數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與創(chuàng)新研究

李小霞

摘要：文章結(jié)合實(shí)際情況，針對(duì)數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)改革展開(kāi)論述，同時(shí)提出合理化建議，從而提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電路；試驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革；教學(xué)創(chuàng)新

數(shù)字電路技術(shù)作為理工科專業(yè)重要的課程，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，需要教師結(jié)合實(shí)際情況，為學(xué)生以后的職業(yè)發(fā)展，打下良好的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)與實(shí)際工作崗位的無(wú)縫連接。但是實(shí)際數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，受到傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，導(dǎo)致實(shí)際試驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，存在很多問(wèn)題，影響到學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)的效果。因此，本文首先分析數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，結(jié)合就如做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革展開(kāi)論述。

1.數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題

在傳統(tǒng)的數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，受到傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)主要采用驗(yàn)證的方式，不能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。下面就針對(duì)數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題展開(kāi)論述。

1.1無(wú)法激發(fā)學(xué)生的積極性

在實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中，教師主要對(duì)采用驗(yàn)證的方式，學(xué)生只是依照葫蘆畫(huà)瓢，對(duì)既定結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)。導(dǎo)致在實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生無(wú)法真正發(fā)現(xiàn)自身存在的問(wèn)題，獲得新知識(shí)。對(duì)教師而言，雖然讓學(xué)生進(jìn)行了試驗(yàn)，但是對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握能力進(jìn)行衡量，信息反饋正確性存在問(wèn)題，無(wú)法正確評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，對(duì)以后試驗(yàn)教學(xué)無(wú)法提供正確的指導(dǎo)和幫助。

1.2學(xué)生不重視試驗(yàn)

在學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生不重視試驗(yàn)學(xué)習(xí)，認(rèn)為自己只要學(xué)好理論就行了，進(jìn)行試驗(yàn)的積極性不高，導(dǎo)致學(xué)生在以后工作過(guò)程中，實(shí)際動(dòng)手能力很差，影響到以后職業(yè)的發(fā)展。

1.3試驗(yàn)教學(xué)方法落后

就目前而言，數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)缺乏綜合性試驗(yàn)和創(chuàng)新性試驗(yàn)，無(wú)法充分激發(fā)學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。驗(yàn)證性試驗(yàn)只要學(xué)生按照教師規(guī)定的步驟就能完成，學(xué)生只是被動(dòng)的完成任務(wù)。綜合性試驗(yàn)和創(chuàng)新性試驗(yàn)，需要學(xué)生具備良好的試驗(yàn)探索能力，并且熟悉數(shù)字電路中器件和芯片運(yùn)行原理，能夠做好實(shí)際的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，提出可行性的試驗(yàn)解決方案，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)要求很高。

1.4試驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容單一

在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，受到教學(xué)內(nèi)容的限制，歷年教材中試驗(yàn)內(nèi)容和方法大同小異，對(duì)當(dāng)前數(shù)字電路研究趨勢(shì)很少提及，缺乏亮點(diǎn)，導(dǎo)致學(xué)生在進(jìn)行試驗(yàn)過(guò)程中，缺乏積極主動(dòng)性，無(wú)法提升學(xué)生的試驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力，影響到試驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

2.數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)改革內(nèi)容

為了提升數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，需要豐富試驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，做好項(xiàng)目改革，滿足實(shí)際教學(xué)目標(biāo)。下面就針對(duì)數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)改革展開(kāi)論述。

2.1豐富基礎(chǔ)驗(yàn)證性試驗(yàn)

在進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)改革過(guò)程中，需要教師改進(jìn)傳統(tǒng)的教學(xué)方式，提升試驗(yàn)的基礎(chǔ)性，鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)，為學(xué)生以后進(jìn)行試驗(yàn)打下良好的基礎(chǔ)。在進(jìn)行基礎(chǔ)驗(yàn)證試驗(yàn)過(guò)程中，需要學(xué)生掌握基本的試驗(yàn)技能，比如組合邏輯電路和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和施密特觸發(fā)器等，通過(guò)這些基礎(chǔ)性的試驗(yàn)，能夠讓學(xué)生把學(xué)到的理論運(yùn)用到實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中，科學(xué)合理處理數(shù)據(jù)，提升具體操作的規(guī)范性，保證學(xué)生能夠正確運(yùn)用試驗(yàn)以期設(shè)備。

2.2提升試驗(yàn)檔次

在進(jìn)行數(shù)字電路試驗(yàn)過(guò)程中，教師要優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容，豐富試驗(yàn)方式，提升試驗(yàn)檔次，吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增長(zhǎng)學(xué)生的見(jiàn)識(shí)，滿足課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，為學(xué)生以后走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。比如在進(jìn)行組合邏輯電路試驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以采用以下設(shè)計(jì)思路。

第一，試驗(yàn)?zāi)康模褪亲寣W(xué)生掌握基本的組合邏輯電路設(shè)計(jì)方法，并且通過(guò)試驗(yàn)對(duì)理論進(jìn)行驗(yàn)證，從而鞏固學(xué)到的知識(shí)。

第二，在內(nèi)容設(shè)計(jì)上，要設(shè)計(jì)一個(gè)半減器，保證學(xué)生能夠完成另外一個(gè)二進(jìn)制的加減法預(yù)算。再設(shè)計(jì)一個(gè)表決電路，然后輸入A，B，C兩個(gè)或者兩個(gè)以上為1時(shí)，輸出為1，否則輸出為0。最后設(shè)計(jì)一個(gè)比較電路，對(duì)兩個(gè)兩位二進(jìn)制數(shù)A=A2A1，B=B182進(jìn)行比較，當(dāng)A=I時(shí)，函數(shù)的輸出值為G=I，當(dāng)A>B時(shí)，輸出函數(shù)值為M=1；當(dāng)A

第三，試驗(yàn)設(shè)備主要包括一臺(tái)數(shù)字邏輯試驗(yàn)箱。一塊四輸入端雙與非門，三塊兩端入端與非門。

第四，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，學(xué)生要能夠列出真值表，然后利用卡諾圖求出電路的最簡(jiǎn)表達(dá)式，畫(huà)出邏輯電路圖，然后進(jìn)行接線試驗(yàn)。

第五，試驗(yàn)報(bào)告要詳細(xì)寫(xiě)出整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，明確敘述試驗(yàn)的步驟試驗(yàn)接和步驟。圖1是兩個(gè)二位二進(jìn)制比較器的參考電路圖。

2.3改革考試方式

在以往試驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)過(guò)程中，主要包括以下兩種方式，第一就是把試驗(yàn)融入理論考試中，學(xué)生不用參加試驗(yàn)考試。第二就是獨(dú)立開(kāi)展試驗(yàn)課程的，然后做好試驗(yàn)報(bào)告，教師結(jié)合學(xué)生的課堂表現(xiàn)和試驗(yàn)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。因此，在進(jìn)行試驗(yàn)教學(xué)考核過(guò)程中，教師要結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置不同的試驗(yàn)考試方式，既要重視學(xué)生試驗(yàn)理論的學(xué)習(xí)，也要重視學(xué)生實(shí)際試驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾欤嵘龑W(xué)生的綜合能力，滿足實(shí)際崗位的需要，促進(jìn)學(xué)生職業(yè)未來(lái)發(fā)展。

2.4增加設(shè)計(jì)性試驗(yàn)

為了有效提升學(xué)生創(chuàng)創(chuàng)能力，教師要不斷豐富課程教學(xué)資源，堅(jiān)持因材施教的原則，增加一定的設(shè)計(jì)試驗(yàn)，從而提升學(xué)生設(shè)計(jì)、制作以及組織能力。在傳統(tǒng)的試驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師很少涉及設(shè)計(jì)試驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏想象力和創(chuàng)造力，在新課標(biāo)的前提下和工作崗位的新要求下，需要學(xué)生具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和良好的動(dòng)手能力。教師要重視培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)理論解決實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生體會(huì)數(shù)字電路內(nèi)容前后之間的邏輯關(guān)系，提升學(xué)生的獨(dú)立思考的能力，起到融會(huì)貫通的作用。比如在進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師可以為學(xué)生的提供一定的設(shè)計(jì)思路和原理，中間的試驗(yàn)過(guò)程讓學(xué)生自己去開(kāi)發(fā)和探索，要求學(xué)生利用自己掌握的理論，設(shè)計(jì)實(shí)際的電路，提升學(xué)生的解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)改革方法

隨著教育技術(shù)的發(fā)展，為數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)提供了豐富的教學(xué)手段，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，教師要堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)的理念，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，采用不同的教學(xué)方法。

3.1引進(jìn)先進(jìn)的試驗(yàn)技術(shù)

就目前而言，EAD技術(shù)為電路試驗(yàn)和測(cè)試提供新的模式，在EAD技術(shù)的支持下，為學(xué)生可以提供理想化的試驗(yàn)環(huán)境，并且還能提供豐富的集成元件和先進(jìn)的儀器設(shè)備，有效避免學(xué)生在試驗(yàn)過(guò)程中，出現(xiàn)各種意外，影響到最終的試驗(yàn)結(jié)果。因此，教師要在傳統(tǒng)的試驗(yàn)基礎(chǔ)上，引進(jìn)EAD技術(shù)，讓學(xué)生利用仿真軟件，在計(jì)算機(jī)上調(diào)試自己設(shè)計(jì)的電路，從而達(dá)到事半功倍的效果。根據(jù)大量的實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果證明，隨著EAD技術(shù)仿真軟件的應(yīng)用，發(fā)揮了重要的作用，能夠加深學(xué)生對(duì)基本概念的理解，提升了學(xué)生的效率，保證結(jié)果的正確性，降低對(duì)試驗(yàn)器材的損耗。因此，為了做好數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)改革，提升教學(xué)的效率，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，學(xué)校要設(shè)置數(shù)字電路試驗(yàn)方針實(shí)驗(yàn)室，發(fā)揮試驗(yàn)輔助教學(xué)的作用。

3.2建立數(shù)字電路試驗(yàn)設(shè)計(jì)興趣小組

教師要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，堅(jiān)持因材施教的原則，針對(duì)不同類型的學(xué)生，分號(hào)試驗(yàn)小組，從而培養(yǎng)學(xué)生協(xié)調(diào)能力、組織能力以及合作能力。在新的實(shí)驗(yàn)室里，教師結(jié)合分組情況，讓學(xué)生自己擬定試驗(yàn)項(xiàng)目，教師對(duì)學(xué)生上交的項(xiàng)目進(jìn)行指導(dǎo)和幫助，分析學(xué)生項(xiàng)目設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，對(duì)數(shù)字電路試驗(yàn)進(jìn)行專題研究，充分激發(fā)學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)的積極性。并且為了提升學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，教師要積極鼓勵(lì)學(xué)生參加各種比賽，展現(xiàn)出學(xué)生試驗(yàn)的創(chuàng)造力和學(xué)習(xí)力，提升學(xué)生實(shí)踐能力。

4.數(shù)字電路試驗(yàn)發(fā)展趨勢(shì)

為了提升試驗(yàn)教學(xué)效率，保證實(shí)際教學(xué)質(zhì)量，教師要結(jié)合當(dāng)前數(shù)字電路技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，在實(shí)際試驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，融入更多的最新內(nèi)容，從而不斷優(yōu)化試驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)拓學(xué)生視野，為學(xué)生以后走上工作崗位，打下良好的基礎(chǔ)。

4.1建立完善的開(kāi)放教學(xué)體系

為了讓學(xué)生通過(guò)試驗(yàn)，掌握專業(yè)的技能和方法，在進(jìn)教學(xué)體系設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師要結(jié)合實(shí)際的教材內(nèi)容，做好課程設(shè)計(jì)，采用開(kāi)放式教學(xué)體系，最大限度提升學(xué)生的實(shí)踐能力。教師要結(jié)合實(shí)際情況，替身學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)的自主性，讓學(xué)生能夠自由進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。這樣一來(lái)，就能激發(fā)學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生積極探索的能力。但是建立開(kāi)放式教學(xué)體系過(guò)程中，需要不斷完善相應(yīng)的試驗(yàn)硬件和軟件，建立完善的試驗(yàn)管理制度和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)管理系統(tǒng)，為學(xué)生創(chuàng)造良好的試驗(yàn)環(huán)境。

4.2加強(qiáng)試驗(yàn)與教學(xué)的聯(lián)系

在傳統(tǒng)的數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)校一般先開(kāi)設(shè)電工電子實(shí)踐初步，在理論課程中，設(shè)計(jì)焊接內(nèi)容。但是有的學(xué)生在學(xué)完焊接技技術(shù)以后，如果沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)的實(shí)踐，就會(huì)導(dǎo)致在試驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，出現(xiàn)生疏的情形，教學(xué)內(nèi)容出現(xiàn)脫節(jié)的情況。因此，教師要把數(shù)字電路試驗(yàn)和焊接技術(shù)聯(lián)系起來(lái)，從而提升學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，滿足實(shí)際試驗(yàn)的需要。

4.3培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

為了提升試驗(yàn)教學(xué)的效果，保證教學(xué)質(zhì)量，教師要制定完善的試驗(yàn)組織計(jì)劃，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，在進(jìn)行數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師要聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際生活，設(shè)計(jì)學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的試驗(yàn)，提升試驗(yàn)的趣味性，激發(fā)學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)的興趣，優(yōu)化數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表不同的看法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，豐富學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，提升學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

綜上所述，在進(jìn)行數(shù)字電路試驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師要做好教學(xué)改革，擯棄傳統(tǒng)教學(xué)方法，優(yōu)化實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容，建立完善的開(kāi)放教學(xué)體系，加強(qiáng)試驗(yàn)與教學(xué)的聯(lián)系，建立數(shù)字電路試驗(yàn)設(shè)計(jì)興趣小組，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，為學(xué)生以后發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。