數字電子技術實驗教學方法研究

曹曉麗 朱麗君

摘 要：本文針對數字電子技術實驗教學中存在于教師和學生中的問題，提出數字電子技術實驗教學的新方法：實驗類型分類法、多元化的多媒體教學、實驗問題思考法和開放實驗室。通過實踐，筆者發現這些方法能提高學生的積極性、能動性和解決實際問題的能力。

關鍵詞：數字電子技術；實驗教學；方法研究

數字電子技術作為電子、通信、自動化、測控等專業的基礎課，其實踐意義不言而喻。高速發展的計算機技術使得數字電子技術知識更新的速度非常快，因此教學方法不能簡單地定位于已有的課程體系和傳統的方法，而是要培養學生濃厚的興趣與學習主動性。實驗是加深與提高學生對理論課知識點理解的過程。如果缺乏實驗環節，學生就會對抽象的理論知識認知停留在表面，就像過電影一樣，無法深刻記憶。同時，實驗是將理論和實踐聯系起來的有效手段，學生掌握了基本實踐技能，能為后續專業方向課程學習和畢業設計打下良好的基礎。

一、現階段數字電子技術教學存在的問題

首先，從實驗資源來看，實驗室為學生配備的綜合實驗臺足以滿足課程規定的基本內容，但是缺乏自主創新的實驗條件。其次，從多媒體教學手段來看，學生過度依賴課件和實驗手冊，不主動思考為什么這樣連接線路，出現問題更是無從下手。最后，從學生自身來看，大部分學生對實驗結果的分析能力很差，千篇一律地將實驗數據記錄下來然后寫實驗報告，很少有學生思考“為什么”，完成實驗便是完成了任務。

二、實驗教學改革

1.實驗類型分類法

針對教學資源不能充分利用的情況，我們將數字電子技術實驗內容分為三種：基本驗證性實驗、設計性實驗以及綜合性實驗。

驗證性實驗即傳統的實驗教學內容，如門電路邏輯功能的測試、組合邏輯電路的測試、數據選擇器及其應用、譯碼器及其應用、觸發器及其應用、計數器及其應用等，這些實驗主要依賴于實驗指導書和教師，著重培養學生的基本實驗意識和動手能力，學生通過這些實驗可以逐步往設計性實驗過度。設計性的實驗有組合電路設計、時序電路設計、電子鎖設計等，在學生掌握了基本的實驗方法后，自己設計電路，教師指導，可以培養學生的創新、獨立思考和解決實際問題的能力。綜合性實驗有交通信號燈的設計、簡易數字時鐘等，是在學生學會了基本的設計方法之后，將理論知識和實際應用緊密地結合起來，利用EDA工具和實驗設備完成基于整個數字電子技術課程的設計。通過這三種類型的實驗，學生循序漸進地掌握知識，一步一個臺階地提高實踐水平。

2.多元化的多媒體教學

教師采用多媒體教學的時候，要引入多元化的課件模式。教師除了將基本的實驗通過多媒體課件講解外，還可以通過EDA軟件演示實驗電路過程和結果，通過聲像并茂的過程演示提高學生學習興趣。同時，結合就業方向的問題，引入企業常用的DSP、FPGA技術軟件，仿真測試，編程下載，擴展學生的思維空間，培養學生的實踐能力，激發學生的電子設計創作靈感，進一步提高學生的綜合素質和創新能力。同時也可以大大提高教學效果和效率，深化學生對底層結構的理解，強化學生的工程實訓能力。

3.實驗問題思考法

針對學生應付實驗的現象，在實驗報告環節，除了常規的實驗目的、實驗步驟、實驗原理、實驗內容、實驗結果的處理和常規的思考題之外，還讓學生記錄實驗過程中遇到的問題，包括儀器操作時候操作不到位引出的問題、實驗電路的連接方面的問題、調試電路過程出現的問題、芯片引起的問題等，要求學生思考這些問題并獨立尋找解決方法，記錄到實驗報告中，實在找不到解決方法的可以找教師幫助解決，但這個過程必不可少。這樣可以培養學生獨立思考和自主解決問題的能力，這是當代大學生最應該具備的能力。

4.開放實驗室

針對實驗課時少的問題，學校可以在學生上課以外的時間開放實驗室。開放實驗室的模式有教師引入項目和學生自主學習兩種方式。教師引入項目，如智力競賽搶答器邏輯電路設計，從設計方案到具體電路、仿真、電路板制作再到調試，由教師指引學生做。學生自主學習主要依賴于學生自己，學生可以根據自己的情況到實驗室操作儀器設備，加強自己的薄弱學習環節。同時，開放實驗室也為電子設計競賽和畢業設計學生提供基本的測試計量儀器和實踐環境。鼓勵參加各種競賽和畢業設計的學生到實驗室利用現有條件完成相關設計。

三、小結

針對以往實踐教學中出現的弊端，我們通過劃分實驗類型、多媒體教學、獨立思考實際問題、開放實驗室等方法來改變教學方法，讓學生更好地融入數字電子技術實踐中，提高學生的學習能動性。這種方法已經在本實驗教學中應用，但仍需要教師的不斷努力與探索，只有與時代的步伐保持同步，才能培養出電子技術實踐需要的人才。

參考文獻：

[1]鄭恭明，佘新平.數字電子技術課程改革實踐[J].長江大學學報（自科版），2014，11（2）：113-115.

[2]宋永臣，楊明軍，劉衛國，王正.本科生專業實驗教學研究探討[J].實驗室研究與探索，2014，33（2）：161-165.

[3]鄧重一.技術在大學實驗教學中的優勢與存在的問題及解決對策[J].現代教育技術，2005，15（5）：46-50.