淺談數(shù)字電路實驗教學改革

趙莉莉

摘 要：目前的數(shù)字電路實驗中存在頗多問題，比如說實驗課時被壓縮，驗證性實驗所占比例過大，實驗形式單一，授課過程中太注重實驗結果而忽略了實驗過程，學生實驗報告過于形式化等，這些原因導致學生不能更好地掌握數(shù)字電子技術。面對這一系列的問題，筆者從實驗內容，實驗過程，實驗形式等方面提出數(shù)字電路實驗改革意見。

關鍵詞：數(shù)字電路 實驗 改革

中圖分類號：G6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（a）-0177-02

現(xiàn)在是信息數(shù)字化的時代，數(shù)字電子技術已經被廣泛的應用到自動控制、通信、計算機、電子等一系列的領域中，因此掌握數(shù)字電子技術對于當代理工科大學生來說是必不可少的。數(shù)字電子技術作為電氣學院學生和與電相關專業(yè)的學生必不可少的一門專業(yè)基礎課，配套的數(shù)字電路實驗可以幫助學生更好地理解和掌握數(shù)字電子技術。通過對數(shù)字電路實驗的學習，學生可以鍛煉動手能力，提高邏輯思維能力。但是目前的數(shù)字電路實驗，數(shù)目上偏少，形式上只是在數(shù)字電路實驗箱上進行，內容上多為驗證性的簡單實驗，枯燥的上課形式提不起學生的興趣。隨著數(shù)字電子技術的不斷發(fā)展，數(shù)電實驗教學應該與時俱進，這樣才能更好地培養(yǎng)適應社會的大學生。

1 目前數(shù)字電路實驗中存在的問題

1.1 隨著教學改革，理論課課時被壓縮

隨著理論課課時被壓縮，實驗學時也相應的被減少。雖然理論課課時被減少，但是重要內容不會被縮減，意味著學生在學習相同知識的情況下，時間減少，所以對于理論知識的理解度下降。實驗課上，教師不得不占用一部分時間去講解實驗內容，使得學生動手做實驗的時間更少。而學生不能理解理論知識，實驗課上更會一頭霧水，不能順利的完成實驗內容。

1.2 驗證性實驗偏多，設計性實驗過少

目前的數(shù)電實驗一般是7個左右，其中至少有5～6個驗證性實驗。驗證性實驗只是對于課堂所學知識的驗證，不能鍛煉學生的邏輯思維能力。而設計性實驗，教師只需要給定實驗目的，實驗要求，實驗條件，學生自主思考設計電路，完成實驗，這樣能更好地鍛煉學生的動手能力和思維能力。

1.3 實驗形式單一

目前的實驗都是在數(shù)字電路實驗箱上進行。實驗結果會受到實驗箱，芯片甚至導線的影響。簡單的實驗可以自主排除，但是復雜的實驗，排除問題困難。我們可以引進EDA技術，復雜的和設計性的實驗可以在EDA軟件平臺上完成。

1.4 過于注重實驗結果，驗收實驗形式片面

目前的實驗教學，大部分教師只注重結果，不注重實驗過程。導致學生也只注重結果，實驗過程中遇到問題不思考，只求別人幫助，盡快做出結果讓教師檢查。實驗沒有領悟徹底，實驗報告更只是形式。

2 數(shù)字電路實驗教學改革措施

2.1 完善教學策略，提高實驗效率

課時被壓縮，理論課教師應該與時俱進，一些非重點并且應用較少的內容，納入學生自學范疇。重要部分重點講解，特別是數(shù)字電子技術的入門基礎知識部分，更應該讓學生重點掌握，為學習后面章節(jié)的內容打下基礎。學生理論知識扎實的話，實驗課上教師講課時間減少，把更多的時間的留出來供學生自己動手做實驗。如何利用有效的時間讓學生接受并理解此次實驗的所有信息，是實驗教師上課時的著重點，需要多下功夫。并且要清楚實驗教師在實驗課中更多的是引導學生解決實驗中遇到的問題。

2.2 增加設計性實驗，調動學生積極性

以往的數(shù)電實驗課，驗證性實驗偏多，學生在掌握理論知識后，很容易就做出來了，沒有什么趣味性和挑戰(zhàn)性。剩下的實驗課時間一般都被學生玩手機或者發(fā)呆、聊天浪費掉。如果我們增加一些有趣味性的設計性實驗，比如四路搶答器。在一定的實驗條件和范圍內，學生自己設計電路，查找原因，分析結果。剛開始接觸設計性實驗，學生會感覺設計困難，難以完成。我們可以用任務驅動的方式來完成學生從驗證性實驗到設計性實驗的過度。任務驅動的模式如下：第一，精心設計課題，提出設計任務。任務是驅動實驗的核心，如何的提出任務是一門學問。教師應該根據(jù)數(shù)電理論知識的學習水平和實驗目標，把相關知識細化分類，嵌入到趣味實例中展示給學生。第二，激發(fā)求知興趣，仔細分析任務。在教師的引導下，學生接收任務，分析此次實驗有哪些部分比較熟悉，有哪些是新的知識點，查閱相關資料，理解所有知識點，初步構思設計任務。第三，啟發(fā)邏輯思維，解決實驗任務。學生分組探討，合理完成實驗任務。設計完成后，搭建電路，完成電路測試。若出現(xiàn)問題，自主發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。教師在其中的角色應該是一個引導者，引導學生自己完成任務。第四，完善課題任務，自我評價總結。任務初步完成后，學生應該對照最初的任務，看是否完成了任務中的所有要求，自行查缺補漏。最后，總結此次任務中的失誤和不足，力爭下次遇到相同任務，能夠一舉拿下。學生在整個設計性實驗的過程中，提高了發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，也樹立了嚴謹?shù)目茖W作風。

2.3 引進EDA技術，豐富實驗形式

以往的數(shù)電實驗基本都在實驗箱上進行，對于簡單的驗證性實驗還可以進行。如果遇到復雜的實驗和設計性實驗，一根導線的通斷都能影響整個實驗的結果。復雜實驗中，導線多，不便于我們檢查電路，發(fā)現(xiàn)問題。針對這一現(xiàn)象，我們可以把EDA技術或者其他的仿真軟件引入到實驗教學中。EDA技術逐漸成為電子電路和設計系統(tǒng)的重要手段，我們把EDA技術與數(shù)字電路實驗教學相結合，可以提高學生的實踐能力，創(chuàng)新能力。第一，打破了以前的上課才能做實驗的模式，在時間和空間上沒有限制。第二，我們借助EDA進行仿真，仿真的結果可以用波形或者圖形等生動的形式表現(xiàn)出來。圖文并茂的仿真界面和比較好的人機交互界面能極大的調動學生的學習積極性，從而提高了學習效率。第三，基于EDA技術的數(shù)字電路實驗可以克服實驗箱的不足。實驗箱在長期使用過程中老化，有些元器件被損壞。隨著技術發(fā)展，實驗箱更新不及時，有些元器件的型號、數(shù)量不能滿足實驗需求。EDA技術可以克服在實驗箱上做實驗的不足，因此學生可以發(fā)揮想象，大膽設計。但是，把先進的EDA技術引進到數(shù)字電路實驗中，并不意味著徹底不使用傳統(tǒng)的數(shù)電實驗箱設備，積極引進先進技術和手段，對傳統(tǒng)實驗方式進行改革，把兩者巧妙的結合起來，來發(fā)揮各自的優(yōu)點。

2.4 注重實驗過程，改革考核方式

實驗的考核方式對于學生做實驗也有重要的影響。在多數(shù)高校中，教師只注重實驗結果，不注重實驗過程。導致學生在實驗課上只注重結果，實驗過程中出現(xiàn)問題后，不是自己想辦法解決，而是趕緊向已經做好的同學求助或者干脆直接讓老師來幫忙查找問題。這樣的話，學生的動手能力和邏輯思維能力得不到很好的鍛煉。教師在驗收學生實驗成果時，應該注重實驗的過程，學生遇到問題求助時，教師做到的應該是引導學生自己發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。而不是單純的用實驗結果作為實驗成績。在多數(shù)高校中，數(shù)電實驗是數(shù)字電子技術理論課的一部分，實驗分數(shù)就是按學生做好實驗的先后順序來給，這是不理智的。建議應該把數(shù)字電路實驗從理論課中劃分出來，作為獨立的一部分，考核的時候分平時成績和實驗課上的成績，這樣，學生在做實驗的時候，有創(chuàng)新點的，能夠獨立解決問題的，應該酌情給予分數(shù)。

3 結語

數(shù)字電路實驗教學改革是教學改革中重要的一部分。改革的目的就是增強對學生的動手能力、思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，便于學生走出校園后，能夠更快的的適應工作，適應生活，適應社會。我們應在實驗教學中，把改革內容滲透其中。教師不僅是知識的傳授者和實驗成績的評判者，更應該是學生動手能力，思維能力和創(chuàng)新能力的開拓者和啟發(fā)者。數(shù)電實驗課程應該隨著數(shù)字電子技術的發(fā)展而不斷地調整和改進。堅持進行創(chuàng)新改革，使得數(shù)電實驗課成為學生步入社會生活的一個工具。

參考文獻

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