數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)模式的改革和實踐

袁懷民 徐維昌

摘要：數(shù)字電子技術(shù)實驗作為數(shù)字電子技術(shù)課程的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，具有培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字電子電路的測試、分析、設(shè)計以及綜合應(yīng)用能力的作用。作為一門實踐應(yīng)用型課程，教師在數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)過程中，應(yīng)該注重運用新穎高效的教學(xué)模式，全面提升學(xué)生的實驗?zāi)芰蛯嵺`素養(yǎng)，綜合性提升學(xué)生的整體應(yīng)用能力，為社會輸送理論素養(yǎng)和實踐素養(yǎng)均衡的高素質(zhì)人才。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù);實驗教學(xué);改革;實踐

中圖分類號：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）16-0108-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

數(shù)字電子技術(shù)是電子、信息類等相關(guān)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課之一，也是許多相關(guān)專業(yè)的必修課。因此，加強該課程的實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實踐與創(chuàng)新能力，是高校理工科專業(yè)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。一直以來，在數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)實踐中，教師往往過分關(guān)注學(xué)生的理論素養(yǎng)，忽略了學(xué)生的實踐認(rèn)知，這就使得部分學(xué)生存在“眼高手低”的現(xiàn)象，口頭上能說會道，但一旦涉及實踐操作往往無從下手。在社會經(jīng)濟全面快速發(fā)展的今天，作為一門實踐性課程，在數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)實踐中，教師應(yīng)該注重采用新型的教學(xué)模式，突出強調(diào)學(xué)生的實踐技能和應(yīng)用能力的培養(yǎng)，全面優(yōu)化學(xué)生的實踐素養(yǎng)，綜合性提升學(xué)生的整體能力。

1數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)改革的關(guān)鍵意義

數(shù)字電子技術(shù)作為一門核心課程和精品課程，是諸多專業(yè)的必修課。同時，它也是一種實踐性比較強的課程。傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)，教師割裂了理論與實踐的結(jié)合，往往先讓學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識，然后再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實踐操作。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)完理論課后，在實驗課上直接通過實驗臺進(jìn)行驗證性操作或者簡單設(shè)計再通過實驗箱搭建電路，這樣的操作設(shè)計性比較差，很多知識的掌握達(dá)不到加強鞏固的效果。現(xiàn)階段社會對于大學(xué)生的實踐素養(yǎng)和應(yīng)用能力的關(guān)注度普遍提升，在數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)過程中，若仍然延續(xù)這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式，勢必會影響和制約著學(xué)生整體素養(yǎng)的優(yōu)化以及實踐能力的提升。因此，現(xiàn)階段數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)改革勢在必行、迫在眉睫。一方面，數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)的改革，突出學(xué)生實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)，同時更加關(guān)注學(xué)生實驗操作環(huán)節(jié)，能夠便于學(xué)生及時將所學(xué)理論知識運用在實踐環(huán)節(jié)中。同時，也能夠幫助學(xué)生在實踐操作過程中，及時發(fā)現(xiàn)自身存在的不足和缺陷，這在很大程度上實現(xiàn)了理論學(xué)習(xí)與實踐能力的同步優(yōu)化。另一方面，加強數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)的改革，基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)等來創(chuàng)建虛擬實驗平臺，能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行仿真訓(xùn)練，這在很大程度上提升了學(xué)生的實踐應(yīng)用能力，確保數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系社會實踐。

2數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)改革的優(yōu)勢

作為一門核心課程，在數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)過程中，學(xué)校以及教師應(yīng)該結(jié)合教學(xué)條件以及學(xué)?，F(xiàn)有實驗設(shè)備等，制定科學(xué)的改革方案，通過信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬技術(shù)的運用來切實提升數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)改革的水平。以虛擬技術(shù)為例，在數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)改革過程中，這種關(guān)鍵技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)在以下方面：

2.1 有效緩解資金壓力，降低維護(hù)管理成本

傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)過分依賴于傳統(tǒng)的硬件實驗室，若系統(tǒng)開展實驗，可能需要較大的資金投入。部分學(xué)?？赡苜Y金緊張，所以在硬件實驗室器材的配備方面存在著天然的劣勢，這就使得很多數(shù)字電子技術(shù)實驗很難開展。在數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)中，教師只能通過演示性的實驗來指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知理論，夯實素養(yǎng)，但顯然僅僅通過演示性實驗，很難提升學(xué)生的實踐操作能力。同時，傳統(tǒng)的硬件實驗室在運行維護(hù)過程中，可能需要專業(yè)人員進(jìn)行系統(tǒng)化的維護(hù)管理，這本身是一項較大的成本開支?；诖耍谛畔⒓夹g(shù)全面快速發(fā)展的今天，在數(shù)字電子技術(shù)實驗改革的過程中，積極利用虛擬技術(shù)來創(chuàng)建虛擬仿真操作平臺，讓學(xué)生在仿真情境中開展數(shù)字電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，不僅能夠真正優(yōu)化學(xué)生的實踐素養(yǎng)，同時也能夠在很大程度上降低維護(hù)管理成本。

2.2 依托于綜合實驗群，實現(xiàn)資源的綜合利用

在數(shù)字電子技術(shù)實驗過程中，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)往往依托于硬件平臺，不僅難以實現(xiàn)信息資源的充分利用，同時也不利于開展多樣化的實驗，這在很大程度上影響著學(xué)生的綜合素養(yǎng)。通過虛擬仿真技術(shù)的運用，通過信息技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提升數(shù)字電子技術(shù)實驗的整體水平，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)各類資源的充分應(yīng)用。數(shù)字電子技術(shù)實驗涉及信號的產(chǎn)生，數(shù)字電路的實現(xiàn)，可將虛擬軟件平臺和EDA實驗室及信號與系統(tǒng)實驗室等多個實驗平臺聯(lián)系起來，共同完成綜合性和設(shè)計性實驗的仿真及操作。

2.3優(yōu)化師生的關(guān)聯(lián)性，加強師生廣泛互動

在數(shù)字電子技術(shù)實驗開展的過程中，傳統(tǒng)的實驗平臺很難提升師生之間的互動。大部分實驗是教師進(jìn)行示范，學(xué)生按照教師的指引來按部就班的操作，這不僅影響師生的互動成效，同時也抑制著學(xué)生的參與積極性。通過信息技術(shù)的科學(xué)運用，全面優(yōu)化數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)的改革，能夠整體優(yōu)化師生的關(guān)聯(lián)性，能夠全面加強師生的廣泛互動。一方面，在新型的實驗操作平臺上，教師可以給予學(xué)生隨時性的指導(dǎo)和幫助，學(xué)生也能夠真正鍛煉和提升自身的應(yīng)用能力。另一方面，依托于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，師生之間無須面對面進(jìn)行交流，教師可以實現(xiàn)對學(xué)生的遠(yuǎn)程指導(dǎo)，以此來真正提升學(xué)生的實踐素養(yǎng)，全面優(yōu)化學(xué)生的理論認(rèn)知。

2.4突出學(xué)生主體性地位，優(yōu)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)容易受到時空的嚴(yán)格限制，這本身制約著學(xué)生主體意識的實現(xiàn)，影響著學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，很多學(xué)生難以結(jié)合自身的實踐需求來設(shè)計實驗，也難以在實驗過程中充分發(fā)揮自身的主觀能動性。依托于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)來實現(xiàn)數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)改革，能夠從根本上突出學(xué)生的主體性地位。學(xué)生在實驗操作環(huán)節(jié)，不僅可以完成教師交付的任務(wù)，同時也能夠結(jié)合自身的發(fā)展需求和實踐需要來自行設(shè)計實驗步驟、實驗流程，以此來整體提升他們的自主學(xué)習(xí)能力，引導(dǎo)學(xué)生真正成為數(shù)字電子技術(shù)課程的主人。