"虚实结合"提高数字电子技术课程教学效果

  摘 要 本文提出在数字电子技术课程教学过程中引入“虚实结合”的项目化教学模式,即以Multisim10.1仿真软件为平台“虚实结合”完成项目任务,培养学生理论实践素养,激发学生的专业知识学习兴趣,提高教学效果。

  关键词 虚实结合 Multisim10.1 教学效果

  中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdks.2016.06.063

  Abstract The actual situation of the project based teaching mode is introduced in the teaching process of digital electronic technology course, namely to Multisim10.1 simulation software as a platform to actual situation completed project tasks, training students theory and practice of literacy, stimulate students' professional knowledge interest in learning, improve teaching effect.

  Key words combination of virtual and real; Multisim10.1; teaching effect

  0 引言

  项目教学法是通过具体项目任务实施,来实现教学活动的一种教学方法,数字电子技术的教学任务是使学生掌握数字电子电路的基本知识、基本理论、基本分析方法和基本实验技能,学会查阅手册和正确选择使用电子元器件,树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析和解决问题的能力,对理论知识认知与实践技能操作要求都很高。以Multisim10.1仿真软件为平台,通过实施一个个完整、有趣的教学项目,讲解与之相关的理论知识和实践操作技能,仿真与实操相结合完成项目任务的各个环节,可极大激发学生学习兴趣,调动学生学习积极性,增强学生的实践操作能力,提高教学效果。本文以“二十四进制计数器的设计与制作”项目为例,介绍基于Multisim10.1的“虚实结合”项目教学法数字电子技术课程中的应用。

  1 项目实施

  项目实施的一般步骤是项目描述与任务分析、知识资讯与任务实施、项目总结评价等。了解项目背景、分析项目任务是项目有序进行的前提,必备的理论知识与实践技能资讯是项目实施的基本保证,知识资讯与任务实施在教学过程中交叉进行,在任务实施中将实践操作与虚拟仿真有效结合,培养学习热情,提升学习效率,项目总结评价是对应知应会知识复习归纳、查漏补缺、过程考核的必备环节。

  1.1 项目描述与任务分析

  二十四进制计数器电路如图1所示,该电路由脉冲信号发生器、计数电路、译码显示电路三部分组成,开始计数时先按复位键,然后开始计数,显示电路在计数脉冲的作用下显示当前状态,当计满24个状态时再循环计数。

  1.2 知识资讯与任务实施

  (1)脉冲信号发生器。通过知识资讯学习脉冲信号产生的相关知识点,该电路的脉冲信号发生器采用555定时器构成的多谐振荡器,这种脉冲信号发生器性能较好,使用方便,功能灵活,只要外接少量元件,即可构成多种脉冲触发源,其电路图及工作波形如图2所示。通过调节电位器RW或改变电容C1的参数可得到不同频率的脉冲信号,以满足电路的需要。

  (2)计数电路与显示电路。通过知识资讯学习计数器的相关知识点,掌握集成计数器的应用方法。该电路选择中规模集成计数器74LS161芯片,74LS161是同步四位二进制可预置数加法计数器,它除了有计数功能外,还具有预置数、保持和异步清零等功能,引脚排布图及逻辑符号如图3所示。

  利用异步级联反馈置数的方法构成二十四进制计数器,反馈环节用到74LS00芯片,显示电路用自带译码器的7段数码管DCD-HEX实现,电路如图4所示。

  (3)整体电路仿真与制作调试。在对单元电路仿真调试的基础上,实现整体电路仿真,整体电路仿真效果如图5所示。通过电路单元仿真与电路整体仿真,使学生对原理、结构、核心芯片的应用方法达到融会贯通,再通过电路实际制作与调试达到实践操作技能的熟练掌握。

  1.3 项目总结评价

  项目总结评价既是对项目涉及知识点的再现与归纳,又是实现过程性考核公正、公开化的必要环节,在这个环节理论知识总结以小组讨论的形式展开,实践技能总结采取以基于Multisim10.1的仿真演示与实物演示相结合的形式进行,这些环节均以学生为主体,老师在这个过程中只起组织引导的作用,最后由老师作点评与考核。

  2 结论

  以Multisim10.1仿真软件为平台的“虚实结合”项目化教学方法的实施,使学生的学习目的更加明确,极大激发了学生学习专业知识的兴趣,同时通过分组实施项目任务与项目总结评价,加强了师生互动,充分调动学生的学习主动性,培养了学生的实践操作技能与团队协作意识,提高了教学效果。

  参考文献

  [1] 刘春兰,钟睿.一体化课程教学改革的探索[J].科教导刊,2014(11).

  [2] 胡涛.电子技术课程教学改革探讨[J].科技视界,2014(16).

  [3] 熊伟,候传教,梁青,等.Mulitisim7电路设计及应用仿真[M].北京:清华大学出版社,2005.

  [4] 林春方.数字电子技术实验实训指导教程[M].安徽:安徽大学出版社,2009.

  摘 要 本文提出在数字电子技术课程教学过程中引入“虚实结合”的项目化教学模式,即以Multisim10.1仿真软件为平台“虚实结合”完成项目任务,培养学生理论实践素养,激发学生的专业知识学习兴趣,提高教学效果。

  关键词 虚实结合 Multisim10.1 教学效果

  中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdks.2016.06.063

  Abstract The actual situation of the project based teaching mode is introduced in the teaching process of digital electronic technology course, namely to Multisim10.1 simulation software as a platform to actual situation completed project tasks, training students theory and practice of literacy, stimulate students' professional knowledge interest in learning, improve teaching effect.

  Key words combination of virtual and real; Multisim10.1; teaching effect

  0 引言

  项目教学法是通过具体项目任务实施,来实现教学活动的一种教学方法,数字电子技术的教学任务是使学生掌握数字电子电路的基本知识、基本理论、基本分析方法和基本实验技能,学会查阅手册和正确选择使用电子元器件,树立理论联系实际的工程观点和提高学生分析和解决问题的能力,对理论知识认知与实践技能操作要求都很高。以Multisim10.1仿真软件为平台,通过实施一个个完整、有趣的教学项目,讲解与之相关的理论知识和实践操作技能,仿真与实操相结合完成项目任务的各个环节,可极大激发学生学习兴趣,调动学生学习积极性,增强学生的实践操作能力,提高教学效果。本文以“二十四进制计数器的设计与制作”项目为例,介绍基于Multisim10.1的“虚实结合”项目教学法数字电子技术课程中的应用。

  1 项目实施

  项目实施的一般步骤是项目描述与任务分析、知识资讯与任务实施、项目总结评价等。了解项目背景、分析项目任务是项目有序进行的前提,必备的理论知识与实践技能资讯是项目实施的基本保证,知识资讯与任务实施在教学过程中交叉进行,在任务实施中将实践操作与虚拟仿真有效结合,培养学习热情,提升学习效率,项目总结评价是对应知应会知识复习归纳、查漏补缺、过程考核的必备环节。

  1.1 项目描述与任务分析

  二十四进制计数器电路如图1所示,该电路由脉冲信号发生器、计数电路、译码显示电路三部分组成,开始计数时先按复位键,然后开始计数,显示电路在计数脉冲的作用下显示当前状态,当计满24个状态时再循环计数。

  1.2 知识资讯与任务实施

  (1)脉冲信号发生器。通过知识资讯学习脉冲信号产生的相关知识点,该电路的脉冲信号发生器采用555定时器构成的多谐振荡器,这种脉冲信号发生器性能较好,使用方便,功能灵活,只要外接少量元件,即可构成多种脉冲触发源,其电路图及工作波形如图2所示。通过调节电位器RW或改变电容C1的参数可得到不同频率的脉冲信号,以满足电路的需要。

  (2)计数电路与显示电路。通过知识资讯学习计数器的相关知识点,掌握集成计数器的应用方法。该电路选择中规模集成计数器74LS161芯片,74LS161是同步四位二进制可预置数加法计数器,它除了有计数功能外,还具有预置数、保持和异步清零等功能,引脚排布图及逻辑符号如图3所示。

  利用异步级联反馈置数的方法构成二十四进制计数器,反馈环节用到74LS00芯片,显示电路用自带译码器的7段数码管DCD-HEX实现,电路如图4所示。

  (3)整体电路仿真与制作调试。在对单元电路仿真调试的基础上,实现整体电路仿真,整体电路仿真效果如图5所示。通过电路单元仿真与电路整体仿真,使学生对原理、结构、核心芯片的应用方法达到融会贯通,再通过电路实际制作与调试达到实践操作技能的熟练掌握。

  1.3 项目总结评价

  项目总结评价既是对项目涉及知识点的再现与归纳,又是实现过程性考核公正、公开化的必要环节,在这个环节理论知识总结以小组讨论的形式展开,实践技能总结采取以基于Multisim10.1的仿真演示与实物演示相结合的形式进行,这些环节均以学生为主体,老师在这个过程中只起组织引导的作用,最后由老师作点评与考核。

  2 结论

  以Multisim10.1仿真软件为平台的“虚实结合”项目化教学方法的实施,使学生的学习目的更加明确,极大激发了学生学习专业知识的兴趣,同时通过分组实施项目任务与项目总结评价,加强了师生互动,充分调动学生的学习主动性,培养了学生的实践操作技能与团队协作意识,提高了教学效果。

  参考文献

  [1] 刘春兰,钟睿.一体化课程教学改革的探索[J].科教导刊,2014(11).

  [2] 胡涛.电子技术课程教学改革探讨[J].科技视界,2014(16).

  [3] 熊伟,候传教,梁青,等.Mulitisim7电路设计及应用仿真[M].北京:清华大学出版社,2005.

  [4] 林春方.数字电子技术实验实训指导教程[M].安徽:安徽大学出版社,2009.


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