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摘 要：数字电路基础是电子技术专业的重要内容之一，要求我们广大教学者不断改进教学方法，提高教学质量。从探讨当前数字电路基础进行一体化教学的必要性入手，再具体探讨在数字电路基础教学中进行一体化教学的四环节法，并对每一个环节进行详细的分析和阐述。
关键词：数字电路基础；一体化教学；四环节法
近年来，伴随着我国在经济、科学、社会等不同方面的高速发展，社会各界对提高职业教育水平、培养职业技术过硬的学生有着越来越迫切的需求，我国职业技术教育在这个背景下有了质的飞跃。作为电子技术专业的学生必修的一门重点基础技术课程——数字电路基础的内容是非常丰富的，它由逻辑门电路、组合逻辑电路、脉冲产生与变换电路、时序逻辑电路、A/D转换和D/A转换六个基础模块组成，其教学目的是为了使中职学校的学生学习掌握与集成芯片的功能、使用相关的方法，是一本实践性非常强的教材。
一、数字电路基础应用一体化教学的必要性
鉴于职业技术学校学生偏向锻炼动手实践能力的特点，我们的数字电路基础课程在其教学结构和教学环节的设计上应该多运用电路实验和实践活动，对课程进行创造性的设计和规划，发挥出实践活动辅助教学的潜在功能，使得我们的教学在表现形式和联系方式上更加现代化、多样化以及视觉化，也更加有利于我们去充分地揭示出数字电路相关概念、公式等的形成和发展，生动地展示出电路的变化过程，使得教学活动取得事半功倍的效果。
通过相关专家的研究和多次实践教学实验，我们的数字电路基础课程在其具体的教学结构上设计了一种全新的教学方法——“四环节法”，四环节包括仿真的实验环节、设计PCB的环节、PCB板的DIY制板环节、焊接与调试环节，这四个环节可以很好地实现课程的一体化式教学，切实地提高中职学校学生的实践动手能力。
二、数字电路基础一体化教学的理论分析
在宏观分析的基础上，以信号的传递流程为主线，逐步展开典型数字通信技术实现的具体分析。在教学活动中，针对中职学生的特点，对通信技术实现的讲解不应贪多求全，而要精选典型技术进行微观分析，关键是激发学生的学习兴趣，帮助学生建立数字通信技术的知识体系。具体方法是建立积木式教学模块，将全课程的数字通信技术实现分解为信源编码模块、信道编码模块、传输模块（基带传输与频带传输）、同步模块四个核心模块。针对每个模块精心进行分析，挑选经典技术进行分析，对经典技术坚持目的驱动的教学方式，核心是建立知识体系，充分认识和接受数字通信技术的概念，掌握基本模块的分析方法。
建立了各部分的知识模块后，必须精选相应模块的典型技术。例如，在频带传输分析中，选择ASK、FSK、PSK、DPSK等基本的数字调制技术作为必学内容，要求学生掌握这些典型数字调制技术的实现、解调、带宽分析、画图分析和抗噪声分析等内容。将多进制调制技术和现代调制技术列入增强模块，仅进行简单的介绍，以知识扩展为目的，不做应会的要求。
在对典型技术进行微观分析时，应注重比较研究和概念提炼，避免数学推导和理论复制，应以大量的图示进行理论知识的诠释，强调知识的运用。以数字调制方式的带宽分析为例，将授课重点放在各种调制方式的带宽图示比较上，不进行频域的数学演算；同样，在噪声分析中，不引入误差函数等概念，仅比较各种数字调制方式的抗噪声能力。关键是帮助学生理解带宽、抗噪声能力在实际应用中的意义和作用，理解当考虑带宽、抗噪声能力等因素时选择哪种调制方式才能满足实际需要。
三、教学实践分析
数字电路基础是电子技术专业的一门重要专业基础课,然而由于课程的特点以及中职学生自身基础知识薄弱的特点,很多同学认为数字电路比较枯燥且难以理解，从一开始就对这门课没有信心,因而也就学不好该课程。因此教师在讲授该课程时,应充分考虑学生自身特点,因材施教。针对这一现实,首先在教材选用上,我校选用了清华大学电子学教研组编写的《数字电子技术基础简明教程》第二版。该教材简明扼要,深入浅出,思路清晰,便于学生首先从感性上接受。
理实一体化教学法即理论实践一体化教学法，将某门课程的理论教学、实践教学、生产、技术服务融于一体，教学环节相对集中，由一位教师主讲，两位实训师进行辅助，教学场所直接安排在实验室或实训车间，来完成某个教学目标和教学任务，师生双方边教、边学、边做，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，没有固定的先实后理或先理后实，而理中有实，实中有理，突出学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生的学习兴趣。理论实践一体化教学法并非适用所有的课程，根据其特性有三类课程可以实行理论实践一体化教学法：理论性强、课程内容较为抽象、不进行实验不易理解的课程。《电子线路》恰好具有这样的特点，理论性强，比较抽象，学生难以理解。
1.仿真实验的环节
我们进行数字电路基础一体化教学的计算机仿真实验辅助教学，首先会根据课程的具体情况选用切合实际的仿真手段，实验中选择的元器件与仪器也注重与实物是否接近，会选择相似性最高的。当前使用最多的EWB软件，就是其中使用口碑较好、应用较为广泛的。该软件的元件库可以提供数千种电路元器件供学生选用，也可以为学生提供各种元器件准确的理想值，如果对实验分析精度有某些特殊的要求，学生也可以根据实际情况自行选用具备具体型号的元器件模型。
2.设计PCB的环节
要将仿真实验转变为现实可以通过设计PCB这个环节来实现。在日常基础课程的学习中，我们先要通过设置Protel99SE原理图与PCB及仿真课程为这个环节的教学奠定基础。在具体的PCB板设计过程中，特别要强调的是对各种芯片和元器件进行封装设计。学生在自行设计封装的过程中，通过参照集成芯片的实物，可以对各芯片抽象的引脚功能做一个更加具体深入的了解和认识。在设计完成后，软件里的3D显示功能可以立体地显示整个电路板的最终设计成型，可以激发学生们制作现实电路板的兴趣。
3.PCB板的DIY制板环节
通过上一个环节对PCB的设计，PCB板在尺寸、材料等方面都有了具体的制作数据。本环节的DIY制作应该根据具体设计的数据，（1）选用一块尺寸恰当的敷铜板材，清洗干净后，用细砂皮小心打磨板材敷铜的一面，除去表面的氧化层。（2）用激光打印机将已经设计好的PCB图纸打印到热转印纸上，将该纸贴在敷铜板材上，放置到热转印机的胶辊下。（3）将热转印机设定到合适的温度后，再将PCB图与敷铜板一起送入，完成PCB图的全部转印，放入已经调配好浓度的腐蚀液中进行腐蚀。（4）等腐蚀到一定程度后，用台钻打好孔，再将松香水均匀地涂在已经做好了的PCB板的表面。在这个环节中，教师要结合亲自示范与下组指导等方法进行。
4.焊接与调试环节
在成功制作出PCB板之后，我们要进行焊接和调试，即将所需要的电子元器件按照正确的顺序进行焊接作业，固定在PCB板上。待所有的焊接都完成后，再用直流稳压电源对电路进行调试。
本文针对中职学生自身基础薄弱的特点,介绍了在中职学校电子技术专业的数字电路基础教学过程中,坚持以学生为本,对特定的教学方法、教学手段的探索和实践,为更好地开展职业教学提供了新思路。
参考文献：
［1］梁耀民，李连成.单片机实践教学与数字电路基础拓展和深化［M］．北京：中国教育出版社，2008：136-240.
［2］黄东先，柳辉民.《数字电路基础》教学中protus仿真软件的应用［M］．北京：中国教育发展出版社，2009：63-224.
［3］陈灼荣，闵黄文，惠军辉．《数字电路基础》教学方法的改进建议［J］．现代高等教育管理，2009，11（3）：56-57.
（作者单位 福建省长汀职业中专学校）
关键词：数字电路基础；一体化教学；四环节法
近年来，伴随着我国在经济、科学、社会等不同方面的高速发展，社会各界对提高职业教育水平、培养职业技术过硬的学生有着越来越迫切的需求，我国职业技术教育在这个背景下有了质的飞跃。作为电子技术专业的学生必修的一门重点基础技术课程——数字电路基础的内容是非常丰富的，它由逻辑门电路、组合逻辑电路、脉冲产生与变换电路、时序逻辑电路、A/D转换和D/A转换六个基础模块组成，其教学目的是为了使中职学校的学生学习掌握与集成芯片的功能、使用相关的方法，是一本实践性非常强的教材。
一、数字电路基础应用一体化教学的必要性
鉴于职业技术学校学生偏向锻炼动手实践能力的特点，我们的数字电路基础课程在其教学结构和教学环节的设计上应该多运用电路实验和实践活动，对课程进行创造性的设计和规划，发挥出实践活动辅助教学的潜在功能，使得我们的教学在表现形式和联系方式上更加现代化、多样化以及视觉化，也更加有利于我们去充分地揭示出数字电路相关概念、公式等的形成和发展，生动地展示出电路的变化过程，使得教学活动取得事半功倍的效果。
通过相关专家的研究和多次实践教学实验，我们的数字电路基础课程在其具体的教学结构上设计了一种全新的教学方法——“四环节法”，四环节包括仿真的实验环节、设计PCB的环节、PCB板的DIY制板环节、焊接与调试环节，这四个环节可以很好地实现课程的一体化式教学，切实地提高中职学校学生的实践动手能力。
二、数字电路基础一体化教学的理论分析
在宏观分析的基础上，以信号的传递流程为主线，逐步展开典型数字通信技术实现的具体分析。在教学活动中，针对中职学生的特点，对通信技术实现的讲解不应贪多求全，而要精选典型技术进行微观分析，关键是激发学生的学习兴趣，帮助学生建立数字通信技术的知识体系。具体方法是建立积木式教学模块，将全课程的数字通信技术实现分解为信源编码模块、信道编码模块、传输模块（基带传输与频带传输）、同步模块四个核心模块。针对每个模块精心进行分析，挑选经典技术进行分析，对经典技术坚持目的驱动的教学方式，核心是建立知识体系，充分认识和接受数字通信技术的概念，掌握基本模块的分析方法。
建立了各部分的知识模块后，必须精选相应模块的典型技术。例如，在频带传输分析中，选择ASK、FSK、PSK、DPSK等基本的数字调制技术作为必学内容，要求学生掌握这些典型数字调制技术的实现、解调、带宽分析、画图分析和抗噪声分析等内容。将多进制调制技术和现代调制技术列入增强模块，仅进行简单的介绍，以知识扩展为目的，不做应会的要求。
在对典型技术进行微观分析时，应注重比较研究和概念提炼，避免数学推导和理论复制，应以大量的图示进行理论知识的诠释，强调知识的运用。以数字调制方式的带宽分析为例，将授课重点放在各种调制方式的带宽图示比较上，不进行频域的数学演算；同样，在噪声分析中，不引入误差函数等概念，仅比较各种数字调制方式的抗噪声能力。关键是帮助学生理解带宽、抗噪声能力在实际应用中的意义和作用，理解当考虑带宽、抗噪声能力等因素时选择哪种调制方式才能满足实际需要。
三、教学实践分析
数字电路基础是电子技术专业的一门重要专业基础课,然而由于课程的特点以及中职学生自身基础知识薄弱的特点,很多同学认为数字电路比较枯燥且难以理解，从一开始就对这门课没有信心,因而也就学不好该课程。因此教师在讲授该课程时,应充分考虑学生自身特点,因材施教。针对这一现实,首先在教材选用上,我校选用了清华大学电子学教研组编写的《数字电子技术基础简明教程》第二版。该教材简明扼要,深入浅出,思路清晰,便于学生首先从感性上接受。
理实一体化教学法即理论实践一体化教学法，将某门课程的理论教学、实践教学、生产、技术服务融于一体，教学环节相对集中，由一位教师主讲，两位实训师进行辅助，教学场所直接安排在实验室或实训车间，来完成某个教学目标和教学任务，师生双方边教、边学、边做，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，没有固定的先实后理或先理后实，而理中有实，实中有理，突出学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生的学习兴趣。理论实践一体化教学法并非适用所有的课程，根据其特性有三类课程可以实行理论实践一体化教学法：理论性强、课程内容较为抽象、不进行实验不易理解的课程。《电子线路》恰好具有这样的特点，理论性强，比较抽象，学生难以理解。
1.仿真实验的环节
我们进行数字电路基础一体化教学的计算机仿真实验辅助教学，首先会根据课程的具体情况选用切合实际的仿真手段，实验中选择的元器件与仪器也注重与实物是否接近，会选择相似性最高的。当前使用最多的EWB软件，就是其中使用口碑较好、应用较为广泛的。该软件的元件库可以提供数千种电路元器件供学生选用，也可以为学生提供各种元器件准确的理想值，如果对实验分析精度有某些特殊的要求，学生也可以根据实际情况自行选用具备具体型号的元器件模型。
2.设计PCB的环节
要将仿真实验转变为现实可以通过设计PCB这个环节来实现。在日常基础课程的学习中，我们先要通过设置Protel99SE原理图与PCB及仿真课程为这个环节的教学奠定基础。在具体的PCB板设计过程中，特别要强调的是对各种芯片和元器件进行封装设计。学生在自行设计封装的过程中，通过参照集成芯片的实物，可以对各芯片抽象的引脚功能做一个更加具体深入的了解和认识。在设计完成后，软件里的3D显示功能可以立体地显示整个电路板的最终设计成型，可以激发学生们制作现实电路板的兴趣。
3.PCB板的DIY制板环节
通过上一个环节对PCB的设计，PCB板在尺寸、材料等方面都有了具体的制作数据。本环节的DIY制作应该根据具体设计的数据，（1）选用一块尺寸恰当的敷铜板材，清洗干净后，用细砂皮小心打磨板材敷铜的一面，除去表面的氧化层。（2）用激光打印机将已经设计好的PCB图纸打印到热转印纸上，将该纸贴在敷铜板材上，放置到热转印机的胶辊下。（3）将热转印机设定到合适的温度后，再将PCB图与敷铜板一起送入，完成PCB图的全部转印，放入已经调配好浓度的腐蚀液中进行腐蚀。（4）等腐蚀到一定程度后，用台钻打好孔，再将松香水均匀地涂在已经做好了的PCB板的表面。在这个环节中，教师要结合亲自示范与下组指导等方法进行。
4.焊接与调试环节
在成功制作出PCB板之后，我们要进行焊接和调试，即将所需要的电子元器件按照正确的顺序进行焊接作业，固定在PCB板上。待所有的焊接都完成后，再用直流稳压电源对电路进行调试。
本文针对中职学生自身基础薄弱的特点,介绍了在中职学校电子技术专业的数字电路基础教学过程中,坚持以学生为本,对特定的教学方法、教学手段的探索和实践,为更好地开展职业教学提供了新思路。
参考文献：
［1］梁耀民，李连成.单片机实践教学与数字电路基础拓展和深化［M］．北京：中国教育出版社，2008：136-240.
［2］黄东先，柳辉民.《数字电路基础》教学中protus仿真软件的应用［M］．北京：中国教育发展出版社，2009：63-224.
［3］陈灼荣，闵黄文，惠军辉．《数字电路基础》教学方法的改进建议［J］．现代高等教育管理，2009，11（3）：56-57.
（作者单位 福建省长汀职业中专学校）