江南APP高校实践教学是一项需要不断创新的工作，实践课教师有必要探索新的实践教学方法，改进实践教学效果。因此，笔者在本校电气工程及其自动化专业的专业课―电力电子技术的实践教学的指导方法上做了改进，引导学生采用一种综合应用仿真软件辅助电力电子电路课程设计的方法。

　　目前在电力电子电路设计和分析上主要采用Matlab/Simulink和Orcad/Pspice这两种仿真软件。在Matlab/Simulink仿真平台，电力电子器件模型使用的是简化宏模型，它只要求元器件的外特性与实际元器件特性基本相符，而不考虑元器件的内部细微结构，属于系统级模型。 Orcad/Pspice是不同于Matlab/Simulink的仿真平台，它构建的元器件模型除了要求元器件的外特性与实际元器件特性相符，还要考虑元器件内部的细微结构，相比Matlab/Simulink的宏模型更详细，更复杂，是属于器件级的模型，用Pspice仿真可以细致地反映元器件的工作情况。虽然Matlab/Simulink的电力电子器件模型较为简单，但是它占用的系统资源较少，因而在仿真时出现不收敛的几率相比Orcad/Pspice要少。鉴于此，可以考虑将这两种仿真软件有机结合起来，取长补短，以提高仿真的效率。

　　下面以一种基于TL494控制的开关电源的设计为例，介绍在电力电子技术课程设计实践教学中建议学生采用的综合性设计方法。

　　本示例要求设计出一种以TL494为控制器件的开关电源，电源电压范围为0～12 V。要求该开关电源性能可靠，纹波电压小，控制精度高。

　　主电路的原理电路设计方案利用所学知识，学生容易确定。如本设计中的主电路可采用常规的非隔离式Buck电路，开关管采用P沟道MOSFET，驱动采用“图腾柱”电路，输出电压反馈电路由一个比例运放电路构成(如图1所示)。

　　控制电路原理电路方案参照相关资料，并利用所学自动控制理论知识，学生也较容易确定。本部分要求以TL494作为控制芯片。

　　TL494控制原理电路(如图2所示)，1和2脚前接上两相同阻值的电阻，起到限流阻隔的作用，其中1脚接主电路输出反馈电压Vo，2脚接设定电压Vset，当改变Vset的值时，Vo和Vset经误差比较后控制PWM信号的输出；3脚经一个PI比例积分回路串上2脚，起到反馈的作用；4脚接地；5脚经一个电容接地，6脚经一个电阻接地，5，6脚共同构成振荡回路；8，11脚与12脚共同接工作电压；13脚接地，使9，10脚以并联工作方式输出。

　　这个环节是整个设计的重点和难点。对学生而言，设计原理电路并不难，难的就在于如何确定原理电路中具体的元器件参数，在这方面学生缺乏经验。

　　按常规设计方法，直接将Orcad/Pspice仿真软件用于电力电子电路设计，对初学者特别是学生来说，往往困难较大。学生在使用该软件的时候，很容易碰到仿真不收敛的问题，从而一筹莫展。

　　因此，在教学实践中，引导学生首先利用Matlab中Simulink仿真平台仿真快而不易出现收敛问题的优势进行主电路的仿真设计，较高效地确定出主电路中的电感、电容和电阻的最佳参数值。然后再利用Orcad/Pspice仿真软件进行控制电路的仿真设计。控制电路部分设计的难点在于PI参数的选择，因此要引导学生采用Orcad/Pspice仿真软件来进行。因为Orcad/Pspice是器件级仿真软件，仿真精度高，辅助控制电路参数的确定最佳。

　　对Orcad/Pspice在电力电子电路整体仿真中容易遇到的收敛性问题，笔者通过和学生一起分析研究、查找资料，积累了一些解决问题的经验。实践表明，这些经验对开关电源系统电路的仿真设计是有用的。下面给出一个对此问题有用的对策。

　　通过对不同参数条件下仿真结果的比较，按照开关电源纹波电压小，控制精度高等要求可确定原理电路参数。下面是利用仿真平台方便的参数比较功能得出的主电路最佳仿真输出波形图及控制电路采用最佳PI参数值时系统的输出电压仿线 主电路负载电压仿真输出波形(Simulink)

　　图5是在开环状态下选择出的相对最优电感、电容和电阻参数值下的负载电压波形；图6是在控制电路选用相对最优比例系数和积分电容参数时的负载电压波形。

　　依据仿真预定元器件参数构建出具体的电路。在实验室调试中，要求学生利用示波器等检测仪器分析电路中的问题，帮助进一步确定最佳元器件参数。下面是对系统进行实际测试的一些数据(见表1，表2)。

　　实践表明，引导学生将不同仿真软件综合应用于电力电子电路的设计，不仅能有效地帮助学生提高电路设计的效率，而且对开拓学生思维，培养学生的创新能力也是有益的。

　　电子技术专业是以现代电子设备及通讯信息系统为主要方向，掌握电工电子技术、信息控制技术等专业知识的一门学科。电子技术专业主要涉及的课程包括电工原理、电子线路、模拟电路、数字电路、高频电路、微机原理、控制技术、通信原理等[1-3]。目前的教学方式基本上采用单课程单教师模式，教师只针对自己负责的课程，完成教学大纲任务，学生掌握本门课程的知识点，并进行实践运用。这样一来往往学生会把每一门课程当作一个个独立的个体，容易犯“学过就忘”的问题。若将每一门课程串联构成一个完整的体系，将有利于学生对电子技术这一专业的整体认知学习。本文以电子线路技术、微机原理与接口技术、电子设计自动化技术、电子综合设计四门课程为例，结合教学实例，谈谈如何实现电子技术专业连贯性教学的问题。

　　航空工程类电子技术专业学生在大一下学期或大二上学期便开始接触电学类的专业基础知识，如电学基础、模拟电路、数字电路。在有一定的专业基础知识后，开始接触电子线路技术这门课程，电子线路技术这门课程主要涉及基本电子元器件的特性、用法、性能检测和电路设计方法[4]。学以致用是学习的根本也是最终目的，因而在掌握课程知识点后会紧跟有实际操作设计电路。根据课程知识内容设计了“飞机起飞30秒计时器设计”、“飞机尾灯显示控制电路设计”、“机场信号灯循环控制电路设计”等多组题目的电路设计，并将学生分组，协作探讨完成电子线路设计任务。以“飞机起飞30秒计时器设计”为例，要求学生设计一个飞机起飞30秒计时器，具有30秒计时功能。设置外部操作开关，具有直接清零、启动和暂停功能。计时器为30秒递减计时器，其计时间隔为1秒，数码显示器实时显示，计时器递减到零时，发出光电报警信号。要求学生：1）拟定设计方案，画出原理框图；2）设计单元电路，画出逻辑电路图；3）设计总电路原理图；4）撰写课程设计报告。“飞机起飞30秒计时器设计”需要学生掌握模拟电子技术和数字电子技术，所以设计的本身既是对电子线路技术这门课程知识点的考察，又是对模拟电路、数字电路这两门课程的回顾。采用555构成的多谐振荡器产生周期1.0秒脉冲，74LS192芯片计数，192芯片8421码计时，4511芯片译码推动LED显示。计时器设计启动和暂停/连续计数功能，实现断点计时，当计时器倒计时为零时，会发出光电报警信号。飞机起飞30秒计时器采用模块化结构，主要包括计时模块、控制模块以及译码显示模块。在设计计时器时，指导学生采用模块化设计思想，使设计起来更加简单、方便、快捷。学生在熟练掌握电子线路器件知识的同时，还要会运用proteus仿真软件进行仿真验证设计线路的准确性，掌握知识，提高技能，又会在仿真过程中排除故障，达到电子线路技术这门课程的教与学的目的。对学过PCB设计与制作技术这门课程的学生，设计亦要利用protel完成SCH原理图的设计，从而完成课程之间的链接，使得电子线路技术这门课程与之前所学诸多课程连贯叉网状衔接，达到学生连贯性学习运用知识的目的。

　　在大二下学期的时候，民航类航空工程电子技术专业普遍会开设微机原理与接口技术或者单片机及嵌入式微机技术这门课程，主要介绍微机系统的原理以及语言程序设计。学生在了解了微处理器结构、存储器、CPU接口、输入输出以及常用的微机接口电路后，最主要的是运用单片机进行汇编语言或C语言的程序设计，进而实现某种功能[5-6]。为了达到学以致用的教学目的，在课程的后期添加了实际操作部分。实现“飞机起飞30秒计时器设计”、“飞机温度仪设计”、“机场流水灯设计”、“多功能电压检测仪”等设计功能。同样以“飞机起飞30秒计时器设计”为例，此时无需多谐振荡器产生脉冲和74LS192芯片计数，只需学生采用C51单片机编写C语言程序，实现计时器功能。本部分设计主要考察学生对C51编程定时器、中断服务的运用，以及数码管赋值显示。数码管赋值前需提醒学生查看原理图中数码管的链接方式是共阳极还是共阴极，以及区分段码和位码的赋值，从而正确显示计数数值。同样需要设计单片机电路图，利用protel完成SCH原理图的设计，运用proteus仿真软件进行仿真验证，并完成课程设计报告。有实验条件的学校，还可以下载到单片机开发板上进行功能验证。同电子线路技术这门课程相比较，可以发现，完成同样的任务，采用了不同的设计方法和思路，但又有相同的部分，如数码管显示部分的设计，proteus仿真工具的运用等。两门课程之间很好地做到了连贯性教学，使学生既对先前学到的知识进行了回顾，又比较了新的设计思路与先前的设计思路的不同，连贯性的教与学得以体现。

　　电子设计自动化技术也就是通常所说的EDA技术，航空工程电子技术专业会在大三上学期开设这门课程。电子设计自动化技术主要让学生了解CPLD／FPGA基于硬件描述语言和原理图的基本开发流程，并利用VHDL语言完成小规模数字系统设计开发或底层模块设计。同样，可以采用实际操作练习，实现连贯性教学，提高学生的动手操作能力。设计了“机场电子时钟设计”、“机场交通灯控制器的设计”、“飞机起飞30秒计时器设计”、“数控脉冲宽度调制信号发生器”、“五相十步步进电机脉冲分配器设计”等多个实际操作题目供学生练习。还是以“飞机起飞30秒计时器设计”为例，同样还是实现30秒的计时显示，并附加有清零、装数、启动和暂停/连续等多种功能。不同的是，在EDA设计中，需要学生选择适当的CPLD/FPGA芯片并设计相关电路，利用VerilogHDL语言设计计数器程序，并在QuartusII仿真环境下验证相应设计功能。利用protel完成SCH原理图的设计，并完成相关设计报告。飞机起飞30秒计时器的设计采用HDL语言生成74LS161作为分频器，然后和74LS192递减计数器，74LS48七段码显示器分别组成从30到00的递减功能并显示，且在为00的时候报警器工作。控制模块是由防抖动开关，控制清零、暂停、启动的按键组成。计时器的设计采用自上到下的设计思想，使设计的思路更加清晰，也更加便于功能的仿真。显然，电子设计自动化技术与先前学习的电子线路技术、微机原理与接口技术两门课程达到了三门课的连贯性教学，使得教学内容连续，知识点连续，进而使得学生对电子技术专业整体知识完成衔接，达到连贯性教学目的。

　　在学生掌握一定的电子技术专业知识后，在大三下学期或大四上学期会开设一门综合性电子设计相关课程电子综合设计。该课程是对先前所学知识的综合和扩展，仍然沿用连贯性的教学思路。可针对民航学生设计如下实际操作题目：“可程控飞机温度监测系统”、“可程控飞机起飞30秒计时器”、“基于LCD液晶显示的机场多功能数字钟”、“带温度显示的多功能机场数字钟的设计”、“太阳能供电的飞机测速装置”等。以“可程控飞机起飞30秒计时器”为例，继续沿用之前设计思路，以单片机AT89C52为控制中心，数码管显示计时，同时利用VB或LabVIEW编写上位机程序，RS232串口通讯，实现上位机计时器的显示，以及对下位机单片机的控制。综合电子设计除了需要考察学生对下位C语言的编程能力，亦考察了学生上位机程控界面的设计能力。通常要求学生采用LabVIEW编写程序控制界面。虚拟仪器技术在高校教学方面发展迅速，采用可视化图像编程，可让学生快速上手，采用模块式编程方式，可让学生对各部分精确把握，进而增强整体编程效果，达到一定设计要求。要求学生选择合适的元器件，焊接最小系统开发板，并调试设计程序，完成设计报告。在微机原理与接口技术这门课程的实操部分已经完成部分C语言程序的开发，学生只需要添加通讯控制模块，但又要修改已有程序，使其完成设计要求。这更符合工作单位的工作模式，一项程序的开发都是在已有的工作基础上进行扩展或更改。同样，课程智能化设计技术这门课程的设计也提高了学生对于上位机界面设计的能力，学习了新的知识点。可见，连贯性教学在电子技术专业是可实现、可操作的。

　　《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]。随着数字应用电子技术、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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　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。

　　《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。

　　串行序列检测在通信领域应用广泛，因此，教材中对这种电路的设计进行介绍是有必要的。但是目前大多数的数字电子技术教材介绍的串行序列检测电路都存在一定的问题，作者在2003年全国高校电子经验交流会上就指出了问题并提出了多种修订方案[1]，该文也引起了一些老师对该问题的注意[2]。但当时论文中给出的修订方案与时序逻辑电路状态图描述不一致。同时，作者最近在图书馆查阅了最新出版的数字电子技术教材，其中的串行序列检测电路设计仍然是采用以往教材中的设计方法，都没有进行功能验证，问题依然存在。因此本文有必要进一步讨论这一问题。另外，串行序列检测电路设计作为数字电子技术的一个经典实例，欠缺一定的基础知识，比如串行通信的概念、异步串行通信帧格式概念、串行通信的检测和同步问题等。作者在教学中，首先让学生查找资料熟悉上述基本概念，然后设计串行序列检测电路，掌握上述基本概念后，个别同学自己就会发现以往教材中设计存在的问题。这种教学方式执行多年，效果很好。

　　大多数数字电子技术教材都是设计了110或111的串行序列检测电路，多数教材中得到的111序列检测电路（要求检测到连续的3个1时输出Z=1）如图1（a）所示，利用MaxplusⅡ仿线（b）中箭头表示在CP的上沿检测串行输入X，检测到第一个有效的1时进入01，检测到第二个有效的1时进入11状态，此时输出Z在检测到连续两个1时输出变量Z就1，显然与设计命题要求不符。其他序列的检测也有类似情况，即不是在有效的检测时刻输出1。

　　参考文献[3]中提出了这一问题的解决方案，分别给出了Mealy型和Moore型状态图，这样可以得到正确的设计电路。但这种方法的状态图与传统时序逻辑电路状态图不一致。传统状态图是反映时序逻辑电路状态转换规律及相应输入、输出取值关系的一种图形，在状态转换图中以圆圈及圈内的字母或数字表示电路的各个状态，以箭头表示状态转换的方向，相应输入/输出标注在转换箭头上，图2给出了传统的两状态变量的部分状态图。本文根据串行序列检测的特点，即输出是由检测状态S确定的，当检测到有效序列，无论下一个串行输入X为0还是为1，都输出1。则可以将状态图表示为如图3所示的传统形式，进行可重叠序列检测，图4是医电93班吴鹏同学按照改进方法设计的111序列检测电路及仿线（b）可见，只要检测到有效数据串就输出1，结论完全正确。

　　这一实例所有教材都是安排在基于触发器的时序电路设计部分，因此限制了学生的思路。最近几个学期在时序逻辑电路分析、设计、寄存器等所有知识介绍完之后，让学生开始查串行通信资料、做序列检测电路设计、仿真验证电路功能，并做PPT在课堂上介绍。多数学生对串行通信概念、帧格式、波特率、帧同步等问题都介绍的比较清楚，个别同学对序列检测电路还设计了几种方案，其中包括了参考文献[1]中提到的用移位寄存器、输出与检测时刻同步等方法，拓展了学生的思路，部分学生对设计的电路进行了仿真和分析。这种方式激发了学生学习数字电子技术的热情，对数字电子技术设计产生了浓厚的兴趣。因此，建议各教材在补充相关基础知识的同时，将这一实例放在时序逻辑电路一章的最后，由学生根据自己所学知识进行设计。

　　通过以上分析可见，即使再多教材使用了再久的实例，也需要进行实践检验；建议教材中基于触发器的时序电路设计步骤中，应该增加“电路功能验证”一步，如果有这一步，就可以避免之前教材所设计电路存在的问题。

　　[1]宁改娣，杨栓科.串行序列检测同步时序电路设计探讨[C].全国高校电子经验交流会论文集，2003.

　　[2]陈文楷等.讨论式教学方法如何引入课堂[C].全国高等学校电子技术教学研究会年会，2005.

　　[3]张克农，宁改娣.数字电子技术基础（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2010.

　　假设某十字路口为东西向道路和南北向道路交口，该路口的信号灯为红黄绿三种，交通信号灯按照“绿灯-黄灯-红灯”依次循环点亮。经分析可知，南北向两组信号灯的显示是一样的，东西向两组信号灯的显示是一样的，如下所示：

　　状态一：某一时刻南北向为红羰保东西向为绿灯；（9～2s）。状态二：下一时段东西向同时绿灯变黄灯，南北向保持红灯；（1～0s）。状态三：再下一时段东西向黄灯变红灯，南北向红灯变绿灯；（9～2s）。状态四：然后东西向保持红灯，南北向绿灯变黄灯；（1～0s）。交通灯按照“状态1、2、3、4、1…”这个顺序循环变化。

　　为实现以上功能，将案例电路模块[1]设计为脉冲输入、计数器、译码显示、控制电路、交通灯阵列模块，如图1。

　　脉冲输入：使用频率为1Hz方波，输入芯片4510的CLK引脚，作为计数器的时钟信号，该方波可由555脉冲产生电路得到。计数器[2]：使用4510可逆计数器芯片，该芯片可实现加计数和减计数，交通灯往往使用的是倒计时，因此将4510的10引脚输入低电平可达到效果，由于时钟信号为1Hz，因此该芯片输出状态为（1001）2即（9）10，1s后减1计数，芯片输出（1000）2，此后每隔1s输出减1，直到输出（0000）2，下一状态变为（1001）2，形成十进制减计数器。译码显示：使用4511芯片，输入端连接计数器输出端，将计数器输出的4位二进制码译为七段显示码[3]：如：0000=>

　　1111110。控制电路：使用了4002、4013、4081芯片，根据不同时间段计数器输出不同，设计组合逻辑和时序逻辑电路，从而控制交通灯阵列各个灯的亮暗。有利于学生组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计学习。交通灯阵列：使用6个LED灯为代表，其中D1、D3、D5分别代表东西向的红、绿、黄灯。D2、D4、D6分别代表南北向的红、绿、黄灯。整体交通灯系统如图2。

　　本文采用了Protues仿真软件设计了路通灯系统，从生活中选取设计案例，经过适当的抽象和简化，得到了功能可实现、逻辑清晰的交通灯数字系统，该电路即可作为电子技术学习的典型案例，又可用于实际生活中。

　　[1]索静，刘杰.电子技术中单元电路的设计方法研究[J].数字技术与应用，2011，11：58.

　　“电子技术”课程是高等学校工科非电类专业的一门技术基础课程，它是研究电子技术的基本理论、基本知识和应用的技术基础课程。电子技术是飞速发展的学科，它有着完整的体系，而且有着非常强的实践性，应用非常广泛，并迅速地渗透到了各个领域。因此，“电子技术”课程是高等学校工科非电类专业的一门重要课程，是非电专业一切电类后续课程（计算机原理、自动控制等）的基础，学时少、内容多，不能轻视，否则，对以后的学习将会造成很大影响;非电类专业学生学习电子技术重在应用，他们应具有将电子技术应用于本专业和发展本专业的能力，为此“电子技术”课程内容就要理论联系实际，要重视实验技能的训练，所以我们除了课堂上的理论课程之外，还开设了相应的实验课程。

　　1.理论课采用多媒体教学方式。多媒体教学是近几年呈现出的一种崭新的教学手段，多媒体课件由于具有交互性强、表现形式丰富、信息量大等优点，已经广泛应用于各种课程的教学中。随着计算机技术的发展和现代教育技术手段的应用，多媒体辅助“电子技术”课堂教学的应用也越来越普及[1]。多媒体的运用有助于教学效率的提高，这是传统教学方式不可比拟的[2]。但是要注意研究多媒体教学规律，运用多媒体教学手段仍要保证教学效果。针对一堂课内容很多、信息量大、进度过快、学生来不及看清楚、笔记也不易记录的问题，我们在课堂上的重点处多重复几遍且讲解透彻，从概念理解、基本组成、分析方法等问题上循序渐进地讲解。另外，我们将多媒体课件上传到网上，供学生下载，使学生不需要记课件上的内容，只需把上课的重点难点记住，做适当的笔记。同时，我们在准备课程课件内容时，对比较抽象且难理解的内容运用了动画表现手法，还准备了一些与课堂内容相关的视频资料作为补充。例如在讲解PN结的形成时，我们同时播放描述内部载流子运动情况的动画短片;在讲解晶体管电流放大作用时，课件内容上加入模拟载流子运动的动画，来演示内部载流子通过两个PN结时的主要运动过程，这样更容易看出晶体管电流放大作用其实是“以小控大”的实质。通过这样生动直观的教学表现方法，可以对所学知识加深印象，并且扩大学生的知识面，效果很好。

　　2.注重第一堂课的课程概述，最大限度地吸引学生的兴趣。“电子技术”包含了模拟电路和数字电路两部分，具有很强的实践性和应用性。第一堂课在引入新课时从“电子技术发展史”开始介绍，在讲述历史过程的时候逐渐让学生了解到这门课程所包含的知识内容，并引导学生思考他们需要学什么，同时教师在此基础上考虑“讲哪些内容”和“怎样讲授这些内容”。然后介绍电子设备的构成、模拟电路与数字电路的区别和优缺点、课程的学习要点等。举例生活中的电子设备例如收音机、计算机，介绍设备的构成，即哪部分是模拟电路，哪部分是数字电路，它们怎样有机的结合在一起等。实践证明此方法能激发学生积极探究电子设备内部结构原理的欲望，为课程的开展打下坚实的基础。为了帮助学生更好地学习该门课程，第一堂课我们就告诉学生，在学习“电子技术”课程的过程中，模拟电路内容较为抽象，较难理解，入门比较难，所以遇到问题要及时答疑，以便更容易把握课程思路;不过即使模拟电路学得不太好，数字电路也可以学好，二者并无太多联系。这样学生既明确了“电子技术”两部分内容的关系，又不会因在模拟电路学习中遇到困难而影响到数字电路的学习。另外，我们还介绍“电子技术”课程的重要性和学习该课程的意义，以及学习过程中需要注意的关键点，以便让学生重视并能尽快适应该门课程的学习。

　　3.教师在教学过程中，对一些易出错的问题请学生通过分析得出正确结果，从而逐渐培养锻炼学生的思维能力。由于模拟电子线路中几乎都是交直流共存于同一电路中，它们既相互关联（直流是交流的基础），又相互区别（不同通路的信号不同）。所以针对这种复杂情况的电路，就有其特有的基本分析方法，即对不同的通路分别进行分析（静态分析和动态分析）。而初学电子技术时，经常有学生概念不清，会出现把静态和动态混淆起来的问题，这样就会分不清楚哪些是直流参数，哪些是交流参数。比如在讲到基本放大电路的分析方法时，在讲解了基本放大电路的一般分析方法之后，列出几个有这类错误的等式让学生进行纠正。例如让学生来说明等式“I■=■=■”中错在哪里以及出现错误的原因，学生通过思考，回答出等式中出错的地方是将静态参数和动态参数列在一起了，原因就是混淆了静态和动态的概念。这样在改正错误等式的过程中，学生即理解了基本概念，又避免了以后犯同样的错误。

　　此外，对学生作业中出现的一些常见错误，在课堂上着重分析出错的原因以及如何改正，尤其对一些关键的地方突出讲解。以“基本放大电路”这章的习题为例，学生在电路求解过程中常常会出现参考方向不标注或标的有误、电路结构不熟悉等问题，导致求解错误。在课堂教学时，我们将易出错点着重圈出来，从求解该类问题的思维方式及基本思路讲起，深入剖析出现这些错误的原因（如微变等效电路中“等效”概念的理解、电路结构的判断与分析等）并加以纠正，这样不仅有利于加深学生对知识点的理解，而且有助于学生在以后的解题过程中避免出现类似的错误。

　　4.开设实验课，加强实践环节。“电子技术”具有非常强的实践性，所以我们为“电子技术”课程开设相配合的实验课。理论课教学与实验课是相辅相成的，前者强调理论性，后者强调实践性，两者缺一不可。通过实验课，可使非电专业的学生掌握电子技术的基本实验技能（如常用电子仪器的工作原理和使用方法，利用常用电子仪器测量某些电量参数的方法），增强其实践能力，加深其对理论的理解，提高其分析问题和解决问题的能力，培养学生实事求是的工作作风，树立严谨的科学作风[3]。所以说，必要的实践既有利于激发学生的学习热情，又有利于学生用理论指导实践，并反过来通过实践掌握理论，巩固理论，让学生经过从理性认识到感性认识再到理性认识这样一个过程，从而达到更好地掌握知识的目的[4]。实践证明，在学生掌握了基本理论知识之后，适当增加一些实际应用的内容，有利于理论教学和实践融为一体，以及学生素质和能力的培养。以“四人优先判决电路”实验为例，此电路是用来判断哪一个预定状态优先发生的电路，如同判断赛跑者谁先到达终点或者用于智力竞赛中的抢答者等。通过对实验电路工作原理的分析，使学生更容易理解时序逻辑电路的特性。同时，通过接线、测试、排除故障等实验环节，使学生的动手及独立思考能力也得到了进一步的提高。

　　5.在课程进行中，介绍一些当前流行的相关模拟软件，加深学生对基础知识的掌握，提高学习兴趣。引入具有分析、仿真电路功能的仿真软件，可较好地解决这一问题。此外，仿真软件的应用学生可以在课下自己完成，这也是很好的拓展环节，对“电子技术”课程教学起到一定的补充作用。“电子技术”课程中贯穿很多实用的电路，例如放大器、振荡器、译码器、计数器等电路。在教学中介绍EWB、Multisim等软件，并选择典型例子进行仿真演示。例如在讲解如何利用中规模组合逻辑电路设计一般组合逻辑电路时，先介绍一般组合逻辑电路的设计方法和步骤，并以设计监测交通信号灯工作状态电路为例，按照设计步骤将逻辑电路设计出来，最后采用EWB软件对所设计出的逻辑电路进行仿真，同时将仿真结果在课堂上演示出来。仿真结果分别显示了交通信号灯工作状态正常时故障报警指示灯不亮，以及交通信号灯出现故障状态时故障报警指示灯亮的逻辑电路工作情况。这样学生在课堂上学完理论知识以后，通过看仿真演示加深了对理论知识的理解，并且能直观地观察各种输入状态下的输出情况。同时在课下学生也可以利用软件模拟这些功能电路，通过波形、显示器等观察分析模拟结果。实践证明当所学理论和观察到的模拟结果一致时，学生不但对所学知识有了深刻的理解，而且有一种极大的成就感。

　　6.课程结课时，鼓励学生在生活中利用相关知识提出问题、解决问题。只有当学生清楚了所学内容能解决什么问题时，才会产生兴趣，自觉参与教学活动，并从中体验收获的快乐。在教学实践中，鼓励指导学生准备工具和电子元件，通过所学的电子技术原理，设计简单的实用电路。而学生在参与过程中主动获取知识，就更容易记住和理解[5]。之前有材料系的一名男生利用所学“电子技术”知识，设计了一个摇号和显示系统的电路，并用仿真软件将电路搭建出来，得到了理想的结果。他的仿真演示获得了满堂彩，极大地激发了学生的创造、研究欲望，开启从学习到研究、创新的旅程。此外，实验教材中也增加了自主设计型综合实验（例如实用智能照明控制电路、电子拔河比赛等）供学有余力的学生自学完成。通过综合性实验可提高学生的综合设计能力和实际动手能力，真正体会并感受到理论与实践的差别、如何将理论知识与实践相结合，进一步加深对基础知识的理解，以及知识间的相互关联、渗透、融合，同时还可以拓展学生的知识面。

　　“电子技术”是一门发展很快、应用很广、实践性很强的技术科学，着眼于解决错综复杂的实际问题，有与其相配套的系统的方法与概念，例如由线性器件到非线性器件的转变、合理近似的应用、工程实践性等。在近几年的教学实践中，我们努力优化教学内容，突出重点，将传统的单一、单向、细节式教学方式向多样、互动、平台式教学方式转变，通过多种途径培养学生分析问题和解决问题的能力，让学生在兴趣中学习，在学习中创新。

　　[1]侯俊勇.电子技术课堂多媒体辅助教学评价体系与模糊综合评价[J].电气电子教学学报，2001，23（5）：76-78.

　　[2]王坚.“数字电子技术”的教学实践与思考[C]//电工电子课程报告论坛论文集2007.北京：高等教育出版社，2008：14.

　　[3]韩守梅，刘蕴络.电工电子技术实验教程[M].北京：兵器工业出版社，2009：1.

　　[4]王文涛.浅谈电子技术教学应关注的几个方面[J].科技致富向导，2011，（6）：84.

　　[5]郭亚宏.电子技术教学研究[J].湖南农机，2011，38（1）：194.