《数字电路实验》教学研究

戴普明 孙维先 曲靖师范学院物理与电子工程学院 655011

《数字电路实验》教学研究

戴普明 孙维先 曲靖师范学院物理与电子工程学院 655011

本文针对数字电路实验的教学情况，提出实验教学改革的思路和方法，确立了实验教学目标，建立以基础实验、综合实验和课程综合设计培养为核心的层次实验教学模式，在我校取得了良好的教学效果。

数字电路实验；实验教学；实验设计

1 引言

随着数字电子技术的发展，数字电子技术在现代社会的应用日益广泛，数字电路实验作为理工科多数电类专业开设的一门重要的基础课程，担负着巩固学生理论知识，培养学生动手操作能力、知识应用能力及创新能力的重任。而了解和掌握数字电路基本的电路分析、设计、开发，是数字电子技术应用技能的一种具体体现，是电子技术应用技能的实践要求。

数字电路实验的教学中，目前许多院校还在沿用数字电路实验教学的传统实验模式、方法和手段，很难充分激发学生的兴趣，难以适应现代社会发展的要求。因此，数字电路实验教学应根据电子科学技术发展的趋势及其社会要求，不断地变革才能适应社会对电子技术人才越来越高的要求。

2 数字电路实验课程改革思路

参考国内部分院校和国外部分数字电路实验教材，结合我校的实际情况，将数字电路实验内容分为: 基础性实验、设计性实验及综合课程设计性实验三部分内容[2]。

2.1 加强基础实验，注重学生的自主学习和基本实践技能的培养

在基础实验中，我们精简基础实验的数量，强调学生必须完成的4个基本实验，对于这4个基本实验，每个实验又包含必做内容和选做内容，分出一定的难度，既有多数学生都能完成的基本设计和制作，使学生在实验过程中掌握基本的知识并获得成就感；又具有挑战性的项目，以激发学生探索研究的兴趣。对于实验的方法不做过多的限制，给学生更多的思考空间，调动学生的学习兴趣和自主思考能力。其次通过开放实验室的方式要求学生再自行完成2～3个基本实验，由教师检查其完成情况。这种设置方式不仅强调了学生自主学习能力，而且强化了学生的基本实验技能。

2.2 加强综合设计实验

实验教学过程中，在完成基础性实验的基础上，增加了综合设计类实验，该类实验在选择上主要考虑了通过学习该门课程来解决现实生活中的问题。主要安排了数字密码锁设计、交通灯控制电路设计等[1]。通过实际操作，学生将理论知识与实践相结合，加深对知识点的理解，并通过解决实际社会生活中的问题提高学习积极性。

2.3 综合系统课程设计

系统课程设计类实验充分发挥学生的主观能动性，该类实验由学生自己查找资料，制定设计方案，用计算机仿真软件Multisim进行电子虚拟实验仿真设计，实现将传统的实验方法与EDA相结合， 提高学生的实验技能。设置的实验内容为利用EDA技术和相关逻辑器件，设计和实现小型数字系统(如出租车计价器、简易数字频率计、篮球比赛计时器、节日彩灯控制器、交通灯控制电路等[2]) 实验。

3 实验教学改革的方法

3.1 实验教材的编写

结合我校学生和实验室的实际情况，自行编写了《数字电路实验》课程实验大纲和实验指导书，内容体现了课程重点，难点。实验内容经过认真、仔细的考虑，并根据科技的发展及时更新内容。

3.2 实验教学方法的更新

实验课教学不再是单纯的老师讲解、学生照电路图连线；基础实验主要进行基本技能训练，首先要求学生课前作好预习，对实验目的、原理和要求有一个初步印象，并写出预习报告；其次贯彻“精讲多练”的原则，课前讲解以实验要点、难点以及注意事项为主，让学生拟定实验方案, 教师给予检查和适当的指导；之后学生动手实验。实验中学生应考虑：电路的设计思路是什么？有什么实际应用？如何进行改进？通过实验来寻求答案，强调自主学习和主动思考相结合来解决问题，目的是激发学生的学习兴趣。

设计性实验和综合系统设计课程这个层次的实验是将新技术和新型电路设计的方法充实到实验教学中去，选择EDA和可编程技术完成实验，根据给定的题目及达到的技术指标，学生结合所学知识及实验室提供的条件，查阅相关资料，自行设计实验方案，通过计算机软件的编程和仿真，完成实验任务。

3.3 开放实验室

开放实验室，为学生课外科技活动提供实验条件，拓展了实验的时间和空间，提高实验室和设备的使用效率。

4 总结

本文探讨了改革传统实验教学的模式，给出了具体的改革措施， 并进行了初步的实践，取得了一定的实验效果。由于实验教学改革是个长期的过程，需要实验指导教师不断总结和学习，进一步提高实验教学质量和教学效果。

[1] 沈小丰.电子线路实验—数字电路实验[M]. 北京：清华大学出版社.2007.10

[2] 杨萍，张旭东，罗珣.数字电路和数字系统实验与课程设计实训教程（图灵电子与电气工程丛书）[M].北京：人民邮电出版社.2009.5

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.13.099