劉丹 龔軒濤

摘;要：以CDIO理念為基礎(chǔ)，在數(shù)電電路與設(shè)計中采用實驗箱進課堂，把理論和實驗結(jié)合起來一起上課，加深理解所學內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電路;實驗箱;JK觸發(fā)器

CDIO是由CDIO工程教育國際合作組織于2004年創(chuàng)立的工程教育模式，CDIO即構(gòu)思（Con-ceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate）。構(gòu)思是指確定產(chǎn)品需求、技術(shù)和開發(fā)理念;設(shè)計是指創(chuàng)建系統(tǒng)實施的方法和算法;實現(xiàn)是指完成從設(shè)計到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變過程;運作則是指系統(tǒng)的維護、改造等。CDIO將工程師的產(chǎn)品創(chuàng)新過程 作為教育的背景環(huán)境，一體化統(tǒng)籌制定專業(yè)教學要求和課程體系，采用基于項目、案例的教學方法，協(xié)調(diào)學生的理論知識、工程實踐能力和人際交往能力間的平衡，將工程教育置于一個基于經(jīng)驗學習的連續(xù)的過程之中，較好地解決工程教育中理論知識與實踐能力之間的平衡問題，其模式符合創(chuàng)新型社會對人才培養(yǎng)的要求，是培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才的有效途徑和較好選擇。

一、當前數(shù)電課程形式

數(shù)字電路是計算機科學與技術(shù)專業(yè)和智能科學與技術(shù)專業(yè)的核心專業(yè)課，是一門實踐性很強的一門課程，主要包括基本邏輯電路的原理及功能、組合邏輯電路的分析與設(shè)計，觸發(fā)器的分類及功能、時序邏輯電路的分析與設(shè)計等，通過本課程的學習使學生掌握數(shù)字邏輯和數(shù)字系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識、基本分析方法和設(shè)計方法，培養(yǎng)使用標準邏輯器件的能力，初步了解可編程器件的基礎(chǔ)知識，為深入學習后續(xù)課程和從事數(shù)字技術(shù)實際工作打下良好的基礎(chǔ)。

近幾年來在各類專業(yè)的課程體系中又增加了很多工程實踐類科目，主要是為了培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際和創(chuàng)新精神，提高學生的動手和使用數(shù)字邏輯的能力，增強學生的實踐經(jīng)驗。但是隨著培養(yǎng)方案的變化，總學時在壓縮，那么我們?nèi)绾卫帽容^少的課時將所有知識點的精髓傳授給學生，讓學生真正地學到實用的知識，達到學以致用將是我們教學改革的關(guān)鍵。

二、改革措施

本次改革主要是在課堂中把理論課程和實驗課程結(jié)合起來一起講解，實驗平臺采用綜合的實驗箱，每次講解完一個知識點就讓學生用實驗箱來練習，加深理解和記憶。先做一些驗證性的實驗，然后在這個實驗的基礎(chǔ)上加深難度，讓學生自己設(shè)計并運用所學的知識點來設(shè)計新的實驗。層層遞進，除了簡單的基礎(chǔ)驗證性實驗，還有難度適中的拓展提高實驗和難度較大的綜合性實驗。

以觸發(fā)器知識點為例，首先把理論知識講解透徹，K觸發(fā)器是數(shù)字電路觸發(fā)器中的一種基本電路單元，JK觸發(fā)器具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)功能，在各類集成觸發(fā)器中，JK觸發(fā)器的功能最為齊全，在實際應(yīng)用中，它不僅有很強的通用性，而且能靈活地轉(zhuǎn)換其他類型的觸發(fā)器，由JK觸發(fā)器可以構(gòu)成D觸發(fā)器和T觸發(fā)器。

然后先做一個驗證性的實驗，實驗?zāi)康氖亲寣W生掌握JK觸發(fā)器特性，理解JK觸發(fā)器的設(shè)計過程和工作原理。JK觸發(fā)器和觸發(fā)器中最基本的RS觸發(fā)器結(jié)構(gòu)相似，其區(qū)別在于，RS觸發(fā)器不允許R與S同時為1，而JK觸發(fā)器允許J與K同時為1。當J與K同時變?yōu)?的同時，輸出的值狀態(tài)會反轉(zhuǎn)。也就是說，原來是0的話，變成1;原來是1的話，變成0。 對應(yīng)關(guān)系如表1：

實驗臺是開放的，同學們要想驗證JK觸發(fā)器的特性，先得組建自己設(shè)計的電路圖，那么就需要了解實驗臺上74LS76的引腳定義和JK觸發(fā)器原理。74LS76芯片在計數(shù)器實驗板上設(shè)計出電路圖，然后按照自己設(shè)計的電路圖連接電路，記錄實驗結(jié)果驗證設(shè)計的電路是否滿足JK觸發(fā)器的邏輯功能。這樣子既可以聯(lián)系講過的知識點，又可以鍛煉自己設(shè)計應(yīng)用電路的能力。

三、改革效果

本次數(shù)電 CDIO教改實踐讓同學們樹立了正確的學習目的，培養(yǎng)扎實、認真的科學態(tài)度，掌握了數(shù)字電子技術(shù)領(lǐng)域中基本理論、基本知識和基本分析方法，了解了數(shù)字電路領(lǐng)域中的新理論、新技術(shù)、新知識，也培養(yǎng)了學生理論聯(lián)系實際和創(chuàng)新精神，提高了學生的動手和使用數(shù)字邏輯的能力，增強了學生的實踐經(jīng)驗。

參考文獻

[1]厲威成.CDIO模式的教育理念及其實踐研究[D].成都：四川師范大學，2012.

[2]閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第六版）[M].北京：高等教育出版社，2016.

[3]郭棉，李繼凱.以網(wǎng)絡(luò)為輔的“數(shù)字電子技術(shù)”課程教學改革探索[J].中國電力教育，2013.