前言
《数字电子技术》是电气自动化类、电子信息类、计算机类、机械制造及其自动化类各专业的专业基础课,是学习后续专业课程以及今后从事实际工作必需的基础。“数字电子技术”课程于2002年、2004年被分别授予“湖北省普通高等学校优质课程、精品课程”。本书凝聚了省级教学研究项目“高等职业教育电气、电子信息类专业产、学、研人才培养模式的研究”(立项编号20040298)课题团队的教学研究成果,本书的第2版为“十一五国家级规划教材”。基于高职高专学生学习《数字电子技术》不是为了“应试”,更不是为了“考研”,而是为了“就业”这一目的,本书从我国大多数高职高专院校的教学改革的具体情况出发,遵循“必需、够用、实用、适用”的原则,“把培养学生的动手能力、实践能力和可持续发展的能力放在突出的地位,促进学生技能的培养”(见教育部04年1号文件)。编著者在总结二十余年教学改革实践经验的基础上,融入“职业导向、任务驱动、教学做相结合”的现代教学理念,在教学内容的选取与编排方面,充分注意以下8点:
1.跟踪西方国家电子信息类经典教材[美]Paul Horowitz和Winfield Hill著、吴利民等译《电子学》;[美]RobertD.Thompson著.马爱文等译《数字电路简明教程》;[日]OHM社图解电子电路系列教材《数字电路》等优秀的教学内容体系。与众多传统数字电子技术教材不同的是,强调数字电子产品设计者要将物理学家的实用研究方法与工程师的量化方法相结合,用这种科学的方法,来探索设计指定逻辑功能的CMOS电路的基本原理,探索设计数字电子产品的基本思路。全书正文中插图453幅,功能或数据分析表格145个,收到内容讲解生动、直观、易懂的视觉效果。
2.注意职业岗位能力贴近市场需求,内容体系以高速发展的大、中规模数字集成电路为主线,以占目前销售和使用95%以上市场份额的CMOS集成芯片为主线,特别加强了高速、超高速CMOS芯片和BiCMOS芯片的内容。LSTTL集成芯片仅要求一般了解,删除了传统数字电子技术教材中关于运用“普通TTL芯片”来设计数字电子产品方面的内容。
3.注意缩短职业岗位技术滞后于市场技术的时间。“数字电子产品”的设计从传统的以数字集成芯片构成为主,转向同“现场可编程门阵列器件(FPGA)”、“通用阵列逻辑器件(GAL)”等现代数字逻辑器件构成相并重,使知识“紧密结合生产实际并注意及时跟踪先进技术的发展”,让学生就业时“技高一筹”。
4.注意职业活动的实际情况。充分考虑到不同地区、不同类别学校的教学时间、教学场所、教学仪器设备等教学资源条件的差异,每章的知识点提供难度系数不同的多个“教、学、做”项目,供条件不同的教学班选做。每章开头的“教学做”项目为学习本章的较低任务,让学生知道:呵!学习本章我可以制作出该实用电子产品来。每章末尾的另外2~3个“教学做”项目为学习本章的较高任务。让学生可以制作出更多的实用电子产品来。全书列举了23个实用的电子产品“教、学、做”项目,与各章知识相吻合,既能激发学生学习“数字电子技术”的兴趣,又能培养学生的“动手能力,实践能力和可持续发展的能力”。
5.注意职业岗位能力的日常养成。按照“集成芯片(器件)→封装图/功能表→数字单元电路→数字系统”的思路,既注意课程体系的条理性,由浅入深,循序渐进,便于“教学做”,又注重介绍“新器件,新技术,新产品,新应用,新动向”,以适应数字技术快速发展的需要。例如“BICMOS器件”、“GAL”、“FPGA器件及其应用”,“光柱式脉博计”,“可编程作息时间控制器”,“声、光控节能开关”、“自动洗衣机控制器”等内容。
6.注意职业岗位能力的系统训练,附录中的“常用数字集成电路引脚排列图”给运用现代数字器件进行数字电子产品设计者提供了硬件方面的支持。基于FPGA的逻辑电路设计技术使数字电子产品的硬件电路设计通过软件设计来实现,既缩短其开发周期,又降低其研制生产成本。
7.注意学生主体作用的充分发挥,精心选取了78道典型的、有代表性的、基础性的及有一定深度的思考性例题,且每章有“学习指南”、“学习目标”、“本章小结”、“部分习题与应用作业的参考答案”,以便培养学生的自学能力。
8.既满足“电气自动化技术”、“应用电子技术”、“电子信息工程技术”专业的教学要求,又涵盖“机电一体化”、“计算机科学技术”等专业的教学要求。
著名教育家陶行知先生讲过:“我以为好的先生不是教书,不是教学生,乃是教学生学”。基于方便“教学生学”之目标,本书免费提供电子教案、下载地址为Http:∥www.hxedu.com.cn。与本教材配套的实践环节教材有《电子技术实验》、《电子产品的设计与制作》(2010.1.出版)、辅导教材有《数字电子技术(第3版)学习辅导(光盘)》(待出版)等。书中标有“※”号的选讲内容,可根据不同专业的职业能力需求予以取舍。
本书的第1章和附录由梅开乡撰写,第3、4章由朱海洋撰写,第5、6章由梅军进撰写,第2、7章由化雪荟撰写,第8章由张智军撰写,全书由梅开乡统稿。在撰写过程中得到了刘东汉、陈大力、李韦、欧阳明星、杨懿、汪慧、张军涛、郭丽颖、黄重生、黄磊、齐海兵、夏术泉、邱霞、高海洲、桂静宜、王海华、李玉平等老师的鼎力相助,对书稿进行了认真的审阅,并提出了许多宝贵的修改意见,在此表示衷心的感谢!
由于编者水平有限,书中难免有不妥之处,真诚欢迎各位专家、同行、读者批评指正。编者的QQ邮箱地址:653580040。附建议教学学时分配表,各教学班可根据学时多少予以调整。另附“现代电气、电子信息类企业强调本课程应为十项职业能力”提供铺垫,旨在通报就业市场的技术需求信息,供教师取舍教学内容、把握教学目标时参考。
编著者
2011年3月