摘 要：隨著仿真軟件等信息技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)字電路課程抽象的邏輯關(guān)系和概念可以通過具體的形象和操作展現(xiàn)出來，有利于基礎(chǔ)弱的同學(xué)掌握基本的概念和方法，也有利于能力強的同學(xué)通過軟件操作深化理解和培養(yǎng)鉆研探索的精神。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電路；仿真；分層教學(xué)

數(shù)字電路是中職電子和計算機專業(yè)重要基礎(chǔ)課，在教學(xué)中靈活運用仿真等信息技術(shù)手段，既可以為理解抽象概念和邏輯關(guān)系提供直觀的背景，也可以作為實際實驗的輔助工具，提高教學(xué)效果。

一、 把抽象內(nèi)容在課程整合環(huán)境中展開

一些抽象的概念原理在課程整合的背景下展開，容易理解而且能夠理解得更深刻。

以數(shù)字信號的講解為例，可以選擇單片機控制的流水燈仿真電路圖作為切入點。之所以選擇這個表面上看起來似乎對初學(xué)者有難度的電路，是因為這是一個實際的應(yīng)用電路，它包含了電工基礎(chǔ)、模擬電路以及單片機應(yīng)用等方面的知識，在這個大背景下更能理解數(shù)字信號特點。學(xué)生首先對流水燈的表現(xiàn)效果感興趣，讓他們觀察燈的明滅與圖中電壓表讀數(shù)的變化關(guān)系，不難發(fā)現(xiàn)亮的燈對應(yīng)的電壓接近0伏（仿真軟件自動標(biāo)識為藍色），而其他不亮的對應(yīng)電壓接近5伏（仿真軟件自動標(biāo)識為紅色），由此入手，可以順理成章地先復(fù)習(xí)二極管和電工基礎(chǔ)的有關(guān)知識。然后，讓學(xué)生觀察這個電路圖，幾乎所有的點不是紅色就是藍色，測量結(jié)果都是接近5伏或者接近0伏。最后，在仿真圖上調(diào)用示波器測量發(fā)光二極管的電壓波形，數(shù)字信號的概念自然而然就出來了。

這種教法的好處在于，學(xué)生在理解抽象概念時，是在一個具體有趣的案例中，通過形象直觀的展示實現(xiàn)，容易理解問題的實質(zhì)，即使基礎(chǔ)比較弱的同學(xué)也能接受。而對于勤奮好學(xué)的學(xué)生，在整合的環(huán)境中有利于知識的深化，為進一步理解較復(fù)雜的知識作好鋪墊。信息技術(shù)的應(yīng)用為分層教學(xué)提供了條件。

二、 有利于抽象邏輯關(guān)系理解

一般教材是先講與或非邏輯關(guān)系概念，然后真值表，再邏輯門。這樣的教法理論性較強，但有部分學(xué)生覺得抽象而難以理解。使用仿真電路，學(xué)生可以按照先感性，后抽象的思路，通過仿真軟件完成真值表的驗證，強化信號邏輯關(guān)系的認(rèn)識，得到和教材上一致的結(jié)論，形成與、或、非概念，并在此基礎(chǔ)上再通過仿真軟件操作，進一步理解復(fù)合邏輯門和邏輯關(guān)系的表達方法。在整個學(xué)習(xí)過程中，有大量的仿真練習(xí)。老師布置任務(wù)以后，學(xué)生可以自由發(fā)揮。在運用仿真電路幫助分析邏輯功能過程中，對于學(xué)習(xí)比較好的同學(xué)，可以大大提高他們的綜合能力。而對于基礎(chǔ)弱的同學(xué)，通過仿真操作，觀察各種效果，客觀上也能學(xué)到知識，達到分層教學(xué)目的。

在仿真操作時，并不需要學(xué)生在掌握理論知識以后才進行，而是讓學(xué)生帶著疑問進行操作，在操作過程中尋求問題的解決，并在操作后進行歸納深化。

三、 實驗與仿真相輔相成

如果在開始階段進行實物電路的操作，有的學(xué)生往往知識還沒有掌握好，覺得電路太復(fù)雜而做不下去。勉強進行連線，容易出錯，損壞設(shè)備，打擊自信心，影響學(xué)習(xí)效果。針對這種情況，老師可以準(zhǔn)備好一系列由淺入深的仿真電路，讓學(xué)生先仿真再具體實驗，最后實現(xiàn)較復(fù)雜電路的連接。在這個過程中，學(xué)生實際上對有關(guān)的知識進行了一次很好的復(fù)習(xí)。例如在異或門實驗中，可以先對簡單與、或、非門電路進行仿真，根據(jù)仿真結(jié)果，在實際芯片中連接。然后，在仿真中對剛才簡單的與、或、非門電路進行連接。學(xué)生在仿真上連接成功后，實物連線時基本上就不會怎么錯。

對于程度好的同學(xué)，仿真電路還有利于實驗的拓展。上述實驗中，完成了基本實驗后，再進行不同邏輯門之間的相互轉(zhuǎn)換實驗，對初學(xué)者較難。為此，可借助仿真電路幫助啟發(fā)思路和檢驗其結(jié)果是否正確，最后再在具體芯片上實現(xiàn)。仿真實驗和真實實驗相結(jié)合，可以達到事半功倍的效果。

四、 結(jié)論

仿真電路具有靈活方便的特點。教師可以預(yù)先設(shè)計一系列典型電路，然后根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的抽象程度和學(xué)生水平，有針對性地組合搭配。每一堂課的知識點都可以建立在一個精心設(shè)計的實驗電路基礎(chǔ)上。學(xué)生觀察和參與電路的搭配，并在仿真電路中進行和知識點有關(guān)的操作，是一個很好的學(xué)習(xí)方法。仿真電路和真實實驗配合，還提高了實踐教學(xué)的效果。

作者簡介：

陳丁惠，廣東省廣州市信息工程職業(yè)學(xué)校。endprint