中职数字电路实验教学的思考

李蜜

摘 要：随着我国教育教学体系的不断改革与发展，我国大多数学校的数字电路实验课的课程设置、项目开设、教学模式以及成绩考核等都出现了较大的变化，有效的解决了学校数字电路教学中存在的问题，如实验思想单一、学生积极性不高、教学氛围不浓厚等。但是从我国整体数字电路实验教学来看，中职数字电路实验课仍然存在较多的问题，由于中职学生文化基础普遍较薄弱，思维方式较单一，遇到稍微复杂一点的问题就会退缩，难以将一个完整的数字电路分析设计，这就使得数字电路实验课的教学质量难以提升。本文就中职数字电路实验教学进行了分析，转变思路、应用先进的教学手段，从而激发学生的学习主动性和创造性，提高教学质量。

关键词：中职学校 数字电路 实验教学

一、 引言

数字电路实验课程的开展不仅可以提高学生的思维能力、创造能力，更重要的是为电子信息行业提供更多优质的人才。随着大规模集成电路、EDA技术、可编程器件的高速发展，国家和社会对数字电路这方面的人才需要越来越高。但是从目前我国整体教学水平来看，数字电路实验教学质量并不高，受到诸多条件的影响，导致数字电路实验教学效果和质量不高。为顺应当今社会的飞速发展，培养综合素质高的新一代人才，对中职学校数字电路实验教学进行了剖析，为激发学生学习的主动性、营造积极良好的课堂氛围、提高教学质量奠定基础。

二、强化中职数字电路实验课程的重要性

传统的数字电路实验课程与理论课合为一门课程，且实验成绩仅仅占数字电路课程总成绩的15%，这就使得中职学生对数字电路实验课程的重视程度低，对学生实验能力和教学质量的提高造成了抑制作用。另外，中职生的文化知识基础普遍薄弱，思维方式传统单一，对数字电路实验这门动手性、思维能力以及创造能力要求较高的课程来讲，他们往往遇到稍微复杂的问题就会产生畏难情绪，对自身的发展十分不利。再加上数字电路实验课教学中，老师往往就是让学生进入实验室，将实验的题目和内容告知后学生按部就班的进行，最终得出结果填写表格，记录好数据，那么实验就完成了。这样难以开发学生的创新思维，久而久之学生便会产生厌学情绪，严重影响了教学质量。

为提高中职数字电路实验课程的教学质量，使学生认识到实验课程的重要性，激发学生的学习积极性和主动性，提升学生的动手能力、思维能力以及创新能力，必须强化中职数字电路实验课程教学，将数字电路实验设为一门独立课，引起学生们的重视。另外还应该对教学模式和教学内容进行创新，打破传统两位老师共同授课的模式，避免学生因理论老师和实验老师的教学思路与模式不同而产生不良的影响。因此实验课程独立设课后，主讲老师应该由实验老师来承担，根据中职生的文化水平，加强实验原理和步骤的引导，重点强调实验器材的使用，这样有利于激发学生的积极性和创造性，使学生顺利完成实验。

三、 加强中职数字电路实验教学的改革

（一） 教学形式的改革

（1）数字电路理论教学

数字电路理论课教学比较枯燥乏味，由于中职生的耐心较差，一小阶段讲解后学生注意力往往就不能集中了，出现了玩手机、睡觉、看其他课外书的现象，不愿意积极配合老师完成教学任务。这主要是因为中职生渴望学到生动、形象、有趣的东西，对理论性太强的知识毫无兴趣可言，难以提高教学质量。因此必须在数字电路理论教学过程中，营造出轻松、愉快的教学氛围，让学生真的“活”起来。比如在对多功能函数发生器数字电路课程设计的讲解中，老师可以把设计多功能函数发生器相关的设计问题列在多媒体投影仪上：①设计的多功能函数发生器有哪些功能？②实现这些功能需要什么芯片？③它的逻辑原理是什么？④数字电路图应该怎么设计？⑤你能代表你们小组上台讲述吗？这些问题可以通过抢答或者自愿的方式，让学生能较快的融入在教学当中。

（2） 使实践性实验取代验证性实验

目前中职学校数字电路实验教学往往以验证性为主，能强化学生对基础知识的理解与消化。但是随着电子信息技术的飞速发展，我们不能完全停留在实验验证阶段，实验教学的知识往往具有一定的层次性和相关性，因此老师需要设计出更多具有递进型的问题，引导学生进行正确的实验，使其能更好的掌握知识，提升能力。比如在对555定时器进行实验教学时，首先老师应该让学生明白555集成定时电路结构和工作原理，掌握555集成定时电路的基本应用等知识。如图1所示为555定时器内部框图与引脚排列。老师在设计问题时，应该循序渐进，保持前后联系，逐渐加深。比如①利用555定时器设计出楼道灯光定时？②利用555设计出闪烁灯，保持其闪烁频率为1HZ？③利用555设计两种频率声音的门铃？这几个任务前后相连，比较符合学生发展和认知的规律，能最大程度激发学生的学习积极性与创造性，提高教学质量。

图1 555定时器内部框图与引脚排列（二） 教学内容的改革

（1）基础性试验

基础性实验主要以数字电路典型的案例为主，提高学生对基础知识的理解。比如在对典型实例多功能数字钟功能设计时，根据VHDL的特点，设计人员无需对固定功能的标准芯片进行考虑，直接从实现系统功能出发，建立多功能数字钟系统模块，如图2所示。本系统主要采用分底层和顶层两个层次设计，采用VHDL编写各个功能模块，通过输入原理图方式对各模块间的连接关系进行描述。通过该案例的分析，可以对EDA技术知识有了一个清晰、全面、系统的认识。

图2 多功能数字钟系统模块示意图（2） 设计性实验

设计性实验是对学生动手能力、创新能力的体现。在这个环节，数字电路实验课程可以把生活中的實际应用作为课题，让学生融入生活、观察生活，使其体会到知识的实用性。在实验设计过程中，学生不能一味的求助老师，可以借助网络和图书馆中的大量资料，设计出电路图和相关芯片，最后可以让老师进行引导、点评，使实验更加完美。在这个环节教学质量提升的效果是十分明显的，不仅让学生学习到了专业知识，也学到了书本外的知识。

（3） 大型实验

虽然中职生的文化基础普遍薄弱，但是其中不缺少一些水平和能力较高的同学。这部分学生除了完成平时的数字电路实验教学任务外，还可以参加市级省级乃至全国性的比赛，这样的实验往往要求学生从选题—设计方案—设计电路图—购买元器件—组装—进行实验—撰写报告等环节必须独立完成，这样不仅可以提高学生的创新能力和动手能力，还能为后期进入社会、走上工作岗位创造有利的条件。

（三）实验成绩考核方式的改革

传统数字电路实验成绩考核方式由平时上课出勤率和实验报告完成情况组成，由于学生在实验报告中存在严重抄袭的行为，老师难以对学生真正的水平进行衡量。因此必须对成绩考核方式进行改革，平时成绩占60%，期末卷面成绩占40%，两部分组成实验课程的期末总成绩。在对卷面考试题目进行设置时，可以把学生平时操作过的所有实验项目进行汇总，考试时由学生抽签决定，确保考试的公平性，这样也可以调动学生平时实验操作的积极性和主动性。

四、 结束语

在教育体系不断改革与创新的条件下，中职学校和老师应该根据中职生文化、能力的实际情况，优化教学模式和教学内容，增强课堂的趣味性，营造积极向上、轻松愉快的课堂氛围。在加强数字电路理论教学的同时，更重要的是提高实验的实践性，培养学生的动手能力、思维能力和创造能力，同时对课程成績考核方式进行改革，充分调动学生平时实验操作的积极性，最终形成一种科学、高效的实验教学新模式，促进我国中职学校数字电路实验教学质量与水平的提升。

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