《数字电子技术实验》课程教学学改革探索.doc

第 PAGE 页 《数字电子技术实验》课程教学改革剖析 　　1 引 言 　　《数字电子技术实验》是数字电子技术课程重要实践环节,进一步培养学生工程能力一门专业技术基础课,是一门实践性很强课程。学生通过验证、自行设计电路,安装,调试电路,排除电路故障,初步掌握数字电子技术原理,并能根据需要合理选用所需集成电路,设计并制作出实际电路,培养学生工程实践能力,提高动手操作能力与创新能力,提高运用理论解决实际问题能力,对培养学生创新精神与实践能力有着重要作用。回顾我校电气信息类专业十年来实验教学工作,通过几代人努力,我们在课程实验内容、教学方式、实验手段与考核方式等方面进行了改革与剖析,现介绍如下: 　　2 实验教学内容改革 　　作为实践性教学环节,实验教学内容是教学改革重点,我们主要从以下方面进行考虑考虑:①应考虑教学对象具体情况,因材施教;②应与数字电子技术理论教学知识点有机结合,巩固与加深学生对理论知识理解与掌握;③应兼顾到实验内容实用性、创新性以及工程性。我校《数字电子技术实验》课面向是大学二年级下学期与大学三年级上学期一本类学生,学生基础、学习态度以及领悟能力都比较强。特别经过《电路》与《模拟电子技术》等实验训练后,对电学实验已经具备一定动手能力。因此,在总结多年实验教学改革与实践基础上,在实验内容编写上我们采用设计性、综合性实验为主,验证性、基础性实验为辅多层次教学模式。纯粹验证会使学生感觉枯燥乏味,而单纯应用又缺少扎实理论基础,显然也不可取。两者有机结合对课堂教学效果是至关重要[2]。 　　首先,开设基础性实验,锻炼学生基本技能。通过开设1～2个基础性验证性实验,使学生熟悉基本实验装置如数字实验箱、面包板、芯片等使用;掌握基本门电路逻辑功能测试方法、判断数字电路故障基本方法以及数字电路一般设计与搭建方法。 　　其次,开设创新设计性实验,提高学生自主创新能力。针对我校学生基础情况,在制定每项实验内容时,先把验证性实验以例题形式给出,使学生在做预习实验时,可通过EDA软件仿真等方式自学掌握元器件基本原理与逻辑功能,然后需要学生完成创新设计性实验。比如在“三种方法设计全减器”实验中,先通过“应用举例”给出全加器设计原理与设计方法,然后要求学生分别采用分立元件与集成芯片74LS138与74LS153方法自行设计全减器。通过这样设定实验内容激发学生综合运用所学知识进行“设计全减器”设计,让学生提高其专业知识应用能力。 　　第三,采用综合研究性实验环节。当各专项实验全部结束后,要求学生完成一个综合研究性实验。题目自拟,内容不限,可自行查阅资料,自己设计、调试电路、剖析实验结果。要尽可能地用到数字电子技术所学过所有知识;要有总体电路图与各部分电路逻辑功能及具体电路,并且需要通过EDA软件仿真与答辩通过。 　　通过这样设计实验内容,使学生学习呈现一个由浅入深,由易到难,循序渐进过程。并且实验内容设置与现实生活联系也非常紧密,比如数字钟、抢答器、霓虹灯等,更容易激发学生学习兴趣与学习热情。因此既培养了学生自主创新能力,又提高了其专业知识应用能力,进一步加深对数字电子技术理论知识理解。 　　3 实验教学方式改革 　　在实验教学中我们本着强化素质教育,培养学生创新能力教学思想,将传统单向灌输式实验教学模式变为学生主动剖析式教学模式[3]。传统实验过程往往是实验老师从实验目、实验步骤到实验注意事项,逐一详细讲解,学生按照老师讲解按部就班进行实验操作。整个过程尽量避免学生出错,顺利完成实验。这种教学方式,不利于培养学生独立地剖析问题与解决问题能力。实验教学改革更应注重学生实验意识转变[4]。为此,我们在《数字电子技术实验》教学方式上作了如下调整: 　　(1)课堂上,指导教师对实验中要点与难点做简单讲解。主要讲解实验仪器使用与注意事项,避免由于人为因素导致不必要实验故障。比如在做硬件实验时,首先应该保证硬件实验环境完好。因此我们应指导学生如何检查实验导线好坏,确保实验中使用导线全部完好;指导学生如何用万用表来检查面包板、电源与数据输入端好坏;指导学生对连接在同一节点上不同端口间导线最好采用相同颜色,以方便将来检查线路,等等。至于电路如何设计、如何搭建、如何避免技术上错误等问题不做说明。 　　(2)当学生在实验过程中出现问题,指导老师应加以正确引导与启发,而不是亲自动手帮助学生把问题解决掉。让学生成为课堂主角,学生自己去发现问题与解决问题。指导学生学会用工程方法剥茧抽丝剖析问题与解决问题,而不是一出现问题就将实验线路全部拆除,重新做。比如在计数器实验中,学生实验结果不正确,在排除电路本身各硬件实验环境良好情况下,首先指导学生先甩掉译码器与数码管,直接用发光二极管做计数器输出,观察二进制输出结果。如果结果正确说明问题出现在译码器与数