数字电子技术实验教学课程改革

王涛++刘文博++刘勇

摘要：培养终身学习能力是本科教育主要任务之一，借助数字电子技术的实验教学，让学生在知识获取、知识比较、知识归纳方面提高能力，最后实现知识的内化，实现融会贯通，为提高知识做好准备。针对目前数字电子技术实验教学中存在的问题，提出了对实验教学改革的目标和具体的方法。

关键词：数字电子技术；实验教学；改革

1 引言

数字电子技术是高等院校电气信息类学科的一门基础课，也是实践性很强的课程。在当今的数字化社会中，它对培养“技能型、应用型、创新型、创业型”人才的作用举足轻重。一方面，它是电气信息类学科最重要的专业基础课之一，是学生巩固理论知识，学好众多专业课程的基础，它将影响学生对以后专业课程的学习兴趣；另一方面，它具有极强的逻辑性和实用性，通过这门课程的学习，可以培养学生动手能力和创新能力。由于EDA技术、大规模集成电路尤其是可编程器件的高度发展，数字技术知识的更新速度远远领先于整个科技领域发展的速度，这对以数字电路设计和应用为主要教学内容的数字电子技术课程提出了更高的要求。

2 数字电子技术实验教学存在的问题

（1）验证性实验多。现有的数字电子技术的实验安排的大多是验证性实验，比如逻辑门指标测试、组合逻辑电路的设计、计数器等。这些实验基本都是对课堂所学知识的验证和实现，不能有效培养学生主动思考问题和解决问题的能力。

（2）学生对实验的重视度不够。由于安排的验证性实验多，所以学生在课前预习的很少，很多学生到了实验室听完教师的演示后，打开实验指导书，就进行实验，对于实验设计的思路、步骤基本无任何思考。

（3）教师对实验进行演示。现有的实验教学中，教师不但对实验进行讲解，而且还对整个实验的过程进行演示，这样一来，学生只是对教师实验过程的简单复制，无法从整个实验中获得有价值的信息。

（4）学生撰写实验报告流于形式。学校和学院对实验报告很重视，但只是重视有实验报告这个东西，而没有认真的思考实验报告的真正意义，学生只是照抄实验指导书，或者同学之间相互抄袭，这样不仅增加了学生的负担，也影响了实验教学的效果。

（5）实验设备模块化的影响。由于现在采购的多位实验设备供应商研发的综合实验台，这样的实验台看似功能强大，但是对实验教学却起不到积极的作用。学生在做实验的时候，很方便也很快捷的就完成了线路的搭建，但是却无法有效的了解整个电路搭建中各部分是如何完成的，这样也失去了实验教学的意义。

（6）教学形式老化。实验教学模式呆板、教学手段落后、教学内容陈旧、使实验内容受到限制，只局限于验证性实验，缺少综合性、设计性和应用性实验。

我们学校即将迎接教育部审核评估，面临新的机遇和挑战，教师不仅要提高专业素质和水平，提升教学标准，学校和学院也要提高人才的培养目标，以适应本科教学的需要。

3 改革目标和实验方案

针对以上存在的问题，将从以下几个方面进行改革

（1）加强对学生综合运用能力的培养。改革现有的实验内容，减少验证性实验，增加综合性和设计性实验。在实验中注重学生的主动参与以及对综合运用能力的培养，尤其重要的是强调独立思考和创造性地操作，从而加强对设计能力的培养，提高学生分析、解决实际问题的能力，强化创新意识。

（2）自制实验设备。返璞归真，放弃使用现有的综合实验台，改用面包板搭建电路。学生在实验过程中可学习到从电路设计、电路布局、电路搭建、系统测试等方面的知识，还可以发现诸多问题，例如拨码开关的消抖、芯片空引脚的处理等。通过这种方式，可有效提高学生的动手能力，也能使学生在实验中发现理论知识和综合应用中所存在的差距。

（3）教師放弃实验演示。教师应该明确在实验教学中自己的角色，实验教学是培养学生的综合能力，不是简单的一个教学过程，所以教师在实验教学过程中要把握好度，只讲解实验的原理，同时引导学生解决在实验过程中所碰到的问题，剩余部分全部由学生完成。以此，增强实验教学的效果。

（4）改革实验报告的撰写方式。由教师确定实验内容和要求，提前给出题目以及要达到的技术指标，学生根据所学知识及实验室提供的条件，查阅有关资料，自行设计实验方案，设计电路，完成实验项目所提出的要求。

（5）数字电子技术大型实验。主要面向学有余力的学生，目的在于强化学生创新设计能力和实践动手能力的培养和训练，同时可以为全国大学生电子设计竞赛选拔人才。在实验过程中，应充分发挥学生的主观能动性，从选题到方案设计，以及购买元器件、组装调试、撰写设计报告均由学生独立完成。

（6）加强对实验教学人员的培养。现在电子和信息领域的发展日新月异，每过一段时间，就有新的技术和新的产品被应用。所以要经常安排实验教学人员到相关企业参观学习，了解社会所需。注意给实验教学人员提供学术交流、学习进修的机会，扩大他们的视野，提高自身业务水平，以适应科技不断发展的需要。

4 注重学生创新能力的培养

对于数字电子技术实验，要注重培养学生的创新能力，首先要激发学生对于实验的兴趣，因此，对于实验内容的设计应该具有趣味性和实用性。同时，在课程中鼓励学生进行创新性的活动，让学生自己寻找生活中的案例进行研究，并开放实验室帮助学生实现研究成果。

5 结语

通过对数字电子技术实验教学进行大胆改革，摒弃陈旧的教学内容和落后的教学手段，在实验环节，以切近生活的实验来促进理论教学，调动学生的学习主动性。可使学生掌握数字逻辑电路分析和数字逻辑电路设计的基本方法，为他们今后在信息技术领域的发展中奠定坚实的硬件基础。

参考文献：

[1]李旭，张为公，基于科研项目的数字电路创新型实验教学改革，实验室研究与探索，2015年1月；

[2]马学条，陈龙，基于虚拟仿真技术的数字电路实验教学探索，实验技术与管理，2016年10月；

[3]胡伟，《数字电路》实验教学模式改革与实践，湖南第一师范学院学报，2013年第4期；

[4]聂幸，浅谈数字电路实验教学改革和学生创新能力的培养，科教文汇，2013年12月（上）；

[5]车永莉，曹小龙，数字电路基础实验教学研究，高校实验室工作研究，2013年3月；

[6]张琨英，数字电路实验教学的改革与创新，实验室科学，2012年2月。

项目支持：1.西北民族大学2016年专业综合改革试点项目，物联网工程，项目编号：2016XJZYZHGGSD-03；2.西北民族大学电气工程学院教育教学改革研究项目，数字电子技术实验教学课程改革。

作者简介：王涛（1984-），男，硕士研究生，讲师，主要从事电子设计自动化的研究，承担电路分析、数字电子技术等课程的教学工作。