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浅谈《数字电路》教学改革与学生应用能力培养
发布时间:2023-10-22 来源: 访问:
能力。
随着教学设备现代化,现在《数字电路》课堂教学,教师基本都采用多媒体教学形式进
行授课,图文并茂、动漫演示、形象生动,改变了专业课程教学抽象枯燥乏味现象,有效激发
了学生的求知兴趣,提高专业课教学效率与质量。但同时也带来学生的独立思考和解决疑难问
题的时间相对不足,缺乏推理过程,课堂互动不够。而数字电路课程中很多逻辑运算需要推导
演算,如逻辑函数的化简、组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析与设计等,其过程步骤繁杂,如
果教师注重采用各种启发式教学诱导,给学生详讲解推导演算过程,教会学生分析问题、解决
问题的方法,引导学生发散性思维,培养良好的学习习惯。下面以具体电路例子加以说明。
例如:试分析教材中逻辑门电路上的两个逻辑电路功能,写出表达式y1、y2,教材中两个
逻辑门电路均为CMOS门,若该电路中的门采用TTL门是否可以?
题意分析:本题电路是CMOS与非门及或非门扩展输入端的一种方式,由于CMOS门输
入电压范围U1为0—VDD(其中NMOS 管开启电压VTN>0;PMOS管开启电压VTP<0,一般
VTN=0,一般VTN=▏VTP▏约为1—3V)。为保证CMOS器件能正常工作,常取
VDD>VTN+▏VTP▏,因此,VDD允许的范围为(+3V—+18V)。只要VDD≥U1≥VTN,则
NMOS 管导通;而0≦U1≦(VDD-▏VTP▏),则PMOS 管导通。由于CMOS电路输入信号范围较
宽,该电路的扩展方式是可行的,既可直接驱动后级CMOS电路,又可通过电平转移驱动TTL
电路工作。但若电路中的门改用TTL电路,由于TTL电路的电源电压VCC=5V,所以输入输出
电平通常高电平为3.6V,低电平为0.3V。采用这种方式扩展后,不能满足TTL电路输出电平要
求,无法驱动后级门(TTL门)工作。经分析可知:
Y1=ABC+DEF+ABCDEF
Y2=A+B+C?D+E+F=A+B+C+D+E+F
故改电路电路输入端扩展方法不能用于TTL门电路。
本例设置主要是使学生熟悉CMOS门电路及TTL门电路各自输入、输出电平取值要求,并
了解门电路扩展输入端的方式和器件的结构及工作原理的不同。
例2:对两相对时钟源进行探讨。主从型JK触发器的初状态为0,试画出电路在CP信号作
用下,Q、Q、V01、V02各端的波形。
题意特点分析: JK触发器和触发器中最基本的RS触发器结构相似,当:
J=1,K=0时,Qn+1=1;
J=0,K=1时,Qn+1=0;
J=K=0时,Qn+1=Qn;
J=K=1时,Qn+1=~Qn;
由以上分析,主从JK 触发器无约束条件。在J=K=1时,每输入一个时钟脉冲,触发器翻
转一次。触发器的这种工作状态我们称为计数状态,由触发器翻转的次数计算出输入时钟脉冲
的个数。当Q=1时,CP输出信号由转向门1、2输出,当Q=0时,CP输出信号由转向门3、4输出。
构成两相时钟输出。而且输出时钟信号的脉宽,周期为输入时钟出CP周期的两倍。由此可得出
触发器次态Qn+1=Q,画出Q、Q、V01、V02的波形如图c所示。
本例设置目的:通过本例分析,学生可进一步理解主从型JK触发器的工作特点和工作原理及
其实际应用。
三、在实训教学中培养学生应用知识的能力
《数字电路》是以实践为基础的一门学科,在整个课程设置和教学实施过程中,一体化
教学应贯穿整个课程始终。通过一体化教学、引导学生明确实训目的意义,掌握实训原理,在
进行实训授课中充分运用项目教学法,让学生在完成实训任务的同时,培养严谨的科学态度和
良好的技术素养,为以后从事相关科研工程技术工作奠定坚实基础。在实训项目设计上,让学
生由易入难逐步完成学习实训内容,在培养学生实践应用能力的同时,培养学生的成就感,增
加学生对于数字电路专业的学习兴趣。
实训环节是学生接触当前最新技术,最新产品的最好机会,让学生可以学有所用。实训
老师应根据现代新技术的发展,站在新技术前沿,尽可能的利用现有实训平台,引入新的实训
内容,以弥补院校实训硬件更新迟后的问题。基本的电路学生可以在实训室自己动手连线、检
查单元模块上的相应元件,例如:组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲波形的产生与变换、半
导体存储器与可编程器件逻辑门电路等,让学生自己选择集成芯片,自己按照电路图连线组装
电路,并由示波器观察输入、输出信号的波形,验证各电路的功能,这样不仅帮助学生理解了
与、或、非逻辑门电路的功能,还对逻辑门电路的原理及使用过程有了一个完整的、直观印象
,同时也熟练运用了示波器和信号发生器的使用方法。
充分利用仿真技术解决学校技术设备欠缺问题。在实训室装接过程中往往也会遇到电路
复杂、元器件短缺、实训效果不理想等不利于实训的情况,这时可以利用多媒体仿真软件
Proteus在课堂进行模拟演示。Proteus是一种非常适用的电子技术仿真实训工具,可以弥补
实训器材不足,减少或避免仪器、元器件的损坏,可以帮助学生更好地掌握课程内容,加深对
基本概念、抽象理论的理解。利用Proteus仿真实训,不但直观省时、效果理想,还可以在理
论上进行分析。仿真软件可以帮助我们在教学过程中随时模拟演示和进行电路分析;不但能够
提高学生运用计算机仿真操作的技能,还能进一步增强学生学习的兴趣,培养学生的创造性思
维。
通过技能大赛提升实践能力。技能大赛的出发点和落脚点是让学校“教有所用”、 学
生“学以致用”、社会“择其所用”。积极应该鼓励学生参加国际国内电子技术技能大赛,紧
跟行业发展前沿,让学生对新理念和新技术了然于胸,提高专业与学生本人的技术竞争力。通
过竞赛让学生了解电子技术的最新发展,为学生创造一个展现自己新思维、新设计的舞台,成
就学生出彩的机会。一个竞赛题目就是一个项目、一个课题,运用项目教学法指导学生独立去
完成课题,去克服研究过程中的难题,进一步提高学生实践能力。
四、结束语
“学无常法,教无定法”,只要我们教师赓续初心,坚持以学生为中心,把“为党育人为国育
才”的责任扛在肩上,秉持对教学效果实事求是的判断和对提高教学质量的不懈追求,就一定
能达到培养复合型、应用型、创新型高技能人才的目标,培养出实践能力强、理论功底深的学
生,让他们将来可以在今后的工作岗位上大放异彩。
[参考文献]
[1]秦文虎,曹大军,赵扬.“计算机结构与逻辑设计”课程改革实践[J].南京:电气电子教学学
报,2008,30(1):14-15
[2]张从容.提高高校课堂教学质量的对策研究[J]。哈尔滨:黑龙江高教研究
.2007.12:164-166
[3]谢丽.《数字电路与逻辑设计》教学改革实践。长春:吉林省教育学院学报
[J],2012,28(2):71-72
[4]吕乐,杨爱琴.谈《数字电路与逻辑设计》课程教学改革[J]。济南:中国成人教育
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