《數字電路實驗》教學研究

戴普明 孫維先 曲靖師范學院物理與電子工程學院 655011

《數字電路實驗》教學研究

戴普明 孫維先 曲靖師范學院物理與電子工程學院 655011

本文針對數字電路實驗的教學情況，提出實驗教學改革的思路和方法，確立了實驗教學目標，建立以基礎實驗、綜合實驗和課程綜合設計培養為核心的層次實驗教學模式，在我校取得了良好的教學效果。

數字電路實驗；實驗教學；實驗設計

1 引言

隨著數字電子技術的發展，數字電子技術在現代社會的應用日益廣泛，數字電路實驗作為理工科多數電類專業開設的一門重要的基礎課程，擔負著鞏固學生理論知識，培養學生動手操作能力、知識應用能力及創新能力的重任。而了解和掌握數字電路基本的電路分析、設計、開發，是數字電子技術應用技能的一種具體體現，是電子技術應用技能的實踐要求。

數字電路實驗的教學中，目前許多院校還在沿用數字電路實驗教學的傳統實驗模式、方法和手段，很難充分激發學生的興趣，難以適應現代社會發展的要求。因此，數字電路實驗教學應根據電子科學技術發展的趨勢及其社會要求，不斷地變革才能適應社會對電子技術人才越來越高的要求。

2 數字電路實驗課程改革思路

參考國內部分院校和國外部分數字電路實驗教材，結合我校的實際情況，將數字電路實驗內容分為: 基礎性實驗、設計性實驗及綜合課程設計性實驗三部分內容[2]。

2.1 加強基礎實驗，注重學生的自主學習和基本實踐技能的培養

在基礎實驗中，我們精簡基礎實驗的數量，強調學生必須完成的4個基本實驗，對于這4個基本實驗，每個實驗又包含必做內容和選做內容，分出一定的難度，既有多數學生都能完成的基本設計和制作，使學生在實驗過程中掌握基本的知識并獲得成就感；又具有挑戰性的項目，以激發學生探索研究的興趣。對于實驗的方法不做過多的限制，給學生更多的思考空間，調動學生的學習興趣和自主思考能力。其次通過開放實驗室的方式要求學生再自行完成2～3個基本實驗，由教師檢查其完成情況。這種設置方式不僅強調了學生自主學習能力，而且強化了學生的基本實驗技能。

2.2 加強綜合設計實驗

實驗教學過程中，在完成基礎性實驗的基礎上，增加了綜合設計類實驗，該類實驗在選擇上主要考慮了通過學習該門課程來解決現實生活中的問題。主要安排了數字密碼鎖設計、交通燈控制電路設計等[1]。通過實際操作，學生將理論知識與實踐相結合，加深對知識點的理解，并通過解決實際社會生活中的問題提高學習積極性。

2.3 綜合系統課程設計

系統課程設計類實驗充分發揮學生的主觀能動性，該類實驗由學生自己查找資料，制定設計方案，用計算機仿真軟件Multisim進行電子虛擬實驗仿真設計，實現將傳統的實驗方法與EDA相結合， 提高學生的實驗技能。設置的實驗內容為利用EDA技術和相關邏輯器件，設計和實現小型數字系統(如出租車計價器、簡易數字頻率計、籃球比賽計時器、節日彩燈控制器、交通燈控制電路等[2]) 實驗。

3 實驗教學改革的方法

3.1 實驗教材的編寫

結合我校學生和實驗室的實際情況，自行編寫了《數字電路實驗》課程實驗大綱和實驗指導書，內容體現了課程重點，難點。實驗內容經過認真、仔細的考慮，并根據科技的發展及時更新內容。

3.2 實驗教學方法的更新

實驗課教學不再是單純的老師講解、學生照電路圖連線；基礎實驗主要進行基本技能訓練，首先要求學生課前作好預習，對實驗目的、原理和要求有一個初步印象，并寫出預習報告；其次貫徹“精講多練”的原則，課前講解以實驗要點、難點以及注意事項為主，讓學生擬定實驗方案, 教師給予檢查和適當的指導；之后學生動手實驗。實驗中學生應考慮：電路的設計思路是什么？有什么實際應用？如何進行改進？通過實驗來尋求答案，強調自主學習和主動思考相結合來解決問題，目的是激發學生的學習興趣。

設計性實驗和綜合系統設計課程這個層次的實驗是將新技術和新型電路設計的方法充實到實驗教學中去，選擇EDA和可編程技術完成實驗，根據給定的題目及達到的技術指標，學生結合所學知識及實驗室提供的條件，查閱相關資料，自行設計實驗方案，通過計算機軟件的編程和仿真，完成實驗任務。

3.3 開放實驗室

開放實驗室，為學生課外科技活動提供實驗條件，拓展了實驗的時間和空間，提高實驗室和設備的使用效率。

4 總結

本文探討了改革傳統實驗教學的模式，給出了具體的改革措施， 并進行了初步的實踐，取得了一定的實驗效果。由于實驗教學改革是個長期的過程，需要實驗指導教師不斷總結和學習，進一步提高實驗教學質量和教學效果。

[1] 沈小豐.電子線路實驗—數字電路實驗[M]. 北京：清華大學出版社.2007.10

[2] 楊萍，張旭東，羅珣.數字電路和數字系統實驗與課程設計實訓教程（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