戴普明 孫維先 曲靖師范學(xué)院物理與電子工程學(xué)院 655011

《數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)》教學(xué)研究

戴普明 孫維先 曲靖師范學(xué)院物理與電子工程學(xué)院 655011

本文針對數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)的教學(xué)情況，提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路和方法，確立了實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，建立以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和課程綜合設(shè)計(jì)培養(yǎng)為核心的層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，在我校取得了良好的教學(xué)效果。

數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1 引言

隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電子技術(shù)在現(xiàn)代社會的應(yīng)用日益廣泛，數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)作為理工科多數(shù)電類專業(yè)開設(shè)的一門重要的基礎(chǔ)課程，擔(dān)負(fù)著鞏固學(xué)生理論知識，培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力、知識應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力的重任。而了解和掌握數(shù)字電路基本的電路分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)，是數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用技能的一種具體體現(xiàn)，是電子技術(shù)應(yīng)用技能的實(shí)踐要求。

數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，目前許多院校還在沿用數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?、方法和手段，很難充分激發(fā)學(xué)生的興趣，難以適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的要求。因此，數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)根據(jù)電子科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢及其社會要求，不斷地變革才能適應(yīng)社會對電子技術(shù)人才越來越高的要求。

2 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課程改革思路

參考國內(nèi)部分院校和國外部分?jǐn)?shù)字電路實(shí)驗(yàn)教材，結(jié)合我校的實(shí)際情況，將數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為: 基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及綜合課程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三部分內(nèi)容[2]。

2.1 加強(qiáng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和基本實(shí)踐技能的培養(yǎng)

在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中，我們精簡基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的數(shù)量，強(qiáng)調(diào)學(xué)生必須完成的4個(gè)基本實(shí)驗(yàn)，對于這4個(gè)基本實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)又包含必做內(nèi)容和選做內(nèi)容，分出一定的難度，既有多數(shù)學(xué)生都能完成的基本設(shè)計(jì)和制作，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中掌握基本的知識并獲得成就感；又具有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目，以激發(fā)學(xué)生探索研究的興趣。對于實(shí)驗(yàn)的方法不做過多的限制，給學(xué)生更多的思考空間，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主思考能力。其次通過開放實(shí)驗(yàn)室的方式要求學(xué)生再自行完成2～3個(gè)基本實(shí)驗(yàn)，由教師檢查其完成情況。這種設(shè)置方式不僅強(qiáng)調(diào)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，而且強(qiáng)化了學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能。

2.2 加強(qiáng)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，在完成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，增加了綜合設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)，該類實(shí)驗(yàn)在選擇上主要考慮了通過學(xué)習(xí)該門課程來解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。主要安排了數(shù)字密碼鎖設(shè)計(jì)、交通燈控制電路設(shè)計(jì)等[1]。通過實(shí)際操作，學(xué)生將理論知識與實(shí)踐相結(jié)合，加深對知識點(diǎn)的理解，并通過解決實(shí)際社會生活中的問題提高學(xué)習(xí)積極性。

2.3 綜合系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，該類實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自己查找資料，制定設(shè)計(jì)方案，用計(jì)算機(jī)仿真軟件Multisim進(jìn)行電子虛擬實(shí)驗(yàn)仿真設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)將傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法與EDA相結(jié)合， 提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。設(shè)置的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為利用EDA技術(shù)和相關(guān)邏輯器件，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)小型數(shù)字系統(tǒng)(如出租車計(jì)價(jià)器、簡易數(shù)字頻率計(jì)、籃球比賽計(jì)時(shí)器、節(jié)日彩燈控制器、交通燈控制電路等[2]) 實(shí)驗(yàn)。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方法

3.1 實(shí)驗(yàn)教材的編寫

結(jié)合我校學(xué)生和實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，自行編寫了《數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)》課程實(shí)驗(yàn)大綱和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，內(nèi)容體現(xiàn)了課程重點(diǎn)，難點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容經(jīng)過認(rèn)真、仔細(xì)的考慮，并根據(jù)科技的發(fā)展及時(shí)更新內(nèi)容。

3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的更新

實(shí)驗(yàn)課教學(xué)不再是單純的老師講解、學(xué)生照電路圖連線；基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要進(jìn)行基本技能訓(xùn)練，首先要求學(xué)生課前作好預(yù)習(xí)，對實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和要求有一個(gè)初步印象，并寫出預(yù)習(xí)報(bào)告；其次貫徹“精講多練”的原則，課前講解以實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)、難點(diǎn)以及注意事項(xiàng)為主，讓學(xué)生擬定實(shí)驗(yàn)方案, 教師給予檢查和適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)；之后學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生應(yīng)考慮：電路的設(shè)計(jì)思路是什么？有什么實(shí)際應(yīng)用？如何進(jìn)行改進(jìn)？通過實(shí)驗(yàn)來尋求答案，強(qiáng)調(diào)自主學(xué)習(xí)和主動思考相結(jié)合來解決問題，目的是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程這個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)是將新技術(shù)和新型電路設(shè)計(jì)的方法充實(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中去，選擇EDA和可編程技術(shù)完成實(shí)驗(yàn)，根據(jù)給定的題目及達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識及實(shí)驗(yàn)室提供的條件，查閱相關(guān)資料，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，通過計(jì)算機(jī)軟件的編程和仿真，完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

3.3 開放實(shí)驗(yàn)室

開放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生課外科技活動提供實(shí)驗(yàn)條件，拓展了實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和空間，提高實(shí)驗(yàn)室和設(shè)備的使用效率。

4 總結(jié)

本文探討了改革傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式，給出了具體的改革措施， 并進(jìn)行了初步的實(shí)踐，取得了一定的實(shí)驗(yàn)效果。由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是個(gè)長期的過程，需要實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師不斷總結(jié)和學(xué)習(xí)，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

[1] 沈小豐.電子線路實(shí)驗(yàn)—數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社.2007.10

[2] 楊萍，張旭東，羅珣.數(shù)字電路和數(shù)字系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程（圖靈電子與電氣工程叢書）[M].北京：人民郵電出版社.2009.5

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.13.099