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数字电子技术基础论文范文

数字电子技术基础论文

数字电子技术基础论文范文第1篇

关键词:数字电子电路,EDA技术,应用探究

在数字电子电路这门课程学习的过程中,理论知识的学习固然重要,但是相应的实验技能也是必备的。在学好理论知识的基础上,可以从实验方面出发,更透彻的学习这门课程。在实验的过程中,传统的实验就是通过导线把各种实际的实验器材连接在一起,主要在实验的过程中,通过实验的结果,更好的理解实验原理,从而有助于理论知识的学习。随着科学技术的不断发展,有了EDA这项技术。EDA技术就以计算机为载体,承载着各种模拟的软件,然后通过在相应软件的操作界面上进行软件的连接以及操作,这样大大方便了学生的实验,而且还能从一定程度上节省实验器材的经费,总之,这样的做法有很多的好处。本文将重点讨论关于数字电子电路设计之中EDA技术的应用探究。

1关于数字电子电路设计之中EDA技术的应用探究

1.1数字电子电路的概述

在我国职业教育体系中,与电子技术相关的专业中都设置到相关的专业基础课程,比如说模拟电子技术、数字电子技术基础等课程,其中数学电子基础这门课程还是比较重要的。在数字电子技术这门课程中,主要讲述一些逻辑关系,以及以逻辑关系为基础的各种门电路,除此之外就是各种组合而成的逻辑电路,其中包括TTL逻辑门电路,CMOS逻辑门电路等等,这些逻辑电路都是与生活息息相关的。在平时的生活中也会用到很多,比如说家里的开关,现在很多家中都会安装两个开关,当进门的时候在门口开灯,睡觉时在卧室关灯,这个就是是使用了最简单的逻辑电路。逻辑电路的使用方便了人们的生活。

1.2数字电子电路与EDA技术

数字电子电路技术这门课程在学习的过程中,除了要学好基础的理论知识,更重要的是在学好理论知识的基础上,要提高动手实验的能力,因为现在社会需要的是实践性的人才,正如在教育大会中指出,要平衡教育人才的培养,并且要重视实践性人才的培养。要培养实践性的人才,首先要做的就是对他们基础的动手能力进行培养,要如何培养才是要思考的问题。那就是从实验做起,实验技术随着科学的不断发展也在不断进步,如今已经有了比较成熟的EDA实验技术,这项技术就是让学生在虚拟的软件中模仿实物进行一定的实验训练。在数字电子技术中使用EDA这一项技术大大方便了教学,而且同时也能有效的提高学生对理论知识的理解。

1.3数字电子技术未来发展前景

目前我国的电子技术方面还是有一定的欠缺的,而且我国的市场这么大,所以要努力发展属于我国自己的电子信息技术。而且电子信息技术是一个非常核心的力量,只有掌握了这样的核心力量,才能让我国的电子技术发展的更好。通过电子信息技术,可以成为击垮一个国家的秘密武器,所以努力发展自己国家的核心技术力量,并且还要不断的更新,这样才能在未来的世界中变得强大。所以,电子信息技术的发展趋势良好,而且发展空间也足够大。

2数字电子电路设计之中EDA技术应用的作用

2.1有助于更好的学习理论知识

在数字电子电路这门课程的学习过程中,都是一些枯燥无味的理论知识,这样容易造成学生在学习过程中的疲劳,而且会造成课堂效率大大降低的不良影响。数字电子技术是一门纯粹的理论知识,而且都是一些我们不熟悉的电路方面的内容,所以在单单的讲解理论知识的时候,学生们不容易想象到他的具体的实物,这样就对学习造成了很大的困扰。但是通过借助EDA技术在数字电子信息技术的学习过程中,会对学生的学习有很大的帮助。在学习了抽象的理论知识之后,通过在EDA技术上进行模拟,这样就比较容易理解理论知识。这样的做法对学习理论知识都很大的帮助,不仅能提高学生的学习效率,而且还能培养实践性的人才。

2.2通过学习EDA技术,不断创新

在数字电子信息技术的学习过程中,通过借助EDA技术,可以培养学生的动手能力。在实验的时候,学生一般都是通过对课本上已有的知识进行模拟,学习。但是实验就是创造的过程,有很多伟大的发明就是在实验的过程中发现的。在学生进行实验的过程中,不断对实验结果进行调试的过程中,有可能就会发现新的成果。所以可以通过借助EDA技术在数字电子信息技术中,让学生在不断实验的过程中,碰撞出科学的火花,不断的创新,壮大我国的电子科学技术。所以说要大量的运用EDA技术在数字电子电路的学习中,这样可能某个时刻就会对我国的科学作出贡献。

2.3更好的适应于未来的社会

现阶段我国的科学技术不断发展,日新月异,尽管如此我国的科学技术与世界还有一段差距,所以说还是要不断发展科学技术,尤其是电子科学技术,因为现在的社会已经是非常现代化的电子信息社会了,未来的社会更是电子信息的社会,任何事情都离不开电子技术。所以在目前这个阶段要大力发展电子信息技术并且掌握基本的电子信息技术的使用方法,这样才能在将来的社会中立足。所以在目前的学习中不断使用实用性的EDA软件的过程也是在不断适应现代社会的过程。

3结束语

本文中,通过讲述数字电子电路,数字电子电路与EDA技术以及数字电子技术在未来的发展前景这三点来阐述了关于数字电子电路设计之中EDA技术的应用探究。数字电路是一门贴近生活的比较基础的课程理论,它的成果运用于人们的生活中大大方便了人们的生活。相信通过使用EDA技术在数字电子电路设计之中,一定会使数字电子技术发展的更好,同时也会促进EDA技术不断成熟。

参考文献

[1]关于数字电子电路设计之中EDA技术的应用探究;陈惠娟;《电子制作》;2015年23期

[2]CGP函数建模在天线设计中的应用;于章意曾三友;中国地质大学;2013年

数字电子技术基础论文范文第2篇

关键词: 数字电子技术 教材改革 工程应用

1.引言

《数字电子技术》是高等学校通信工程、电子信息工程、自动化、电气工程及自动化等专业的重要专业基础课程[1]。随着数字电子技术、数字系统的高速发展,以FPGA (Field Programmable Gate Array)和CPLD(Complex Programmable Logic Device)为代表的大规模可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)的广泛应用,使传统“板上数字系统”被“片上数字系统”替代[2]。为适应数字电子技术的发展趋势,对传统《数字电子技术》教材内容进行了改革,在教材内容的安排和例题选用上,立足于应用型人才培养,以现代信息技术为依托,注重理论联系实际,取得较好的应用效果。

2.教材改革的基本思路

随着数字电子技术的快速发展,如何处理数字电子技术的经典内容与现代内容、传统分析设计方法与现代分析设计方法之间的关系,是教材内容改革的重点。教材以“基础知识器件原理器件应用器件仿真系统构建系统仿真”为主线,构建数字系统的知识框架。在教材内容组织上,将数字电子技术和数字系统有关知识融为一体,系统介绍数字电子技术与数字系统的基本分析方法和设计方法;在教材内容编写上,以培养学生的应用能力和实践能力为目的,采用案例式或项目式编写思路,将理论知识和实际应用相结合,把突出知识的应用性和实践性作为主要方向,做到理论和实践并重,既强调理论基础,又突出应用性。对于集成电路注重逻辑功能和使用方法介绍,增加EDA (Electronic Design Automation)技术基础知识[3],利用Multisim 软件对部分电路进行功能仿真,并介绍VHDL语言、QuartusⅡ软件的基本使用方法,利用VHDL语言设计部分数字电路,利用QuartusⅡ软件进行仿真分析,适应现代电子技术飞速发展和应用的需要。

3.教材的主要特点

3.1 教材内容组织

按照教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导委员会对《数字电子技术基础》课程教学的基本要求,对《数字电子技术》教材内容进行重新组织,将教材内容分为十章[4]。第一章介绍逻辑代数的基础知识,主要包括各种数制、常用的编码规则、逻辑代数的基本定理、逻辑函数的表示方法和化简方法等。第二章介绍EDA技术的基础知识,包括Multisim、VHDL语言、QuartusⅡ的基础知识。第三章介绍分立门电路、集成门电路和可编程逻辑器件的特点,并介绍利用VHDL语言设计门电路的方法。第四章首先介绍组合逻辑电路的基础知识,然后讲解组合逻辑电路的应用,最后利用Multisim对组合逻辑电路进行功能仿真和设计分析,并介绍组合逻辑电路的VHDL语言设计方法。第五章介绍各种触发器的功能和应用,并利用Multisim对触发器进行功能仿真,介绍触发器的VHDL语言设计方法。第六章介绍时序逻辑电路的分析方法和设计方法,介绍常用时序逻辑电路的功能和应用,并分别利用VHDL语言和Multisim进行功能描述和仿真。第七章介绍脉冲波形的产生与整形电路,重点介绍集成电路的应用。第八章介绍半导体存储器的特点和应用。第九章介绍A/D转换和D/A转换的工作原理和主要技术指标,对集成DAC和ADC的基础知识及应用进行简单介绍,并利用Multisim对基本转换电路进行功能仿真。第十章介绍数字系统设计的基本流程,通过3个实例介绍数字系统的不同设计方法。

3.2强调基础理论

随着数字电子技术的发展,数字电子技术已逐渐渗透到各个行业,《数字电子技术》课程作为高校电类专业的基础课程,是学生走向数字化时代的第一门课程,也是某些高校相关专业的考研课程,其重要性不言而喻。教材编写强调《数字电子技术》基础知识的系统性、完整性,将逻辑代数基础、组合逻辑电路分析与设计、时序逻辑电路的分析与设计等基础知识作为教材核心内容,并结合部分高校相关专业《数字电子技术》研究生考试大纲的要求,增加部分教学内容。例如,在第六章“时序逻辑电路”中增加利用观察法和隐含表法进行状态化简的内容,使学生能够更容易掌握时序逻辑电路的传统设计方法。

在教材内容编排上,反复训练基础理论知识,使学生更好地学习并掌握基础理论知识,为进一步学习打下坚实的基础。例如,第四章“组合逻辑电路”首先介绍组合逻辑电路的分析方法和设计方法,然后介绍常用集成组合逻辑电路的原理和应用,其中译码器、数值比较器按照组合逻辑电路的分析方法进行阐述,编码器、数据选择器、加法器按照组合逻辑电路的设计方法阐述,使教材内容循序渐进、深入浅出,适用于学生自学,有利于培养学生自主学习能力。

3.3突出实践应用

在教材编写过程中,注重学生对知识应用能力培养的需要,强调具体操作过程中学习理论基础,将知识应用能力培养贯穿整本教材,突出教材知识的实践应用性。在介绍集成电路时,删除集成电路内部电路的分析,强调集成电路的逻辑功能和使用方法[5],例如,介绍555定时器时,在简单介绍555定时器的电路结构和工作原理的基础上,以“触摸式定时控制开关电路”、“双音门铃电路”等应用电路介绍555定时器的使用方法。

在第九章“数/模和模/数转换器”中,以DAC0808、DAC 0832、AD7543为例介绍常用集成数/模转换器的工作原理和使用方法,并分别给出DAC0832、AD7543与单片机AT89C51的接口电路,既加强与后续课程单片机、微机原理等的联系[6],又突出教材内容的应用性。

3.4增加EDA技术知识

EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,是从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。教材第二章EDA技术基础知识介绍了Multisim和QuartusⅡ两种EDA工具的操作界面和使用方法,并介绍了VHDL语言的基本结构、数据对象、数据结构、操作符和基本语句结构,使学生借助EDA工具进行电路分析和设计。教材给出了74LS138、74LS153、74LS194、74LS160等常用集成电路的Multisim仿真电路和VHDL描述方法,并在第十章“数字系统设计”中,以“计数报警器”、“简易交通灯控制器”、“函数信号发生器”为例,结合Multisim和QuartusⅡ软件,详细介绍简单数字系统的设计过程,丰富教材内容。

4.结语

《数字电子技术》教材改革是一项长期工程,随着数字电子技术的发展,必将对教材内容产生深刻影响。本教材于2012年10月由北京大学出版社作为“21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材”出版,2013年12月被评为河南省“十二五”普通高等教育规划教材。教材经过3年多的使用,得到了广大师生的关注,收集了各方面建议和意见。为了更好地适应现代数字电子技术的发展和应用,需要对教材内容进行进一步改革。

参考文献:

[1]陆冰,魏芸,闾燕,等.“数字电子技术”课程教学改革的实践[J].电气电子教学学,2013,35(4):46-47.

[2]宁改娣,杜亚利.教材:《数字电子技术》教材改革探索[J].教育教学论坛,2012(8):98-99.

[3]黎艺华,谢兰清.高职数字电子技术项目课程教材建设探索[J].教育与职业,2011(15):131-132.

[4]秦长海,张天鹏,翟亚芳.数字电子技术[M].北京大学出版社,2012.

数字电子技术基础论文范文第3篇

关键词:数字电子技术;教材改革;工程应用

1.引言

《数字电子技术》是高等学校通信工程、电子信息工程、自动化、电气工程及自动化等专业的重要专业基础课程[1]。随着数字电子技术、数字系统的高速发展,以FPGA(FieldPro-grammableGateArray)和CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)为代表的大规模可编程逻辑器件(ProgrammableLogicDevice,PLD)的广泛应用,使传统“板上数字系统”被“片上数字系统”替代[2]。为适应数字电子技术的发展趋势,对传统《数字电子技术》教材内容进行了改革,在教材内容的安排和例题选用上,立足于应用型人才培养,以现代信息技术为依托,注重理论联系实际,取得较好的应用效果。

2.教材改革的基本思路

随着数字电子技术的快速发展,如何处理数字电子技术的经典内容与现代内容、传统分析设计方法与现代分析设计方法之间的关系,是教材内容改革的重点。教材以“基础知识器件原理器件应用器件仿真系统构建系统仿真”为主线,构建数字系统的知识框架。在教材内容组织上,将数字电子技术和数字系统有关知识融为一体,系统介绍数字电子技术与数字系统的基本分析方法和设计方法;在教材内容编写上,以培养学生的应用能力和实践能力为目的,采用案例式或项目式编写思路,将理论知识和实际应用相结合,把突出知识的应用性和实践性作为主要方向,做到理论和实践并重,既强调理论基础,又突出应用性。对于集成电路注重逻辑功能和使用方法介绍,增加EDA(ElectronicDesignAutomation)技术基础知识[3],利用Multisim软件对部分电路进行功能仿真,并介绍VHDL语言、QuartusⅡ软件的基本使用方法,利用VHDL语言设计部分数字电路,利用QuartusⅡ软件进行仿真分析,适应现代电子技术飞速发展和应用的需要。

3.教材的主要特点

3.1教材内容组织

按照教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导委员会对《数字电子技术基础》课程教学的基本要求,对《数字电子技术》教材内容进行重新组织,将教材内容分为十章[4]。第一章介绍逻辑代数的基础知识,主要包括各种数制、常用的编码规则、逻辑代数的基本定理、逻辑函数的表示方法和化简方法等。第二章介绍EDA技术的基础知识,包括Multisim、VHDL语言、QuartusⅡ的基础知识。第三章介绍分立门电路、集成门电路和可编程逻辑器件的特点,并介绍利用VHDL语言设计门电路的方法。第四章首先介绍组合逻辑电路的基础知识,然后讲解组合逻辑电路的应用,最后利用Multi-sim对组合逻辑电路进行功能仿真和设计分析,并介绍组合逻辑电路的VHDL语言设计方法。第五章介绍各种触发器的功能和应用,并利用Multisim对触发器进行功能仿真,介绍触发器的VHDL语言设计方法。第六章介绍时序逻辑电路的分析方法和设计方法,介绍常用时序逻辑电路的功能和应用,并分别利用VHDL语言和Multisim进行功能描述和仿真。第七章介绍脉冲波形的产生与整形电路,重点介绍集成电路的应用。第八章介绍半导体存储器的特点和应用。第九章介绍A/D转换和D/A转换的工作原理和主要技术指标,对集成DAC和ADC的基础知识及应用进行简单介绍,并利用Multisim对基本转换电路进行功能仿真。第十章介绍数字系统设计的基本流程,通过3个实例介绍数字系统的不同设计方法。

3.2强调基础理论

随着数字电子技术的发展,数字电子技术已逐渐渗透到各个行业,《数字电子技术》课程作为高校电类专业的基础课程,是学生走向数字化时代的第一门课程,也是某些高校相关专业的考研课程,其重要性不言而喻。教材编写强调《数字电子技术》基础知识的系统性、完整性,将逻辑代数基础、组合逻辑电路分析与设计、时序逻辑电路的分析与设计等基础知识作为教材核心内容,并结合部分高校相关专业《数字电子技术》研究生考试大纲的要求,增加部分教学内容。例如,在第六章“时序逻辑电路”中增加利用观察法和隐含表法进行状态化简的内容,使学生能够更容易掌握时序逻辑电路的传统设计方法。在教材内容编排上,反复训练基础理论知识,使学生更好地学习并掌握基础理论知识,为进一步学习打下坚实的基础。例如,第四章“组合逻辑电路”首先介绍组合逻辑电路的分析方法和设计方法,然后介绍常用集成组合逻辑电路的原理和应用,其中译码器、数值比较器按照组合逻辑电路的分析方法进行阐述,编码器、数据选择器、加法器按照组合逻辑电路的设计方法阐述,使教材内容循序渐进、深入浅出,适用于学生自学,有利于培养学生自主学习能力。

3.3突出实践应用

在教材编写过程中,注重学生对知识应用能力培养的需要,强调具体操作过程中学习理论基础,将知识应用能力培养贯穿整本教材,突出教材知识的实践应用性。在介绍集成电路时,删除集成电路内部电路的分析,强调集成电路的逻辑功能和使用方法[5],例如,介绍555定时器时,在简单介绍555定时器的电路结构和工作原理的基础上,以“触摸式定时控制开关电路”、“双音门铃电路”等应用电路介绍555定时器的使用方法。在第九章“数/模和模/数转换器”中,以DAC0808、DAC0832、AD7543为例介绍常用集成数/模转换器的工作原理和使用方法,并分别给出DAC0832、AD7543与单片机AT89C51的接口电路,既加强与后续课程单片机、微机原理等的联系[6],又突出教材内容的应用性。

3.4增加EDA技术知识

EDA是电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation)的缩写,是从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。教材第二章EDA技术基础知识介绍了Multisim和QuartusⅡ两种EDA工具的操作界面和使用方法,并介绍了VHDL语言的基本结构、数据对象、数据结构、操作符和基本语句结构,使学生借助EDA工具进行电路分析和设计。教材给出了74LS138、74LS153、74LS194、74LS160等常用集成电路的Multisim仿真电路和VHDL描述方法,并在第十章“数字系统设计”中,以“计数报警器”、“简易交通灯控制器”、“函数信号发生器”为例,结合Multisim和QuartusⅡ软件,详细介绍简单数字系统的设计过程,丰富教材内容。

4.结语

《数字电子技术》教材改革是一项长期工程,随着数字电子技术的发展,必将对教材内容产生深刻影响。本教材于2012年10月由北京大学出版社作为“21世纪全国本科院校电气信息类创新型应用人才培养规划教材”出版,2013年12月被评为河南省“十二五”普通高等教育规划教材。教材经过3年多的使用,得到了广大师生的关注,收集了各方面建议和意见。为了更好地适应现代数字电子技术的发展和应用,需要对教材内容进行进一步改革。

参考文献:

[1]陆冰,魏芸,闾燕,等.“数字电子技术”课程教学改革的实践[J].电气电子教学学,2013,35(4):46-47.

[2]宁改娣,杜亚利.教材:《数字电子技术》教材改革探索[J].教育教学论坛,2012(8):98-99.

[3]黎艺华,谢兰清.高职数字电子技术项目课程教材建设探索[J].教育与职业,2011(15):131-132.

[4]秦长海,张天鹏,翟亚芳.数字电子技术[M].北京大学出版社,2012.

[5]王国新,张桂凤,宋婀娜.“数字电子技术”课程教学改革探究[J].中国电力教育,2014(12):73-74.

数字电子技术基础论文范文第4篇

关键词: 电子技术 课程体系 融合

电子技术课程体系中包括了模拟电子、数字电子、电子系统仿真、CAD、硬件描述语言、课程设计、实验等课程,其中模拟电子技术和数字电子技术为专业基础课,侧重知识的系统性和理论分析,而电子系统仿真、CAD、硬件描述语言等课程为专业应用工具课程,是将理论转化为实践的桥梁,侧重于实际操作和应用,其中的EDA技术已经成为数字系统设计的必备技术,也是当今技术领域的前沿技术[1]。所以整个电子技术课程体系是相互融合和促进的,课程和课程之间有着非常密切的联系,但在教学实践中,还不能有效地将其很好地融合在一起,传统的模拟电子和数字电子教学实践只注重理论教学,课堂内容单调,学生学完之后并没有掌握解决实际问题所需的方法和能力。而在学习电子系统仿真、CAD、硬件描述语言等课程时,需要用到先前学过的数字电子和模拟电子的知识时,学生往往又倍感生疏,致使教学效果不好。这种割裂式的教学模式极大地浪费了教学资源,致使学生在学习过程中思维连贯性差,不能建立电子技术知识体系,思路狭窄。

我在多年的教学实践的基础上,结合教学实际,提出一种全新的教学模式,即把电子技术的理论教学、实验、课程设计、仿真、CAD、EDA、硬件描述语言等充分融合,课程的学习互相穿插和渗透,从而把孤立的课程形成一个教学体系,在教学实践中充分实现。同时在电子技术的基础上结合当今技术领域先进的知识和发展趋势,对学生进行新技术的引导,使学生在掌握好基础的同时,以最快的方式跟踪时展。

一、学科融合的基本思路

1.在模拟电子技术的教学过程中融合CAD和系统仿真技术。

在模拟电子的教学中,充分利用仿真软件能直观得到结果的优势,把理论教学与仿真有效结合,利用波形分析讲解电路功能是经常使用的一种方法。但是,传统的讲解只是在黑板上或者在投影屏幕上进行理论分析,学生看不到更直观的图像和结论,如果在课堂上结合Protel或EWB中的仿真功能,在课堂上讲解波形分析的同时,又给学生介绍仿真的概念和仿真工具的应用。这样一方面可以使学生掌握理论知识,另一方面可以使学生掌握一种仿真工具,在以后的课程设计或者是课外电子制作中加以应用,能大大地提高学生的学习兴趣和分析问题的能力。

2.在数字电子技术中融合EDA技术。

数字电子相对于模拟电子发展的空间较大,速度也很快,在教学中应大胆抛弃过时的技术和知识,采用“案例法”进行教学。在此基础上,应最大限度地在课堂上结合相关课程的新知识和新技术。特别是在有关数字电路的设计章节,我们可以在课堂讲解中结合利用最新的EDA技术、硬件描述语言,以MAX+PlusⅡ或Quartus[1]软件为载体进行数字电路的设计、仿真。

3.以上提到的在教学课堂中的应用的各种技术,并不需要我们占用大量的课时对其进行讲解,它们是为模拟电子和数字电子课程服务的。我们利用它们来获得我们需要的波形或者结论,在这个过程中潜移默化地使学生了解这些技术,拓宽视野。

4.鼓励学生自学相关软件,也可以通过作业由在作业本上做题逐渐向完成一个整体实物设计倾斜,工程可以是很简单的命题,但要求其有一套完整的材料:VHDL程序[2]、图纸、仿真结果等来加强引导这方面能力的培养。

5.经过前期模拟电子和数字电子课程中对CAD、EDA、系统仿真的应用和介绍,学生已经具备了一定的基础知识,则在具体讲解这些课程时,就可以提高难度,加快进度,尽快地与社会工程实践接轨。

6.以课程设计和实验为载体检验课程体系融合教学效果。课程设计和设计性实验是综合性很强的教学环节,能直接地体现电子技术课程体系融合的教学效果。

二、电子技术课程中多课程融合实例

我以用74161设计9进制计数器为例介绍在数字电路教学中的一个过程。

第一步,进行理论分析和设计,设计出9进制原理图,如图1。

图1 9进制计数器原理图

第二步,为了更直观地表现9进制计时器的计数效果,在课堂上我们用MAX+PlusⅡ软件进行仿真,教师对软件MAX+PlusⅡ简单介绍和演示,在仿真软件中画出相应的9进制原理图,如图2;

图2 74161组成的9进制计数器

第三步,进行波形仿真[4],如图3。

图3 9进制计数器波形图

第四步,布置课外作业,采用反馈置位法[3]完成9进制计数器功能,给出电路原理图和仿真结果。

通过该实例,使学生初步接触到数字仿真软件MAX+PlusⅡ,并通过波形图直观地看出9进制的结果,加深了学生对计数器的理解,并为以后设计仿真同类电路提供了有效的方法。

我们按照这一思路,在自动化专业班级进行了对比实验,结果表明在课程设计,实验等教学环节上,采用课程体系融合的班级动手能力,分析和解决问题能力明显好于采用传统教学培养的学生。大多数学生能独立地完成理论设计,模拟仿真,实物制作等环节。

三、结语

实践证明,将软件应用等技术类的课程融合到模拟电子和数字电子等理论类课程中去,既使理论课程变得生动直观,帮助学生更好地理解所学的理论知识,又给学生介绍了电路分析和设计的工具,使电子技术教学系统性更强,理论与实践之间的结合更紧密、更自然,也使后续的技术类的课程结合了应用,有的放矢。教学实验结果表明体系融合式教学方法在学生基础理论和实践环节的教学中均有较好的效果。

参考文献:

[1]潘松,黄继业.EDA技术与VHDL[M].清华大学出版社,2007.1.

[2]曾繁泰,陈美金.VHDL程序设计[M].清华大学出版社,2001.1.

[3]康华光.电子技术基础(数字部分)[M].高等教育出版社,2004.4.

数字电子技术基础论文范文第5篇

关键词:数字电子技术;理论教学;实验教学;课程设计

引言

《数字电子技术》课程是电气类、信息类等相关专业一门理论性和实践性都较强的专业基础课,随着科技的发展,教学改革的不断深入,对《数字电子技术》课程的教学也要适应社会对培养高素质人才的要求,合理安排教学环节,精心设计教学过程,认真完成对该课程的基础理论教学、实验教学和课程设计教学,培养出兼具扎实的基础理论知识以及实际的分析问题和解决问题能力的应用型、复合型人才。

一、基础理论教学方面,改善教学效果

《数字电子技术》课程的基础理论教学是该课程的教学基础和核心,将直接影响后续的实验和课程设计教学,为了使学生充分掌握该课程的基本概念、基本理论等内容,要从教学手段的优化、教学内容的设计以及教学方法的改进上来提高教学质量,改善教学效果。

1.1教学手段的优化

传统教学主要是讲授式,以填鸭式的方式使学生很被动的接受知识,教学效果不理想。随着多媒体技术的不断发展,已经越来越多地使用传统教学与多媒体相结合的教学手段,极大地吸引了学生的注意力,激发了学生的学习兴趣。《数字电子技术》课程的显著特点是内容多、信息量大、图表复杂多样等,使用多媒体课件将这些内容生动形象的动态显示出来,既大大节省了传统教学中板书的时间,还使学生轻松、灵活地理解所学知识,达到事半功倍的效果。

1.2教学内容的设计

《数字电子技术》课程的教学内容较多,且逻辑性很强,必须要合理安排各教学模块的授课次序,循序渐进,有层次地因材施教。教学内容的各个模块处于不同层次,只有以前面的模块为基础,才能学习掌握后面的模块,例如,只有掌握了组合逻辑电路和触发器的内容,才能够继续学习后续的时序逻辑电路部分,它们之间具有承上启下的衔接关系。另外,由于该课程的应用性和实践性,教学目标注重对集成电路和芯片的使用,因此在对教学内容的选取上,要淡化各类电子器件内部电路的分析,突出中、大规模集成电路的外部特性和应用,提高该课程的教学效果。

1.3教学方法的改进

在教学过程中,学生普遍反映《数字电子技术》课程的基础理论教学太枯燥、难学懂,为了提高学生的学习积极性,在课堂中引入问题启发式教学和案例教学的方法。问题启发式教学是采用创设问题的方法引导学生思考、探索、求证,加强师生之间的互动,激发学生学习新知识的主观能动性。为了进一步提高学生的学习兴趣,还可以采用案例教学。例如在讲授时序逻辑电路时,通过介绍交通灯控制的应用案例,使学生了解数字电路的基本组成部分,以及各类集成电路芯片的使用,激发学生的好奇心和求知欲,改善了课堂效果。

二、实验教学方面,提高应用能力

《数字电子技术》课程的实验教学是该课程必不可少的教学环节,是培养学生实际应用能力的重要途径。通过实验教学与基础理论教学的穿行,使学生在学中做、做中学,将理论知识与实际相结合,不断提高学生的应用能力。为了提高实验教学的效率,更好地培养学生的实际应用能力,要不断改进和提高实验内容和实验手段。

2.1实验内容的调整

《数字电子技术》实验包含验证型和设计型,在基本完成实验教学内容的基础上,要适当地减少验证型实验,增加设计型实验的内容。验证型实验无需自己设计,对选择的集成器件进行连线,根据输出的结果验证器件的功能效果。例如验证TTL集成与非门74LS20的逻辑功能。这类实验只能培养学生动手操作设备或器件的能力,使学生具备基本的实验技能。而设计型实验需根据要求的逻辑功能,设计出逻辑电路图,然后选择合适的集成器件,连接电路并调试运行其功能。例如设计三输入多数表决电路的实验。该类型的实验既能培养学生分析和设计电路的能力,还能提升学生的创新意识,加强学生应用能力的培养。

2.2实验手段的更新

常规的实验教学都是在硬件设备上完成的,随着微电子技术和计算机技术的发展,软硬并重的实验教学平台被不断采用。Multisim软件提供了大量丰富的虚拟器件,具有强大的仿真功能。在实验中引入Multisim仿真软件,既大大提高了实验效率,还能培养学生自主学习的能力和应用能力。

三、课程设计教学方面,加强综合素质培养

《数字电子技术》的课程设计教学是该课程一个很重要的实践教学环节,与实际生活有着紧密的联系。课程设计教学是通过指导学生查阅文献、选择方案、设计电路、模拟仿真、制作实物、调试运行等过程,使学生循序渐进地独立完成数字电路的整体设计,培养学生的综合应用能力、动手能力、创新能力以及运用理论知识分析问题和解决问题的能力。

以数字电子钟逻辑电路设计为例,要完成该课程设计题目,首先要明确其设计要求,根据要求确定需使用的器材,然后进行整体方案的选择,设计各单元电路,连接构成完整的数字电路,使用Multisim软件进行模拟仿真,最后购买可用的器材,焊接搭建成实物,演示运行,实现设计要求的全部功能。通过指导学生完成以上一系列的任务,使学生在设计的过程中,掌握通用数字电路的设计方法,巩固和加深对基础理论知识的理解,进一步提升基本实验技能,训练对数字电子产品制作的动手能力,进而提高学生独立思考探索、分析解决实际问题、科学创新的综合分析设计能力,加强了学生综合素质的培养。

结语

总之,通过以上对《数字电子技术》课程各方面教学的分析,改善教学之路还很漫长,需在长期的实践中不断积累和完善,开发学生的智力,挖掘学生的潜力,为培养出适应社会发展的高素质人才继续努力。

参考文献:

[1]阎石.数字电子技术基础(Ver5)[M].北京:高等教育出版社,2006(05).

[2]郭玉华,庞学民,岳彩青.“数字电子技术基础”理论实践一体化教学改革初探[J].中国电力教育,2012,(14):69-70,72.

[3]刘银萍,王晗.数字电子技术实验课程的改革与探索[J].实验科学与技术,2010,8(5):105-107.

数字电子技术基础论文范文第6篇

关键词:数字逻辑 课程体系 计算机 构建 教学质量

中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(b)-0155-02

在20世纪80年代,内蒙古自治区的高等院校计算机科学与技术专业都相继开设了“数字逻辑”这门课程,至今开设的有《数字逻辑基础》、《数字逻辑设计》、《数字逻辑与数字电路》、《数字逻辑与数字系统》专科及高职是以选修课的形式开设,本科是以必修课的形式开设;讲授的内容也相同,有的则侧重于数字逻辑理论知识的介绍,有的则侧重于数字逻辑实验及电路设计的介绍,有的则兼顾两者。虽然各院校讲授的内容各不相同,但是他们对该课程的性质、地位、作用及重要性都有了一定的认识。由于“数字逻辑”课程已开设二十多年,而且其覆盖的专业门类较多,涉及的学校类型各异,因此各校在进行“数字逻辑”教学时在一些问题上还存在不同的认识,其中的有些问题还需要进一步研究与探索。

1 “数字逻辑”课程的地位及作用

学生对“数字逻辑”课程的掌握程度,将直接影响到其自身以后的学习、工作及其职业发展方向。他是计算机科学与应用技术及相关专业的一门重要课程。

2 “数字逻辑”课程体系的构建

我们在分析和研究部分高等院校“数字逻辑”课程教学实践的基础上,结合民族学院教育的特点,构建了民族学院“数字逻辑”课程的课程体系。

2.1 “数字逻辑”课程概述

“数字逻辑”课程作为高等院校计算机科学与应用技术及相关专业一门重要的课程,其目的是使学生了解和掌握计算机技术的发展历史、现状、未来及研究方法,为学生今后从事相关的技术研究及相关工作奠定基础。

2.2 “数字逻辑”课程性质

适用专业类:计算机科学与技术应用及相关专业。

授课时数:54学时;

实践时数:36学时;

实训时数:10学时;

先修课程:计算机组成原理、逻辑学、数字电子技术、计算机语言(其一)。

2.3 “数字逻辑”课程内容

“数字逻辑”课程体系应由数字逻辑理论知识、实验及实训三大部分组成。

2.3.1 理论知识

通过对理论知识的学习使学生系统了解数字逻辑的发展历史、现状、未来及研究方法,从而全面了解掌握数字逻辑概貌。

从学科特点、学科形态、历史渊源、发展变化及知识组织结构考虑,“数字逻辑”课程理论知识应涵盖以下几方面内容。

(1)数字逻辑基本概念;

(2)数字逻辑发展简史;

(3)数字逻辑硬件技术与软件技术介绍。

具体学时分配如表1所示。

2.3.2 实验

数字逻辑技术和电路设计方法是实验环节需要学生掌握的主要内容。具体内容如下。

(1)TTL集成电路的逻辑功能及参数测试;

(2)集成逻辑门的连接和驱动;

(3)组合逻辑电路的设计-采用小规模集成器件;

(4)数据选择器的应用;

(5)触发器的逻辑功能测试;

(6)计数器及其应用;

(7)移位寄存器及其应用;

(8)555定时器电路及其应用;

(9)计数译码显示电路的设计(如表1)。

2.3.3 实训“自动电子钟”

实训环节的主要目的是训练学生掌握本系统利用8254定时/计数器产生的固定频率的脉冲作为8255可编程芯片的中断信号,来控制数码管的显示及小键盘的按键处理,实现电子钟的计时、按键控制等功能。具体内容如下。

(1)电子钟基本功能的实现;

(2)电子钟按键功能的实验;

(3)显示的实现。

3 结语

该课程体系是在分析和研究部分高等院校“数字逻辑”等课程教学实践基础上构建的,但是由于各院校开设“数字逻辑”、《数字逻辑基础》、《数字逻辑设计》、《数字逻辑与数字电路》、《数字逻辑与数字系统》等课程时间不同,并且各个环节的教学都还处于探索研究的阶段,因此,该课程的合理性、科学性及其实用性还需要我们进一步的检验和不断的完善。

参考文献

[1] 袁东明,史晓东,陈凌霄.现代数字电路与逻辑设计实验教程[M].北京:北京邮电大学出版社,2013.

[2] 李景宏.数字逻辑与数字系统[M].4版.北京:电子工业出版社出版社,2012.

[3] 何建新.数字逻辑设计基础[M].北京:高等教育出版社,2012.

[4] 徐尚中,崔仲远.高校《数字逻辑》课程教学改革的思考与探讨[J].现代计算机:专业版,2010(9).

[5] 陶黄林,帅晓勇.虚拟现实技术在《数字逻辑》实验教学中的应用探究[J].科技经济市场,2007(12).

[6] 孙怀东,饶连周.基于EDA技术的电子技术教学研究[J].机电技术,2011(2):143-146.

[7] 孙建国,武俊鹏,张国印,等.数字逻辑虚拟实验教学研究[J].计算机教育,2009(8).

[8] 胡芳,赵亮方.多媒体在电工电子基础实验教学中的应用[J].中国现代教育装备,2009(5):21-22.

数字电子技术基础论文范文第7篇

基金项目:本文系教育部第三批部级精品资源共享课立项项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)15-0040-02

一、教材建设的背景及目标

电子技术基础课程是电类各专业极其重要的专业基础课和技术基础课,随着市场经济对高等学校人才素质的要求,它也成为部分非电类专业的必修课。电子技术基础课程有两个任务:一是使学生在学习的过程中,获得电子技术方面的基本知识、基本理论、基本技能;二是培养学生两方面的能力:分析问题和解决问题的能力,为今后进一步学习、研究、应用电子技术打下基础。

中北大学(以下简称“我校”)电子技术基础课程2007年被评为部级精品课程,2013年该课程中的模拟电子技术基础申请为部级精品资源共享课立项项目,同时,数字电子技术申请为山西省精品课程资源共享课。按照教育部颁布的高等学校电子技术基础课程教学基本要求,多年来,教学内容不断更新,采用的基本原则是:保证基础、加强集成、联系实际、体现先进、便于教学。与传统教学内容相比,主要教学内容、教学方法和教学手段都有很大的更新,教师教学经验的积累,迫切希望对教材进行改革和建设。教材建设目标:以现代教育思想为指导,借鉴国内外高校编写教材的精华,结合实际,吸收更新的科技与教学成专业提供论文写作和写作论文的服务,欢迎光临dylw.net果,以及本校教学改革的经验,借助网络技术、多媒体技术等现代化的教学手段,打造一套系列化、立体化的教材。为学生提供一套系列化的教材、一个立体化的自主学习空间,使以往的单一的课堂教学或者学习方式向多方式、多途径发展。目前,已经取得了阶段性的成果。[1]

二、教材体系与结构

本教材的特点是系列化、立体化。教材结构如表1所示,它是教学实践改革的产物,也是教学实践改革的载体。

表1 教材结构

纸质教材 电子教案或者课件

模拟电子技术基础 模拟电子技术电子教案与课件

数字电子技术基础 数字电子技术电子教案与课件

模拟电子技术基础学习指导及习题详解 电子教案

数字电子技术基础学习指导及习题详解 电子教案

电子技术实验与课程设计 教学课件、实践课件与EDA软件

1.系列化

如表1所示,本教材共有5本纸质教材,自成体系。基本上包含了本课程的所有教学环节、实践环节和教学内容,与模块化、层次化的教学体系相配套,其中:

(1)本教材的第一层次分为两个主模块编写:《模拟电子技术基础》和《数字电子技术基础》。编写时,在保证传统内容的基础上,做了如下改进:1)教材内容以集成电路为主,适当保留作为电子电路基础的分立元件电路内容。模拟电子技术的重点放在讨论各种基本放大电路及分析方法、放大电路中的反馈、模拟集成电路及其应用;数字电子技术的重点放在讨论组合逻辑电路和时序逻辑电路的分析及设计方法、脉冲信号的产生与整形、大规模集成电路的分析应用、ADC和DAC的分析及应用、VHDL语言及其应用;2)为了激发学生的兴趣,并与所学专业相结合,引入了工程方面的内容,如信号检测中的仪表放大器、精密整流电路、以及采样保持电路等;3)增加了MEMS等新器件和微电子等新技术的教学内容,适当引入新概念、新技术,新器件,做到了经典与现代融合,与实验融合,与工程应用融合,与EDA仿真融合,有利于学生更好地理解电路的基本概念、基本理论知识和基本分析方法;有利于培养学生实践能力、创新能力、分析问题和解决问题的能力;有利于大学生创新和卓越工程师培养计划的实施;4)为解决学生学习电子专业提供论文写作和写作论文的服务,欢迎光临dylw.net技术基础入门难的问题,在教学内容安排上,先介绍章节内容、要讨论的主要问题以及要达到的目的,然后进行正文叙述、对本章内容进行小结、最后对应章节内容列出自测题和习题。在内容编写上,做到知识点与例题有机结合,自测题、习题便于学生通过练习巩固本章所学知识。内容安排上,达到循序渐进、有的放矢、前后呼应的目的。

这些方面的改进,既体现了基础,又反映了电子技术的最新发展成果,提高了学生的学习兴趣。

(2)《模拟电子技术基础学习指导及习题详解》和《数字电子技术基础学习指导及习题详解》是对应两本主教材配套的辅导书,为更适合学生参考学习,做到了以下两点:1)对《模拟电子基础》和《数字电子基础》两本主教材中的全部自测题、习题给出了详尽的全解。对学生来说,一册在手,即可全面了解本课程知识结构,课程内容重点、难点和考点,通过详细的习题分析和解答来提高学生分析问题、解决问题的能力,并直接起到检查学习效果的作用;2)在选材上,力求做到由浅入深、循序渐进。“典型例题和考研试题解析”部分围绕主要知识点、重点、难点来选材而非面面俱到,既与主教材有机结合,又对主要知识点进行了更加深入透彻的剖析。“自测题及解答、习题及解答”部分提供了大量丰富的题型及精解。“本科生和研究生试题及答案”部分给出了详尽的参考答案,并在研究生试题保持原有风貌的前提下,在答案中也采用原题逻辑符号,既满足了本科生复习和备考需求,又为硕士研究生入学考试提供了一个复习平台。

(3)《电子技术实验与课程设计》是实验指导教材、课程设计参考书兼各类电子设计竞赛参考书。1)在实验方面,引入仿真实验内容。通过计算机仿真实验,增强学生计算机应用能力以及电路分析、设计和测试能力。[2]模拟电子技术虚拟实验用Multisim软件实现,数字电子技术虚拟实验用QuarterⅡ软件实现。硬件实验保持传统实验的精华,分成验证性、提高性、设计性和综合性四个层次,提高学生动手能力、分析和解决硬件电路中问题的能力;软件实验采用软件测试仿真,提高学生编程、软件分析和解决问题的能力,为学生进行研究开发性实验打下良好的基础。2)课程设计的 内容涵盖了模拟电子系统设计、数字电子系统设计和综合电子系统设计,做到了常规电路设计与EDA技术相结合的设计方法。设计题目新颖,具有实用性。题目给出了设计思路、原理框图,有必做和选做内容。实现了课程设计与设计性实验有机结合,既满足了课程设计的需要,又为学生进行课外科技活动及全国大学生电子设计竞赛奠定了基础。历年来,我校在全国大学生电子设计竞赛中都取得优异的成绩,这本教材功不可没。

2.立体化

对现代教学来说,过去那种“一本教材、一支粉笔”的教学模式早已不适用。我校电子技术基础课程作为部级精品课程、部级精品资源共享课和山西省精品资源共享课,在教学中有多样性的特色,体现在教学方法的多样性、教学手段的多样性和教学内容的多样性。每本教材都制作了与之相配套的电子课件、网络电子教案、多媒体资源库等,并引入了现代化的网络教学。

多媒体教材除具有直观形象、信息量大、网络教学便捷的特点外,更因为其趣味性浓、个性色彩强、互动效果好而吸引学生。因此,笔者充分利用多种媒体,建设网络课堂,在已经完成的“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”、“电子技术实验”等课程的网络电子教案的基础上,根据教学改革经验和实践教学经验,不断完善和更新,建立了多媒体资源库,内容涵盖电子教案、多媒体课件、全程教学录像、案例库、学专业提供论文写作和写作论文的服务,欢迎光临dylw.net科知识检索、例题分析、试题库、在线自测、考试系统、学习软件、虚拟仿真、学生作品、专家讲座等。

为了配合课堂教学,解决内容多、难度大、学时少的矛盾,笔者制作了一套网上学习辅导系统——电子技术学习系统。在该系统内,创建师生互动平台,便于师生交流。

通过网络教学,创建师生互动平台,教师随时可以答疑解惑,利于学生个性化学习和自主学习,可以激发学生学习电子技术的热情,培养学生在电子技术方面的创新思维能力;通过网络教学,实现优质资源共享,缓解了教学资源不足的矛盾;通过网络教学,便于教师之间的交流学习,有利于中青年教师的快速成长;通过网络教学,可以大大提高教学管理效能。

三、电子课件的组织形式

由于与纸质教材配套的课件是教学型课件,要求课件文字简练、条理清晰、提纲挈领、能体现教师在教学中的主导地位。[2]所以,为了设计出高质量的电子技术基础多媒体课件,笔者做了如下努力:

第一,充分了解本课件在教学中适用的内容。设计者要熟悉本课程的教学内容,掌握知识结构,掌握各部分内容之间的内在关系及每个知识点之间的内在规律。只有对教学内容的重点和难点有了充分理解,才能设计出恰当的多媒体课件。[3]为此,由教研室一位教师制作,其他教师在此基础上再根据自己的需求和教学风格进行多次修改,才得以在教学中展示应用。

第二,文字简捷,采用文本分时显示。如果在屏幕上出现大段的文字反而会降低讲课效果,为此,制作过程中,多媒体课件上只出现标题、概念、定理、公式、知识点的结论等内容,采用文本分时显示方式逐次显示,用鼠标单击对应参数或键盘控制响应的解释部分。[4]

第三,图形分解演示。电子技术基础课程以分析设计电路图为主,因而电路图多、波形图多。在课件制作中,对于基本电路和重要电路,笔者都对电路进行了拆分。对于最基本的简单电路,一个一个元件加入,介绍各个元件的作用;对于新的重要电路,总是从已经熟知的简单电路入手,采取“提出问题——分析问题——解决问题”的方法,删除或者添加一个个元件,改动一条条线,直到得到目标电路。

第四,在电子课件中添加仿真软件。“模拟电子技术”和“数字电子技术”两门课程中分别选用Multisim和QuarterⅡ仿真软件,对课程中的实例进行动态演示。只要参数设置适当,就可以得到几乎与硬件电路实验相同的结果,具有相当高的可信度。[5]为此,事先在软件上编制调试好电路分析程序存入课件中。在需要演示时,点击“仿真演示”键,即可链接进已调试好的相应软件中,进而进行仿真演示。

例如在讲RC桥式振荡电路时,点击“演示”键,就进入了用软件编制好的对应电路,点击“运行”键,即可看到起振、稳幅的过程和波形。这种动态的模拟电路变化过程和仿真效果,使学生对电路的正常工作条件及变化过程有很清晰的理解,是任何动画都不能比拟的。

四、教材的应用效果

该教材的纸质教材和电子课件已使用多年。电子课件在使用过程中,还在不断地制作、改进。由于使用多媒体课件的种种优势,教师对课件制作积极性都很高。大家常常一边讨论、提意见和建议,一边修改,使课件内容越来越完善,也越来越精美。课程组所有教师均采用多媒体上课,电子课件利用率100%。

纸质教材使用多年,受到了教师与学生的一直好评:第一,该教材在编写过程中紧紧围绕课程体系,各层次、各模块都有配套教材与之对应,使用方便。第二,电子课件在制作过程中,讲授内容、顺序、思路等都与纸质教材保持一致。学生在听课过程中,只需要在老师讲授的重点、难点内容上做标记即可,而不会在课堂专业提供论文写作和写作论文的服务,欢迎光临dylw.net上因为记笔记影响专心听讲。第三,由于课件由一位教师为主制作,其他教师根据个人授课习惯和经验进行修改、创作,之后才应用于教学,所以教研室教师人手一个课件,却又各有不同、各具特色。课件为教师提供一个广阔的创作空间,减轻了教师的劳动强度,提高了教学效率,却没有限制老师,更没有抹杀老师的讲课特色,这正是笔者追求的课件存在的意义。第四,教材中,加强学生创新性实践环节教学与实践,把最新的科研成果和最新的器件与技术反应到教材和教学当中,开阔了学生眼界,提高学生对电子设计的兴趣和提高了学生的动手能力、综合素质。

这5本纸质教材均已由电子工业出版社和机械工业出版社出版,其中,2005年出版的“十五”部级规划教材《电子技术实验与课程设计》(第三版),该书已被全国50多个高校使用,年出版量上万册。《模拟电子技术基础》 被评为“十五”部级规划教材,《数字电子技术》被评为“十二五部级规划教材”。两本教材均已多次印刷,均有10多所普通高等院校使用,一致认为该教材是联系实际、体现先进、指导创新、便于教学的优秀教材。

五、结束语

立体化教材的建设对课程教学改革具有至关重要的作用。我校电子技术基础立体化教材的建设,虽然已取得较好的成绩,但还有许多不足和不完善之处正在不断改进,期待达到更满意的效果。

参考文献:

[1]范爱平,周常森.电子技术基础课程系列立体化教材建设[J].电气电子教学学报,2003,25(5):42-45.

数字电子技术基础论文范文第8篇

关键词:数字电子技术;逻辑电路;实践教学;软件仿真

中图分类号:G642 文献标识码:B

1引言

“数字电子技术”是计算机专业学生必修的一门专业基础课。本课程的主要目的是使学生掌握数字系统分析和设计的基本知识与原理,熟悉各种不同规模的逻辑器件,掌握各类逻辑电路分析与设计的基本方法,为数字计算机和其他数字系统的硬件分析与设计奠定坚实的基础。

为了使学生能够真正将课本上的理论知识与实际的数字电子技术电路融会贯通,我校“数字电子技术”课程组授课教师在课堂教学的基础上,精心组织、设计该课程的相关实验,让实践教学环节成为理论教学的有力支撑,使学生更好地将理论与实际结合,高效率地吸取本学科的前沿知识。

2实验教学现状

数字电子技术主要包括小、中和大规模数字电路的分析与设计、可编程逻辑器件和现场可编程门阵列器件、数字系统分析与设计。其教学侧重整个电路的逻辑功能及其应用。在以往相当长一段时间内,由于不具备支持大规模实验的设备,数字系统仿真软件也不成熟,因此国内大多高校只基于“SD―2型数字电子技术实验设备”开设了传统的中、小规模电路的实验,均未开设体现现代电子技术的中、大规模电路的实验。这导致本课程的理论不能全面与实验交融,更不能体现现代数字电子技术的核心,显然不利于学生接受该门课的知识,也与计算机技术的发展格格不入。

近年来,多功能专用硬件实验设备的投产给“数字电子技术”课程提供了全方面的基础实验平台,使“数字电子技术”大规模硬件实验的开设具备了基本条件。另外,为了让学生掌握EDA核心技术,一种可行的方式是在PC机上利用VHDL实现硬件功能,仿真其工作过程,根据时间波形图分析、改进和完善逻辑电路。这种软件仿真模式为学生掌握现代技术,适应社会需求提供了极大的帮助。

3实验教学目标

对逻辑变量、逻辑运算、逻辑函数、逻辑电路的感性和理性认知,能描述各种逻辑问题,并基于逻辑设计和物理设计的层次给予实现,这是学生在“数字电子技术”课程中必须达到的水平。为此,授课教师在给学生提供理性认知帮助的基础上,必须精心设计配套的实验课程,让学生通过实践环节透彻感性地掌握教学内容,进而掌握数字逻辑电路的设计与实现方法,以及性能分析、评价的手段。

“数字电子技术”实践教学内容的设计是在验证性实验和开放性课程设计并存、“软硬兼施”的模式下实施的,目标是使学生感性地认识、理解数字逻辑的基本概念、并能灵活运用,还能掌握先进的数字电子技术,实现复杂数字电路的分析和设计。

4实验教学内容

为了使学生全面地了解和掌握数字电子技术,在具体实践中加深对所学理论知识的理解,针对“数字电子技术”课程教学中的重点难点,我们安排了两类实验:基于硬件的验证性实验和基于软件仿真的实验。

4.1硬件实验

硬件实验采用了浙江大学方圆科技有限公司开发生产的“SD-2型数字电子技术教学实验系统”实验箱作为实验平台,用来达到验证性实验的目的。本课程选择开设如下硬件实验。

① 集成逻辑门的测试

实验目的:掌握TTL集成与非门逻辑功能的测试方法;了解TTL与非门主要参数的意义及其测试方法;学习用与非门实现其他逻辑门的逻辑功能。

在这个实验中,要求学生74LS00芯片完成TTL与非门的逻辑功能,高低电压等测试,以及实现与、或、非、异或等逻辑关系,达到感性理解逻辑变量、逻辑运算的目的。

② 利用SSI设计组合逻辑电路

实验目的:掌握用SSI器件设计组合逻辑电路的基本方法;学习用给定的SSI器件设计组合逻辑电路。

在这个实验中,要求学生利用74LS10等小规模芯片实现一个保密电子锁、产品质检器和一个灯控电路,达到掌握小规模组合逻辑设计的能力。

③ 利用MSI设计组合逻辑电路

实验目的:掌握用MSI器件设计组合逻辑电路的基本方法;学习用给定的MSI器件设计组合逻辑电路。

在这个实验中,要求学生利用74LS138、74LS151和74LS283等中规模芯片实现一个数字判断电路、多功能组合逻辑电路和一个代码转换器,达到掌握中规模逻辑设计的能力。

4.2软件仿真实验

如前所述,数字电子技术的硬件实验只能提供中、小规模电路的设计,而且实用数字逻辑器件的电路一般较复杂,连线繁多,学生在实验中极易出错,且难以及时查错,导致实验效率不高,同时无法实现大规模电路的设计,也不能为学生提供掌握现代数字系统设计技术的条件。为此,我们在硬件实验的基础上采用MAX+PLUSⅡ在PC上进行仿真,实现各种规模的数字电路和简易系统。这既能开拓学生的创新设计能力,又方便可行。具体开设的实验分别在验证性实验的后阶段和开放性课程设计阶段完成,具体来说以下实验①②为实验内容,③④⑤为课程设计内容。

① 移位寄存器

实验目的:掌握软件MAX+PLUSⅡ的安装方法;掌握软件的初步使用方法;掌握原理图输入方法;熟悉FPGA设计流程和相关步骤的主要命令;掌握移位寄存器的逻辑功能及其测试方法;学习移位寄存器的应用。

在这个实验中,要求学生在PC机上用MAX+PLUSⅡ验证74LS194芯片的功能,并用来实现环行脉冲分配器、分频器,达到熟练运用MAX+PLUSⅡ的水平。

② 计数译码显示电路

实验目的:进一步熟悉软件的使用和原理图输入法FPGA设计流程;掌握层次设计方法;掌握中规模TTL集成计数器74LS161的逻辑功能及其应用;学习使用74LS48BCD―7段译码/驱动器和共阴极七段显示器;学习设计计数译码显示电路,并了解其计数、译码显示过程。

在这个实验中,要求学生用层次设计方法,先用74LS00、74LS161和74LS48等芯片实现模10的计数器,再级联扩展成模100的计数器,并用十进制显示,达到能设计中规模时序电路的能力。

③ 数字电子钟的设计

实验目的:熟悉使用VHDL文本输入法设计PLD芯片的流程;学习数字电子钟的秒信号源及秒、分、时、星期计时器的设计;学习秒、分、时、及星期译码,显示电路的设计;掌握对波形图的量化分析方法以及调试技术,提高设计能力。

在这个课程设计实践中,让学生主动学习,开拓创新,在老师的指导下掌握方便的VHDL文本设计方法。

④ 控制器的设计

实验目的:掌握控制器的ASM图描述方法;熟练掌握控制器VHDL文件的建立。

在这个课程设计实践中,学生可以利用各种资料学习现成的程序代码,并加以改进后实现自己确定的控制功能,实现大规模集成电路的设计,达到训练学生收集资料和合理运用资料的能力。

⑤ 十字路通管理器

实验目的:进一步掌握ASM图的应用;编写十字路通管理器的VHDL文件;深入理解层次化描述的基本要领;进一步掌握对时间波形图的量化分析方法。

以上课程设计内容只是学生在选题时的一个启发,抛砖引玉,学生还可以自由发挥,结合实际应用和自己的兴趣确定很多实用有效的选题,并完成相应的任务。

5实验教学效果

实践教学环节的实施表明,“数字电子技术”实验课程很受学生欢迎。以上硬软两部分实验将传统简单的数字电子方法和现代先进的数字电子技术有机地结合起来,让学生既深入理解了成熟的理论,又掌握了现代化数字电路的开发技术。特别是基于软件仿真的课程设计,调动学生的自主创新激情,学生将抽象的理论与实际相结合,对书本的理论知识有了更深入、更具体的认识,并掌握了量化分析方法,最后达到从数字逻辑部件整体功能的角度来研究、评价数字系统的目的,这使得学生在学好“数字电子技术”专业基础课后,为后续的课程学习打下坚实的基础。

 本门课程的实践教学从06级学生开始改革实施。06级学生在“数字电子技术”的实践教学环节中表现出强烈的兴趣和积极性,他们按照要求很好地完成了每一个实验。在调查问卷中,学生们对于“数字电子技术”课程的实践教学给予了高度认可。

调查问卷中也体现出学生对软件仿真实验的兴趣和收获大于硬件实验。经分析,原因在于硬件实验平台对实验内容有一定的局限,没有软件仿真实验那么充分的设计和创新空间,也不如仿真实验那么灵活方便。

6结束语

我校“数字电子技术”课程组在教学中,本着理论结合实践的宗旨,突破传统数字电子技术实验平台的局限,

开设各类规模电路的设计,软硬兼施,提供可行的实验环境,设计可操作的实验内容。实施效果表明它很好地支撑了理论教学,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力,开拓了学生的创新思维。

下一步我们将着重研究和设计如何把模拟仿真正确的代码、文档下载到CPLD,使其更有设计性和创新性,为“数字电子技术”课程的教学构建更有利的实验平台。

参考文献:

[1] 欧阳星明. 数字逻辑(第二版)[M]. 武汉:华中科技大学出版社,2005.

[2] 汪国强. EDA技术与应用(第二版)[M]. 北京:电子工业出版社,2007.

数字电子技术基础论文范文第9篇

关键词:数字电子技术,EDA技术

 

1.引言

在信息社会中,数字化是电子产业发展的必然趋势,因此在电子信息及相关专业的教学中也越来越看重数字技术,《数字电子技术》是电子信息及相关信息类专业的一门重要基础课程,其基本理论及实践技能也是许多后续课程的基础。EDA(Electronic DesignAutomation)技术作为数字电子技术的延伸,已经引入到电子信息类教学中,不仅可以丰富教学摘要的意义。

2.《数字电子技术》课程教学的主要问题

教学手段单一,实验内容枯燥,学生缺乏学习兴趣。,EDA技术。在教学中仍采用理论教学与实验课分离的教学模式,在理论教学中,《数字电子技术》内容大多抽象难懂,教师采用“黑板+粉笔”的传统模式授课,不仅学生觉得枯燥乏味,而且教学效果不理想。而实验课的实验内容多为验证性实验,学生仅仅只需按照实验步骤连接电路甚至不需要了解原理也可以完成实验,设计性、综合性实验较少。数字电路的设计仅是“纸上谈兵”的设计,学生自然对这门课的实验毫无兴趣。

3. EDA技术及其功能

3.1 EDA技术的含义

EDA即电子系统设计自动化技术是由计算机辅助设计和计算机辅助工程发展而来的,它以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系统设计的主要表达方式,以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关的开发软件,自动完成用软件的方式设计电子系统的一门新技术。它可以实现逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合与优化以及逻辑布局布线、逻辑仿真,完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射,编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯.它不仅为电子技术设计人员提供了新的设计理念,同时也为教学提供了科学而便捷的平台。

3.2 EDA技术的功能

EDA技术的开发平台QUARTUS Ⅱ是Altera公司推出的新一代FPGA/CPLD开发软件,适合于大规模复杂的逻辑电路设计。它是Altera公司的第4代可编程逻辑器件的集成开发环境,提供了从输入设计到器件编程的全部功能。“自顶向下”设计方法从系统设计人手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计。在方框图一级进行仿真、纠错,并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述。在功能一级进行验证,然后用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的,其对应的物理实验级可以是印刷电路板或专用集成电路。

1)EDA软件平台中具有各类元件设计数据库,同时EDA能够进行元器件的创建和编辑。为学生掌握各类电子元器件提供了坚实的基础。

2)EDA软件平台中可以完成电路原理图的设计,通过这一功能可以完成各类元器件构成的电路原理图。

3)EDA软件平台中具有综合仿真模块,可以进行多种类型的仿真分析。分析结果波形图显示出来,直观、清晰。

4 应用EDA技术授课的好处

4.1 提高授课质量

有些内容选用EDA技术授课,传授方式更直观,教师感到得心应手,学生也容易接受。例如,组合逻辑电路中的竞争与冒险这部分内容一直是学生学习的一个难点。,EDA技术。,EDA技术。在组合电路中,当输入信号改变状态时,输出端可能出现虚假信号---过渡脉冲的现象称为竞争冒险。在传统的教学中,对信号的延时只能采用一些形象的比喻,但初学者对这一概念比较模糊。现在,我们只需用QUARTUS Ⅱ模拟功能进行仿真,就可以很轻松地让学生理解这一知识点,分析结果以波形图显示出来,丰富直观的数据不但为学生提供方便,而且其得出的结论接近实践性,同时节约了时间。,EDA技术。显然,对某些章节中存在的教师难讲、学生难懂的内容,这种授课方式可以起到事半功倍的作用。由于教授方式符合客观认知规律,教学质量得以提高。

4.2 激发学生学习热情,增强学习动力

EDA软件的实验环境是一个虚拟环境,可以避免使用种类繁多的专用集成芯片,简化实验电路。学生用硬件描述语言编写程序,可以在同一可编程逻辑器件上完成各种不同的数字电路实验,避免了连线的繁琐,丰富实验内容。同时,可在实验设计构想的指导下开发一个通用的基于EDA的硬件平台,来实现所有的实验内容,缩短实验时间,提高实验效率。符合学生接受知识的客观规律,有助于调动学习的积极性,提高他们掌握所学知识的能力。课堂上师生互动、生动活泼,气氛非常活跃。学生的学习兴趣及学习动力大为增加。

4.3 以实验教学为载体。构造创新人才培养平台

采用EDA技术,那么学生必须自己在充分掌握实验理论的基础上自己编写程序,这有别于传统实验,学生仅仅只需按照实验步骤连接电路甚至不需要了解原理也可以完成实验。这将大大调动学生的主观能动性,提高知识应用能力。同时EDA工具能给学生创造优良的环境,强化了学生在教学活动中的主体地位,学生做实验时可以有针对性的选做,使学生具有更大的自由度。也可以在计算机上主动、反复设疑和实验,由不同实验结果,选择最佳设计或实验方案。通过验证、测试、设计、纠错和创新等方面进行不同形式的训练,使学生的动手实践能力得到较好的锻炼,逐步培养学生的综合设计能力、创新能力,有利于学生个性和才能的全面发展。,EDA技术。在此基础上还可以开设设计性实验,进行电子实习、电子竞赛、职业技能取证培训等。

5 结论

在《数字电子技术》的教学过程引入EDA技术,不仅可以使学生形象、直观地理解电路的相关原理和工作过程,还可以通过修改电路的形式或参数,与学生一起讨论电路中出现的各种现象,找出解决问题的方法,这样不仅可以活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣,学生反应易学、新颖、有趣。,EDA技术。同时理论和实验结合紧密,充分发挥了学生的积极性和创造性,达到了较好的教学效果。

参考文献

[1]阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,1998.

[2]赵刚,张志亮,张菁等.EDA技术简明教程[M].成都:四川I大学出版社,2004.

[3]刘爱荣,王振成.EDA技术与CPI.D/FPGA开发应用简明教程[M].北京:清华大学出版社,2007.

[4]贾海瀛.《数字电子技术》课应用EDA技术的研究与实践[J],高等职业教育一天津职业大学学报,第14卷第3期.

数字电子技术基础论文范文第10篇

关键词:模拟与数字电路;电子技术综合实验;实验园地;虚拟仪器实验

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)08-0151-03

一、背景

以模拟与数字电路为基础内容的电子技术实验是高等学校理工科专业学生重要的必修专业基础课,也是电子、计算机、自动化等工科专业的学生在大学教育阶段所要经历的一个重要的工程性实践环节,在培养学生素质和能力方面占有十分重要的地位[1]。而电子技术综合实验课程作为一门综合性的实践课程,与理论课程并行开设,其实验内容不再限制于某一门课程,而是把多门相关课程的知识相互渗透,有机融合。在一个实验项目或设计课题中,可以融合模拟电子技术、数字电子技术、EDA技术、单片机原理等知识模块,让学生运用多种技术完成一个完整的电子系统的设计,使学生对电子系统的设计过程有深入的理解,同时培养工程实践方面的基本素养。除了传统实验教学中的实验项目,课题设计还可以采用电子设计竞赛、科研项目、学生创新实践等方式,在“开放”的状态下进行,充分体现学生的主体性[2]。众所周知,软件学院的办学宗旨是要基于“精英型软件人才”的培养目标,一般的软件学院通常拥有软件工程和网络工程两个专业方向,而我院为了强化“精英型软件人才”的培养目标,在本科二年级时又开设了嵌入式和物联网两个专业方向,这两个专业方向的学习需要有更好的硬件基础,这也是我院面向本科一个年级800人开设模拟与数字电路理论与实验课程,并且实验教学采取独立设课的方式的重要原因。嵌入式与物联网专业与电子技术等硬件课程的联系要较为紧密一些,对于目前的模拟与数字电路教学,从事这两个专业方向学习的学生往往会感到学得不够多,不够深入。许多有志于这两个专业方向学习的学生,在做完基础的模拟与数字电路实验后希望,还能有机会到实验室做一些额外的、提高性的实验。而不从事这两个专业方向学习的软件工程和网络工程专业的学生,往往体会不到学习电子技术等硬件课程的重要意义,简单的认为在软件学院学习,只要把“软”的东西搞明白就可以了,不应在“硬”上浪费时间。因此,结合我院目前本科生的教学体系、培养目标以及开设的相关硬件课程如:51单片机接口与汇编、fpga设计、通信原理、计算机组成原理等与硬件电路密切相关的课程,构建“电子技术综合实验教学体系”就显得有重大的意义,能够使基础的硬件教学与软件学院的教学体系和培养目标建立起联系,体现了硬件实验教学相对于软件专业方向学习的重要性和关联性,实现软硬兼顾。除此以外,目前在全国众多的软件学院中,另外,还没有发现一所软件学院提出构建“软件学院电子技术综合实验教学体系”的教学改革活动。著名的大学如北京大学是将软件与微电子学院放在一起合办,尽管如此,北京大学也没有面向软件工程、网络工程将近800人的、规模庞大的模拟与数字电路的实验课程,因此,我院进行构建“软件学院电子技术综合实验教学体系”的教学改革实践就显得特别有意义,能够起到“示范性”的作用。

二、研究基础

我院自2008年开始在本科生的教学体系中引入独立的模拟与数字电路实验课程以来,取得了许多积极的教学成果:(1)有力的辅助了模拟与数字电路理论课的教学,使抽象的理论课不再生涩难懂。(2)通过动手搭电路的实验很好的煅练了学生的操作能力,通过实验学生的实践能力得以提高。(3)对我院其他专业方向的如计算机组成原理等理论与实验课程的教学提供了有力的支持。(4)教学模式不断改进,部分实验,如仪器使用的教学方式完成了由传统的“老师讲,学生跟着做”到以学生为主体,旨在培养学生“自主学习和创新意识”的开放式教学。在数字实验部分设立了“选做”实验项目,面向能快速完成必做实验部分的、有兴趣做更多学习和尝试的学生。(5)规范实验教学的流程,引入了实验报告册,在报告册中明确规定实验的预习、操作、总结部分的要求。(6)在现有课程教学基础上,结合我院嵌入式工程专业的培养目标,开设了一门提高性质的开放式电路设计实验课程“嵌入式电路设计开发与应用实践”。

但现在的实验教学仍有许多不足之处:(1)实验内容陈旧,所用元器件型号过时,需要更新。(2)实验项目仍然偏少,不够丰富,可供选择的余地小,大大的限制了学生自主性的发挥,不利于创新型、研究型的学习。因此,验证性、综合性、设计性的实验项目均应增加。(3)教学模式僵化,手段单一,仍以传统的老师在课堂上按部就班的指导,学生跟着按实验步骤进行操作验证为主,学生没有自由发挥、进行创新型学习的机会。实验室目前仍没有完全实现开放,而学生的专业学习任务较重,课程设置多,很难有整块的时间和专门的机会通过更多的实验训练获得提高。(4)实验课程考核的方式单一,除了批阅实验报告之外,成绩评定主要以学生完成实验的快慢为主,即主要考核学生的学习态度,认真预习的程度及实验动手操作能力的高低。(5)尚未形成一个有效的综合教学体系,使模拟与数字电路实验课程能更好地融入我院的整体教学体系当中。

三、研究思路

基于以上的原因及分析,应结合目前我院的教学体系及专业培养方向,以现有的模拟与数字电路实验教学为基础,以“开放式”教学为主要依托,构建“电子技术综合实验教学体系”,以求根本解决我院目前模拟与数字电路实验教学中存在的各种问题。

1.建设电子技术综合实验园地[3]。建设电子技术综合实验园地是本研究课题要实现的基础目标,是构建我院电子技术综合实验教学体系的基础。

实验园地中的实验项目如图1所示分为以下几大组成部分:①实验基本技能训练园地,实验基本技能训练园地主要包括:如何进行实验预习,如查找资料,对实验进行理论分析;实验操作中的FAQ;实验总结报告的书写要求;电路设计仿真软件的入门;嵌入式C、汇编语言的集成开发环境的使用;VHDL、Verilog等硬件设计语言及ISE开发编译环境的使用;EDA技术基础如电路板的原理图、PCB板图的设计;电路焊接的基本技能培训等。将实验基本技能训练部分的资源放置于我院的ftp课程网站或学院网站上,根据具体实验的要求或学生自已的需求下载使用。②专用仪器设备园地,在专用仪器设备园地中,可获得示波器、万用表、函数信号发生器、直流稳压电源、电子技术实验箱、实验操作面板等仪器设备的使用说明书,操作实例,操作课件等。③基础模拟与数字电子技术实验园地,按照基础模拟与数字电子技术通用的理论教学,实验园地可分为四大模块[4]:模块A:常用电子元器件,包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管等,模块A是模拟与数字电子技术的共同基础。模块B:模拟电路模块,包括基本放大器、差动放大器、功率放大器、运算放大器、反馈放大器、信号发生器、直流稳压电源等,该模块是模拟电子技术的主要内容,着重让学生掌握模拟电路的基本概念、基本原理和基本分析方法。模块C:数字逻辑和数字电路模块,主要包括逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲产生与整形、大规模集成电路(半导体存储器、A/D和D/A等)。模块C是数字电子技术的主要内容,旨在让学生掌握数电的基本知识及常用数字集成电路,学会逻辑分析和逻辑设计的方法。模块D:可编程逻辑器件模块,目前常用的可编程逻辑器件包括EPROM、GAL、FPGA、E2PROM,模块D是数字电路领域发展较快的一项技术,通过与EDA技术的结合,使通过软件编程的方法实现硬件设计成为可能。④演示实验教学园地,将演示实验教学园地分为三大模块:模块A:实物演示实验教学,实物演示实验教学是从实验结果入手的教学方法,有助于从总体设计方面建立深入的宏观印象,趣味性的结果还有助于激发学生的实验学习创造的兴趣,使学生在充分理解了现有实现方法的基础上,积极探求不同的实验思路和解决方案。“实物”既可以包括实验教师为某项实验所设计的专用演示电路实验板,也可以包括学生创新实践过程中的设计产品,当然也可以是实验电路搭接后结果的视频演示。演示实验教学系统也可以通过多媒体PPT课件,WORD或PDF文档、视频的形式集中于我院的FTP课程网站或学院网站上,根据具体实验的要求或学生自已的需求下载使用。模块B:虚拟仪器实验,建设基于Labview的3D电子技术虚拟实验室。可以满足学生进行常用仪器设备的熟悉与使用,验证性实验的虚拟仿真等。如图2所示为实验中心自主开发的“三维虚拟实验室”软件系统,目前该系统正在研制。

通过对实物如仪器设备、电子元件等的虚拟,使学生对电子技术实验形成全方位的了解,为深入实验做准备,虚拟实验还可以减少针对仪器设备、电子器件的误操作,降低设备器件的损耗,延长使用寿命,减少维修维护的工作量。虚拟实验的教学可以不受时间、空间的限制,学生可以在实验室开放的时间到实验室来做实验,也可以在公共机房安装有该软件系统的PC机上完成实验任务,甚至可以在宿舍、网吧、图书馆等有网络环境的地方通过网络进行实验教学,真正实现实验教学的“开放式”。模块C:电路仿真实验,许多EDA软件就具有电路仿真功能,针对简单的验证性实验,电路仿真往往显得特别有效,如RC电路的实验,实现过程非常简单。如果在进入实验室之前就能利用EDA软件针对不同电阻R和电容C进行电路仿真,根据仿真的结果确定所需要的电阻、电容,就可以大大节省查找器件的时间,降低了在实验室中找不到该器件的风险,提高的实验学习的效率,有助于开放教学过程中更高效的使用实验室。相比于实物演示教学和虚拟实验教学,电路仿真更显得专业化。⑤提高性实验园地,提高性实验园地的建设是构建“电子技术综合实验教学体系”的关键,是使电子技术综合实验教学能与软件学院的教学体系和培养目标建立联系的重要环节,体现硬件实验教学相对于软件专业方向学习的重要性和关联性,实现软硬兼顾。结合我院本科生教学体系及专业培养方向的实际,以及我院目前开设的51单片机接口与汇编、fpga设计、通信原理、计算机组成原理等与硬件电路密切相关的课程,提高性实验教学园地包括三大模块:模块A:单片机硬件实验,实验方式为,设计电路原理图进行电路仿真(可选)编写C、汇编程序编译成HEX文件用编程器写入MCU实验箱上搭接电路实现功能制作PCB板(可选)。单片机硬件实验可以实现基础的模拟与数字电路、单片机原理及应用、EDA电路设计技术及软件编程与测试等多门专业课程的综合。模块B:FPGA硬件实验,实验方式为,设计电路原理图进行电路仿真(可选)编写VHDL、Verilog语言程序编译生成bit文件烧写到可编程器件内搭接电路实现数字逻辑设计或系统功能。FPGA硬件实验可以实现基础的模拟与数字电路(尤其是数字逻辑)、计算机组成原理及体系结构、EDA电路设计技术及软件编程与测试等多门专业课程的综合。模块C:通信原理硬件实验,通信原理理论课程是我院网络工程系开设的一门专业课,为了深入这门课程,必须具备坚实的模拟(包括低频、高频电子线路)和数字电子技术基础。目前,我院尚无完善的硬件实验课程与之匹配,因此可在提高性实验园地中加入这一模块。通信原理硬件实验可以实现基础的模拟与数字电路(尤其是高频电子线路与数字逻辑)、网络技术及软件编程与测试等多门专业课程的综合。

四、结论

由以上分析得出如图3所示的“软件学院电子技术综合实验教学体系”的基本构思。

实验教师应是电子技术综合实验园地的建设者,在利用园地中的各种实验项目及资源做好基础及提高性实验教学的基础上,承担实验园地中实验方案与任务书的设计工作,在实验项目开发的过程中,针对不同水平的学生,逐渐形成验证性,综合性,设计性实验教学的层次。做为电子技术综合实验园地的使用者的学生,在传统的课堂教学与“开放式”教学相结合的基础上,逐渐与实验教师建立新型的教与学的关系,如:学生自已选择现有的实验项目,尽可能的独立完成实验,实验教师仅起到辅助指导的作用;教师根据学生的水平,将现有的多个验证性实验综合,形成实验方案,引导学生独立完成;学生独立设计实验方案,寻求实验教师的建议及帮助,尽可能的完全独立自主的完成电路设计及实验验证。实验园地的建设会为基础、提高性实验教学提供更多的实验素材,有助于丰富实验教学内容。教学中产生的问题有助于丰富实验园地中的实验项目的建设,使教师、学生在进行实践教学的过程中有更多的选择,有助于扩展学生的知识面,提高实验教师的教学水平。总之,三者之间的良性互动将创造一个良好的教学实践环境,切实提高实验教学水平和教学质量。

鸣谢:本文受到2013年大连理工大学教学改革项目“立足精英型软件人才培养目标的电子技术综合实验教学体系的构建”项目资助。

参考文献:

[1]侯加林.全面实施电子技术实验改革提高学生创新能力[J].实验室研究与探索,2009,28(1).

[2]姜宁.高校电子技术综合实验开放式教学研究[D].陕西:延安大学,2011.

数字电子技术基础论文范文第11篇

关键词:数字电子技术;课程改革;理论教学;实践教学

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.257

0 引言

近年来随着教学改革的不断深入,对“数字电子技术基础”课程的教学方法、教学模式的研究各高校都非常重视,有许多好的成果。启发式教学模式、多元化教学模式、信息化教学模式、设计立体教学体系、项目驱动教学模式等;运用多媒体技术、网络技术、仿真技术等构建各种现代化教学平台也具有实际意义。提高学生的理论知识应用能力及工程实践能力,是高等工程教育的发展方向,也是“数字电子技术基础”课程教学改革的难点与重点[1][2][3]。

1 教学改革的方法探索

(1)整合优化课程的教学内容。针对目前微电子技术飞速发展的现状,我们将集成芯片的实现工艺这些以前略讲或自学内容引入课堂正式讲解,进行优劣工艺对比,加深学生对器件选择的理解;针对EDA技术在硬件系统设计方面的迅速流行,我们以HDL语言示例和maxplus教学软件等方式将EDA技术讲解引入课堂演示,加深和引导学生对数字电路设计的感性认识。(2)精心设计教学内容,积极探索教学改革。经过多年的摸索和经验积累,目前“精讲多练”教学实践,教学方式已基本形成。取得了很好的教学效果。我们一般采用“讲”2/3学时,“练”(包括课堂练习、课堂研讨、课后作业、配套练习等方式)1/3学时的方式,将讲练结合,同时利用课外时间,多角度开设课程讲座,拓宽学生的学习视野,开展“启发性”、“探究性”教学。通过多种教学方法的运用,使学生由被动的继承式学习为主动的创造性的学习,教学效果得到明显提高。在教学过程中,大量应用了电子教案,我们还利用很多EDA软件以及自己设计的演示程序,通过生动形象的演示加强学生对教学内容的理解。通过将讲解式、对比式、讨论式、启发式、习题课等多种教学方法有机融合在一起的多种教学方式。同时,我们将科研成果引入到教学环节,加强了学生理论联系实际能力和创新能力的培养。(3)大力加强教学与实验的结合,理论与实践的结合。在课程教学及实验教学工作中引入EDA软硬件进行教学示例演示,积极开展“数字电子技术”课程设计的“项目式管理”工作,理论联系实际,建立学生的感性认识,激发和培养学员的学习兴趣,引导他们进行实践阶段学习,鼓励学生实验创新。本着“强调基础、拓宽专业、突出创新”的原则,充分发挥开放性实验室和电子创新基地的实践作用,对原有以验证实验为主的实验内容进行了改革,将验证性实验改为以虚拟仿真实验为主,以原理理解为目的;增加综合性、设计性实验,专门开设了“数字电子技术课程设计”、和“综合电路实验”课程,使学生的实践创新训练难度逐渐加大,由专题设计到综合设计,逐步提高创新水平。(4)多方面综合评分的考核方式。在课程的考核方式上,采用了多方面综合评分的方法,淘汰了“一考定乾坤”的考核方式,强调平时作业和实验教学,期终卷面考试成绩仅占总成绩50%;期中测试占总成绩20%;实践性教学环节(实验、课程设计等)则采取单人单组“现场验收制”考核方式(考核成绩占总成绩30%),提高了学生动手能力及分析和解决问题的能力,对实践中有创新的学生,在考查考核等方面予以奖励。

2 教学改革取得的教学成果

(1)提出新的教学体系,适应发展趋势。组织教师探讨“数字电子技术基础”课程的改革,提出了“数字电子技术基础”课程新的体系结构。新的教学体系结构将现代PLD发展和EDA技术和经典的数字电子技术的基础理论教学有机结合;将理论教学与实验教学有机结合;将课程设计与本科毕业设计有机结合,使学生更好地掌握数字电子技术理论的本质,同时减少了学时。(2)采用先进教育手段,提高学习积极性。广泛使用先进的教学方法和手段,积极探索现代教育技术手段在教学中的应用。[4]根据本课程理论与实际紧密结合的特点,综合使用板书和多媒体教学手段,不断改进和优化电子讲稿,将理论讲解和计算机辅助分析(EDA软件)有机结合,相得益彰,大大提高了学生学习的积极性。(3)全面进行教学改革,提高教学效果。从课堂讲课、讨论、实验、实习、考核等教学环节进行“数字电子技术基础”课程教学改革,全面提高了教学效果。(4)结合教学内容,参加各类竞赛。结合“数字电子技术基础”教学内容,组织学生进行课外科技活动,深化了教学内容,取得了突出成果。依托上述开放式实验平台和学生电子创新实验室,组织了全国大学生电子设计竞赛、湖北省大学生电子设计竞赛、挑战杯电子制作竞赛等课外科技活动。

3 结束语

“数字电子技术基础”课程具有自身的体系和特点,既具有很强的理论性、系统性和完整性,又具有很强的工程性、实践性,我们在教学进程中将理论教学与实践教学平台相结合,根据教学内容与特色,引入EDA软硬件进行教学示例演示以及“项目式管理”工作过程等“启发性”、“探究性”教学,激发学生的学习热情。实践证明这种教学改革能提高学生的理论知识应用能力及工程实践能力,改善教学效果。

参考文献:

[1]刘金华.“数字电子技术基础”课程引入案例教学的探讨[J].黄石理工学院学报,2009,08(15).

[2]周伟英.工程学生工程实践能力培养的改革与实践[J].中国电子教育,2011,03(10).

[3]卢超,蒋媛,卢进军,翟宝清.基于实践应用能力培养的数字电子技术课程创新教学模式研究与实践[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2012,08(20).

数字电子技术基础论文范文第12篇

关键词:数字电子技术;Multisim;仿真;实践教学;理论教学

中图分类号:G431文献标识码:A文章编号文章编号:1672-7800(2013)012-0200-02

作者简介:孙利华(1979-),女,硕士,中国地质大学江城学院讲师,研究方向为电子和EDA技术。

0引言

数字电子技术是高等院校电子信息、通信、自动化类专业的一门学科基础课,实用性很强[1]。该课程的教学目标是让学生理解数字电路的工作原理与逻辑功能,掌握数字电路的分析与设计方法,最终能根据要求设计出较合理的电路。所以,该课程既包含了逻辑性强的理论又包含了很多具体实践应用环节。在讲授数字电子技术时要特别注意理论与实践教学结合,但实际教学中受实验硬件条件的限制,实验课课时安排较少或时间安排不合理,无法做到老师讲的同时让学生操作,使学生缺乏对基本原理和概念的直观认识。Multisim 软件为数字电子技术课程教学提供了一个很好的平台,可作为传统教学手段的有力补充。借助Multisim 软件对数字电路工作进行仿真演示,使理论和实践教学内容更加紧密地结合起来,既可以提高学生的学习兴趣,又能帮助学生更好地掌握数字电子技术的基本理论,为后续课程打下坚实的基础。

1Multisim10概述

Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具,包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。Multisim向用户提供一个全方位功能强大的电子虚拟实验平台[2]。软件自带了型号丰富的元件库和功能齐全外形逼真的各类主流虚拟仪器,可完成对模拟电路、数字电路、单片机电路的设计与仿真调试,用户只需轻点鼠标即可观看到逼真的电路运行。该软件简单易学,利于激发学生的学习兴趣,目前已被广泛应用到各高校电子类课程的教学中,取得了良好的教学效果。

2Multisim10 在数字电子技术理论教学环节中的应用

数字电子技术理论教学目的是帮助学生掌握数字电子技术的基本概念和理论。传统教学方式采用多媒体课件加板书,学生缺乏对数字电路的直观认识,教学效果欠佳。特别是在讲授编码器、竞争与冒险、触发器等难以理解的内容时,学生会因为不理解,要么死记硬背,要么丧失学习兴趣。若引入Multisim软件进行仿真,可以帮助学生更好地理解概念。

基本RS触发器是进入时序电路学习的第一个内容,是学好时序电路的关键,但学生往往难以理解基本RS触发器的工作过程,特别是触发器“不定”的工作状态。教师可以在Multisim软件中搭建如图1所示电路,由两个与非门构成基本RS触发器[3],借助小灯泡的亮与灭来演示RS触发器的“置1态”、“置0态”、“不变”和“不定”四种状态。其中,当R、S均置0时,触发器的输出都为1,两个灯泡都等于1,当R、S都回到1时,两只灯泡则不停地交错闪烁,可以告诉学生这就是“不定”的状态,让学生对该状态有了直观认识,帮助他们理解和记忆触发器的工作原理。

3Multisim10在数字电子技术实践教学环节中的应用

把Multisim10应用到实践教学环节中可以开展一些学校实验室因为实验设备、经费等方面原因无法开展的实验;可以避免真实实验操作可能带来的未知风险;可以提高实践环节中实物搭建电路的成功率,降低仪器和元件的损坏率。

3.1验证性实验

验证性实验一般是让学生在试验箱上验证数字电路的工作原理,以加深对基本概念的理解。试验箱上已集成好所有元器件,学生要做的工作就是根据实验指导书用导线把器件连接起来,往往是电路接了一遍,仍然不了解工作原理。若能在使用试验箱前先在Multisim

中对电路进行仿真,有助于学生理解电路的原理,不仅了解应该怎么接电路,还能知道为什么这么接。以集成计数器74LS190逻辑功能验证实验为例,可以在实验前让学生在仿真软件中搭建如图2所示电路。当把开关E置为0,F置为1时,电路实现十进制的加法计数器的功能。通过电路仿真可以帮助学生了解74LS90芯片各引脚的功能,知道每个引脚应该如何接进电路,以及共阳极和共阴极数码管的区别,还可借助如图3所示逻辑分析仪仿真结果理解74LS90的QA、QB、QC和QC与时钟信号的对应关系。教师可以把仿真软件中的电路、虚拟仪器和试验箱上的元器件、仪器结合起来讲解,可提高学生在试验箱上搭建电路的成功率,降低元件的损坏率。

3.2设计性实验

在理论教学和验证性实验之后会安排设计性实验教学环节,也就是课程设计。一般要求学生根据设计要求,利用所学过的数字电路的设计与分析方法,选择合适的芯片,搭建电路并制作出实物。例如,设计一个汽车尾灯控制电路,要求:①假设汽车尾灯部左右两侧各3个指示灯(用发光二极管模拟);② 汽车正常运行时指示灯全灭;③右转弯时,右侧3个指示灯按右循环顺序点亮;④左转弯时,左侧3个指示灯按左循环顺序点亮;⑤临时刹车时,所有指示灯同时点亮。学生拿到设计题目后,可查阅资料,首先在软件中搭建出电路,如图4所示,进行仿真以检验设计是否满足题目要求,仿真结果达到要求后再利用实物焊接在实验板上。该方式既能提高学生的电路设计能力,又可激发学生的创新精神,真正达到设计性实验的目标。

4结语

教学实践证明, 将仿真软件引进数字电子技术的理论和实践教学中, 可以把抽象的理论通过软件搭建的电路形象化,许多普通高校实验室中不易接触到的仪器设备可以方便地从软件中选用, 从而增强课堂教学的直观性和生动性, 加深学生对基本概念、原理的理解[3],提升学生学习数字电子技术的兴趣和积极性, 培养创新精神,为后续专业课学习打下坚实的基础。

参考文献参考文献:

[1]郭映.Multisim仿真软件在数字电路教学中的应用[J].计算机与现代化,2010(7).

[2]张新喜.Multisim 10电路仿真及应用[M].北京:机械工业出版社,2010.

[3]康华光.电子技术基础(数字部分)[M].北京:高等教育出版社,2000.

[4]李若琼.Multisim在 “电工技术”教学中的应用[J].电子科技,2011,24(2).

Application of Multisim in the Teaching of Digital Electronic Technology

数字电子技术基础论文范文第13篇

【关键词】电类专业;数字电子技术;改革

Abstract:“Digital Electronic Technology”is a basic course for electricity speciality and is the foundations of relevant course for students to study other knowledge. This paper gives a number of course practice of teaching methods to stimulate student interest, and investigates to train students' innovative thinking, independent ability, engineering practical ability and other capacity. The above researches hope to able to exchange and share with us.

Key words:Electricity Speciality; Digital Electronic Technology; Teaching Reform

《数字电子技术》是高等院校电子信息、通信工程、计算机应用、工业自动化等电类专业的一门重要的专业基础课,是为了培养未来的电子电气、通信、自动化等专业高级人才的最重要的一门基础课[1],随着电子技术和电子设计自动化(EDA)技术的发展,《数字电子技术》课程的教学也将顺应日新月异的电子技术的发展而改革[2],教学中必须根据学科的特点、遵循学生的心理特征,培养学生的创造性思维能力。通过我们对我校电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术等专业的长期教学实践,谈一谈这方面的探索和做法。

1.通俗介绍数字电子技术的最新发展和成果,激发学生的学习兴趣

在《数字电子技术》第一节课上,我们首先向学生介绍数字电子技术的最新成果,使学生了解到数字化已进入了我们的生活,告诉学生电子计算机正是基于数字电子技术的成果而迅速发展起来的,并简要介绍数字电视、智能手机等现代家用电器和通信工具的数字化进程。这种方法贯穿于整个教学活动中,极大地激发了学生的学习兴趣。

2.通过组织课堂讨论,训练学生的创造性思维能力

《数字电子技术基础》的研究方法不同于《电路分析》,初步接触数字电路,对逻辑代数的一些公式、定理不易理解,我们采用讨论的方法进行教学,发挥学生在学习中的主体作用,以训练学生的创造性思维。例如:在讲授基本逻辑关系的时候,我们向学生提出一个问题:1+1=?,学生觉得这个问题很可笑,这时我们紧接着讲:1+1=1,这是逻辑代数的加法,它反映了一种逻辑关系,即或逻辑关系,等号左边表示事件发生的条件,右边表示事件的结果。或逻辑是指影响事件的所有条件中,只要有一个条件具备,事件就会发生。我们进一步激发学生自己思考,向某一学生提问:你们宿舍有几把锁?学生答:一把。教师再问:宿舍有多少钥匙?学生答:七把。教师再问所有学生:这是一个什么逻辑问题?学生答:或逻辑问题。接下去的与逻辑和非逻辑的讨论便进入一种良好的课堂情境中。最后组织学生讨论逻辑代数中的各个公式,让学生指出那些与普通代数公式一致,那些不一致。由于教师所提问题与学生的旧知识发生了冲突,这便激发了学生强烈的求知欲,从而触及学生的精神需要。这种讨论式的教学方法缩短了教师与学生的距离,使学生易于掌握基本知识,思维敏捷,创造性能力增强。

3.加强开发性实验的教学,培养学生的独立动手能力

数字电路实验一般采用综合实验线路板,或者面包板或者综合实验箱,它们的优点是开发性强。实验中一般不给学生固定的实验步骤,只作一个大的要求。例如,我们安排的第一个实验为:逻辑笔与秒脉冲发生器电路设计,要求学生在实验前就自行设计好电路,进入实验室后首先向教师提供其实验设计方案,经教师检查同意后由实验员向其提供元器件。实验结束后对设计的电路和实验结果进行评比,并作成绩记录。此后每个实验都要如此进行。又如实验四为用MSI设计某一组合逻辑电路,教师给出学生实验室现有MSI芯片清单,鼓励学生采用不同的芯片实现同一逻辑功能,并分析各个电路的优缺点。这种方法不但巩固了学生的基础知识,又使学生熟悉了常用集成电路,为以后的应用打下坚实的基础。通过这样的训练,提高了学生的独立思维能力和动手能力。

4.加强工程实训锻炼,培养学生工程实践能力

这一环节的教学主要针对应用电子技术或者电子信息工程专业的学生。我们在学生中成立了学习兴趣小组,建立工程训练开放实验室,购买了常用的电测仪器设备和各种电路开发设计所需元器件以及电路开发软件,购置PCB制版系统以及金工与电装实验设备。组织学生从制作玩具、报警器、音乐门铃、抢答器等出发,逐步学会电路系统的设计与电路板的制作。我们以参加全国大学生电子设计竞赛为目标,连续多年组织学生培训并参赛,取得了优异的成绩。

5.组织学生撰写小论文,进一步提高学生的理论水平

在学生自主开发、设计电路的基础上,积极引导成绩优秀的学生撰写这方面的小论文,提高了学生的理论水平,初步培养了学生的科研能力,为以后成材打下结实的基础。

参考文献

[1]闫石.数字电子技术基础(第五版)[M].北京:高等出版社,2008.

[2]程.数字电子技术课程教学改革的探索与实践[J].浙江树人大学学报,2002,2(3).

数字电子技术基础论文范文第14篇

〔关键词〕版权保护;可见水印;电子图书;文档图像

DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2014.02.012

〔中图分类号〕G250.76;G203 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-0821(2014)02-0058-04

互联网技术与信息技术的飞速发展极大地推动了数字图书馆建设,并进一步带动了电子图书的迅速发展与广泛普及,给人们的生活带来了许多方便[1]。但与此同时,电子图书以数字信息的形式存在于其创作、编辑、传播等过程之中,这使得对电子图书的非法复制、篡改与非法传播变得更加容易。为促进数字图书馆的健康发展,势必要加强对电子图书版权保护的深入研究[2-3]。微软的电子图书DRM(Digital Rights Management)系统使用加密技术与许可证策略来实现电子图书内容保护,允许用户进行超级分发。Adobe的电子图书DRM系统主要由Adobe Content Server服务器和Adobe eBook组成。该系统由服务器端加密Adobe PDF文件,将其与图书封面缩微图一起封装为一本电子图书,并通过设置许可使用规则来限制授权用户的文件分发。书生公司的SureDRM系统是以安全和加密为基础的一套电子图书版权保护整体方案,可为书生公司各种产品包括文档共享管理系统、数字图书馆系统、公文服务器等提供不同安全级别、不同粒度、不同形式的版权管理机制。方正的Apabi数字版权保护方案采用168位的加密技术生成加密图书包,利用许可证机制实现数字版权管理和保护,防止电子图书的非法拷贝和传播[4-5]。任虎利用USBKEY便携性和USBKEY的ID惟一性特点,将DES加密技术应用在电子图书版权保护方面,从而实现对电子图书版权的保护[6]。以上DRM系统大多拥有一个加密的分布式媒体,而一旦密码泄漏,系统就失去了对数字媒体的控制。另外,加密媒体不能为用户提供初步媒体预览功能。电子图书版权保护研究引起了众多研究人员的广泛关注。章光琼[7]介绍了电子图书出版中的相关法律手段与版权保护技术措施,对电子图书版权保护模式进行了有益的探索。曹洁探讨了防火墙技术、访问控制技术、密码技术、数字水印技术、DRM技术等电子图书版权保护措施,指出从技术上实施电子图书版权保护的可行性与实际意义[8]。徐春在分析国内外电子图书版权保护方案优缺点的基础上,提出综合考虑电子图书版权保护与用户方便性的解决方案[9]。张军亮、朱学芳[10]提出利用数字水印技术进行数字版权保护的思路,但该方案通过嵌入不可见水印以实现版权保护与隐秘通信,不能同时实现多用户分级共享与版权保护。为较好地权衡数字图书馆应用中电子图像版权保护与用户预览之间的矛盾,提出面向电子图书的可逆可见水印方案,促进数字图书馆中电子图书的安全流通。

1 电子图书可逆可见水印方案数字图书馆中电子图书均可转换为数字图像的形式而存在,为保障电子图书安全流通,在充分考虑到数字文档图像视觉特性的基础上,提出电子图书可逆可见水印方案。该方案主要由可见水印嵌入、可见水印去除两部分构成,方案基本流程如图1所示。

将该方案应用于电子图书内容保护与流通系统,可完成用户预览、访问安全性、授权用户高清浏览、用户违反追踪等主要功能。用户预览:方案通过在电子图书嵌入可见水印来宣示版权,允许用户浏览含可见水印的电子图书,图5 恢复文档(正确密钥)

图6 恢复文档(错误密钥)

从而保证了普通用户对电子图书的初步预览需求。访问安全性:没有正确密钥的非授权用户不能有效去除电子图书中可见水印,从而在实现用户预览的同时有效阻止了非授权用户对原始电子图书的访问请求,确保了对电子图书访问的安全性。授权用户高清访问:拥有正确密钥的授权用户提出原始电子图书访问请求时,可使用密钥有效去除可见水印而无损恢复原始电子图书,从而使得授权用户可访问高清电子图书。用户追踪:若在现有方案基础上,利用无损数据隐藏技术在电子图书中嵌入用户数字指纹,则可经由指纹判决策略来识别用户非法传播行为,追踪授权用户违法行为。

3 结 论在充分考虑电子图书视觉特性的基础上,提出一种新的文档图像可逆可见水印方案。该方案生成的隐秘电子图书具有较好的视觉质量和较高的水印可见性。将该方案应用于数字图书馆中电子图书内容保护与安全流通,可完成用户预览、访问安全性、授权用户高清浏览、用户违反追踪等主要功能。方案较好权衡了用户浏览与电子图书版权保护之间的矛盾,可较好地应用于网络环境电子图书流通实践之中。

参考文献

[1]高虹.论电子图书的现状及未来[J].文学教育,2013,(1):76-77.

[2]颉艳萍.电子图书的版权困境及解决思路[J].图书馆工作与研究,2013,(3):36-39.

[3]陈一梅.美国公共图书馆面临的电子图书争议及其对策[J].图书馆建设,2012,(12):29-31,35.

[4]曾婷,张成星,肖燕.电子图书数字权限管理系统比较研究[J].图书馆杂志,2004,23(8):55-60.

[5]李静.论个人数字图书馆的相关版权保护[J].图书馆学研究,2010,(5):98-101.

[6]任虎.基于USB KEY的电子图书版权保护技术研究与开发[D].沈阳:北方工业大学硕士论文,2010.

[7]章光琼.电子图书出版模式及其版权保护探析[J].出版科学,2012,20(6):89-91.

[8]曹洁.浅谈电子图书的版权保护[J].中国编辑,2007,(4):56-58.

[9]徐春.电子图书版权保护技术研究[D].南京:南京农业大学硕士论文,2011.

[10]张军亮,朱学芳.数字水印在数字版权保护中的应用[J].现代情报,2012,32(5):62-66.

数字电子技术基础论文范文第15篇

【关键词】数字电子技术 教学 EWB 仿真软件

《数字电子技术》课程是高职、大专、及本科电子信息类专业中一门重要的专业基础课,它是研究各种半导体器件的性能、电路及应用的学科,理论与实践紧密结合。学习数字电子技术的任务:要求学生要掌握数字电路的基本原理,和基本分析方法,具备实验技能和设计电路的逻辑思维,为以后从事相关工作奠定基础。教学内容主要包括各种基础逻辑电路、锁存器、触发器、存储器、脉冲波形的变换与产生。学习数字电子技术有利于帮助学生对之后电子方面的学习打下坚实基础。电子科技日新月异,数字电子技术更是首当其冲,所以对于数字电子的教学对培养新一代电子人才尤为重要。但是,现阶段对于数字电子技术的教学还存在缺陷,呈现一种手段单一,不能调动学生热情,难以激发学生兴趣的被动局面。

一、数字电子技术教学方法改进

(一)合理运用多媒体进行教学

数字电子技术是一门逻辑性很强的学科,其中涉及很多电学元件和逻辑电路图,电学器件需要用图形表示其结构、性质和电路连接方法,各类逻辑电路更需要图表表示,所以一张黑板一盒粉笔的的传统教学方式已不能满足课堂上的教学需求,传统的教学方式只会让抽象的概念更加模糊,反而加大了学生对这门课程认知的难度,更阻碍了教学进度,也给老师授课增大了难度,在讲解理论的同时,需要画图、进行大量板书,大大加大了老师的工作量。例如下图为数字电子技术中一个逻辑电路图,其中图上线路繁杂,混乱,而对于这门学科,类似这样的电路图不可计数,如果使用传统教学方式,老师很难将原图搬到黑板上,更无法保证能够正确用语言描绘,学生对于这样一张位置的电路图,更是难以生成意向。

传统的授课方式已不再适用像数字电子技术这样专业性强的抽象的课程。为了提高教学质量,应在教学设备上进行升级,经多媒体设施引入课堂,将传统的板书内容用ppt演示文稿进行演示,同样是刚才介绍的逻辑电路图,仅需一张文稿便能清晰呈现,以此方式,既能够清晰的将授课内容呈现给大家,每个器件、每个图形都能一目了然,又加大了课堂的容量。此外,引入多媒体,除了理论知识,老师还可以准备一些小动画、精彩视频等帮助学生理解,激发学生的好奇心,勾起学生自主探索的热情,为课堂带来活力。

(二)教与学结合,开阔视野,广泛学习

数字电子技术的基础知识点较为繁多,有些易混淆,老师除了介绍基础知识点外,还应该将知识点串连成线,系统的联系在一起,有详有略,将教与学结合在一起,运用“循环式”的授课方式,将重要知识点与新知识相连,达到温故而知新的效果,是学生能够记忆住学习内容,同时,也达到举一反三的目的。此外,这门学科为一门科学技术类的基础学科,随着科学技术日新月异的发展,我们所学的知识更应该跟上科技发展的步伐,时刻关注发展动态,开阔自己的眼界,将学习的范围跳出书本的局限,老师备课期间也应该关注到知识的更新,陈旧没有活力的知识会局限学生眼界,限制学生发展。所以,老师除了传道授业,也应该引导学生开阔眼界,广泛学习。

(三)合理安排实验,仿真软件辅助学习

理论离不开实践,数字电子技术这门学科需要大量的实验来进行实践。现阶段很多学校对于实验方面重视还不够,有些只是发给学生实验指导书,按照上面详尽的步奏进行验证类的试验,忽视了对设计和实际应用的能力的培养。也有些是因为课时紧张,实验室资源有限。课程同时合理安排实验,有助于对知识更好地理解和运用。学生可以利用EWB仿真软件自己建立虚拟实验室,EWB是交互图像技术有限公司在九十年代初推出的EDA软件,用于模拟电路和数字电路的混合仿真,利用它可以直接从屏幕上看到各种电路的输出波形,它是一款小巧、容易上手,但是仿真功能十分强大的软件。它的桌面提供了万用表、示波器、信号发生器、数字信号发生器、逻辑转换器等工具,元件库包含各大公司的晶体元器件、集成电路、数字门电路芯片等,能够直观的显示电路结果,对于电子设计来说,是极好的仿真工具,将它作为数字电子技术学习的辅助软件,会使学生们更加透彻、清晰明白数字电子的原理,同时,能使学生对知识更灵活的运用,激发学生的设计潜能。

(四)充分利用课程设计

课程设计是次学科课程实验结束后,由指导老师针对学生分组提出课题,让学生自行设计制作的教学项目。课程设计不仅是对老师教学成果的展示,也是对学生学习质量的检测。课程设计将这门课程全部教学过程囊括其中,学生要自行进行理论分析、电路设计、绘制原理图以及pcb图、仿真、制版、焊接、调试等全部过程,在此项目中,老师应适当作出指导,不要倾囊相助,也不要不闻不问,适当给予学生答疑指导的机会,这样不但可以提高学生动手能力、分析能力,还能使学生对这门课程有更深入的理解,提高专业能力。所以,在数字电子技术的学习中,充分利用课程设计这次实践机会能够是教学成果有质的飞跃。

二、总结

对于数字电子技术的教学,应在不断发现问题,改进问题中循序进行,以制造高质量的教学成果和培育高质量的电子人才为中心,精细教学环节,丰富教学内容,重视科学实践,着重培养学生的逻辑思维能力和创新设计能力。

参考文献:

[1]赵兴强.高师计算机专业数字电子技术教学改革探讨[J].西华师范大学学报:自然科学版,2012,02:15-19.