效果是教学中的重点,在数字电子技术教学过程中引入multisim软件,既有利理论学习的掌握,又培养提高了学生的创新能力和动手能力,为后续的专业课程打下了坚实的基础。

参考文献

[1] 江晓安,董秀峰,杨颂华.数字电子技术[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2008:138-180.

[2] 杨志忠,卫桦林.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2008:222-226.

[3] 尹勇,李林凌.Multisim电路仿真入门与进阶[M].北京:科学出版社,2005:125-228.

[4] 聂典,丁伟. Multisim10计算机仿真在电子电路设计中的应用[M].北京:电子工业出版社, 2009:307-332.

作者:邓晓燕 李瑞贤 周梓鑫

数字课程教学电子技术论文 篇2:

数字电子技术课程教学方法实践与探讨

【摘要】针对高职高专院校数字电子技术课程教学方法展开研究,通过分析数字电子技术课程的特点和现状,结合作者己身对教学理念和教学过程的体会,分别对黑板教学、多媒体教学、项目化教学等三种教学方法提出了一些探讨。

【关键词】数字电子技术;多媒体;项目化;教学实施

1.数字电子技术课程特点与现状

数字电子技术课程是大学计算机、电气、电子类专业的一门专业基础课程。根据专业的不同,所学习的数字电子技术课程的内容范围也略有不同。本文是基于高职院校应用电子技术专业所学习的数字电子技术课程的基础上进行相应的教学改革的探讨。

在现行的应用电子技术专业教育中,电子技术课程体系往往划分为模拟电子技术和数字电子技术两条教学主线。两条教学主线相辅相成,但各自有着自己显著的特点和后续课程。数字电子技术具有逻辑性强、内容抽象难懂,其后续课程主要为单片机应用技术、EDA技术、PLC应用技术等课程。

当前电子电路的迅猛发展,目前已从超大规模集成电路发展到了甚大规模集成电路,随着电子电路集成度的提高,电子电路技术也日益复杂化。这使得数字电子技术课程的内容也较之过去更为复杂,与其密切相关的后续课程也日渐多样化。因此,数字电子技术课程体系的优化和教学改革成为了当前高职院校教学过程中面临的重要课题。

2.现行教学方法的优点和弊端

现行数字电子技术课程的教学方法因受制于这门课程理论、逻辑性强的这一固有的课程特点,目前众多高职院校仍然主要以原始的黑板+PPT进行讲授教学,辅以指导完成验证性实验。在过去的几十年中,中国的职业教育一直主要以教师讲授的模式存在,这样的教学曾给我国培养出了许多计算机、电子电气类的高级人才。因此,笔者认为以传统模式进行讲授教学也并非如一些改革人士口中的一无是处。

传统的教学模式对理论的重视度较高,由于主要以教师讲授为主,在整门课程的教学当中理论系统条理清晰、环环相扣。以传统模式培养出来的学生,往往理论分析能力强、基本功扎实。这也是许多教师不愿意放弃这种传统教学模式的原因之一。

然而,我国高职院校的生源大多来自于本科院校的落榜生,加之近年来生源人数有所下降,致使进入高职院校学习的学生往往呈现出理科基本功差、不爱学习、自卑等特点。而数字电子技术逻辑性强、内容抽象,仅凭教师的讲授,基础知识薄弱的高职学生难以理解课程内容,从而渐渐丧失对学习的信心。

另一方面,现行数字电子技术教学存在着过度理论化、内容抽象、理论和实际应用脱离等问题。实验教学也基本处在仅完成基本的验证性实验的阶段,缺少创新教育,难以培养学生独立创新思维和能力。笔者在平时的教学实践中发现,通过传统教学模式进行指导的学生绝大多数仅能完成简单的验证性实验,难以完成探究性实验。

3.教学方法改革的探索与实践

笔者在日常的教学过程当中,参考我校应用电子技术教学团队多年的教学经验,并结合己身对教学理念和教学过程的体会,先后进行了最传统的纯黑板教学、多媒体教学以及项目导向式教学等三种不同的教学方式的尝试。以下分别对这三种不同的教学方式进行对比与探讨。

3.1 纯黑板教学

纯黑板教学是指在教学过程当中,仅使用黑板板书这一手段进行口头讲授的教学方法。这种教学方法是最为传统的一种教学方法。笔者在教学过程当中发现,如基本的逻辑代数、卡诺图等纯理论化的基本知识和基本分析方法等内容的讲解,使用纯黑板教学效果良好。数字电子技术整门课程,其实质都是在逻辑代数的基础上进行后续延伸,无论是组合逻辑电路还是时序逻辑电路,都以逻辑代数作为基本分析手段进行数字电路分析。因此,这一部分内容掌握情况的好坏直接关系到了这门课程后续内容是否能正确理解和掌握。使用黑板进行口头讲授,师生之间会在思路方面有一个较為直接的交流,相当于教师作为学生的代笔人,用粉笔将师生共同思考完成的思路和步骤一一列在黑板上。在此过程中,学生的思路跟随教师的思路,学生有充足的时间思考,并且能即时性的得到教师的提示和引导,从而良好的完成基本分析方法的学习。

尽管这种方法在进行基本分析方法的教学中效果出色,但是在数字电子技术课程后续内容中,这种方法呈现出了许多不足之处。结束基本分析方法的教学之后,往往会进入到电路部分的教学。应用电子技术专业所学习的数字电子技术课程的内容,通常会大量接触到各种不同的电路,这些电路从简单到复杂,简单的电路通过教师在黑板上进行画图讲解的效果尚且差强人意,但到了略为复杂的电路,教师在黑板上画图则不但费时费力,而且容易出错。因此在传统的黑板教学当中加入多媒体教学则变得尤为重要。

3.2 多媒体教学

这里所说的多媒体教学并不仅限于PPT课件讲授,还有图片、动画、视频以及各种仿真软件等的辅助教学手段。[1]使用多媒体教学可以直观的展示许多难懂的教学内容,可将抽象化的原理、过程等进行形象化的展示。高职高专的学生基础相对较差,抽象思维往往相对薄弱。在进行课堂内容讲解时,内容一旦较为抽象,学生便难以接受。例如,在讲解数据选择器的“数据输入端”和“地址输入端”时,由于无论是“数据”还是“地址”均是由1和0组成的数字组合来表示,内容极为抽象。这时可以采用PPT将表示“地址”的数字展示为城市当中每家每户的门牌号,而将表示“数据”的数字展示为快递的单号,学生即可形象的理解两者的区别。

而运用各种仿真软件不仅可以看到电路中输入和输出之间的关系,还能清晰的看到输入信号的改变引起的电路变化的情况。例如,在讲解时序逻辑电路时,许多学生难以理解所谓的“即时输入和电路原状态共同引起时序逻辑电路变化”的这一概念。这时,如果通过仿真软件(如:Multism、Quartus II等)进行实时演示,向学生展现电路实时变化的情况,学生即可将这一抽象的概念以形象的画面深刻在脑子里。

在课程中引入多媒体教学,课堂的信息量大,可以弥补许多课本上没有的内容和实例,并且可以让学生直观的看到自己所学的知识与将来的工作有何关系,从而提高学生的学习兴趣。许多在纯黑板教学中难以完成的课堂过程也可轻松的完成,如教学知识点的前后对比、复习时对旧知识点的直接引用等。

但是,多媒体教学也并非完美无缺。方便快捷既是多媒体教学的优点,同时也是其缺点。由于过于方便快捷,教师的讲课速度在无意识中变快,学生反而跟不上。信息量过大,时常会出现一节课里出现了大量的信息,学生难以承受。许多教师使用多媒体讲课,只是把多媒体简单的当成了黑板的替代品,最终沦为用PPT演示文字和图表的单调过程。[1]而且,采用多媒体教学,由于仍旧是主要由教师进行展示,所以在实验教学方面与纯黑板教学并无太大的差异。

所以,合理的选取多媒体的工具以及筛选演示内容在多媒体教学当中变得尤为重要。此外,一些公式推演、基本分析方法等,仍需配合黑板来完成。

3.3 项目化教学

无论是纯黑板教学还是多媒体教学,都面临着一个难以解决的问题——实验教学。在理工科的教学当中,实验教学成效的好坏往往关系到这一门课程教学是否成功。在以往的教学方法当中,往往会出现理论与实践相脱节的问题。许多学生在毕业从事本专业的岗位之后,往往觉得学到的知识与工程应用相差甚远,甚至有些极端观点认为所学的知识完全无用。而项目教学则很好的解决了这两方面的问题。不仅将理论与实践联系了起来,而且解决了以往学生只会做验证性实验,无法做探究性实验的问题。

笔者在进行项目導向式教学实践时,主要通过以下几个步骤来进行教学实施。

(1)布置任务

由教师进行下发项目任务书,任务书上面详细写明学生需要完成的内容、步骤以及要求,并且对学生进行约3-5人为一组的分组。学生则开始对项目任务书进行初步的研究,进行资料查阅、收集,查阅并学习相关知识点。学生如果有对任务书上的要求有不明之处,可向教师询问确认。

(2)任务分析

由学生自行进行安排组内人员分工协作,对已收集到的各项资料进行整理分析整合,对任务要求详加研究,进行电路功能分析,制订初步方案。在这一阶段,教师要进行巡回指导,要防止出现学生对任务要求理解错误的情况。

(3)方案设计

学生各小组拿出各自设计的方案,小组之间进行互相交流、互相探讨。在这过程中,教师应参与在内,给予学生适当的引导和建议,对学生提出的争论点进行答疑。通过互相的讨论,学生改进自己原来的电路方案,确定最终的方案,并进行电路图的绘制。电路图的绘制可纸上绘制,也可使用Protel、Multism等EDA软件来进行绘制。笔者在教学实践中,往往鼓励学生使用EDA软件来进行电路图出图,因为在这一过程当中学生会在实际应用当中学到相应的EDA软件的使用方法。

(4)制作与调试

学生开始自行电路的制作与调试。而教师则要进行相应的技术监督与指导。在笔者的教学实践中,这一过程往往进行得比较艰难,因为制作出来的电路中常存在各种问题和故障。排除故障和调试电路,在实际工程应用当中极为重要,但是对学生来说却是巨大的挑战。在这一过程当中,如果教师不能及时的给予技术上的指导,将有可能出现学生因排除不了故障而丧失自信心,甚至直接放弃整个项目的学习。

(5)汇报与展示

进行完以上4个步骤之后,完成的小组要进行项目的汇报和展示自己的成果。每个小组要对自己的方案与成品进行自评,而小组与小组之间也要进行互评。教师要对各小组完成的情况进行一一点评。项目的最终成绩由教师点评、小组互评、组内自评三项得分按一定比例构成。此外,教师还要对整个项目进行总结,并点出相应的知识点。

总的来说,项目导向式教学和以往的黑板教学、多媒体教学相比,在教学的实施过程上变化较大。整个教学实施过程都贯彻“以学生为主体,以能力为导向”的基本理念。通过这一种方法进行教学,课堂的主体是学生,而教师在其中只是扮演了一个引导、提供建议的技术监督的角色。由于全程都由学生来完成,所以,学生的自主思考能力以及创新思维都得到很好的锻炼,这是传统教学方法所无法比拟的地方。但是,项目化教学对教师的要求较高,不但要求教师具备坚实的理论基础,还要有丰富的实战经验。[2]

4.结束语

我们在培养职业技术人才的过程中,需要突破许多过去的习惯性思维,对过去和传统的教学方法提出一定的质疑,并敢于接受新的教学理念,勇于尝试新的教学方法。本文通过对传统的教学方法与新的项目化教学方法进行对比而提出了极为有限的探讨。培养职业技术人才是一个艰难且复杂的系统工程。现代职业教育现状对教学方法提出了比以往更高的要求。可以预见到,对教学方法的改革与探讨,将会成为一个长期的重要课题。

参考文献

[1]陈柳,戴璐平.“数字电子技术”课程教学改革研究与探索[J].中国电力教育,2013(2):96-97.

[2]王杨,顾准.高职项目化教学与教师职业能力要求[J].中国成人教育,2011:130-131.

[3]贾秀玲.数字电子技术项目化教学的实践与探索[J].滁州职业技术学院学报,2011(12):75-76,79.

作者简介:吕琳(1985—),女,广西钦州人,大学本科,广西电力职业技术学院应用电子技术教研室助教。

作者:吕琳

数字课程教学电子技术论文 篇3:

Multisim仿真软件在数字电子技术课程教学中的应用研究

摘要:Multisim仿真软件对教师教学工作,存在整体课堂环境、课堂演示操作等方面的推动作用。教师要根据数字电子技术课程的教学需要,提出使用Multisim仿真软件的多种教学方法,帮助学生了解电路真实设计效果和电路制造安装原理,避免课程主体内容和学生实践操作的相互分离。教师还要教学学生如何利用所学知识,进行电路非正常运行下的装置检测,使学生对课程知识的应用不存在任何危险性质。

关键词:电路原理;Multisim仿真软件;数字电子技术课程教学

引言:

Multisim仿真软件的操作页面相对简洁,适用于学生在校期间的学习应用要求,不会对他们的学习过程产生阻碍性。而且Multisim仿真軟件具有相当丰富的原件库,能够帮助学生很好的认识多种电子原件和原件功能,使他们在熟悉这些原件的学习经历中,逐步形成科学正确使用电子原件和电路原理的学习理念。教师要将Multisim仿真软件应用于数字电子技术课程教学,让学生在网络虚拟环境中学习到课程专业知识。

一、Multisim仿真软件对数字电子技术课程教学的推动

(一)增强了实验室环境的真实性

数字电子技术课程教学工作,需要帮助学生了解电路的实际应用原理和内部制造原理,使他们具备合理使用新一代数字电子技术的知识储备和操作技能。而连接真实电路所进行的教学演示,会诱发现场电路问题或者学生安全问题。教师需要通过使用Multisim仿真软件,让学生逐步了解电路的内部构造和制造原理,使他们的学习过程具有相当强大的理论基础和实践教学。Multisim仿真软件用于实践教学中的实验室环境,可以推动教师对学生进行所有课程实践原理的教育工作,让大家基于仿真场景探讨重要的学习思路问题。

(二)强调了课程教学的科学性质

数字电子技术课程教学任务,包括对学生实践操作技能的指导过程。这让教师必须要保证学生在课堂教学过程中能够学到真实有用的知识,还要对课程教学方法进行有效性的探究。数字电子技术课程内容包括相当丰富的电子元件知识和电路原理常识,需要学生通过观察电路内部结构和连接电路的电子元件,进行课程中电路原理相关知识和电路操作设计重要原理等方面的学习。教师在课程教学过程中运用Multisim仿真软件,可以让学生在不直接接触带电电路的情况下,科学了解电路的设计原理和内部构造,推动了课程教学理论实践部分的发展。

二、Multisim仿真软件在数字电子技术课程教学中的应用

(一)利用Multisim仿真软件进行电路原理演示

Multisim仿真软件能够模拟出电路的内部结构和周边电子元件,让学生通过使用电子元件的方法组装电路装置,对他们进行连接电路实况的重要原理教学。很多学生所组装的电路结构,并不能够满足电路在真实运作过程中的电流强度要求和电源供给需求,这也就让现实生活中不存在由学生随意设计出的电路。利用Multisim仿真软件进行真实电路的连接原理演示,并对电路的实际运作过程进行Multisim仿真软件中的现场测试,可以帮助学生有效找出自己在电路设计方向上存在的思路问题。而学生一旦意识到自己在电路原理方面存在的不足,就能够及时对设计电路进行重新组建,一直到电路能够满足现实生活中的真实应用需求为节点。这种教学方法能够使学生科学合理的认识电路原理,并对他们进行一定教学实践手法上的演示,让学生能够通过自主学习课程知识完成学习任务。

(二)利用Multisim仿真软件模拟电路制造操作

Multisim仿真软件能够为学生创造出利于学习的网络环境,而实验室部分操作转变为微机室上机操作,让学生能够更加直观的看到自己操作手法上存在的不足,方便教师对他们进行学习矛盾上的现场教学。利用Multisim仿真软件进行电路制造过程中的操作演示,能够让课程教学中的部分实践内容,合理展示在大家的学习流程中,帮助学生熟悉电路制造的有关电子元件和科学原理。对电路进行设计过程中的演示,只是从电路原理的理论角度上进行电路实践教学。想要让学生具备现实生活中的良好实践技术,就必须要对他们做好电子原件模具、电路装置性能等方面的操作教学,使学生学习电路独立运作的基础操作知识。教师可以利用Multisim仿真软件模拟电路在制造过程中的难点,让学生了解电路所必须的连接焊点和原件功能,帮助他们掌握科学的电路制造原理和电路设计方案,学生深入学习课程教学内容埋下伏笔。

(三)利用Multisim仿真软件实现电路性能检测

Multisim仿真软件对电路真实环境的模拟,让学生能够通过在软件环境中的学习,了解到电路的基本性能,并对电路是否能够在现实生活中长期使用进行必要检测。学生在家庭生活中接触到的电路装置和电路电源,大多是埋藏在房屋底部材料中的管道和电线,并不能够展示出电路的内部结构和电子元件。而高新电子设备中的有效电路,会存在细小的电流通过。虽然这些电流不会造成太大的人体危害,但拆开设备进行电路的实际研究,会有损坏电设备实际功能的风险。利用Multisim仿真软件对某个电路设备或者电路装置进行性能检测,能够帮助学生有效的认识到电路中电子元件的重要性,学习课程教学中的教师装置检修方法,避免他们出现过分重视硬件开发而不重视软件学习的不当行为。教师要做好对电路性能检测的课堂教学要求,避免学生出现无视电路危险性的上机操作,在软件中设置警告学生错误行为的文字内容或者演示效果,使课程教学过程存在一定的科学性和教育性。

结语:

教师要了解Multisim仿真软件的实际用途和使用优势,将其运用在讲解电路原理的课程内容中,并实现电脑教学和实验室教学的相互交替。教师应用Multisim仿真软件的课程教学过程,应当重视对电路内部构造和运作流程上的还原,使学生能够更好的认识到电路在设计以及制造上的科学要求,减少他们所设计电路存在的安全问题,并教会学生进行电路装置的检测。

参考文献

[1] Multisim在数字电子技术课程设计中的应用探析[J]. 电子制作, 2020, 000(011):73-74.

[2] 吴玲敏,鲍明全. Multisim仿真软件在数字电子技术教学中的应用与实践[J]. 现代职业教育, 2020, No.219(45):70-71.

[3] 丁长虹、杨坤、王兆欣. Multisim在数字电子技术教学中的应用[J]. 电子测试, 2020, No.450(21):139-140.

刘阿玲,1972年12月生,女,汉族,江西景德镇人,硕士,副教授,毕业于无锡轻工业学院,电气自动化专业,电气研究方向

作者:刘阿玲 蔡煜灿

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