数字电子技术课程教学（精选8篇）
摘要：造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才是“卓越工程师教育培养计划”的宗旨，也是当前高校工科学生的培养目标。针对目前“数字电子技术”课程教学中存在的问题，黑龙江科技大学采用了“理论―实验―实训”的教学模式。教学实践表明，该模式可以激发学生的学习兴趣，有利于培养学生的实践能力和创新能力。
关键词：数字电子技术；教学模式；实践能力；创新能力
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）12-0073-02
教育部推出“卓越工程师教育培养计划”，旨在加强课程改革，提高学生实践能力和创新能力。“数字电子技术”课程是电气、自动化、电子信息、通信等专业的重要专业技术基础课，其特点是理论性和实践性均很强，学生能否掌握好该课程直接影响着后续众多专业课的学习。因此提高学生的分析及设计电子电路的能力、实践操作能力和创新能力对于提高整个专业的教学水平有着非常重要的作用。黑龙江科技大学（以下简称“我校”）采取了理论教学、实验教学与实训环节三者相结合的模式，对“数字电子技术”课程进行了一系列有益的改革尝试，提升了教学效果，同时为培养学生就业所需要的实践能力和创新能力奠定了基础。
一、“数字电子技术”课程现状
在传统的教学模式中，教师往往重视知识的理论性，轻视知识的实践性；学生则更加重视考试分数的高低，轻视实践能力的锻炼。在教学过程中，教师是课堂上的主体，而学生是被动的接受者，知识单方向传输，这样的模式难以激发学生的学习热情，更不利于学生创新意识的培养。多媒体技术和计算机技术的发展为教学方法更加多样化提供了条件，许多高等院校已经将多媒体搬进教室。除了讲授法外，其他各种教学方法也应运而生，例如讨论法、演示法、任务驱动法、项目教学法等教学方法因具有独特的优势也越来越受到青睐。与此同时，数字电子技术的飞速发展无疑给“数字电子技术”这门课程的任课老师带来了更大的挑战。超大规模可编程逻辑器件的大范围使用、通过硬件描述语言进行电路系统的设计等等，这些层出不穷的新知识、新技术逐渐使授课内容变得更加分化和复杂，在不断缩减授课学时的前提下，如何将这些知识完整而高效地传授给学生，并且能够进一步提高学生的实践能力和创新能力是应该继续研究的问题。
二、完善理论教学体系，提高课堂教学质量
1.教学内容的调整
根据数字电子技术发展的趋势，对教学内容进行了优化、整合和更新。在我校新编的教材中，删减了对集成门电路内部电路的分析，侧重数字集成电路的逻辑功能和应用，注重学生对实用性的要求。在数字电路的介绍中，采用当前的主流芯片，并且加入了对VHDL硬件描述语言和Quartus II开发软件的介绍，体现了时代性。该教材已被机械工业出版社出版，并被列入普通高等教育“十二五”规划教材。
2.教学方法与教学手段的改革
科学家爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”如果学生对一门课程产生了兴趣，那么就会主动去思考、去求知、去探索，进而可以挖掘学生的潜力，使学生积累扎实的基础知识，同时也有益于学生实践能力和创新能力的培养。为培养学生的学习兴趣，笔者所在教研组对该课程的教学方法和教学手段进行了一系列改革，具体包括如下几个方面：第一，采用多媒体和板书相结合。利用传统板书的优势呈现理论知识的深度，利用多媒体的图文并茂体现知识的广度，合理运用两种教学手段，在有限的课堂时间里既能使学生深刻理解知识的内涵，又能开阔学生的视野。第二，采用多种教学方法相结合。例如，门电路、逻辑代数等基础内容可以采用传统的讲授法；触发器等章节可以采用讨论法；组合逻辑电路、时序逻辑电路和脉冲波形的产生和整形等章节可采用项目教学法、任务驱动法；在课堂上教师应善于用启发和提问的方式引导学生思考，用赞美的语言激发学生的学习兴趣。第三，将仿真技术引入课堂。使用硬件描述语言进行电子电路的设计是当前发展的趋势，我校将Quartus II开发软件引进课堂，用硬件描述语言及顶层原理图设计方式实现对数字电路的仿真，这既让学生加深了对理论知识的理解，同时又让学生掌握了仿真软件的使用方法，为学生今后独立进行电子电路设计奠定了基础。第四，利用网络技术实现多元化教学。我校电子学教研组为“数字电子技术”校级精品课程建立了网站，将教学大纲、教学课件、双语教学、习题解答等内容全部上传到网站，并且具有交流平台，可实现网络答疑，在很大程度上提高了学生学习的积极性。
3.开展电子技术知识竞赛
为激发学生学习电子技术的热情，我校每年举办一次电子技术知识竞赛，内容包括数字电子技术和模拟电子技术两部分。由学完这两门课程的大二学生和大三学生参加，每个班级选送五名同学，最后根据教师评定的成绩，确定获奖的班级及个人。知识竞赛的考核内容更加符合社会实际需要，因此更能展现学生学以致用的能力，使学生在注重期末考试成绩的同时，也注重培养自己理论联系实际的能力，进一步提高了学生学习的主动性和积极性。
三、改革实验教学体系，激发学生学习兴趣
数字电子技术课程具有很强的实践性，在传统的教学体系中，学校通常会先安排学生学习理论知识，然后再安排学生做相应的实验。在实验过程中，学生更多的是按部就班完成实验指导书上的详细步骤而不过多用心思考，与学习理论知识相比，学生做实验敷衍了事的现象较为普遍。传统的实验过程无法培养学生较强的实际动手能力，不利于学生主观能动性的发挥，也不利于学生创新能力的培养。我校的数字电子实验类型分为验证型实验、设计型实验和综合型实验三种，对实验教学进行了如下改革：第一，每个验证型实验均被安排在相对应的理论教学之前，以触发器实验为例，教师要求实验课前学生自行预习，在实验过程中记录触发器实验结果，并在课后总结该数字电路的功能。在下节理论课上，教师鼓励学生根据所做实验结果讨论各个触发器的功能，最后进行总结。这样的教学过程遵循由感性认识上升到理性认识的认知规律，也有利于激发学生的学习兴趣。第二，采取开放式教学，电子技术实验室从每天早上八点半到晚上十点开放，学生可根据每个人的具体情况选择做实验的时间，从而使学生由传统的“被动学习”方式变成了“主动思考”，学习状态得到明显改观。第三，为进一步提高学生实际动手能力，培养学生创新能力及团结协作精神，我校每年举办一次“校大学生电子设计大赛”。竞赛吸引了大批同学踊跃参与电子制作，在同学们体会乐趣、建立信心的同时，也为参加全国大学生电子设计竞赛和黑龙江省电子设计竞赛积累了经验。
四、增加实训教学环节，提升学生综合能力
为了提高学生对实践教学的重视程度，进一步提升学生的综合能力，我校增加了实训教学环节。以电子工程实践教学基地、电子工艺实践教学基地、EDA工程实践教学基地、应用电子工程实践教学基地和FPGA工程实践教学基地为依托，制订了严格的培训和考核制度，分别培养了学生调试电子电路的能力、进行手工焊接和贴片焊接的能力、进行电路原理图设计及印制电路板的版面设计的能力、对复杂电子线路系统（如电视机等）故障分析的能力和在Quartus II软件中运用VHDL语言进行电子电路的设计和仿真的能力，为实现我校制订的“双师型”人才培养目标提供了有力保障。
五、结束语
笔者所在教研组在不断的探索与实践过程中，贯彻了全新的教学改革理念，总结出一整套教学改革方法与措施。通过教学改革，教学质量不断提高，近几年在全国大学生电子设计竞赛和黑龙江省电子设计竞赛比赛中屡创佳绩，获奖率及获奖学生人数均位列黑龙江省前三名，培养学生实践能力和创新能力所取得的成果已初步显现，然而如何进一步提高学生的综合能力需要继续研究和探索。
参考文献：
一、教材内容
当前科学技术发展迅速，特别是电子技术、计算机技术的发展更是日新月异，这对于《数字电子技术》课程的影响很大，例如与数电相关的基本集成电路类型在不断地发展变化，数电课程的内容也在不断扩展和延伸，因此教材内容的改革势在必行。近年来，教材建设的步伐与数字电子技术的迅猛发展形成了强烈的反差，由于旧的内容得不到有效的删减，新的内容又不断补充，内容与学时之间的矛盾日渐突出，而现有的数字电子技术教材又都是以中小规模集成电路的分析和设计为主线，为此有必要从整体结构上作全面的调整。现代逻辑设计要求逻辑清晰，便于修改和测试，而对于逻辑化简的要求则大大降低，同时由于逻辑函数化简软件的出现，也大大减少了手工设计计算的工作量，为此逻辑代数基础知识中的卡诺图化简逻辑函数的方法等，也就只需保留基本知识，不需作为重点来讲授。由于集成电路的大量使用和系列集成元件的出现，对于分立元件门电路、TTL和CMOS与非门等内部电路的分析、同步RS触发器的空翻现象、主从RS触发器的一次变化现象等内容也均可略讲或删除。
二、教学方法
1. 引入式及启发式教学。
教师对一些重要内容能够从器件、电路产生的背景和需求谈起，然后讲清其在系统中的作用，结构的构思方法，适用场合，以及存在的新问题，等等，完全可以使课堂气氛活跃起来，从而激发起学生的学习热情和求知欲，还可以为解决新问题作好铺垫。例如，在讲解触发器这一章时，可以先从触发器构成的一个简单抢答器电路引入，使学生初步了解触发器的功能和作用，唤起他们的好奇心，为正课的讲授作好铺垫。
2. 理论与实验交融式教学。
理论课后常常会安排相应的实验，通过完成实验来帮助学生理解和掌握所学的理论知识。但学生在实验课上很难一听就懂、一看就会，往往会无所适从、无从下手。因此老师不仅要耐心引导，讲究方法与技巧，而且要将理论知识和实验内容有机结合起来;不仅要在授课过程中实时穿插实验课所用器件外部引脚功能及接线方式讲解，而且要在指导实验过程中复述理论知识。两者结合，定会收到良好效果。
3. 多媒体教学。
考虑到课程内容多、涉及面广、学时数少的具体情况，我们可按大纲要求制作适合课堂教学的多媒体课件，把以板书为主的传统教学手段和多媒体教学手段有机地结合起来，这不仅能增加课堂信息量，开阔学生的视野，而且能使教学形式更加生动形象，尤其是那些在课堂上不便或没时间画出的电路图、电路器件等，制作成多媒体课件后，可以集图、文、声、像、动画于一体，充分利用各种感官，加深学生印象，提高学习效率。
4. 网络教学。
数字电子技术课程是电子及相关专业学生的必修课，因此创建网络教学系统，使之与课堂教学互补也是课程改革的重要方面。网络课堂可制造教师与学生、学生与学生之间交互的环境，有效提高教学效率。
三、实践性教学
目前，尽管教师们都或多或少地认识到学生动手能力的重要性，但“理论教学为主，实验教学为辅”的教学原则早已根深蒂固，使实验教学仍旧处在对理论知识的验证上，应用性、综合性实验较少，这与数字电子技术的迅猛发展和高职教育的培养目标存在许多不相适应的地方，因此数字电子技术实验性教学环节的教学方法改革势在必行。
1. 实施科学，合理的考核制度。
科学合理的考核方法对于提高实验教学质量，全面把握学生的学习效果，提高学生的学习积极性、主动性，改进教师的教学方法等都有着重要的意义。为了让学生重视实验课程，注重动手能力锻炼和技能素质的提高，提高实验教学的实效，可以将日常考核、期末操作技能考核和卷面问答相结合，客观地综合测定实验成绩。如果考核时间可以由学生自主决定，由老师实时安排，给学生提供一定宽松自由的空间，这样得到的实验成绩也许更真实，效果更好。
2. 增设仿真实验教学。
长期以来，数字电子技术课程教学都是由理论课教学、课程实验和课程设计等教学环节构成。结合理论教学的进程，合理应用电路仿真，使那些在实验箱上无法搭接或结论与理论分析不相符合的实验通过使用仿真软件在计算机上完成，作为教学的补充，将可以大大增强学生对电路的感性认识。比如说可以将EDA技术引入到课程中，打破传统的教学模式，在多媒体教室使用现代化的教学仪器，应用电子电路自动化设计软件，创造出模拟实验室的环境，在上理论课程时演示实验，使学生容易接受。
3. 强化课程设计环节。
课程设计可由老师负责并全程参与，课题多样，按层次(基本、中等、较高)分配任务，结合电路仿真，使学生在弄清系统的逻辑关系和单元电路的基本功能后，能灵活、方便地实现自己的设计方案，真正使学生有所想即有所得，切实提高设计效率和水平，拓宽其设计思路。
以上几方面是我对高职数字电子技术课程教学所进行的一些探索与实践，取得了一定的成效。须知，应用才是课程的难点，只有加强着重于应用的实践训练，才能克服难点和困难才会克服，也才能有效提高学生分析问题和解决问题的能力。
参考文献
[1]郑鑫, 张晓洁, 蒋志年.“数字电子技术”课程教学改革与实践探讨[J].南宁师范高等专科学校学报, 2008, 25, (4) .
[2]薛延侠, 郑燕.“数字电子技术”课程教学改革的探讨[J].西安邮电学院学报, 2006, 11, (1) .
[3]李克俭, 马兆敏.《数字电子技术》课程教学方法改革研究[J].广西工学院学报, 2005, 16, (6) .
【关键词】数字电子技术；教学改革；教学方法
【中图分类号】TN79—4
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158（2012）10-0242-02
1 前言
《数字电子技术》课程是电类及相关专业的一门核心专业基础课，实践性、应用性都很强。它对于学生进行数字电路装调技能的培养起着举足轻重的作用。学生通过课程标准所规定的全部教学内容的学习，可了解数字电子技术的发展情况，获得一定的数字电子基础知识，熟悉在工程应用中涉及到的常规数字化控制问题，对分析和设计一个实际的数电系统所涉及的技术要点和技术难点有所理解和掌握，通过学习学生能够对电路图进行分析，也可以根据电路图进行焊接和装调。然而事实上采用陈旧的教学内容、传统的教学方法和教学手段，结果不利于实现现代高职教育培养目标的要求。那么根据高职的人才培养目标，对该课程的教学进行重新设计，从该课程教学目标和高职教育教学基本原则的要求出发，从企业工作岗位的要求出发，正确把握教学内容的量与度，将理论教学与实践教学融为一体，积极采用多媒体教学技术，注重现代教学媒体与传统媒体的有机结合，从而激发学生学习的积极性，调动学生学习的主动性和创造性，培养学生分析问题、解决问题的能力，提高该课程的教学质量。
2 课程体系结构和目标
《数字电子技术》课程在电类及相关专业的课程设置中起着承上启下的重要作用。本课程的先行课有《电工技术》，《模拟电子技术》、《电工实训》及《电子技能实训》等，通过这些课程的学习，使学生掌握电路中基本元器件的组成、作用，常见电路的作用及分析方法、常用检测工具使用、数字电子电路装调方法等。本课程的后续课程为专业课，比如《单片机技术》、《PLC技术》、《EDA技术》等。《数字电子技术》课程为后续课程的电路设计与制作打下了理论和实践的基础，同时也培养了学生将技术转化成实际产品的兴趣和能力。
通过与企业技术专家共同研讨电类专业的企业岗位典型工作任务，确立本课程应承担的职业能力培养目标，即知识目标、能力目标、素质目标和情感目标。
3 课程内容的组织安排
由于电类专业工作岗位均要求毕业的学生具备常见电子电路设计安装调试、电子电路主要测试等技能，因此该课程内容应根据专业人才培养目标及毕业生就业岗位要求来进行选取。按照基于工作过程的“学习领域”课程内容为框架，设计项目（或任务）形成课程结构，并通过教学活动的设计融入方法与社会能力的培养。教学过程中淡化器件内部电路的分析，注重集成电路的外部特性和应用的介绍。鉴于此，可以将教学内容划分为四个项目，有效地帮助学生建构数电的基本逻辑，同时各部分进行层次性和实用性分配，由基本知识到实际应用，由简单组合到简单设计，化繁为简，达到最佳的教与学的效果。
在教学过程中我们紧扣实际应用这个环节，强调理解基本概念，明确元器件的用途和使用方法，掌握数字电路的分析和设计方法。教材关于实际应用方面也有一定的体现，但所介绍的例子过于专业化，所以项目系统化时应尽量列举贴近日常生活的应用实例，从这里把学生带入门，在此基础上再往专业领域应用延伸。
4 教学方法及手段
首先，可以采用多种形式组织课堂教学。课堂教学采用板书讲授、课堂讨论、多媒体辅助教学等相结合的形式。针对一些基本原理和基本方法的推导和证明，我仍然延续课堂板书的授课方式，以便学生有时间理解、领会，而对于一些需要形象理解、图示举例以及演示的部分，则采用EDA仿真和多媒体教学的方式，充分利用声音、图像、视频等多种形式进行互动教学，这不仅可以扩展学生的知识面，还可以使复杂的问题形象化，便于学生理解，通过学生自己查找资料，更好的激发学生学习的兴趣。
其次，要注重学生能力的培养。对学生不仅强调动手能力的培养，还要在培养实践能力的同时，加强综合应用能力、系统集成能力、设计能力和创新能力的培养。在实践过程中还可以提升学生团结合作的意识。
5 课程考核方法
为全面考核学生的学习情况，本课程考核成绩采用：过程考核占50％，结果考核占50％。过程考核分以下几个方面，将教学单元1的情况具体列出如表1所示。
针对每一阶段任务完成情况及学习效果的评价和考核的结果，教师在得到相应的反馈之后，可以及时调整教学设计。
结果考核方式有2种，可根据课程安排的学期不同来进行调整和选择。（1）理论知识考试：采用闭卷考试的形式进行。（2）实践知识考试：在选用的10个实训题目中，学生随机抽题，每人操作一台实验设备在规定的时间内操作完成，教师从电路设计、线路连接、技能操作效果、数据处理、操作熟练程度、安全生产等几方面进行考核，最后结合口头提问进行评定成绩。
6 结束语
《数字电子技术》课程教学的改革，其目的在于激发学生的学习积极性、加强学生的操作能力，从而提高学生的学习效果。在今后的课程教学中我们还要继续进行改革和探索，来提高学生综合职业能力和创新能力。
参考文献
[1]邹立颖，苗凤娟，梁红，陈际.数字电子技术课程改革初探.黑龙江科技信息.2011.32
[2]薛延侠，郑燕.“数字电子技术”课程教学改革的探讨[J].西安邮电学院学报.2006.01
电子1412
姓名：孙玮
苏州科技大学 电子与信息工程学院
数字电子技术基础课程设计报告
专业班级：电子1412 学号：14200106214
姓名：孙玮
指导教师：潘欣裕
2016年
07月
03日
苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
电子1412
姓名：孙玮
一、基础部分（共55分，利用下列芯片，构建出具有验证其逻辑或时序功能的系统，实现仿真电路，并附详细参数计算及说明）1.1、基于74138、74148编码、解码系统。（10分）
图1
图2 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
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姓名：孙玮
图1为编码器电路，图2为解码器电路。他们的逻辑转换表如下所示。
图3
图4 74HC148在S=0电路正常的工作状态下，允许I0~ I7当中同时有几个输入端为低电
’’平，即有编码输入信号。I7的优先级最高，I0的优先级最低。当有多个输入时，编码器只
’’’会对优先级最高的进行编码，优先级较低的不会进行编码。当出现Y2、Y1、Y0都为0时，’’’可以用Ys和Yex的不同状态来区分。只有当S为0时。编码器才会工作，不为0 时，编码
’’器不工作，输出均为1。有输入时Ys为1，Yex为0，当使用两片接成16-4编码器时，第一’’片的Ys连到第二片的S。
’’ 74HC138只有当S1=1，且S2=S3=0时才会工作。数据由S1段输入，由A2A1A0来确定输出口，所以S1成为数据输入端，A2A1A0为地址输入端，以反码输出。
将73HC148的输出作为74HC138的地址输入可以实现完整的编码解码电路。’
’
’1.2、基于74161或74160的计数电路。（10分）苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
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图5 图5所示为基于74HC161的计数电路。该电路是由两片74HC161级联实现的256进制计数器。其输入端逻辑电平如下图所示。
图6
’74HC161为十六进制计数器，其从0000到1111计数。RD为0时，74HC161不论其他引
’’脚的接法直接异步置零，当CLK为上升沿时，且RD为1，LD=0是芯片工作在预置数状态，’’同步置数；CLK上升沿，RD=LD=1，芯片处于计数状态，每来一次上升沿，芯片会有一次加一。图中芯片处于计数状态，~LOAD和~CLR接1，ENP与ENT接1，芯片开始正常计数。当数据加到1111时，在RCO处产生进位。此外，通过多个级联可以实现多进制的计数器。
1.3、基于74151数据选择器的功能电路。（10分）
图7所示为基于74151数据选择器的功能电路。图8所示为74151数据选择器的逻辑转换表。74151是八选一的数据选择器，使用ABC输入地址代码，可以选择八个数据中的一个，并在Y输出，~W输出Y的取反值。例如如图中所示，当输入为D0=D1=D2=D4=D5=1，D3=D6=D7=0，A=0，B=C=1，数据选择器选择了D3，所以表现在二极管上是不导通。
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图7
图8 1.4、基于JK触发器的时序电路。（10分）
图9 图9所示为由四个JK触发器构成的十六进制计数电路。其输出波形如下图所示。
图10 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
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由图可见，各触发器驱动方程分别为T0=1 T1=Q0 T2=Q0Q1 T3=Q0Q1Q2。将上式代入T触发器
*’*’’*’（由JK触发器构成）的特性方程可得Q0=Q0Q1=Q0Q1+Q0Q1 Q2=Q0Q1Q2 *’’’Q3=Q0Q1Q2Q3+(Q0Q1Q2)Q3+(Q0Q1Q2)Q3。电路输出方程为C= Q0Q1Q2Q3。其电路状态转换表如下图所示。
图11
1.5、555的信号产生电路、施密特触发电路各一个。（15分）
图12 如图12所示为基于施密特触发器的整波电路。它的功能是将正弦波转化为方波信号。仿真的示波器截图如下图所示。苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
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图13 如图14所示为基于555定时器的多谐振荡电路。其充电周期T1=Ln2*（R1+R2）C2，放电周期T2=Ln2*R1*C2，T=T1+T2。因此，图中电路所产生信号频率为f=1/T=476Hz。测量波形如下图所示。
图14 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
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二、提高部分（40分）
2.1、制作一个时钟电路，具有时、分、秒显示、重置、预置等功能，要求写出必要的设计过程，并画出对应的逻辑图，实现仿真。（15分）计数部分截图如图15所示；置数如图16所示；复位如图17所示。
1、秒钟设计：
秒钟是六十进制，用两片74HC160实现，第一片作为秒，十进制，第二片作为十秒，设置成六进制，并将第一片的进位信号连接到第二片的ENT与ENP；秒位满十进制进位溢出给十秒位计数信号，所以秒位计十次，十秒位计一次，从而实现六十进制。74HC160输出端接数码管读出计数。
2、分钟设计：
原理和秒钟一样，也是采用六十进制。
3、时钟设计：
时钟与之前两个不一样，设置为二十四进制，整体进行置数，当时钟达到24时直接置零，从头开始计数。
4、秒钟与分钟之间的连接：
当秒钟计到59时，会对分钟产生进位。所以用与门将秒位的二进制九和十秒位上的二进制五通过与门连接到分钟的ENT/ENP使得分钟正常计数开始，从而实现秒钟计数六十次，分钟计数一次。
5、分钟与时钟的连接：
原理与秒钟和分钟的连接类似，将秒钟和分钟上的二进制位的59通过一个与门连接到时钟的ENP/ENT，使得时钟得以正常计数，从而实现分钟计数60，时钟计数一次。
6、整体时钟的置零：
将各个位的CLR位引出来和六进制的复位连线经与门之后连接到单刀双掷开关上，CLR是低电平有效，所以当单刀双掷开关接地时，整个时钟电路时置零。
7、整体时钟电路置数：
将每一片的74HC160的输入端连接到一个开关，通过控制开关的连接控制输入1或者0。将所有芯片的Load端引至一个单刀双掷开关，低电平有效，从而实现同时置数。
以上就是设计时钟电路的简要思路。
图15 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
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图16
图17
2.2、用两片四位全加器74283和必要的逻辑门设计一个数制转换电路，实现将输入的两位十进制数转换成二进制数，十进制数的输入采用8421BCD码来表示，要求写出必要的设计过程，并画出对应的逻辑图，实现仿真。（15分）
图18 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
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如图18所示为仿真的截图。其左端输入BCD码10001001，右端LED显示的是01011001，均分别为十进制数89。设计思路：
假设有一个两位十进制数X，其对应的八位BCD码为ABCDEFGH，即ABCD*(10000)BCD +EFGH=(X)10。上式=ABCD*（1000）B+ABCD*（10）B+EFGH，所以二进制为ABCD000+ABCD0 +EFGH=ABCD000+ ABCD0+0EFG0+H。由上式可知，H可以直接输出，其为二进制的最低位。然后我们可以用第一片74283将ABCD与0EFG求和，将得到的结果设为KLMN，进位为O。于是二进制数可以表示为KLMN0+ O00000+ABCD000+H。由此可见，M与N分别为二进制的倒数第三与第二位。而其前四位可由74283将ABCD与OKL相加得到，最终输出七位二进制数。
2.3、自主设计一个具有特定功能，且包含4个以上不同类型芯片的系统，要求写出必要的设计过程，并画出对应的逻辑图，实现仿真。（10分）
本部分我自主设计了一个四位二进制乘法器，其仿真截图如下所示。图中两个输入端分别输入了1011与1101，其乘法运算结果为10001111，与仿真结果相符。
图19 苏州科技大学 电子与信息工程学院 数字电子技术基础课程设计报告
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设计思路：
本次重点内容：
1、组合电路的分析与设计方法。
2、逻辑函数的变换。 教学过程
一、概述
组合逻辑电路：在任何时刻的输出状态只取决于这一时刻的输入状态，而与电路的原来状态无关的电路。
生活中组合电路的实例（电子密码锁，银行取款机等）电路结构：由逻辑门电路组成。
电路特点：没有记忆单元，没有从输出反馈到输入的回路。说明：本节讨论的是SSI电路的分析和设计方法。
二、组合逻辑电路的分析方法
提问：1.描述组合逻辑电路逻辑功能的方法主要有？（逻辑表达式、真值表、卡诺图和逻辑图等。）2.各种表示法之间的相互转换？
组合逻辑电路的分析与设计相当于是各种表示法之间的相互转换。基本分析方法
分析：给定逻辑电路，求逻辑功能。步骤：
1．给定逻辑电路→输出逻辑函数式
一般从输入端向输出端逐级写出各个门输出对其输入的逻辑表达式，从而写出整个逻辑电路的输出对输入变量的逻辑函数式。必要时，可进行化简，求出最简输出逻辑函数式。2．列真值表
将输入变量的状态以自然二进制数顺序的各种取值组合代入输出逻辑函数式，求出相应的输出状态，并填入表中，即得真值表。3．分析逻辑功能
通常通过分析真值表的特点来说明电路的逻辑功能。
二、分析举例
[例3.1] 分析图3.1所示逻辑电路的功能。解：分析步骤
输出逻辑函数表达式（逐级写，并且变成便于写真值表的形式）
（2）列真值表。将A、B、C各种取值组合代入式中，可列出真值表。
（3）逻辑功能分析。
由真值表可看出：在输入A、B、C三个变量中，有奇数个1时，输出Y为1，否则Y为0，因此，图6.2.1所示电路为三位判奇电路，又称为奇校验电路。
［例3.2］分析图3.2所示电路的逻辑功能，并指出该电路设计是否合理。
解：分析步骤
（l）输出逻辑函数表达式
（2）真值表。
（3）逻辑功能分析。由表3.2可看出，图3.2所示电路的A、B、C三个输入中有偶数个1时，输出Y为1，否则Y为0。因此，图6.2.2所示电路为三位判偶电路，又称偶校验电路。
（4）改进：这个电路使用门的数量太多，设计并不合理，可用较少的门电路来实现。变换表达式
可用异或门和同或门实现，电路如图3.3所示。归纳总结：1 各步骤间不一定每步都要，如： 省略化简（本已经成为最简）
由表达式直接概述功能，不一定列真值表。不是每个电路均可用简炼的文字来描述其功能。如Y=AB+CD
三、组合逻辑电路的设计方法
一、基本设计方法
设计：设计要求→逻辑图。步骤（与分析相反）: 1．分析设计要求→列真值表
根据题意设输入变量和输出函数并逻辑赋值，确定它们相互间的关系，然后将输入变量以自然二进制数顺序的各种取值组合排列，列出真值表。2．根据真值表→写出输出逻辑函数表达式 3．对输出逻辑函数进行化简 代数法或卡诺图法
4．根据最简输出逻辑函数式→画逻辑图。
最简与一或表达式、与非表达式、或非表达式、与或非表达式、其它表达式
二、设计举例
1．单输出组合逻辑电路的设计
［例3.3］ 设计一个A、B、C三人表决电路。当表决某个提案时，多数人同意，提案通过，同时A具有否决权。用与非门实现。解：设计步骤（1）真值表
设A、B、C三个人，表决同意用1表示，不同意时用0表示； Y为表决结果，提案通过用1表示，通不过用0表示，同时还应考虑A具有否决权。
（3）画逻辑图，如图3.5所示 2．多输出组合逻辑电路的设计
［例3.4］ 设计一个将余3码变换为8421BCD码的组合逻辑电路。解：设计步骤（1）真值表
输入：余3码，用A3、A2、A1 和A0 表示，输出：8421BCD码，用Y3、Y2、Y1 和Y0 表示。余3码有六个状态不用，不会出现，作任意项处理。（2）卡诺图化简。见教材中图
应画四张卡诺图分别求出Y3、Y2、Y1 和Y0 的最简输出逻辑函数。含有最小项的方格填1，没有最小项的方格填0，任意项的方格填×。由卡诺图可写出 Y0、Y1、Y2 和Y3 的最简逻辑函数
（3）画逻辑图。
一、培养目标
本专业培养德智体等方面全面发展，能应用现代计算机软硬件知识和技能，从事数字媒体制作、图形图像处理、动画设计以及数字媒体技术的高等技术应用性人才。毕业生面向各类企事业单位，能应用计算机技术、数字媒体技术、网络技术、程序设计、数据库等知识和技能，在教育、培训、商业、广告、营销、旅游、网络通信、办公自动化等行业从事数字媒体制作、图形图像处理、动画设计以及数字媒体技术的应用。
职业岗位定位
1、初次岗位定位：网络媒体等企事业单位从事设计制作的操作人员。
2、发展岗位定位：数字媒体创意设计和策划的高级设计人员、高级管理人员。
二、课程结构
数字媒体技术专业职业人培养方案中课程设置的结构分为四大板块：
（一）公民素养课程
涉及受过高等教育的现代公民和现代职业人应具有的必要的政治思想、思维方法、道德、品质、修养、体质、语言、工具等共同性的基础知识、技能与素质所设置的课程为基础课程。
课程有:毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想道德修养与法律基础、计算机文化基础、体育、国防教育与军事训练、形势与政策、卫生健康教育、心理健康教育、创业教育与就业指导。
基础课程总学时：544学时，其中实践教学环节248学时。
（二）专业技术课程
依据职业岗位（群）所要求必须具有的和要形成优势的知识、技术、能力、素质、形象、证书等来设置专业课程。广告设计与制作专业的课程设置和教学内容以岗位（群）应用为目的，以能力为本位，以培养岗位（群）应用技术能力为主线，强化专业核心能力。课程涵盖了职业形象、职业体能、职业英语、职业理论知识、职业技术、职业能力、职业证书、岗位实训等内容。
专业课程分为基础课、技能实训课、岗位实习三大类。
1、基础课：主要是指以理论知识为教学内容的课程，包括：高等数学、大学语文、动画造型基础、计算机网络技术、视听语言、形态构成、数字媒体创新思维、影视美学、人际沟通与礼仪等。
2、技能实训课：主要是指以技能实训为主要教学内容的课程，包括：程序设计、网络流媒体技术、数字媒体制作技术、网页设计与制作、图形图像处理、数字摄影摄像技术、数据库应用技术、数字界面设计、网络程序设计、数字影视三维动画、数字影视合成、网站规划与设计等。
3、岗位实习：主要是指直接面向行业和岗位，让学生从认知、感知到完全适应职业岗位的课程，包括：岗位认知考察、顶岗实习、综合实习、毕业设计(论文)。
专业课程总学时：2033学时，其中实践教学环节1357学时。
（三）职业拓展课程
在专业课程设置的基础上，旨在增强职业发展后劲，拓展专业，提高综合素质，提高竞争优势所设置的课程为拓展课程。
拓展课程分为专业拓展课程、公共拓展课程、必读书籍、考级考证四类。
（四）社会活动课程
由学生通过以活动形式为主要载体的，实施学生自我管理、自我教育、自我服务、自我发展的课程为活动课程。目的在于提高综合素质，重在培养团队合作精神和社会活动能力。
活动课程有：
1、主题班会；
2、社团活动；
3、公益服务；
4、社会实践。
三、专业核心课程
（一）主干课程
1、数字摄影摄像技术。本课程是专业技能实训课，总学时为90学时，第四学期开设。
本课是专业技能实训课。“摄影”部分主要讲授摄影基本原理，摄影的构图、选景与用光；数码相机的工作原理、基本操作；摄影技巧等，为利用摄影语言进行广告摄影的艺术创作打下基础。“摄像”部分重点讲解并要求掌握摄像机构造与原理，光学镜头的艺术表现力，光色与构图，画面运动与组合等基本理论和实
际操作运用；介绍影视光线艺术，画面编辑，影视美术等相关知识。本课程主要培养学生掌握基本的影视摄像技术和影视导演技术。
2、数据库应用技术。本课程是专业技能实训课，总学时为54，第四学期开设。
本课是专业技能实训课，主要培养学生的数据库应用能力，知道数据库系统的基本概念，关系数据库模型、结构化查询语言（SQL）、关系数据库设计理论和数据库设计方法，掌握Access、SQL server关系数据库的建立、更新、查询等数据库操作的方法，熟练掌握SQL语言的应用，并能了解数据库应用系统开发的基本方法。
3、数字媒体制作技术。本课程是专业技能实训课，总学时为72学时，第五学期开设。
本课程是数字媒体技术专业技能实训课程。课程着重从开发和应用角度出发，综合讲述了多媒体信息的基本原理，处理信息的关键技术及其整个多媒体统综合应用。课程主要内容包括：多媒体技术及多媒体信息含义，多媒体计算机的基本组成结构和基本运作方式，多媒体信息数字化技术，包括信息采集、加工处理、存储等，I/O输入输出设备原理及应用，多媒体信息处理工具软件介绍。
（二）优势课程
1、图形图像处理。本课程是专业技能实训课，总学时为72，第三学期开设。本课程是专业技能实训课。课程由浅入深，循序渐进地讲解图像处理软件Photoshop和数字绘画软件Painter的特点、功能、使用方法和技巧。结合计算机图像和平面设计应用实例，让学生熟练掌握较复杂的计算机图像处理方法；结合绘画实例，让学生学会在计算机上进行数字绘画，掌握其灵活多变的数字手绘方式，以达到各种媒介的绘画效果。
2、网页设计制作。本课程是专业技能实训课，总学时为54学时，第三学期开设。
1 调整教学内容, 改进授课方式
近些年来, 随着数字电子技术的发展, 知识更新周期越来越短, 教学内容单一和陈旧的矛盾越来越突出。根据电工电子技术教学要求和各专业的需要, 针对各专业的不同特点, 对教学内容进行调整, 突出专业侧重点。
多年来, 数字电子技术的教学一直是黑板粉笔授课方式, 虽然这种方式思路清晰、较易为学生接受, 但缺点也很突出, 主要表现在学生注意力不集中、兴趣不高。采用多媒体授课可以很好的解决上述问题[1]。多媒体课件将声音、图像、动画等媒体元素相结合, 可以使枯燥的课程更为形象, 增强学生的兴趣, 最大限度地调动学生的积极性。但多媒体授课也具有一定的局限性, 上课过程中发现幻灯片过得太快, 常有前后衔接不上的缺点, 造成学生对于知识点的理解不透彻, 上一个知识点还不理解下一个问题就提出了。造成这种情况是由于教师制作课件技术有限, 现今多数课件以静态文本和图片为主体, 引入动画等媒体要素的课件少之又少。鉴于这种情况, 我们在教学中尽量采取两者相结合的方式, 在讲解推理演算时利用黑板授课, 而对于实践性较强的内容则用多媒体授课。采用多媒体讲授为主黑板讲授为辅的教学方法, 可以充分发挥两种教学手段的优势, 在学时较少的情况下, 将大量教学内容引入其中, 加快了教学进度, 提高了教学质量, 使“教学内容多, 教学课时少”的矛盾得以缓解。
2 采用问题式教学增强学生主观能动性
基于问题式的教学方法, 最初起源于医学院的教学, 后来被推广至商学院等其他学院的教学[2]。它是一种以学生为主导、以问题为导向的教学方法。通过各种形式的训练载体, 对所提炼的现实问题进行分析、研究、判断, 在深化课程知识理解力的基础上, 提高学生的自主学习能力。基于问题式的教学方法以问题的提出为核心, 问题的设计应具有4个特点:
a.提炼有一定挑战性的现实问题, 以问题为导向主动式学习来激发学生学习知识的兴趣, 从而深入理解相关知识点。
b.把理解问题作为学习目标, 收集、提炼与问题相关的信息。
c.学生在探索问题的学习过程中相互沟通、合作、分享不同的视角与观点。
d.教师作为引导者支持、鼓励学生思考并尝试解决问题。
针对问题式教学的特点, 我们应该结合自己学校的实际情况有针对性地采用该种教学方法, 把传统的“知识点讲解型”向“问题导向型”转变, 以提高学生的主观能动性。一般说来, 问题的提出是每堂课的开场白, 起着承上启下的重要作用, 方法有两种:
a.按照自然章节段落引出, 强调要解决的问题和要讲解的重点内容。
b.以问题为主线, 将内容串联起来。比如, 在触发器这章的讲解中, 就可以采用第二种问题提出方式, 在讲完基本RS触发器和同步RS触发器的原理和动作特点后, 提出触发器的直接控制问题没有根本解决、约束条件仍然存在, 并以这两方面为问题的主线, 让学生思考找出解决问题的措施, 最终教师引导总结, 引出即将讲解的内容:主从结构解决直接控制问题, D触发器和JK触发器解决约束问题。再比如, 讲解TTL门电路时, 可以将传输速度和功耗为主线来引出各种改进的门等等。经过多次实践发现, 问题式教学打破了传统教学学生被动接受, 缺乏积极思考、学习兴趣不高等缺陷, 强化了学生对知识的理解, 除为学生提升辨析思维能力提供了实践机会外, 还有助于发现和运用学习资源提高学生的自主学习能力, 为今后职业生涯奠定基础。
3 加大实训环节提高学生实践能力
对于应用型人才的培养, 理论的学习不是目的, 数字电子技术的学习并不是局限在为学生后续专业课学习打好基础, 更重要的是培养学生分析完整系统的能力, 掌握整体系统的设计, 为学生今后走向社会或再深造提供保障[3]。在教学过程中, 加大实训环节是使学生理论联系实际的直接途径, 主要表现在:
a.在教学中将一些实际的电路拿到实验室讲解, 可以在验证其功能的同时穿插该问题的知识点, 比如, 译码显示电路, 集成芯片构成N进制计数器, 移位寄存器等等, 都可以采用边验证边讲解的方式, 使学生身临其境, 加强他们对所学课程的感性认识。
b.验证性实验教学中引入思考性内容, 使学生在掌握基本知识点的同时, 勤思考多练习加深对问题的理解程度。比如, 在讲解时序逻辑电路的设计时, 可以在讲解触发器构成加法计数器的原理和方法之后, 以作业或思考题的形式, 让学生验证如何利用触发器构成减法计数器。
c.开设虚拟电子实验, 使有兴趣的学生课后深入学习。EWB是20世纪90年代初推出的电子电路仿真软件。用户界面友好, 提供了多种数字电子技术元器件模型。利用EWB进行虚拟数字电子技术实验, 为课堂教学提供了很好的补充, 配合教材和辅助教材的内容, 让喜欢这门课的同学, 不进实验室就可以在自己的电脑上调试和设计电路, 大大激发了学生的探究和思维能力。
d.加大课程设计在课程考核中的比重, 加强学生的动手能力。课程设计对于工程实践专业至关重要, 它不仅检验了学生运用所学知识解决问题的能力, 还为以后独立承担科研课题打下了坚实的基础。数字电子技术是一门实用性非常强的工程技术课程, 需要学生学完课程后具有整体设计数字系统的能力, 而这种能力的提高需要平时的训练才可以达到, 课程设计是很好的手段。学生在课程设计过程中, 边学习边研讨, 提高了他们的创新思维能力和团队合作意识, 为今后走向工作岗位提供了坚定的信心。
结束语
数字电子技术的迅速发展, 无疑给教师带来了新的挑战。如何在现有的条件下, 在保证教学内容完整性的同时, 增强学生的动手能力和学习兴趣, 使学生能够很好将所学和所用结合起来, 是今后每一个教师应该思考的问题。
参考文献
[1]曾志辉, 杨晓邦.数字电子技术.课程教学改革探讨[J].新余高专学报, 2007, (3) .
[2]薛延侠, 郑燕.“数字电子技术”课程教学改革的探讨[J].西安邮电学院学报, 2006, (1) .
【关键词】数字印前技术；课程教学；教学创新
印刷工程学科是我国综合科学的重要分支，而数字印前技术是印刷工程学科的基础课程，所以说《数字印前技术》课程教学占据着非常重要的地位。因此，为了更好地促进《数字印前技术》课程教学的发展，必须要促进其课程教学的创新。本文通过简要概述《数字印前技术》课程教学创新的重要性，进而论述了课程教学创新的主要策略。
1 《数字印前技术》课程教学创新的重要性
通过调查和研究得知，目前很多课程的教学方式都无法满足现代人才的培养需求，因此必须要对课程教学进行一定的创新，才能够更好地提高课程的教学效果。所以说，《数字印前技术》课程教学创新非常重要，主要体现在以下几点：
1.1 提高课程的教学效果的有效方法
对于《数字印前技术》课程来讲，对学生的实践能力要求比较高，所以传统的教学方式的缺点更加突出。为了弥补传统教学方式的不足，更好地提高课程的教学效果，必须要对《数字印前技术》的教学进行一定的创新，才能更好地利用教学资源和教学方法，不断促进教师和学生的交流和互动。
1.2 培养学生创新能力的重要前提
对于传统的教学方式来讲，学生一直处于被动学习的地位，因此学生的主动探索精神没有得到提倡，从而影响了学生创新能力的培养。因此，必须要对《数字印前技术》的课程教学进行创新，让学生能够积极主动地学习知识，从实践中培养自身的探索精神，能够大胆假设小心求证，才能成长为社会和企业需要的创新型人才。
2 《数字印前技术》课程教学的创新策略
通过以上的分析和论述可知，《数字印前技术》课程教学的创新具有非常重要的意义，不仅能够更好地提高教学效果，而且对于培养学生的创新能力有着重要的影响。所以，为了更好地提高《数字印前技术》的教学效果，必须要对课程教学进行一定的创新，为此可以参考以下几点：
2.1 不断深化教学内容
对于《数字印前技术》课程来讲，由于教学安排和课时的限制，因此课堂教学内容也是非常有限的，所以为了更好地促进《数字印前技术》教学的创新，必须要不断深化教学内容，为此可以做到以下几点：第一，开设相关的实践课程，对于《数字印前技术》课程来讲，不仅仅需要提高学生的基础理论知识，而且需要提高学生的实践操作能力，所以可以让学生从扫描仪的结构方面入手，使得学生更加深入地了解相关设备的原理，可以将课程的理论知识与实践操作向结合，促进学生更好地掌握《数字印前技术》的教学内容；第二，不断对课程进行扩展，教师在进行课程讲解的过程中，不仅仅需要为学生讲解《数字印前技术》的课程知识，而且还需要让学生掌握良好的学习方法，这样才能够利用课余实现，学习与《数字印前技术》相关的课程内容，能够更好地提高学生的综合素质。
2.2 与其他相关技术紧密结合
对于《数字印前技术》课程来讲，并不是孤立的，它与计算机技术、图像处理技术、图形技术等多种技术具有非常紧密的联系，所以为了更好地促进《数字印前技术》的教学，在对课程教学进行创新的过程中，需要将《数字印前技术》与其他相关技术进行紧密结合，为此可以做到以下几点：第一，开设与《数字印前技术》相关的其他技术课程，同时可以让学生自由选择感兴趣的课程，这样不仅能够让学生学习到其他领域的相关知识，而且为学生将进行课程内容的结合提供了基础，能够更好地促进学生学习《数字印前技术》课程；第二，教师在进行《数字印前技术》课程讲解的过程中，可以指导学生进行其他领域书籍的阅读，为学生推荐相关技术书籍，同时认真解答学生的问题，能够培养学生积极获取知识的能力；第三，学校需要提供相应的资源，在促进《数字印前技术》课程教学的过程中，离不开学校的大力支持，学校需要提供相应的图书资源和学习资源，能够更好地促进《数字印前技术》课程教学的创新。
2.3 建立产学研基地
为了更好地促进《数字印前技术》课程的创新，不仅需要学生学习相关的理论基础知识，而且需要学生将理论知识应用到实践当中，所以高校需要建立产学研基地，为此可以做到以下几点：第一，学校需要根据自身的水平建立相应的产学研基地，不断发挥学校的办学特色，能够通过产学研基地促进学校教学的不断发展；如果学校的资源有限，可以尝试使用校企合作联合办学模式，既能够解决学校人才的就业问题，又能够为企业输送大量的人才；第二，允许学生进入产学研基地进行学习，学生在学习过程中需要同时培养自身的理论知识和实践能力，所以让学生进入产学研基地是对《数字印前技术》课程教学的重要创新，教师可以让学生利用周末或者其他课余时间进入产学研基地培养，既不影响学生的正常上课，又能够培养学生的实践能力；第三，鼓励教师进入产学研基地进行科研或者指导教学，教师不仅仅需要具有一定的理论教学能力，而且需要具有良好的科研能力，才能够更好地在《数字印前技术》教学中发挥自身的优势，在传授学生重要理论知识的同时，也能够对学生的实践能力培养进行指导，从而能够促进学生全面素质的提高。
3 小结
《数字印前技术》是很多学习教学的重要课程，随着素质教育的不断实施，传统的教学方式出现一些问题和不足，因此需要对《数字印前技术》课程教学进行不断地创新。因此，本文通过简要介绍目前《数字印前技术》课程教学创新的重要性，进而提出了促进课程教学的相应策略。相信随着《数字印前技术》课程教学的不断完善和发展，能够更好地促进数字印前技术的发展。
参考文献
[1]王晋.探讨印刷企业对《数字印前技术》教学改革的建议[J].才智，2015（24）.
[2]徐敏，王晓红，许绪萍.关于数字印前技术教学的创新思考[J].出版与印刷， 2008（02）.
作者简介
王晋（1978-），女，内蒙古自治区人。现为内蒙古包头市包头轻工职业技术学院讲师，主要从事印刷技术及色彩管理等研究。
作者单位
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