數字電子技術實驗教學課程改革

王濤++劉文博++劉勇

摘要：培養終身學習能力是本科教育主要任務之一，借助數字電子技術的實驗教學，讓學生在知識獲取、知識比較、知識歸納方面提高能力，最后實現知識的內化，實現融會貫通，為提高知識做好準備。針對目前數字電子技術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。

關鍵詞：數字電子技術；實驗教學；改革

1 引言

數字電子技術是高等院校電氣信息類學科的一門基礎課，也是實踐性很強的課程。在當今的數字化社會中，它對培養“技能型、應用型、創新型、創業型”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基礎課之一，是學生鞏固理論知識，學好眾多專業課程的基礎，它將影響學生對以后專業課程的學習興趣；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，可以培養學生動手能力和創新能力。由于EDA技術、大規模集成電路尤其是可編程器件的高度發展，數字技術知識的更新速度遠遠領先于整個科技領域發展的速度，這對以數字電路設計和應用為主要教學內容的數字電子技術課程提出了更高的要求。

2 數字電子技術實驗教學存在的問題

（1）驗證性實驗多。現有的數字電子技術的實驗安排的大多是驗證性實驗，比如邏輯門指標測試、組合邏輯電路的設計、計數器等。這些實驗基本都是對課堂所學知識的驗證和實現，不能有效培養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，對于實驗設計的思路、步驟基本無任何思考。

（3）教師對實驗進行演示。現有的實驗教學中，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）實驗設備模塊化的影響。由于現在采購的多位實驗設備供應商研發的綜合實驗臺，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、教學內容陳舊、使實驗內容受到限制，只局限于驗證性實驗，缺少綜合性、設計性和應用性實驗。

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

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。改革現有的實驗內容，減少驗證性實驗，增加綜合性和設計性實驗。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，尤其重要的是強調獨立思考和創造性地操作，從而加強對設計能力的培養，提高學生分析、解決實際問題的能力，強化創新意識。

（2）自制實驗設備。返璞歸真，放棄使用現有的綜合實驗臺，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計、電路布局、電路搭建、系統測試等方面的知識，還可以發現諸多問題，例如撥碼開關的消抖、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現理論知識和綜合應用中所存在的差距。

（3）教師放棄實驗演示。教師應該明確在實驗教學中自己的角色，實驗教學是培養學生的綜合能力，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。由教師確定實驗內容和要求，提前給出題目以及要達到的技術指標，學生根據所學知識及實驗室提供的條件，查閱有關資料，自行設計實驗方案，設計電路，完成實驗項目所提出的要求。

（5）數字電子技術大型實驗。主要面向學有余力的學生，目的在于強化學生創新設計能力和實踐動手能力的培養和訓練，同時可以為全國大學生電子設計競賽選拔人才。在實驗過程中，應充分發揮學生的主觀能動性，從選題到方案設計，以及購買元器件、組裝調試、撰寫設計報告均由學生獨立完成。

（6）加強對實驗教學人員的培養。現在電子和信息領域的發展日新月異，每過一段時間，就有新的技術和新的產品被應用。所以要經常安排實驗教學人員到相關企業參觀學習，了解社會所需。注意給實驗教學人員提供學術交流、學習進修的機會，擴大他們的視野，提高自身業務水平，以適應科技不斷發展的需要。

4 注重學生創新能力的培養

對于數字電子技術實驗，要注重培養學生的創新能力，首先要激發學生對于實驗的興趣，因此，對于實驗內容的設計應該具有趣味性和實用性。同時，在課程中鼓勵學生進行創新性的活動，讓學生自己尋找生活中的案例進行研究，并開放實驗室幫助學生實現研究成果。

5 結語

通過對數字電子技術實驗教學進行大膽改革，摒棄陳舊的教學內容和落后的教學手段，在實驗環節，以切近生活的實驗來促進理論教學，調動學生的學習主動性。可使學生掌握數字邏輯電路分析和數字邏輯電路設計的基本方法，為他們今后在信息技術領域的發展中奠定堅實的硬件基礎。

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項目支持：1.西北民族大學2016年專業綜合改革試點項目，物聯網工程，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，數字電子技術實驗教學課程改革。

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