浅谈数字电子实验课堂改革与创新

甘甜 西北工业大学航海学院

浅谈数字电子实验课堂改革与创新

甘甜 西北工业大学航海学院

随着新课改的不断深入，高校数字电子实验课堂教学也处在改革和创新的道路上。数字电子技术实验课堂的主要任务和目标是让学生掌握电力制作、电路调试的基本技能，强化电路设计水平，为社会培养高素质的数字电子技术人才。本文通过笔者在数字电子实验中所遇到的问题，发表一些自己的见解并提出了一些改革与创新的建议。

数字电子实验 课堂教学 计算机资源

1 当前学校电子技术实验教学现状及存在问题

①传统的数字电子技术实验课程是将实验和理论融合在了一起，在上课时比较注重理论知识，而忽略了实验课程的重要性，这样就会导致实验课程依附于理论教学，没有在教学工作中占据主要地位，从而使我们学生创新能力结合动手能力受到影响。

②在传统的教学模式中，数字电子技术实验教学课程多数都是对理论教学的验证性实验，对于综合实验以及具有创造性的设计实验比较缺乏，学生很少有创造性设计实验的经历，这样就会直接影响我们实验创新能力的提高，导致在学习时对电路设计的思路与方法比较模糊，很难掌握知识点，无法设计综合性的设计能力，影响了数字电子技术实验课程的整体教学效果。

③当前，国内很多学校数字电子技术实验教学内容只是单纯的实际操作教学，而没有将仿真软件等计算机资源运用在课堂实验教学当中，这样不仅使实验的效率受到了影响，还会很大程度上损耗实验器材，学校每学期都要出资更换实验器材，这对于学校成本的控制，也是十分不利的。

2 数字电子技术实验课堂改革与创新

2.1 革新简单的验证性实验

首先，要从革新简单的验证性实验入手。我们应当和平常一样，重视验证性实验的作用，可是，验证性实验虽然是整个实验课必不可少的一部分，可并非实验课程的全部。在制定某个实验项目的实验内容时，首先要进行的就是验证工作。比如说，实验四触发器，实验内容部分，第一个就是验证JK触发器与D触发器的功能，让我们对相应器件的特点、功能及使用方式进行了解，才可以开展后续设计工作。

2.2 提高设计性实验与综合性实验的比例

大规模集成电路的出现，给数字电路带来了新的应用。设计者们不再需要用分立元件构成各种触发器、门电路等逻辑部件。在平常情况下，也无需设计移位寄存器、译码器、计数器等逻辑部件，只需要选择集成器件，通过模块组装的方法将这些器件拼接起来就可以。换句话讲，由于新技术的应用，设计者的主要工作就是完成逻辑构思、选择合适的元器件、拼装元器件等三个步骤，就可以实现一个逻辑系统设计。

设计性实验主要是提出实际问题，要求用实验室现有的集成块目录，我们可根据所学组合逻辑步骤，先通过老师提出的实际问题将真值表列出，再用卡诺图简化，写出最简表达式，将逻辑电路图画出来，选择合适的元器件，连接电路进行设计实验，最后写出设计实验报告。通过这样的设计实验，可以强化我们设计与分析电路的能力。比如说，电子秒表实验涉及基本RS触发器、555时序电路及计数、译码显示电路4个理论单元的内容。具体做法是由我们自行设计实验电路，选择合适的电子元件或采用相关的集成电路器件，拟定设计及测试方案，达到设计要求，强调各种设计方案的实现与创造性思维的发挥，鼓励创新与突破。

2.3 将仿真实验教学引入课堂实验教学中，充分发挥计算机资源的价值

目前，计算机技术已应用到教学工作的各个领域，实验教学也应充分利用计算机资源进行实验的仿真，用虚拟仪器进行测量和分析实验结果。当前，有一些高校已经开设EDA软件课程，该软件可以对实验电路进行设计、分析和仿真，是实验教学很好的辅助工具。在实际教学过程中，对于验证性的实验可以让我们利用仿真软件的虚拟仪器对实验结果进行测试和仿真，就可以达到预期的教学效果。而对于设计性、综合性的实验，先利用仿真软件对自己设计好的电路在计算机上模拟仿真，待电路仿真结果正确后，再到实验室进行实物电路的操作，如果有需要还可以利用该仿真软件在电子工艺实训室进行PCB电路板的制作，最后把自己设计的电路做成电子产品，这样就可以避免由于设计错误而导致实验器材损耗的弊端。

结束语：就目前而言，国内很多学校在数字电子技术实验课堂教学上还存在着诸多问题，只重视理论知识和验证性实验，而忽略了设计性实验和综合性实验的重要性。在今后的改革中，学校要重点着手设计性实验和综合性实验的开展，同时引入先进的计算机技术，拓展我们的思维，为社会创造更多高水平数字电子技术人才。

[1]张晓晖,陈新华.“数字电子技术”实验教学的改革与实践［J］.实验室研究与探索,2008,27(10):120－121,154

[2]刘银萍,王晗.数字电子技术实验课程的改革与探索［J］.实验科学与技术,2010,8(5):105－107