CDIO理念在《电子技术及应用》课程中的应用

崔婧娜 邢动秋 文 丽 齐利华

国防科技大学信息通信学院试验训练基地 陕西西安 710106

摘要：本文以CDIO理念在《电子技术及应用》课程中的应用，按照项目构思-项目设计-项目实现-项目运作的思路，介绍触发器课堂教学设计，旨在提高学员学习效果。

关键词：CDIO；基本SR锁存器 ；理实一体

《电子技术及应用》是通信士官各专业必修的一门专业基础课程，具有实践性和应用性等特点，是培养学员电子技术基本技能，提高专业素养的重要实践环节，也为后续专业课程的学习，打下良好的理论分析和认识基础。为避免 “灌输式”、“填鸭式”传统授课模式，提高学员的工程实践能力，本文将CDIO教学理念引入课程教学体系。

CDIO 工程教育理念分别是指构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate), 它是“基于项目”的工程教育模式，是以系统的构思—设计—实现—运行过程为背景的工程教育^[1]。该教学形式需将课程大纲主要内容划分为若干个项目，探索构建案例式教学方法，其主要特点是以教学实例为牵引，以学员为主体，教员为主导，以解决问题为主线，围绕教学实例讨论、分析，逐步展开教学内容。

《电子技术及应用》课程包含以下内容：传感器，模拟和数字电子技术的应用部分。本文以基本SR锁存器内容为例介绍CDIO理念应用情况，此次课是时序逻辑电路的开端，是章次目录中的首节内容，为学员后续建立时序逻辑概念奠定基础。

1 项目构建

在组合逻辑电路的学习中，学员已经设计了一个抢答器电路。以三组竞赛为例，有三组抢答通路，并以发光二极管显示抢答组别。三人ABC各控制一个按键开关K₁、K₂、K₃，谁的开关先被按下，谁的发光二极管就被点亮，同时其他人的抢答信号无效。

但是在实现的效果上，学员也发现该电路有一个很严重的缺陷，当K₁第一个被按下后，必须总是按着才能保证指示灯亮，如果K₁稍一放松，就会使得该组的灯熄灭。而抢答的气氛是非常紧张急促的，如果此时B或C也触碰到开关，那么他们的抢答信号就有可能进入系统造成混乱。

图1 抢答器电路图

归根结底，是因为该电路具有瞬时特性，不具有记忆性。要解决这一问题，最有效的方法就是引入具有记忆功能的器件——基本SR锁存器。

2 项目分析

具体教学过程中，采用与非门构成的基本SR锁存器为例，介绍电路的基本结构和逻辑功能，得到当 时，锁存器保持原态，即具有记忆功能，将此种情况应用在上述抢答器设计中。

3 项目设计

分别将三个基本SR锁存器的 端接入三按键开关， 端接入裁判控制的复位键K_R。开始抢答前, 先按一下复位键 K_R,开始抢答后, 如K₁第一个被按下, 则_，锁存器输出置1 ，点亮发光二极管D_A。此时若松开K₁按键，_，触发器将保持原态。即使有其他干扰，系统也不受影响。直到裁判第二次按下 K_R 键, 才宣布新一轮抢答开始。

4 项目运作

图2引入触发器的抢答器电路图

实践环节，请学员依据原理图画出仿真电路图，验证本方案的正确性。在课堂拓展环节，提供电子元器件和相关模块，鼓励学员做出实物图，真正做到理实一体。

以本次课为例，其余知识点，也按照项目构建-项目分析-项目设计-项目运作的思路，将CDIO理念贯穿教学始终，让学员深刻理解知识点，并体会理论知识落到实处的成就感。

参考文献:

[1]刘 扬.新工科背景下CDIO理念在《电工电子学实验》中的应用[J]. 电脑知识与技术，2020.01

作者简介：崔婧娜（1991.08～），女，山西临汾人，国防科技大学信息通信学院，讲师，大学本科，研究方向：电子技术教学研究。