电子本科《数字电路综合实训》课程教学探讨

　摘要：综合实训课程的“综合”，不仅体现在选择项目课题中内容上的综合，还要在教学手段、教学方法上尽可能做到全方位，把对学生综合素质的提高贯穿在自始至终的全过程。本文就如何在“数字电路综合实训”课程教学中的尝试作个回顾，希望对有关的实践教学有参考作用。

　　关键词：综合性、数字电路、教学

1. 课程安排背景

1.0 05电子本科班在2006－2007第一学期已经进行“数字电子技术”理论课60课时学习，同时安排三次12课时实习，对于数字电路知识有了一定理解。

1.2 由于实习时间不足，“数字电子技术”课程学生只进行3种数字单元电路实习，内容相对单一，层次浅，完全没有综合性带横向组合的练习，同时主要是验证性项目，操作中也缺乏自行查找并排除问题的机会和锻炼。

1.3另外在“电子产品工艺”课程进行了8课时的电路焊接训练，对于简单的电子电路有一定的元件布局认识和焊接操作能力。

1.4通过其它课程，对基本的测量仪器设备操作有一定的接触，使用熟练程度和正确规范性待提高。

　　本课程针对前面的不足，根据教学计划和大纲的要求安排，立足于“综合”两字进行深化，有的放矢，着眼于知识面的扩展，操作能力的全面提高。在学生已经进行“数字电子技术”课程学习，对于数字电路知识有了一定理解。同时也进行过数字单元电路实习，但内容相对单一层次浅，完全没有综合性带横向组合的训练，同时主要是些验证性项目。在这基础上开设了“数字电路综合实训”课程。

　　课程教学的指导思想：将知识点的综合实际应用作为任务，进行教学内容（课题）选题，以项目为载体，通过任务的完成，培养提高技能能力和综合素质。

2 .教学内容的“综合”

2.1课题任务的性质

项目课题的设置从下面三个方面做起。

2.1.1课题内容专题化，同一个任务采用不同的元器件和电路来实现。目的是通过比较不同的途径方法，分析优缺点，理解各个电路的性质内涵。

例如，同样作为少数服从多数的“表决器”，采用了基本门组合逻辑电路和3－8线译码器两种不同电路方法。作为竞赛抢答器，有应用D触发器控制功能和基本门组合逻辑电路两种不同形式实现。倍频器有使用锁相环电路和分配器的组成以及使用异或门组成倍频器这样两种电路。全加法器中分别是应用3－8译码器和应用基本门组合逻辑电路。

2.1.2给定电路和指标，要求进行功能的变化或者改进。例如通过锁相环电路中心频率的改变，让学生了解频率的设计方法和具体实施措施。

2.1.3规定设计题目和指标性能要求，自拟电路和元器件。

　　数字电路设计实验中,主要采用了两种做法。一是要求同学们根据实验室能提供的集成电路组件进行设计。这样做促进学生积极思考,想办法利用现有的条件完成某一设计要求。当然这样做有时可能限制了同学们的创造性,作为弥补,鼓励学生“纸上谈兵”,对同一设计要求,设计出多种方案。二是用某一组件完成多种电路设计。例如用555定时器设计“楼道灯自动定时控制器”、“不同频率音响电路”、“温度控制电路”,等等。这样可以使同学们深化对某一组件工作原理的理解,提高灵活运用组件的能力。

2.2 理论知识的涵盖

　　根据教学计划的分配，集中一周28课时的练习，安排教学内容综合性的有24个，设计性的有6 个。从安排可以看到，安排的内容全部都是新的，整个课程的内容比较充实，而且实用应用性强，容易使学生增强实习兴趣，主动积极地投入到训练中。为了适应电子工业的发展实际，各个课题项目都围绕数字集成电路展开。以任务为载体将知识贯穿，所有课题都是综合性带横向组合的练习。在数字显示抢答器的这个课题项目，包括了D触发器、门电路、数字显示集成电路、七段数码管等多种单元的复合组成。这样相同功能却采用不同的元器件和电路，既开阔了学生的思维方法，也通过这些不同的具体事例加强了数字技术的理解和掌握。

2.3电子工艺的完成

　　电子电路从图纸到产品，需要进行组装和调试，是把理论付诸于实践的过程，也是学生操作技能锻炼的具体体现。电路的组装可以在我们实习设备上的面包板接插电路，也可以电路板进行焊接安装。根据实际操作多是集成电路使用，我们以面包板接插电路为主，考虑到在操作时电路有改变和调整工作较多的，都采用这个方式，这样在有限的实习时间内，能够进行更多的项目。电路基本不变动的进行焊接安装，培养学生在印刷电路板上对整体电路的认识能力。本课程中两种工艺方式都安排训练。

2.4参数测试调整

　　要求学生熟悉各个仪器的使用方法，在调整测量中，认真观察测试，对于有怀疑的现象更要重点记录。对于观测的数据、现象、波形等进行定量分析，不允许罗列大堆记录而不知其作用。通过这样的工作培养学生严谨的科学态度和实事求是的作风。整个训练中采用多种检测手段来检查测试实习电路的特性：（1）实习设备上面已经提供的逻辑发光指示，显示数字电路的“0”、“1”状态；（2）万用电表使用测量元件参数、电路的静态和工作情况；（3）相关仪器使用，检测电路的电气指标参数和特性。

3. 教学方法的“综合”

3.1. 深化操作能力

　　各个项目的操作有序分阶段，由浅入深，循序渐进。每项任务通过认识（设计）工作电路、实现“产品”、检查测试的过程，获得锻炼机会。

　　复杂的应用电路，采用先单元后整体分步操作方式。例如数字显示抢答器，在分别完成D触发器、门电路、数字显示集成电路、七段数码管等各个单元的基本功能项目测试，再进行本数字显示抢答器的电路安装，并且是先安排只做二个用户的抢答，在排除连接差错得到验证正确后，再扩充到四个用户的抢答，这样有效提高了实习的效率和成功率。

3.2. 培养设计能力

　　安排学生自己进行电路设计项目，例如在表决器中增加具有一票优先否决的作用，要求画出设计图，完成实际电路连接及验证设计效果。自己进行555电路报警器的设计安装焊接，做好电路元件布局。在其它练习中，适当地安排了学生自己进行有关功能的设计，并且进行实际验证，在开发应用能力方面有了一些锻炼。

[1] [2]  下一页