數字電子技術課程實驗教學改革探索

張玉薇 潘盛輝 黃慶南 柯寶中

摘要：數字電子技術課程是以實驗教學為基礎的電子信息類核心課程，實驗教學是整個教學過程中理論聯(lián)系實際的重要環(huán)節(jié)。本文基于在實驗課程中培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力為目的，以數字電子技術課程教學改革為例展開研究，通過實驗教學方法改革，激發(fā)學生的學習興趣，從而有效提高學生的動手和創(chuàng)新實踐能力。

關鍵詞：數字電子技術；實驗教學；教學改革；創(chuàng)新實踐能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）27-0272-02

《數字電子技術》是電子信息科學中最重要的科目，是電子、通信、圖像處理、多媒體技術等學科的基礎，電子、電氣信息等諸多工科類專業(yè)開設的主干課程之一，是一門理論與實踐、原理與應用結合緊密的課程[1]。數字電子技術實驗教學作為教學的重要組成部分，通過實踐動手環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生獨立思考和創(chuàng)新實踐能力，在培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力中擔當極其重要的角色。通過實驗課程教學改革來提高學生的創(chuàng)新實踐能力，是當前高校教學改革研究的重要方向之一。

通過對數字電子技術實驗課程的教學方式研究，旨在提高學生的創(chuàng)新實踐能力，并進一步為電子信息類學科關于培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力的教學模式提供一些有意義的借鑒[1]。

一、當前數字電子技術實驗教學瓶頸分析

現(xiàn)階段，數字電子技術課程的理論學時較多，比重遠遠大于實驗學時。學生將大部分學習精力放在了理論知識的學習上，對實驗課不夠重視，馬馬虎虎。由于時間關系，教師在實際教學中同樣存在這種現(xiàn)象，對實驗課教學備課不夠認真，沒有充分發(fā)揮實驗課應該起到的作用，所以數字電子技術實驗存在理論與實踐嚴重脫節(jié)的現(xiàn)象。

根據本校實際情況，數字電子技術的實驗依然采用傳統(tǒng)的74系列芯片數字邏輯實驗平臺，這種實驗平臺具有操作簡便、成本低的特點，但是這種平臺的靈活性較差。學生在實驗時只能依照實驗要求，在給定范圍對芯片進行邏輯設計，學生自主設計和發(fā)揮的空間很小，不利于學生對知識的拓展和深入研究。且大部分實驗設備已使用年限過長，存在線路老化、芯片連接接觸不良等問題。這些方面都極大地影響了數字電子技術實驗教學的效果。

二、數字電子技術實驗課程教學探索

1.面向學生，強調課程的重要性。在上課初期，強調數字電子技術這門課程的重要性，分析課程的后續(xù)應用，比如電子系統(tǒng)設計與實踐、電子線路CAD、高頻電子線路、畢業(yè)設計和各種各級電子類競賽，都是以數字電子技術為基礎的[2]。因為，數字電子技術實驗，是將理論聯(lián)系實際的重要紐帶，是提升電子信息類學生內涵的重要手段，是深化學生就業(yè)競爭力的強力抓手。

2.數字電子技術實驗初期，側重學習認識。數字電子技術是一門專業(yè)性很強的課程，在上實驗課初期，大部分學生對實驗硬件不了解，不認識芯片，不會識別電子元器件，不會使用萬用表、信號發(fā)生器、示波器等。為了保護學生的學習積極性，早期的數字電子技術實驗，不提倡進行邏輯系統(tǒng)設計，而是利用部分課時對實驗過程所用到的儀器和元器件進行講解，讓學生對實驗有比較深入的認識，為后續(xù)設計電路做好準備。

3.數字電子技術實驗中期，側重小型電路。進入數字電子技術實驗中期，可以從設計小型電路入手。參考數字電子技術書上的具體電路，對小型電路進行電路搭建，借助各種儀器，通過實驗驗證電路的功能，加深理解。基于小型電路，逐步搭建更大型的電路。該過程需要讓學生對課本上的中小型電路進行實驗操作，熟練掌握小型電路的原理和功能[3]。這樣才能培養(yǎng)學生嚴謹的科學態(tài)度、實事求是的精神和后期參與大型設計的能力。

4.數字電子技術實驗后期，嘗試設計復雜電路。當學生經過中期的中小型電路的實驗驗證、理論分析、功能確認后，可要求學生進行稍微復雜的電路系統(tǒng)的設計和分析。根據不同的學生的學習情況，可設置不同難度的實驗，不能將不同設計能力的學生一刀切。通過設計過程，學生可以發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，然后去解決問題，該過程可以培養(yǎng)學生的動手能力、實踐能力和創(chuàng)新能力[4-5]。

5.數字電子技術實驗考核方式改革。長久以來，數字電子技術實驗的考核方式，側重調試成功的結果，忽略了實驗過程中學生的參與度。因此實驗課程的考核方式可以適當調整，增加實驗過程中的考核比重，引入執(zhí)行設計實驗環(huán)節(jié)。另外，對實驗課程的考核內容也需要改變，實驗內容要重點突出學生自主創(chuàng)新和動手操作的能力，考試題目不需要統(tǒng)一化，這樣可以避免同學間相互抄襲和參考的現(xiàn)象。

三、總結

通過對數字電子技術實驗教學存在的問題進行分析，提出針對性的教學改革方法。在數字電子技術實驗的不同階段，側重不同內容，可以適應不同水平的學生[6]。通過推進數字電子技術實驗考核方式和比重改革，可以使課程更加人性化。這一系列該舉措對保護學生的學習積極性有很大益處，而且還能極大地提高實驗教學效果，提高學生的創(chuàng)新實踐能力。

參考文獻：

[1]閆石.數字電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2016.

[2]潘嵐，盧颯.從實驗內容到實驗模式實驗教學改革探索[J].電氣電子教學學報，2001，23（2）：25-27.

[3]康勤，肖國強.數字邏輯電路實驗教學設計[J].西南師范大學學報：自然科學版，2002，27（5）：783-787.

[4]朱昊.《數字電路EDA設計》課程的實踐教學改革與創(chuàng)新[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2006，（7）：60-62.

[5]李露，謝鳳英.關于在實驗課程中培養(yǎng)研究生創(chuàng)新實踐能力的探索：以數字圖像處理實驗課程教學改革為例[J].實驗技術與管理，2010，（11）.

[6]羅遠晟.淺議電子電工實驗教學中學生多層次能力的培養(yǎng)[J].高教學刊，2015，（17）.