基于獨立學院《數字電子技術》實踐教學改革的研究

摘要：《數字電子技術》實驗課程是電子信息類學生重要的專業基礎實踐課程，根據獨立學院的人才培養目標，本文分析了目前實驗中存在的問題，基于開放性實驗室的教學平臺，提出了適合獨立院校的數字電子技術實踐教學體系、教學內容以及其具體實施辦法，從而提高學生的動手能力和工程意識。

關鍵詞：數字電子技術實驗；開放性實驗室；實踐教學改革

中圖分類號：TN79 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）32-0058-02一、引言

數字電子技術是一門理論性和實踐性都很強的課程，其實驗是電子信息類專業的一門專業基礎實驗課程，擔負著鞏固理論知識，培養學生動手能力和創新能力的重任，在專業教學中具有舉足輕重的地位。但由于原先的培養計劃是將三大電路即《電路分析》、《模擬電子技術》、《數字電子技術》的實驗作為一門課程——《電子技術基礎實驗》，放在第五學期開課，和該課程不同步，實驗教學效果不甚良好。實驗內容主要以演示性、驗證性為主，為做實驗而實驗，學生興趣不濃，學習被動，缺乏實踐能力和創新能力的開發和培養。

為此，近兩年來在學院和系領導的支持下，我們對數字電子技術實踐教學進行了多方位的改革，主要是建立開放性實驗室、實踐教學體系和教學內容、實施辦法的改革。

二、建設開放性實驗室

開放性實驗室是高等學校從事實驗教學或科學研究、生產試驗、技術開發的教學或科研實體。我們根據電子、信息類專業的特點建設了電子技術創新實驗室，包括線路板制板室、電子產品制作室和調試室，主要設備有計算機、示波器、信號發生器、電源、仿真器等。該實驗室的建立、運行和實施，對電子信息工程專業的實驗教學改革起到了積極的推動作用。

三、實踐教學體系的改革

基于開放性實驗室，我們構建了《數字電子技術》課程的實踐教學體系。首先調整數字電子技術實驗與課堂教學同步進行，并精選實驗教學內容。實驗內容以基礎實驗、設計性實驗為主，基礎實驗是初學者理性認識與感性認識相結合不可缺少的入門教學環節，設計性實驗是理論與實踐相結的進一步深化。其次強化專周課程設計，在設計性的要求上，改變傳統的一個班級用一個單一的設計題目的方式，采用給定幾個題目，由學生自由選擇感興趣的題目進行設計，并且同一題目也要求每個學生的設計有不一樣的地方。例如：設計數字頻率計都要用到計數器，但每個學生在選用計數器的芯片型號就可不同，在具體實施的過程中，就要求學生獨立查閱資料，提出設計電路，合理選擇所需器件，最后安裝調試，測試電路指標，并完成實驗報告。另外，鼓勵學生自主命題，自主創新，只要達到本課程設計的要求就可以，對完成出色的學生給予加分等。第三，在理論課堂教學中引入仿真軟件，對各類芯片的功能進行演示，并要求學生可以利用自己的電腦進行各類電路的仿真，解決學習中遇到的一些問題。第四，構建立體化數字電子技術實驗教學資源，進一步完善實踐教學手段，利用開放性實驗室，引導學生積極參加學院的學生科研和開放性項目的科技創新活動。

四、實踐教學的實施

1.實踐教學安排。根據數字電子技術課程的教學計劃，制定出相應的實驗教學計劃，實驗課時數為21學時，占總課時75學時的28%，共安排7個實驗，分別為常用電子儀器的使用、與非門的測試、組合邏輯電路、集成觸發器、計數、譯碼、顯示電路、555集成定時器和籃球競賽24秒定時電路。數字電子技術課程安排在第二學期，在模擬電子技術之前，和電路分析同時開設，是我們學生的第一門專業基礎課程，也是學生第一次接觸本專業的硬件電路實驗，所以第一個實驗安排了常用電子儀器的使用。

專周課程設計采用一人一組，安排在第四學期，共34學時，實驗1～8每次安排4學時，實驗9安排2學時，共計34學時，每周安排兩次實驗，連續5周完成。結合模擬電子技術設計并制作一個完整的電路作品。

仿真實驗和實驗室開放性項目主要安排在課外，由教師提供Proteus仿真指導書和電子產品指導書，由學生根據自己的興趣愛好，利用課余時間自己主動完成。

2.實踐教學要求。除嚴格要求學生遵守實驗中心的實驗操作規程及有關規定外，在實驗課上先進行講解、示范，然后要求學生獨立實驗、獨立調試、獨立驗證。教師以啟發、引導為主，鼓勵學生相互討論。對基礎較好的學生，鼓勵他們在做好基礎實驗后，再對思考題或自己設計問題進行實驗；對動手能力較強的學生，強調聯系理論解決實際問題；而對實驗能力較差的學生，鼓勵他們獨立解決問題，培養他們的實驗興趣。

專周課程設計要求學生通過一個完整電子系統——如數控電壓源的裝配和調試，培養學生電路焊接、裝配、調試和測量等方面的基本技能和方法，了解并掌握該電路的基本原理。本課程嚴格執行預習檢查制度，凡預習未通過者不得參加實驗。三次及以上未參加實驗者無資格參加驗收考核。

在開放性實驗室，學生可以根據自己的興趣愛好利用課外時間制作電子產品，以學生自我管理為主，教師提供相應的專業指導。另外由教師申報學院開放性項目立項，根據“關于開展甌江學院實驗室開放項目申報工作的通知”，填寫《溫州大學甌江學院實驗室開放項目申請書》，內容要充分考慮學生的專業基礎和特點，是實驗課內必做實驗項目的延續和提高，合理安排開放項目的內容和難度。學院對項目的立項、經費資助、實施過程管理、教師工作量補貼、驗收等環節都有明確的規定。實驗室開放項目的立項有利于科技創新與競賽項目的培育，有利于學生申請專利和軟件著作權項目的培育，有利于學生創新意識和創新能力的培養。

3.實踐指導書。由于該實驗課程國內外優秀教材較多，基礎實驗的實驗指導書選用經典的國家優秀教材——陳大欽主編的《電子技術基礎實驗》第三版。我們根據實驗內容和要求，每個實驗制作相應的教學PPT，實驗后，要求學生認真撰寫實驗報告。

專周課程設計的指導書由教師自編。包括課程介紹和制作任務說明，課程介紹由課程簡介、課程教學實施、課程成績評定、綜合實驗報告或論文格式及要求等部分組成。制作任務說明由實訓任務和要求，實訓目的、各單元任務內容以及有關參考資料等組成。

教師在課堂理論教學時，為了更好地理解一些中規模集成電路芯片的功能和作用，與實際應用結合起來，對部分芯片或電路進行仿真演示，使學生通過感官認識提高教學效果。教師在教學中積累了豐富的Proteus、Mutisim仿真電路，形成仿真實驗指導書，提供學生利用課余時間在自己電腦里學習。

電子產品指導書由教師自編，共約20個電子產品制作指導，如數字頻率計、數字電子鐘、數字電子稱、紅外數字轉數表、超聲波測距儀等，每個產品制作指導包括設計要求、設計提示、設計參考電路、元器件清單等。學生可以根據自己的愛好選擇電路，利用課余時間在開放性實驗室制作。

4.實踐成績評定。實驗成績由平時實驗成績、實驗報告成績組成，為了全面、客觀、公正地反映學生的學習情況，各項成績所占比例分別為平時成績占50%，主要由出勤率、實驗態度、實驗操作規范和實驗成功率等內容組成。實驗報告成績占50%，成績依據學生實驗記錄、實驗內容完成情況及實驗報告質量等情況。實驗成績總分100分以20%計入本課程成績。

專周課程設計將通過嚴格驗收考核對學生實訓效果進行等級通過認定。等級通過認定包括驗收和考核兩個環節，實驗完成后進行作品驗收，通過驗收后進行考核，考核通過則可以參加成績評定。對未通過驗收的將可以參加兩周—次的多次驗收，連續2次仍未通過驗收，原制作電路作品收回，再重新自行安排時間重做，并參加多次驗收。學期結束還未通過驗收的為不及格。對未通過考核的將可以參加兩周后補考，補考未通過的為不及格。課程成績包含實驗態度、設計及制作、功能及性能測試、綜合實驗報告或論文四部分。滿分100分，其中實驗態度占10%，設計及制作占40%，功能及性能測試占20%，綜合實驗報告或論文占30%。

實驗室開放性項目立項的根據學院的“通知”精神，需要組織驗收，合格的根據學生實際參與時數授予1～2學分。

五、結語

經過幾年的努力，數字電子技術實踐教學形成了體現獨立學院特色的多層次的教學體系。提高了基礎實驗的課堂教學效果，強化周課程設計的要求和管理，為學有余力的同學提供了良好的平臺，使他們有效地提高了運用所學知識解決實際問題的能力，充分調動了學生的學習積極性，教學效果明顯提升。

參考文獻：

[1]陳大欽.電子技術基礎實驗（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2010.

[2]彭介華.電子技術課程指導[M].北京：高等教育出版社，2008.

[3]呂慶飛.獨立學院數字電子技術課程教學改革的初探[J].中國電力教育，2010，（30）．

作者簡介：朱月秀（1965-），女，浙江溫州人，副教授，主要從事智能儀器的研究。