數(shù)字電子技術(shù)實驗教學課程改革

王濤++劉文博++劉勇

摘要：培養(yǎng)終身學習能力是本科教育主要任務(wù)之一，借助數(shù)字電子技術(shù)的實驗教學，讓學生在知識獲取、知識比較、知識歸納方面提高能力，最后實現(xiàn)知識的內(nèi)化，實現(xiàn)融會貫通，為提高知識做好準備。針對目前數(shù)字電子技術(shù)實驗教學中存在的問題，提出了對實驗教學改革的目標和具體的方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)；實驗教學；改革

1 引言

數(shù)字電子技術(shù)是高等院校電氣信息類學科的一門基礎(chǔ)課，也是實踐性很強的課程。在當今的數(shù)字化社會中，它對培養(yǎng)“技能型、應(yīng)用型、創(chuàng)新型、創(chuàng)業(yè)型”人才的作用舉足輕重。一方面，它是電氣信息類學科最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，是學生鞏固理論知識，學好眾多專業(yè)課程的基礎(chǔ)，它將影響學生對以后專業(yè)課程的學習興趣；另一方面，它具有極強的邏輯性和實用性，通過這門課程的學習，可以培養(yǎng)學生動手能力和創(chuàng)新能力。由于EDA技術(shù)、大規(guī)模集成電路尤其是可編程器件的高度發(fā)展，數(shù)字技術(shù)知識的更新速度遠遠領(lǐng)先于整個科技領(lǐng)域發(fā)展的速度，這對以數(shù)字電路設(shè)計和應(yīng)用為主要教學內(nèi)容的數(shù)字電子技術(shù)課程提出了更高的要求。

2 數(shù)字電子技術(shù)實驗教學存在的問題

（1）驗證性實驗多。現(xiàn)有的數(shù)字電子技術(shù)的實驗安排的大多是驗證性實驗，比如邏輯門指標測試、組合邏輯電路的設(shè)計、計數(shù)器等。這些實驗基本都是對課堂所學知識的驗證和實現(xiàn)，不能有效培養(yǎng)學生主動思考問題和解決問題的能力。

（2）學生對實驗的重視度不夠。由于安排的驗證性實驗多，所以學生在課前預習的很少，很多學生到了實驗室聽完教師的演示后，打開實驗指導書，就進行實驗，對于實驗設(shè)計的思路、步驟基本無任何思考。

（3）教師對實驗進行演示。現(xiàn)有的實驗教學中，教師不但對實驗進行講解，而且還對整個實驗的過程進行演示，這樣一來，學生只是對教師實驗過程的簡單復制，無法從整個實驗中獲得有價值的信息。

（4）學生撰寫實驗報告流于形式。學校和學院對實驗報告很重視，但只是重視有實驗報告這個東西，而沒有認真的思考實驗報告的真正意義，學生只是照抄實驗指導書，或者同學之間相互抄襲，這樣不僅增加了學生的負擔，也影響了實驗教學的效果。

（5）實驗設(shè)備模塊化的影響。由于現(xiàn)在采購的多位實驗設(shè)備供應(yīng)商研發(fā)的綜合實驗臺，這樣的實驗臺看似功能強大，但是對實驗教學卻起不到積極的作用。學生在做實驗的時候，很方便也很快捷的就完成了線路的搭建，但是卻無法有效的了解整個電路搭建中各部分是如何完成的，這樣也失去了實驗教學的意義。

（6）教學形式老化。實驗教學模式呆板、教學手段落后、教學內(nèi)容陳舊、使實驗內(nèi)容受到限制，只局限于驗證性實驗，缺少綜合性、設(shè)計性和應(yīng)用性實驗。

我們學校即將迎接教育部審核評估，面臨新的機遇和挑戰(zhàn)，教師不僅要提高專業(yè)素質(zhì)和水平，提升教學標準，學校和學院也要提高人才的培養(yǎng)目標，以適應(yīng)本科教學的需要。

3 改革目標和實驗方案

針對以上存在的問題，將從以下幾個方面進行改革

（1）加強對學生綜合運用能力的培養(yǎng)。改革現(xiàn)有的實驗內(nèi)容，減少驗證性實驗，增加綜合性和設(shè)計性實驗。在實驗中注重學生的主動參與以及對綜合運用能力的培養(yǎng)，尤其重要的是強調(diào)獨立思考和創(chuàng)造性地操作，從而加強對設(shè)計能力的培養(yǎng)，提高學生分析、解決實際問題的能力，強化創(chuàng)新意識。

（2）自制實驗設(shè)備。返璞歸真，放棄使用現(xiàn)有的綜合實驗臺，改用面包板搭建電路。學生在實驗過程中可學習到從電路設(shè)計、電路布局、電路搭建、系統(tǒng)測試等方面的知識，還可以發(fā)現(xiàn)諸多問題，例如撥碼開關(guān)的消抖、芯片空引腳的處理等。通過這種方式，可有效提高學生的動手能力，也能使學生在實驗中發(fā)現(xiàn)理論知識和綜合應(yīng)用中所存在的差距。

（3）教師放棄實驗演示。教師應(yīng)該明確在實驗教學中自己的角色，實驗教學是培養(yǎng)學生的綜合能力，不是簡單的一個教學過程，所以教師在實驗教學過程中要把握好度，只講解實驗的原理，同時引導學生解決在實驗過程中所碰到的問題，剩余部分全部由學生完成。以此，增強實驗教學的效果。

（4）改革實驗報告的撰寫方式。由教師確定實驗內(nèi)容和要求，提前給出題目以及要達到的技術(shù)指標，學生根據(jù)所學知識及實驗室提供的條件，查閱有關(guān)資料，自行設(shè)計實驗方案，設(shè)計電路，完成實驗項目所提出的要求。

（5）數(shù)字電子技術(shù)大型實驗。主要面向?qū)W有余力的學生，目的在于強化學生創(chuàng)新設(shè)計能力和實踐動手能力的培養(yǎng)和訓練，同時可以為全國大學生電子設(shè)計競賽選拔人才。在實驗過程中，應(yīng)充分發(fā)揮學生的主觀能動性，從選題到方案設(shè)計，以及購買元器件、組裝調(diào)試、撰寫設(shè)計報告均由學生獨立完成。

（6）加強對實驗教學人員的培養(yǎng)。現(xiàn)在電子和信息領(lǐng)域的發(fā)展日新月異，每過一段時間，就有新的技術(shù)和新的產(chǎn)品被應(yīng)用。所以要經(jīng)常安排實驗教學人員到相關(guān)企業(yè)參觀學習，了解社會所需。注意給實驗教學人員提供學術(shù)交流、學習進修的機會，擴大他們的視野，提高自身業(yè)務(wù)水平，以適應(yīng)科技不斷發(fā)展的需要。

4 注重學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

對于數(shù)字電子技術(shù)實驗，要注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，首先要激發(fā)學生對于實驗的興趣，因此，對于實驗內(nèi)容的設(shè)計應(yīng)該具有趣味性和實用性。同時，在課程中鼓勵學生進行創(chuàng)新性的活動，讓學生自己尋找生活中的案例進行研究，并開放實驗室?guī)椭鷮W生實現(xiàn)研究成果。

5 結(jié)語

通過對數(shù)字電子技術(shù)實驗教學進行大膽改革，摒棄陳舊的教學內(nèi)容和落后的教學手段，在實驗環(huán)節(jié)，以切近生活的實驗來促進理論教學，調(diào)動學生的學習主動性。可使學生掌握數(shù)字邏輯電路分析和數(shù)字邏輯電路設(shè)計的基本方法，為他們今后在信息技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展中奠定堅實的硬件基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]李旭，張為公，基于科研項目的數(shù)字電路創(chuàng)新型實驗教學改革，實驗室研究與探索，2015年1月；

[2]馬學條，陳龍，基于虛擬仿真技術(shù)的數(shù)字電路實驗教學探索，實驗技術(shù)與管理，2016年10月；

[3]胡偉，《數(shù)字電路》實驗教學模式改革與實踐，湖南第一師范學院學報，2013年第4期；

[4]聶幸，淺談數(shù)字電路實驗教學改革和學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，科教文匯，2013年12月（上）；

[5]車永莉，曹小龍，數(shù)字電路基礎(chǔ)實驗教學研究，高校實驗室工作研究，2013年3月；

[6]張琨英，數(shù)字電路實驗教學的改革與創(chuàng)新，實驗室科學，2012年2月。

項目支持：1.西北民族大學2016年專業(yè)綜合改革試點項目，物聯(lián)網(wǎng)工程，項目編號：2016XJZYZHGGSD-03；2.西北民族大學電氣工程學院教育教學改革研究項目，數(shù)字電子技術(shù)實驗教學課程改革。

作者簡介：王濤（1984-），男，碩士研究生，講師，主要從事電子設(shè)計自動化的研究，承擔電路分析、數(shù)字電子技術(shù)等課程的教學工作。