網(wǎng)絡(luò)教育數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)改革分析

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網(wǎng)絡(luò)教育是我國非常重要的一種教育形式，針對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)教育中數(shù)字電子技術(shù)課程存在缺少實(shí)驗(yàn)教學(xué)的顯著弊端，提出基于Multisim軟件的教學(xué)改革方式。詳細(xì)總結(jié)了Multisim軟件的使用方法。分析了Multisim軟件在本課程中的具體使用，并以六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器為例進(jìn)行了具體的教學(xué)示范。提出了由平時作業(yè)成績、卷面考試成績、仿真實(shí)驗(yàn)成績、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績共同構(gòu)成的新考核方式。采用Mul-itism軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)錄像教學(xué)可提高教學(xué)效率及學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。自從20世紀(jì)末實(shí)施“中國教育科研網(wǎng)示范工程”以來，網(wǎng)絡(luò)教育開始步入蓬勃發(fā)展時期，并取得了良好的效果。隨著社會知識經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，知識和科技日新月異，網(wǎng)絡(luò)教育在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展中發(fā)揮了不可替代的作用，對推進(jìn)我國科技進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及提高人民整體素質(zhì)做出了較大的貢獻(xiàn)。

一、課程特點(diǎn)與教學(xué)存在的問題

數(shù)字電子技術(shù)課程是電子信息工程、自動化、機(jī)電一體化、電力系統(tǒng)自動化、電氣自動化、計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課，是一門理論與實(shí)踐緊密相結(jié)合的課程。本課程的主要特點(diǎn)是:實(shí)踐性強(qiáng)，系統(tǒng)性強(qiáng)，邏輯思維強(qiáng)。本課程作用與任務(wù)是:通過學(xué)習(xí)數(shù)字系統(tǒng)邏輯分析與設(shè)計(jì)的基本理論和方法，使學(xué)生學(xué)會使用標(biāo)準(zhǔn)的集成電路，掌握典型數(shù)字電路的分析方法以及常用數(shù)字電路的分析和設(shè)計(jì)方法，使其逐步具備獨(dú)立分析與設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯電路的能力。當(dāng)前，該課程在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中采用視頻錄像教學(xué)方式，存在的主要問題是缺少實(shí)驗(yàn)教學(xué)，考核方式只有理論部分，缺少實(shí)驗(yàn)評價。

二、基于Mulitism軟件的教學(xué)方法改革

(一)Mulitism軟件簡介

Mulitism是美國國家儀器公司推出的電路原理設(shè)計(jì)、電路功能測試的虛擬仿真軟件，是早期的ElectronicWork-bench(EWB)的升級換代的產(chǎn)品。Mulitism元器件庫包含了數(shù)千種電路元器件供仿真實(shí)驗(yàn)選用，虛擬測試儀器儀表種類齊全。該軟件特色體現(xiàn)在它將各種虛擬儀表非常逼真地與電路原理圖放置在同一操作界面上進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)和波形的測試，以圖形化的方式消除了傳統(tǒng)電路仿真的復(fù)雜性，它具有詳細(xì)的電路分析功能，可以設(shè)計(jì)、測試和演示各種電子電路。

(二)Mulitism在教學(xué)中的具體使用

數(shù)字電子技術(shù)的知識點(diǎn)可劃分為兩大類，即組合邏輯電路和時序邏輯電路。在組合邏輯的教學(xué)中，以邏輯代數(shù)、基本邏輯門、邏輯函數(shù)、基本邏輯電路為基礎(chǔ);在基本邏輯門視頻錄像教學(xué)中傳統(tǒng)的教學(xué)方法采用真值表進(jìn)行講解，而采用Mulitism可通過邏輯門、開關(guān)、LED顯示器進(jìn)行直觀實(shí)驗(yàn)式教學(xué);在邏輯函數(shù)視頻錄像教學(xué)中重點(diǎn)講解公式化簡、卡若圖化簡，規(guī)則繁瑣通常需6個左右課時進(jìn)行講解，而采用Mulitism可利用其邏輯函數(shù)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)真值表、邏輯函數(shù)、邏輯電路、邏輯表達(dá)式化簡相互之間轉(zhuǎn)換，因此可大大減少課時。組合邏輯的常用邏輯功能芯片教學(xué)中，需掌握編碼器、譯碼器、譯碼顯示器、數(shù)據(jù)選擇器、加法器、比較器，在時序邏輯的教學(xué)中觸發(fā)器、寄存器、計(jì)數(shù)器是重點(diǎn)，也是本門課程的難點(diǎn)，這些知識點(diǎn)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，在視頻錄像教學(xué)中只能理論講解，而采用Mulitism可實(shí)現(xiàn)實(shí)踐式教學(xué)，可幫助學(xué)生更好的理解，同時又可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，繼而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。

(三)Mulitism在具體知識點(diǎn)上的教學(xué)示例

以六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器為例進(jìn)行Mulitism教學(xué)示例。六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的講解分為三個步驟進(jìn)行教學(xué)。

1.在PPT中介紹

Mulitism中典型的計(jì)數(shù)器芯片74LS161N，74是個系列名，LS是低功耗，161是型號，N表示民用產(chǎn)品。它是一塊四位二進(jìn)制數(shù)計(jì)數(shù)器，可用一塊74LS161N設(shè)計(jì)成十六進(jìn)制以內(nèi)的任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器，用多塊74LS161N級聯(lián)可設(shè)計(jì)出任意進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。

2.在PPT中講解

74LS161N芯片的清零、計(jì)數(shù)、保持、同步預(yù)置數(shù)四種功能，結(jié)合Mulitism仿真進(jìn)行教學(xué)。在Mulitism仿真中教學(xué)能讓學(xué)生直觀接受，達(dá)到一邊理論教學(xué)、一邊實(shí)驗(yàn)示范的直觀學(xué)習(xí)效果，有利于提高教師的教學(xué)效率、學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。課后學(xué)生可在自己的電腦上進(jìn)行反復(fù)仿真實(shí)驗(yàn)。

三、課程考核方式改革

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)教育中大多采用平時作業(yè)加卷面考試的考核方式，此種方式存在的顯著弊端是只有理論考核，與本門課程的宗旨和特點(diǎn)是相違背的?；贛ulitism的教學(xué)方式可以增加實(shí)驗(yàn)考核，為此提出網(wǎng)絡(luò)教育中數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)新的考核方式，即總成績由平時作業(yè)成績、卷面考試成績、仿真實(shí)驗(yàn)成績、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績共同構(gòu)成。數(shù)字電子技術(shù)是一門非常重要的基礎(chǔ)課程，是單片機(jī)技術(shù)、微機(jī)原理、嵌入式系統(tǒng)、PLC等后續(xù)相關(guān)課程學(xué)習(xí)的必要基礎(chǔ)。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)教育中數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量急需提高，以往的教學(xué)方式和考核方式存在顯著弊端，本文探索了Mulitism軟件應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)錄像教學(xué)，很好地解決了網(wǎng)絡(luò)教育中數(shù)字電子技術(shù)課程缺乏實(shí)驗(yàn)教學(xué)的顯著問題。

作者：鄒志勇 許麗佳 單位：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院