電子技術(shù)實驗教學(xué)改革與實踐

竇勤耘

(貴州大學(xué)電氣工程學(xué)院，貴陽 550025)

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電子技術(shù)實驗教學(xué)改革與實踐

竇勤耘

(貴州大學(xué)電氣工程學(xué)院，貴陽 550025)

在“十二五”實驗室建設(shè)實施的有利條件下，在有限的學(xué)時內(nèi)，對原實驗內(nèi)容進(jìn)行了“刪、減、并”，開發(fā)出新的實驗教學(xué)平臺，激發(fā)出創(chuàng)新活力，提升了學(xué)生的科研興趣，也提高了實驗技能以及分析、設(shè)計、調(diào)試電路的能力，取得了良好效果。

電子技術(shù)；實驗教學(xué)；改革；實踐

培養(yǎng)高素質(zhì)且具有創(chuàng)新能力的人才是當(dāng)今高等教育改革的主題，在這一新形勢下，原有的實驗內(nèi)容及方法已適應(yīng)不了發(fā)展需要，如何改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)思路，是一線教師必須思考的問題。電子技術(shù)實驗是電類專業(yè)一門重要的實驗技術(shù)課，隨著學(xué)校實驗硬件的不斷改善，對電子技術(shù)實驗教學(xué)也進(jìn)行了改革。

1 教改的依據(jù)

依據(jù)專業(yè)培養(yǎng)計劃及“十二五”實驗室建設(shè)平臺，改革后的電子技術(shù)實驗課在理論和應(yīng)用方面架起了一座橋梁，更有利于學(xué)生從事科學(xué)技術(shù)研究及開發(fā)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2 教改的思路

依據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)計劃，按照“寬口徑，厚基礎(chǔ)，能力強(qiáng)，素質(zhì)高”的培養(yǎng)目標(biāo)，減少驗證性實驗的學(xué)時，增加具有實用性和趣味性的綜合性、設(shè)計性實驗，使學(xué)生運(yùn)用各種知識綜合分析及解決問題的能力增強(qiáng)。

第一，改革實驗教學(xué)體系的設(shè)置，將課帶實驗改革為獨(dú)立設(shè)置實驗課。第二，加強(qiáng)學(xué)生正確使用儀器儀表及測試方法和技術(shù)的基本訓(xùn)練，對原有實驗進(jìn)行“刪、減、并”，為增加新的教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)造條件。第三，在保證學(xué)生基本實驗技能的基礎(chǔ)上，對基本實驗適當(dāng)提高起點(diǎn)，新開設(shè)一些實用的綜合性實驗。第四，改進(jìn)實驗手段，采用EDA技術(shù)，提高課時利用率。第五，引入計算機(jī)技術(shù)，增設(shè)設(shè)計性實驗，虛擬實驗與實際實驗相結(jié)合，充分體現(xiàn)實驗技術(shù)的先進(jìn)性。第六，建立開放實驗室和創(chuàng)新實驗室，進(jìn)行實驗技術(shù)的創(chuàng)新，采用半開放式實驗教學(xué)。第七，改革實驗考核及實驗成績評定辦法。

3 教改的方案

根據(jù)各專業(yè)培養(yǎng)計劃，將電子技術(shù)實驗課按2個學(xué)分32學(xué)時及課程先后順序、層次高低進(jìn)行設(shè)置，分為基本驗證型、提高型和創(chuàng)新型實驗三個模塊。內(nèi)容從最基本的單元電路開始，逐步加深與擴(kuò)展，直到較為復(fù)雜的小型電子電路系統(tǒng)的設(shè)計與裝調(diào)，系統(tǒng)且科學(xué)地增強(qiáng)學(xué)生利用現(xiàn)代化手段設(shè)計電路和動手的能力，提高了學(xué)生分析和解決問題的能力。

4 應(yīng)用實例

以設(shè)計、安裝、調(diào)試一個全加器電路為例。具體步驟為：

A.全加器的設(shè)計。

B.仿真。

C.完成虛擬實驗，觀察并分析結(jié)果。

D.下載。

E.安裝調(diào)試。

F.完成實驗操作。

G.將實際測試結(jié)果與虛擬仿真實驗比較，分析總結(jié)并提交實驗報告。

按照實驗室現(xiàn)有的器件每個自然班分為3組:Ⅰ組提供基本門電路芯片；Ⅱ組提供中規(guī)模數(shù)據(jù)選擇器芯片；Ⅲ組提供中規(guī)模譯碼器芯片。學(xué)生共有16種設(shè)計方案，經(jīng)教師指導(dǎo)安裝、調(diào)試、分析總結(jié)得出由最常用的幾種集成芯片實現(xiàn)的邏輯電路。

Ⅰ組:用基本門實現(xiàn)邏輯電路，如圖1所示。

圖1 用基本門元件實現(xiàn)的全加器電路Fig.1 The full-adder circuit with the basic gate components

Ⅱ組:用數(shù)據(jù)選擇器中規(guī)模芯片實現(xiàn)邏輯電路，如圖2所示。

圖2 用數(shù)據(jù)選擇器74LS153實現(xiàn)的全加器電路Fig.2 Full-adder circuit with the data selector 74LS153

Ⅲ組:用中規(guī)模譯碼器實現(xiàn)邏輯電路，如圖3所示。

圖3 用2/4線譯碼器實現(xiàn)的全加器電路Fig.3 Full-adder circuit with 2/4-line decoder

將具有代表性的三種方案進(jìn)行比較:Ⅰ組:元件材料價格低，線路復(fù)雜，可靠性差，不利于擴(kuò)展，實驗內(nèi)容增加后，效果將會更加明顯。Ⅱ組:元件材料價格較低，線路簡單，可靠性好，有利于擴(kuò)展。Ⅲ組:元件材料價格、可靠性及各技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)介于Ⅰ與Ⅱ之間。

5 結(jié)語

電子技術(shù)實驗課加強(qiáng)了電路設(shè)計性、趣味創(chuàng)新性、實用綜合性之后，充分調(diào)動了學(xué)生到實驗室的主動性和積極性。引入EDA技術(shù)、開發(fā)應(yīng)用Multisim等軟件實現(xiàn)了虛擬、仿真，為設(shè)計性實驗的順利開設(shè)創(chuàng)造了條件。把綜合性、設(shè)計性實驗進(jìn)行部分開放，是考慮到綜合性、設(shè)計性實驗內(nèi)容在實驗課有限的時間內(nèi)難于完成，采用把課內(nèi)時間內(nèi)未完成的內(nèi)容放在開放時間里繼續(xù)完成，將課內(nèi)開放和課外開放相結(jié)合。課外開放由學(xué)生自行設(shè)計方案，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)習(xí)成果采用論文或制作的形式體現(xiàn)，其主觀能動性得以充分發(fā)揮，提高了學(xué)生的動手能力及綜合分析解決問題的能力，為學(xué)生營造了一個創(chuàng)造潛能和可以自由發(fā)揮的天地，同時還減緩了設(shè)計性、綜合性實驗學(xué)時不足的壓力。

[1] 王愉節(jié)，竇勤耘.電子技術(shù)實驗指導(dǎo)[M].貴陽:貴州科技出版社，2010.

[2] 竇勤耘.電工學(xué)實驗與測量[M].貴陽:貴州科技出版社，2005.

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[4] 余江，李雪梅.數(shù)字電路實驗教學(xué)改革的探索[J].高校實驗室工作研究，2004，(04):19-20.

[5] 夏全福，林雙喜，羅明，等.21世紀(jì)電氣工程及自動化系列教材《電工實驗及電子實習(xí)教程》簡介[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2002，(04):59.

[6] 田能瑾.面向21世紀(jì)對實驗教學(xué)改革的思考[J].實驗室研究與探索，2000，(04):5-7.

[7] 陳善飛.深化實驗教學(xué)改革提高學(xué)生實踐能力[J].實驗室研究與探索，2002，(05):46-47.

Innovation and experience for experimental teaching of electronic technology

DOU Qin-yun

(College of Electrical and Engineering, Guizhou University, Guiyang 550025, China)

Benefitting from the favorable conditions brought by the “twelfth five-year” laboratory construction, within the limited class hours, we conducted “deletion, abstraction and merge” of the original experiment content, developed a new teaching platform, inspired creativity in the students and increased their interests in scientific research. In the meanwhile, we improved experimental skills and ability of analyzing, designing and debugging the circuit, which has achieved good effect.

Electronic technology; Experimental teaching; Reform; Practice

2017-02-08

竇勤耘(1963-)，女，工學(xué)學(xué)士，正高級實驗師。

TN0-4

B

1674-8646(2017)07-0072-02