數字電路實驗報告范文

導語：如何才能寫好一篇數字電路實驗報告，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：數字電路;實驗教學;實踐能力

一、引言

《數字電路》課是計算機類專業的專業技術基礎課，是所有硬件課程的基礎課、入門課，是實踐性較強的課程。內容涉及數字技術的基本理論、分析方法和設計方法，是一門工程實踐性較強的課程，對于計算機專業的學生而言，在其所學知識體系中占有相當重要的地位。它能培養學生的綜合應用能力、創新實踐能力，可使學生建立工程的觀念、科技進步的觀念、創新意識，形成正確的認識論，為將來成為應用型人才打好基礎。

二、實驗教學現狀分析

1.實驗課學時數壓縮。我院有網絡工程及軟件工程兩個本科專業，相應的數字電路課程總學時數為64個學時（包括理論課、實驗課以及課程設計）。由于學時數有限，真正安排在實驗教學的時間不足12個學時，無法安排更多的設計性和綜合性實驗，大部分是芯片的驗證性實驗，學生無法真正得到電路設計的系統訓練。2.實驗課程內容相對固化。在實驗內容的安排上，基礎性實驗涉及較多，設計類和綜合性實驗相對較少。因為總課時有限，理論課時僅能安排36個左右的課時。且計算機類專業受專業特點和學時限制，沒有開設相應的電路課程和EDA設計課程，導致理論和實踐環節出現嚴重脫節，上課內容偏重于組合邏輯電路的設計以及時序邏輯電路的部分設計，大部分側重在基礎性、驗證性實驗，留給后面的綜合性設計實驗的課時較少，影響了學生設計電路的主動性和創新性。一些學生被動完成實驗內容，缺乏學習的興趣和主動性，使“數字電路”課程的教學效果較低。3.實驗報告內容老化，撰寫流于形式。目前，一些高校的數字電路實驗報告內容過于老化，實驗手段過于單一。一些實驗僅僅是將理論的教學內容進行簡單驗證或是進行一些基本實驗技能的訓練。這樣的實驗方式所培養的學生無法達到當代社會所提出的科學素質要求、實驗技能要求和創新能力要求，學校必須對當前的數字電路實驗教學模式進行優化和改革。同時，學生撰寫實驗報告流于形式。由于對實驗報告重視不夠，往往是抄實驗指導書，或相互抄襲，嚴重影響實驗教學的效果。

三、數字電路實驗教學方法改革探究

面對“數字邏輯電路”實驗課程的教學現狀，只有充分調動學生的學習積極性，發揮學生的主觀能動性，才能達到培養學生的數字邏輯電路的綜合分析與設計能力，增強學生的創新意識。在教學過程中，嘗試從重新安排實驗教學內容的結構、合理分配實驗資源、豐富考核方式等幾個方面調動學生的學習興趣和積極性，使學生深入了解本實驗課程。數字電路的實驗教學以培養學生創新精神和實踐能力為主要目標，是我院進行教學改革的重要內容。如何更好地解決基礎與發展、基礎知識與實際應用、理論與實踐等矛盾，處理好“寬”“新”“深”的關系，建立先進和科學的教學結構，以適應不斷更新的課程內容體系始終是課程改革的重點。1.理論實驗合一，優化學時配比。為了合理安排實驗課與理論課時的比例，采用同一老師兼任理論課和實驗課的方式，改變實驗課一直處于一種輔助的地位，此改革在于很好地把理論課和實踐課有機地統一起來，靈活調整兩者的學時配比。2.打破傳統實驗課堂灌輸方式，變傳統驗證型實驗為設計型實驗。經過一個學期的探索，我們改變了傳統的實驗教學流程，自主編纂實驗報告書，把傳統型驗證型實驗與設計型實驗有機結合。每次課安排有相應的設計實驗環節。例如，在做邏輯門電路實驗時，除了按照要求完成芯片的74LS00的功能驗證外，設計了用與非門芯片實現與門電路，用與非門芯片實現或門電路，用與非門芯片實現非門電路的實驗；設計了用與非門電路實現三人表決電路的設計，讓同學在完成驗證性實驗的前提下，用芯片進行具體功能電路的設計，以此充分調動學生的主觀能動性，培養學生良好的學習習慣，讓學生擁有更多的實驗操作時間和思考空間，成為課堂主角，培養學生獨立分析思考能力和解決問題的能力。3.優化課程設計教學體系，加入硬件作品制作環節，提高學生動手創新能力。在課程設計教學過程中，我們結合應用型人才培養需求，將實驗設置為2個不同的階梯式層次。第一，綜合性設計實驗：綜合已學知識和原理，學生自主進行電路設計和測試（如優先排隊電路、火災報警電路、交通燈控制電路、多人表決電路等），要求采用兩種或兩種以上實驗方法在實驗箱上完成電路設計實驗，并撰寫設計報告。第二，硬件作品制作：為了培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力，在綜合設計實驗完成后，教師提出一些具有很強現實意義的選題，例如數字密碼鎖、電子鬧鐘、交通燈控制系統電路、八路搶答器等，要求學生在課余時間，利用開放實驗室，完成數字電路的設計、仿真、制作、功能測試以及改進等一系列工作，最后提交規范性的課程設計報告和電子實物產品，真正做到理論聯系實際。4.與大學生電子設計大賽有機結合，培養科研能力和創新實踐能力。以課程設計實驗教學環節中的硬件作品設計為契機，調動學生參加競賽的積極性和主動性。鼓勵學生自發組成興趣小組或團隊，積極申報大學生創新性實驗項目或者參加電子競賽活動，充分地激發學生內在潛能和創造力。通過課程設計實驗教學體系的構建，學生激發創造性，培養創新能力、動手能力和團體協作能力，提高學科技意識，培養項目管理能力。去年我院推薦3組同學參加了廣西TI電子設計大賽，并獲得三等獎的優異成績，這在我們計算機類專業的大一新生中實屬不易。5.改善考核制度。成績的評定是教學過程中的重要環節，是判斷學生能力和發展的重要依據。良好的考核方式能對學生的實驗情況給予準確客觀的評價，有利于提高學生的實驗熱情，充分調動學生的學習積極性。經過探討，我們把考核分為兩個部分，第一部分為一般實驗與理論課相結合，各占50%的比重得到總評成績；第二部分為課程設計，綜合性設計實驗與硬件作品制作相結合，各占50%的比重得到課程設計的總評成績。教學改革項目小組根據目前“數字電路”實驗課程所存在的問題，通過實驗課時重新配比、實驗項目多元化分配、提高動手創新能力、以賽促學，以及豐富考核方式等手段開展實驗教學，充分調動了學生的積極性和主動性。實踐表明，教學改革激發了學生的主動性和創新性，學生的知識結構、實驗能力均顯著提高。通過以上舉措，我們構建了以教師指導為輔、學生自主探究為主的實驗教學模式，形成課堂教學、實驗教學和實踐教學交叉融合的教學結構，各教學環節相輔相成，互相交融，實現了“加強基礎，注重實踐，因材施教，促進創新”的目標。

參考文獻：

[1]鮑寧寧.關于優化數字電路實驗教學體系對培養學生創新能力的探討[J].實驗室科學，2011

[2]胡偉.《數字電路》實驗教學模式改革與實踐[J].湖南第一師范學院學報，2013

[3]于建，劉博.《數字邏輯電路》實驗課程教學改革研究[J].河北民族師范學院學報，2015

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關鍵詞：數字電子技術；課堂教學；實驗教學；改革

【分類號】TN79-4

數字電子技術是國家一級學科電氣工程、電子科學與技術、信息與通信工程、控制科學與工程、計算機科學與技術等所有專業的專業基礎課 ，通過理論教學（64 學時）和實驗教學（16 學時）兩個重要環節的教學，學習數字電路的基本概念、基本原理和典型應用電路的實用性技能，掌握數字電路的有關基礎知識，學會數字電路的應用能力，為后續專業課的學習打下扎實的基礎 。針對獨立學院學生基礎知識掌握不牢固、自主學習能力和毅力不夠但學生的思維活躍、見識比較廣、社會活動能力、組織協調能力、創新能力比較強的特點，依據本人在獨立學院從事數字電子技術理論和實驗教學工作多年的經驗，現就獨立學院這新興的教育機構，淺談一些數字電子技術的教學改革。

一. 數字電子技術課堂教學的改革

長期以來數字電子技術的教學受傳統教學模式的影響，過于注重教學內容的理論性和系統性，注重理論知識的灌輸，而偏離理論與實踐相結合的原則。而傳統的滿堂灌、填鴨式等陳舊教學方法嚴重打擊學生的學習積極性，抑制學生的創新思維能力。因而如何在有限的學時內，充分調動學生的學習積極性，使他們盡快掌握高技能人才必備的基本知識、基本理論和基本技能為后續課程的學習和將來從事的工作打下堅實基礎，是任課老師重點考慮和要解決的問題。

1. 教學內容上不能完全依靠教材，必須進行教學內容的重組與改革。獨立學院的教學既要在有限的課時內強調理論教學的“根本”和“深度”，又要讓學生具有駕奴電子技術發展的未來的能力。①教學內容應減少或刪除有關器件內部結構的分析過程，應著重介紹器件或集成元器件的作用、主要參數和使用中的注意事項；刪除高深、繁瑣、復雜的電路分析過程，增加既能開發學生思維又能使學生理解接受、實用的理論知識。

2. 教學手段上實現計算機、網絡、教學軟件（EDA、CAI）、黑板等多種媒體的綜合運用，實現多種媒體的優勢互補；①考慮到課程內容多、涉及面廣的具體情況，按大綱要求制作適合課堂教學的多媒體課件及相應的仿真案例，這不僅能增加課堂信息量，開闊學生的視野，還能使教學形式更加生動形象，尤其是那些在課堂上不便或沒時間畫出的電路圖，電路器件等，制作成多媒體課件后，可以集圖、文、聲、像、動畫于一體充分利用各種感官，加深學生印象，提高學習效率。

3. 教學模式上一改傳統的單一說教模式，全面推進仿真案例教學、討論互動教學等教學方法。把仿真案例教學法貫穿于理論課堂教學中，在課堂上利用仿真軟件Multisim、Proteus等對各類芯片的功能進行演示，并要求學生可以利用自己的電腦進行各類電路的仿真，解決學習中遇到的一些問題；對實踐項目電路進行效果演示，在演示過程中，針對相關理論問題向學生提問，通過習題解答、互動討論，把疑問解決在課堂的教學過程中，變沉悶的課堂為活躍的舞臺，充分調動大家的積極性和主動性，提高學習興趣。

二.數字電子技術實驗教學的改革

1.實驗內容由淺入深由易到難的分層次劃分更新。

目前實驗教學除了課程設計和畢業設計兩個環節外，主要設計為驗證性實驗， 學生完全根據教師設計好的實驗步驟亦步亦趨，缺乏獨立思考和創新的空間。計劃實驗內容分為三大層次：①基礎層。完成基本教學任務和目標，培養學生堅實的理論基礎，為后續課程的學習打下基礎，實驗以驗證性和基礎性實驗為主，按理論課的順序編排，鞏固課堂所學知識，加強對概念的理解和認識。②綜合層。目的是使學生熟悉常用器件的應用，掌握單元電路的設計方法。實驗以中規模集成電路為主，密切結合實際生活應用的電路加以綜合設計分析如：在做基本邏輯門實驗時，請同學們設計“表決電路”；在做組合邏輯電路實驗時，同樣是優先編碼器的設計，可以讓學生設計“病房的呼救系統”；在做觸發器的設計時，讓學生設計“報警系統”；在做計數器實驗時，讓學生設計“電子時鐘”；在做555多諧振蕩器實驗時安排學生設計“救護車鳴笛系統”等。

2. 實驗考核標準化、條理化。

以往實驗考核成績的評定大多取決于實驗數據和實驗報告，基本上拉不開差距，實驗起不到應該有的效果，鑒于此，首先應該在課程考核時，將實驗考核成績提高到所占課程總比例的40%以上，讓實驗不再流于形式。同時，在實驗中也采用模塊積分法，主要模式為“平時實驗情況（包括預習、過程情況、問題回答和試驗完成情況等）25%+實驗報告完成情況25%+實驗考試50%”，其中實驗考試是學生在給定的時間內完成指定數字電路的設計，從芯片選取，元器件的布線安裝、調試，實驗操作所用時間，是否有元器件損壞等各方面來綜合衡量實驗操作技能，同時完成給定試卷（包括單元電路原理圖的畫出，原理和結果的敘述以及結論等），教師在檢查具體結果的同時，并對學生作品的工藝等進行現場評判。這種考核方式的實施，強調了對實驗教學過程的監控，突出了學生對理論知識的掌握和理解，同時也強調了學生對實驗能力和實驗技能掌握的要求。

3. 硬件實物搭建為主，軟件仿真分析為輔。無論是基礎性實驗還是綜合設計性項目，首先都可以以軟件為平臺搭建仿真電路，部署自己的元器件，驗證設計的原理和理論結果，特別是復雜的綜合項目，軟件仿真是非常有必要的。

三.結語

數字電子技術教改改革舊的教學體系，優化組合課堂教學和實踐教學的內容和教學資源，在調動學生的學習主觀能動性，優化學生的實踐能力和創新意識方面具有良好的促進作用。

參考文獻：

【1】閻石. 數字電子技術基礎[M]. 5版. 北京： 高等教育出版社， 2005

【2】《基于專業需求的數字電路與邏輯設計課程教改實踐》張新，王立偉【J】.西安郵電學院學報.2011（16）：25-27

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生物醫學工程（biomedical engineering， BME）始于20世紀60年代，是一門理、工、醫高度交叉融合的新興邊緣學科，是電子、計算機、通信、智能儀器、傳感檢測、醫學儀器以及生物學、現代醫學等在生命科學中的應用與融合。基于醫療器械新興產業對于醫學工程人員的巨大市場需求，湖北科技學院生物醫學工程專業主要培養醫療儀器的質控、維護與研發及生物醫學信息采集、傳輸、處理、分析、存儲等方面的“厚基礎、多口徑、強能力、高素質”的復合應用型人才。為了讓學生具備醫學儀器的原理與構造知識，具有進行操作、管理、質量保證及醫學儀器初步設計與開發的能力，且能在生物醫學工程、電子技術、計算機與信息科學等領域從事教學、科研與開發工作，則要求學生必須具有扎實的電子技術基礎知識及較強的綜合運用能力和研究創新能力。為此，構建以實驗、實訓課程教學為主體的電子技術實驗教學中心，開展電子技術類實驗課程，培養學生電路分析、設計及應用的能力是實現生物醫學工程專業人才培養目標的必備環節[1]。

電子技術實驗分為數字電子技術實驗和模擬電子技術實驗兩大類，本文針對本院數字電子技術實驗教學中曾經存在的問題，從實驗內容的設置、實驗教學方式方法的改進等方面進行了教學改革，以達到鞏固學生所學理論知識，培養學生綜合運用知識、發現問題及解決問題的能力，且更大程度上提高學生電路設計、創新和實踐動手能力，從而提高教學質量的目的。

1 數字電子技術實驗教學曾存在的問題

在過去的幾年中，本院生物醫學工程專業的數字電子技術實驗教學曾存在以下幾個主要方面的問題。

（1）實驗內容設置簡單。

數字電子技術實驗總學時為24學時，每2學時（90min）為一次課，設置了12個實驗項目。為了保證在2學時時間里順利完成實驗，實驗內容大多過于簡單，且大部分為基礎驗證性實驗，缺乏綜合性設計性實驗項目，導致對學生的綜合能力鍛煉得不到顯著效果。且在后面的實驗過程中，由于學生已掌握基本實驗操作方法且實驗內容過于簡單，實驗完成時間非常短，導致學生對實驗的重視程度降低，對教師的教學水平和態度表示質疑。

（2）實驗教學方式方法傳統。

教師在實驗教學過程中過于依賴實驗指導書，按部就班的講解書上的實驗內容，缺少啟發學生思考的行為。可采用什么方法、什么芯片來實現電路，優缺點有哪些；當電路出現問題而得不到理想結果時，問題出現在哪里，如何測試電路，如何找出問題并解決問題；這些問題式、思考式的教學方法在以往的教學中體現較少。在實驗操作過程中，教師往往把一個實驗項目從頭到尾演示一遍，學生依葫蘆畫瓢，對實驗一知半解，不主動思考為什么這樣連接線路，出現問題更是無從下手，更談不上對實驗結果的分析與總結。這樣的教學方式不僅使理論知識得不到鞏固，動手能力也得不到提高，從而使得開展實驗課的意義得不到體現，與專業人才培養目標要求相處甚遠。

（3）實驗室教學管理沉悶。

實驗是個科學及嚴謹的行為，一般情況下要求學生獨立完成實驗，但是很多教師在實驗室的管理上過于嚴格，不允許學生之間進行相互溝通與交流，實驗氛圍死氣沉沉。這樣雖然可以保證獨立性，但是在一定程度上也影響了實驗效果。有些學生甚至也不敢和任課教師進行交流，電路出現問題也無法解決，課后抄襲別人的實驗數據來完成實驗報告。

（4）考核方式不合理。

實驗教學考核方式不夠客觀，傳統的實驗考核以實驗報告為主要依據。由于實驗教學時，老師不可能同時監督所有的實驗學生，所以抄襲的實驗數據及實驗報告的情況時有發生，致使一些學生養成了對別人的依賴心理及學習懶惰的壞習慣[2]。

數字電子技術實驗是一門邏輯性、實踐性、應用性很強的課程，要求學生具備應用系統分析、設計及制作的能力[3]。基于以上曾出現的主要問題，在現階段的數字電子技術實驗教學中，該研究者進行了以下方面的教學改革與實踐。

2 實驗內容改革

在實驗教學內容上，從專業培養目標出發，全面修訂了實驗教學大綱，優化實驗知識結構，形成梯次的教學內容體系，即基礎性實驗、綜合性實驗和創新設計性實驗。在實驗總學時保持不變的前提下，減少驗證性實驗項目，增加了綜合性、設計性實驗項目，并且注重實驗項目課程內綜合更新、課程間重組以及跨學科交叉融合，尤其重視醫學和生物醫學工程專業知識綜合運用能力和研究創新能力的培養。近兩年，面向本院生物醫學工程專業本科生所開設的數字電子技術實驗項目及學時分配如表1所示。

從表1可知：實驗項目從12個減少到9個，但是總學時保持未變；從實驗內容設置來看，實驗難度成梯度；實驗類型分為基礎驗證性、設計性和綜合創新設計性三種。純粹的驗證性實驗只有2個，分別為實驗一邏輯門測試和實驗四觸發器功能測試。實驗一為第一次實驗課，先要教會學生使用實驗箱和認識芯片實物，向學生傳授實驗技巧，所需時間較多，因此設置的內容稍簡單，讓學生的實驗過程既順利又充實而有成就感，從而激起學生的實驗興趣。實驗五分為兩個部分：先驗證計數器及寄存器邏輯功能，隨后重點完成常用計數器芯片74LS161和寄存器芯片74LS194的擴展應用設計，如果只是單純的芯片功能測試，就缺乏應用訓練，不利于后面相關設計性實驗的開展。實驗二和實驗三為組合邏輯電路設計，分為小規模和中規模，內容上不重復，電路的實現從采用邏輯門升級到采用中規模集成芯片。實驗六為經典的時序邏輯電路設計，考慮到難度稍難及根據往屆實驗情況，將其學時調為3學時，通過該實驗項目，學生對時序邏輯電路的設計流程、動作特點及測試方式有了更深刻的理解。實驗七為綜合性實驗，主要進行綜合實踐訓練，培養學生綜合運用知識的能力。時鐘脈沖信號在數字電路的工作中起控制作用，因此，特設置了一個采用經典的模數綜合器件555定時器來構建簡易時鐘脈沖信號源的實驗項目。前八個實驗基本涵蓋了數字電路理論內容，且按照理論課章節順序來設置。在實驗課程的最后，為了綜合考查學生知識運用、創新、動手操作及團隊合作能力，特設置了一個系統設計性實驗項目，如《交通燈控制電路設計》。該設計任務涉及到多個功能模塊，由于電路較復雜，設定學時為6學時，需要學生綜合運用所學知識來實現，作為實驗課程考核部分之一。

綜上，整個實驗教學分為四個階段：基礎訓練實驗階段、基礎設計實驗階段、綜合應用訓練階段和系統設計實驗階段。使學生從基本的實驗設備和器件的使用、實驗數據的處理、知識的綜合運用、電路設計調試到實踐創新能力都得到了訓練。

3 實驗方式方法改革

在學生掌握了常用的實驗儀器如數字電路實驗箱、萬用表、信號發生器等的使用方法，熟識了常用的集成電路芯片的基礎上，結合各實驗項目的要求及特點，采用多種實驗方式來完成實驗。驗證性實驗可只用數字電路實驗箱來實現，多個芯片同時在實驗箱上連接，連線方便，費時較短，一次實驗課中可以完成多個任務。較簡單設計性實驗采用分立元件連接來構建電路，既可以鍛煉學生動手能力，又可以在規定時間內完成實驗。綜合設計性實驗由于難度最高，可讓學生用軟件仿真出電路原理圖，然后制作PCB板，實現電路實物。

課程開始時教師講授的時間不易超過15min，主要幫助學生完成對實驗的理解，思路的建立。實驗方案的設計、實驗電路的搭建及問題的排解，要有學生自主完成。在實驗進行中，教師和學生各自的定位要準確，教師主指導，注重培養學生的實驗興趣。在整堂實驗課中，要讓學生體現主動性，感受到“做中學”的樂趣。

由于實驗內容大部分為設計性實驗，如果純粹依賴實驗指導書進行教學，較難達到培養學生電路設計能力的目的。因此在現階段，采用項目驅動法[4]來開展實驗教學，具體做法為：開學初把數字電子技術實驗的所有實驗項目以電子文檔的形式發送給學生，每個設計性實驗只提供設計任務、設計要求和可供參考使用的芯片種類，設計方案和電路原理圖由學生自主完成。這樣既可以改善學生的懶惰思想，又可以實現課前預習、培養學生查閱參考文獻的和初步設計的能力。對于學時較長和難度較大的實驗項目，2～3名學生可組成小團隊，團隊成員在參閱大量參考文獻后進行小組討論，多次討論后確定設計方案。在電路構建及測試過程中，每個成員都必須積極參與，教師也給予一些必要性的指導。經過兩年的實踐發現，該實驗教學方法有效增強了學生的自主學習能力、分析問題及解決問題能力、自我管理能力、團隊合作能力和創新實踐能力。每次實驗完成之后，學生不僅對相關知識有了更深刻的理解，也獲得了滿足感，極大提高了學生參與實驗的興趣。

4 實驗室教學管理改革

對于任何一個實驗項目，都允許并鼓勵學生之間相互交流，教師作為引導者雖不過多干預學生的實驗過程，但是也積極關注他們的實驗進度，認真聆聽他們的實驗想法，適時給出建議，甚至和學生進行熱烈討論，幫助他們構建更正確的實驗方案。當學生搭建的電路不能正常工作時，不過多責備，反而是啟發他們自己尋找問題的所在，鼓勵學生多思路分析問題。因此，實驗室的氛圍既嚴謹又活躍，絕大部分學生都非常專注的投入到實驗中，實驗效果理想率可達到95%以上，實驗數據抄襲的現象非常少。

5 實驗考核方式改革

很多學生不重視數字電子技術實驗教學的原因之一就是其考核方式不太合理，實驗成績要么只占數字電路課程成績的百分之二十，要么只由實驗報告的成績和平時考勤成績組成，導致有些學生認為只要期末考試卷面成績高就行，實驗做不做問題不大，有些學生雖然每次實驗都出勤，但是在實驗室并不認真做實驗，實驗報告抄襲他人。

基于這些現象，近兩年本院生物醫學工程專業開展的數字電子技術實驗考核方式做了如下改革。

（1）電子技術實驗單獨為一門課程。該課程成績中模擬電子技術實驗成績占50%，數字電子技術實驗成績占50%。就數字電子技術實驗成績而言，平時出勤率僅占10%，實驗過程中的表現占40%，系統設計實驗考核成績占30%，實驗報告成績占20%。因此，學生的實驗態度與實驗能力最大程度上決定了其課程成績。這就使得絕大部分學生能以正確、積極的態度來對待實驗課程，并盡量通過自主努力完成實驗。

（2）系統設計實驗項目考核時，分模塊考核。比如在《交通燈控制電路設計》實驗項目中，總分100分，完成時鐘信號源電路模塊，得10分；完成定時器模塊，得25分；完成控制器模塊，得40分；完成譯碼驅動器模塊，得15分；設計方案闡述和回答教師提問部分完成，得10分。這樣不僅避免由于電路硬件原因導致電路系統最終實驗效果不理想而得零分，打擊學生信心的情況出現，又可以讓學生在實驗過程中能逐級測試電路，保證最后的電路系統效果理想，且對學生的團隊合作能力和答辯能力進行了培養。

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關鍵詞：數字電路；技能考核；以問題為綱

作者簡介：樂麗琴（1981-），女，湖北孝昌人，黃河科技學院信息工程學院，教研室主任，講師；栗紅霞（1978-），女，河南開封人，黃河科技學院信息工程學院，講師。（河南 鄭州 450063）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）04-0094-02

“數字電子技術”是電子、通信類專業的一門專業基礎課程，要求學生掌握數字電路的基本概念、基本理論，掌握數字電子電路一般分析方法與設計方法，尤其是大中規模集成電路設計與開發能力。作為培養應用型人才的學校，培養的學生以后將以電子產品的生產、維護、維修等為主要就業方向，工作中要求的是實際動手能力、技術應用能力、創新能力等綜合職業能力，那么在教學中如何激發學生學習興趣，[1]提高其實踐動手能力、培養其硬件設計與開發實踐技能，是本校教師一直思考的問題，也是本次“數字電子技術”課程改革的核心。本文結合“數字電子技術”課程改革實踐，從課程內容改革、實踐環節改革、考核方式改革等方面，與大家交流。

一、課程教學內容體系改革

理論教學內容改革旨在使學生切實掌握“數字電子技術”課程理論知識的基礎上，獲得對數字電路基本分析與設計能力。整個教學內容改革遵循以下原則：強化集成、淡化分立；強化外部特性、淡化內部器件原理；強化宏觀設計、淡化微觀細節；強化定性分析、淡化定量推導。如教學內容應減少或刪除器件內部結構的分析過程，著重介紹器件的作用功能、注意事項、應用場合等，注重理論聯系實際。教學內容增加電子技術和方法的綜合運用，突出工程性、實用性，激發學生學習興趣，充分調動其參與意識。

1.課程內容主線

在課程教學實踐中制定了一條課程主線，它由數字邏輯電路的兩大主要分支組合邏輯電路和時序邏輯電路構成主要研究內容，由電路基本分析與電路基本設計構成主要研究活動，由“輕內部結構分析、重外部特性及功能應用”構成主要研究原則，課程教學主線如圖1所示。課程授課內容、授課重點、授課方法圍繞課程主線而展開。

2.教學內容安排

在教學內容的選擇上注重教學的延續性，以少、精、寬、新為原則。大幅度地削減小規模集成電路的內容，增加對中規模集成電路（MSI）和大規模集成電路（LSI）的講解。對于中規模集成電路和大規模集成電路，其內部電路一般不作為重點，著重其外部功能及應用，集中精力對基礎知識、基本原理和重點內容精心組織、精心講授。引導學生建立系統的知識結構。從能力培養著眼，精講多練，注重講、練結合，加強綜合訓練，在授課的過程中除了講解課程一般知識外，還要注重內容的廣度。盡量多地教給學生如何理解、分析、歸納、總結問題，避免死記硬背、機械地理解問題。引導學生學會舉一反三，掌握學習方法，培養自學能力乃至創新能力，注重理論知識和電路實際應用技能緊密結合，將電子技術新技術、新器件及時地納入課程教學內容中，以適應電子技術發展需要。

二、實踐環節的教學改革

實踐教學內容的改革旨在提高學生的實際操作動手能力和技術應用能力。以能力培養為導向，制定本課程實踐教學環節，提高實踐環節比重，實驗課程占總課程學時由原來的20.8%改為38.1%。

1.實驗項目綜合化

實驗項目內容在安排上圍繞課程主線進行，[2]使理論課和實驗課成為有機的整體，減少驗證性實驗項目，增加設計性綜合性實驗項目，加強實物制作類實驗項目，同時改革傳統實驗考核方式，更加注重對實踐技能的實施過程的考核，其目的要求如表1所示。

單次實驗成績有兩部分構成：電路設計、電路搭接、測試等實驗操作成績，占總成績的60%；實驗報告成績，根據實驗報告評定，占總成績的40%。

2.課程設計實物化

題目有針對性且行之有效，體現整個課程設計的完整性和先進性，強化工程綜合應用意識。“電子技術課程設計”旨在使學生進行一次較全面的綜合設計練習，[3]掌握電子電路設計、制作、調試的全過程，全面提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，為將來走上工作崗位打下良好基礎。課程設計做到一人一題，且在學期開始就告知學生題目及指標要求等，使學生在明確目的及要求的情況下有充足的時間進行方案選擇、電路設計、制作、調試等過程，體現柔性管理。

3.把提交專業作品列入課程要求

依據電子信息工程專業人才培養模式改革，對于骨干專業課，要求學生在當學期完成1～2個專業綜合作品。“數字電子技術”作為本專業的一門實踐性很強的專業基礎課，在當學期由教師擬定或學生自行提出實踐項目（元器件數量介于20個至50個之間），要求學生獨立完成電路的設計、元器件選擇、電路制板、元器件安裝、電路焊接及調試等過程，并達到規定指標。同時提交一份不少于2000字的設計報告，對電路原理、調試技術進行闡述，并重點對電路調試過程中出現的問題進行分析，提出一些優化方案。

三、課程考核方式改革

課程考核采取理論考核60%+實踐考核40%相結合的方式。

理論考核重點考核本課程的基本概念、基本知識、基本技能和知識應用能力，采用閉卷考試方式。

實踐考核包括平時實驗成績和期末實驗考試兩部分，比例為平時實驗成績占60%，期末實驗成績占40%，平時實驗成績中驗證性實驗占15%、設計性實驗占45%、綜合性實驗占40%，依據實驗操作和實驗報告評定；期末考試項目并不是教師重新出題，而是學生做過的實驗項目中的設計性或綜合性實驗，由學生抽簽決定，要求學生在有限的時間內獨立完成電路設計、元器件安裝、調試等過程，由教師依據參數測試結果評定成績。

四、教學模式與方法改革

為激發學生的學習熱情，有效地組織課堂教學，課程組教師一直探索研究“數字電子技術”課程教學模式，形成了互動式、啟發式等多種教學方法，以及板書+多媒體+網絡相結合的雙主互動的教學模式。重點實施“以問題為綱”的教學方法。

1.精心設計課堂教學模式，課堂教學“高思辨、高互動”，形成互動式、啟發式教學

高思辨是課堂教學過程中層層推理、循序漸進，適當設置懸念與疑問，并留給學生一定創新思維的空間。如講到數字集成電路芯片時，對于內部結構作簡化處理，重點在外部特性及功能上，由功能示意圖、功能表到應用舉例逐步進行，層層深入，在講解完一個類型的舉例后，適當增加輔助功能、設置懸念的問題，并留下作為思考，鍛煉學生邏輯思維能力。高互動是課堂教學過程中，精心設計各種學生活動，大小結合，難易適度，師生對話與學生討論相結合，能夠體現學生為學習主體、以學生發展為本的教學思想。例如給出小型數字系統設計電路，由學生修改部分電路并更換部分元器件，并當堂講解更換方案，學生學習積極性明顯提高。

2.實施“以問題為綱”教學方法

“以問題為綱”教學方法，即引導學生提出假設、提出問題、分析問題、解決問題，引導學生理解知識產生、發展的過程，即從實際生產和職場第一線中提出問題，結合教學內容進行分析問題、解決問題，并進行提升和推延，從而發現新的問題，再引入新問題的探討，即把每一次講授均變成一次創造研究的嘗試和訓練。此種方式在“數字電子技術”課程教學中的實踐效果非常好。例如在講解集成邏輯器件計數器及應用時，講完計數器的概念就讓學生舉例生活中所見哪些是計數器，講完計數器的功能時就提問日常生活中的數字時鐘跟計數器有何聯系，并逐層分析24小時60分60秒計數的功能如何用計數器實現。學生很快理解并能夠靈活地在其他場合應用運用計數器了，效果很好。

3.板書+多媒體+網絡相結合

充分利用現代教育技術手段，可在同樣的時間內講授更多的教學內容，又可使一些抽象、難懂的內容變得形象生動，從而提高學生的學習興趣的學習主動性，顯著改善教學效果。同時利用網絡教學，學生可獲得關于該課程的各種信息，實現網上學習、網上答疑、網上作業、網上測評等。網絡有機地結合板書教學，以揚長避短，獲得最佳教學效果。

五、教學效果

通過教學設計和教學實踐，實施“以問題為綱”教學模式，增加技能考核與能力培養內容，學生學習積極性明顯提高，積極主動思考問題，有些學生甚至在實驗課上更換部分元器件，從而改進設計方案再做實驗，同時學生實踐操作和動手能力切實提高，參加全國學科競賽獲得多項省部級以上獲項。學生課程設計質量明顯改善，能夠獨立完成方案設計、器件選擇、電路調試以及撰寫課程設計說明書，制作實物調試結果基本上達到指標要求，離我校“本科學歷教育與職業技能培養”培養目標又更進了一大步。

參考文獻：

[1]郭廣靈，段守敏，等.電工電子技術課程教學改革與實踐[J].中國電力教育，2011，（25）.

篇5

在高等教育資源日趨全球化的今天，中國高等教育的國際化雙語課程的教學改革刻不容緩，具有非常重大的意義。根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》精神和《教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》[1]，為了培養具有綜合素質的國際人才以及與國際高等教育接軌，全國各地相繼開展了一系列的雙語課程改革工作，但是雙語教學在本質上很容易停留在“中譯英”式的教法，或是單純參照英文原版教材的照本宣科。面對中國學生普遍科技英語基本薄弱，教條思維缺乏學習主動性等問題，適用于高校學生高等教育又達到國際水平的專業基礎課雙語教學仍面臨巨大的挑戰。為此，國內從事雙語教學研究的專家和學者進行了不斷地深入研究，有從教材的選取進行探索[2]，有從學生的學習興趣進行分析[3]，有從多元化的教學手段進行探究[4]，有從課程的整體設計進行思考[5]，有從階段性教學過程進行討論[6]，這些都為我國專業基礎課雙語教學的發展打下了基礎并提供了寶貴的經驗。但是真正達到國際水平的雙語教育，即既能利用我國基礎教育的優勢為國際學生提供高等教育，又能利用國外先進教學理念服務我國高等教育學生的教學研究還比較少。國際化的雙語教學模式是中國高等學校能否為在未來大量培養國際人才以及在國際教育界占有一席之地的關鍵。

由美國能源部項目資助，筆者于2010年開始在美國懷俄明大學電子工程系進行了博士研究生的學習，近距離深刻體驗了美國高等教育的現代化教學方法。結合美國高等教育的特點，為提高我國數字電路專業基礎課國際化雙語教學質量，在課程體系和教學模式創新上進行了一些探索和思考。

一、開拓視野，完善國際化的課程建設

“數字電路”的教學在原有知識結構的基礎上，需要補充國外“數字電路”教學的最新成果以及國際上數字電路技術最新研究的應用實例，結合學院人才培養的具體要求以及國際化課程的建設要求，不斷創新完善教學理論，明確教學目標，建設達到國際水平的雙語課程。

1.推進電類專業英語先修課程，過“語言關”，優化教學結構

在教學大綱的指導下，完善“數字電路”雙語課程的課程體系。考慮“數字電路”作為電氣專業以及所有理工科學生的一門專業基礎課，雙語教學的順利實施離不開學生對于“數字電路”相關專業英語的掌握。所以電類專業英語先修課程是非常必要的，建議可安排在大學一年級進行，理工科基礎知識（包括數學知識）的專業英語教學是國內學生非常需要的。前期的專業英語課程教學不僅關系到后續課程，如數字電路，模擬電路等一系列專業基礎課雙語教學的順利開展，還與學生的專業文獻閱讀以及科技論文寫作密切相關。在教學過程中，發現不少學生諸如微分，積分的英語表達都沒有完全掌握，專業英語基礎知識薄弱。在電類專業英語課程中，讓學生提前掌握相關的專業英語術語，英語句式表達以及專業課中所涉及的詞匯，使學生在學習“數字電路”雙語課程前真正過了“語言關”，為后續數字電路的雙語教學節省了大量的英語教學時間和精力，大大優化教學效果。同時，英語國家的國際留學生則無需選修此專業英語課程，直接進行“數字電路”專業基礎課的學習，在整個教學大綱中，也無需為了區別對待中國學生和國際學生準備兩套“數字電路”的教學方案，優化了國際化的教學結構。

2.科學的“數字電路”雙語課程體系，理論聯系實際

“數字電路”課程所涉及的電子器件，電路原理較多，學生在學習過程中較難全面，深入的掌握基礎知識。同時教學內容中內部電路分析的理論性強，不易理解，造成學生在不清楚基礎原理的情況下，對教學內容死記硬背，不僅失去了學習的興趣，又使得教師的教學成果和學生的學習效果欠佳，所以建立一個科學完善的課程體系十分重要。

針對課程知識點多和技術應用性強的特點，在查閱、總結、歸納、吸收國內外數字電路專業基礎課相關教學資料和最新教學成果的基礎上，完善現有的教學大綱。在鞏固數字電路主要知識點的基礎上，引入能夠說明基礎原理的應用實例，通過對實例的分析，進一步鞏固所學的基礎理論知識，并通過實驗課和課程設計的具體實踐進一步加深對理論知識的理解和掌握。最后形成應用說明理論，理論引導實踐，實踐又證明理論的課程體系，使得教學過程從應用中來，回應用中去。

3.美式+中式雙語教材建設，突出綜合性和前沿性

“數字電路”雙語課程的成功與否與教材的選用有著直接的聯系。一般的專業課雙語教材包括中譯英教材，英譯中教材和英文原版教材這三種。中譯英教材優點在于最大程度地保留了中文教材的基礎理論知識精華，缺點在于不易翻譯，沒有在實質上造就這門課的英語環境，內容和方式上仍為中式教育；英譯中，即選用英文教材，但是用中文進行授課，這在一定程度上開闊了學生的視野，但很容易在授課過程中偏離主題，將大量精力用于解釋英語專業詞匯和句型上。同時，學生在中文的環境中也難以養成用英文思考問題的習慣；英文原版教材是目前應用最廣泛的，此類教材用于有語言背景的國際學生授課是沒有問題的，但是國內學生由于一直對英文教材接觸較少，一時之間難以適應，加之課程本身知識點多，原理較復雜等特點，學生在學習初期很容易喪失信心和學習興趣。因此以上的這些教材都沒法做到兼顧國際化又因地制宜。雙語課程教學的意義之一就在于學會用英文的視野看問題，用英文的思維方式思考問題。因此，較為合適的雙語教學教材應該是以英文原版教材為基礎，結合中文教材補充內容和實際應用實例的自編教材，這種“美式+中式”的自編教材。這種綜合性的自編教材，在達到英文版教材的國際水平下，還最大限度地保留了中文數字電路教材中的精華部分，同時也兼顧了實際應用的說明。另外，根據數電技術的發展，在教材改版中可以在應用實例部分很輕松地改編或是添最新沿應用實例，使得教材與時俱進，與國際的前沿技術發展接軌。

二、教學模式的改革和探索

1.課堂教學把握重點，啟發學生思考

“數字電路”課程具有知識更新快，教學內容多，學時有限，教學難度大等特點[7]。課程的雙語教育在教授學生專業基礎知識的同時還要兼顧培養學生的英文思維習慣，所以教學任務是比較重的。在有限的學時內，需要改革傳統的填鴨式教學方法，緊握教學重點，積極倡導啟發式教學與師生互動。在教學過程中，以生活實例或是最新科研實例作為知識點教學的切入點，幫助學生從實例中了解基本原理知識，再引入專業知識點的詳細講解，最后歸納總結知識點的應用性。做到學以致用，從生活中來，到生活中去。這種教學方式可以大大激發學生的學習熱情，啟發學生的自主思考，在輕松的學習氛圍下理解掌握晦澀難懂的知識點。例如，在講解時序邏輯電路內容時，先引入交通紅綠燈的實例，幫助學生了解十進制計數器，之后對于計數器和寄存器工作原理的進行詳細講解，最后留給學生思考如何利用74LS160實現八進制計數器等問題。在整個教學過程中，利用從應用到理論再到應用的教學方式，反復加深了學生對于知識點的理解與記憶，同時做到學以致用，鍛煉了學生對于知識的應用能力。

2.教學方式多樣化，培養學生主動學習習慣

學生是教學活動的主體，學生對于所學知識的接受程度，認可程度和歡迎程度很大程度地影響了最終的教學效果。因此，“數字電路”雙語課程的教學需要增強教學方式的多樣化，激發學生的學習熱情，培養學生的主動思考能力。在教學過程中，為了突破學生習慣被動接受知識的現狀，教師應當就某些原理，知識點進行提問，引發學生思考。鼓勵學生通過主動提問的方式來進行學習，通過提問環節促使大部分同學積極參與到課程知識的思考中來，充分調動學生學習的主動性，當學生慢慢接受了這種教學方式之后，就能自然而然養成主動思考，主動學習的學習習慣。

3.課程考核多樣化，提高學生綜合素質

中國式教學的特點還是以期末考核為主體，采取“一卷訂成績”的主體考核方式。要徹底改變學生只在考前臨時抱佛腳的學習情況就必須徹底改變我們的課程考核制度。借鑒美國理工科高等教育的專業課課程考核模式，“數字電路”雙語課程的考核標準如表1所示。此考核標準具有以下兩個特點：

（1）覆蓋面廣，考核全面。考核包括家庭作業，期中/期末考試，實驗課，課程設計多項內容，并且每項內容都要占到總成績的一定比例。簡而言之，根據每項內容所占比例，這就意味著學生不能“偏科”，仿照以往的學習方式，如果放棄其他部分的學習，只偏重期中/期末考試是連及格水平也無法達到的。每項內容較為平均的配比方式使得學生必須重視每一項考核內容，特別增強了學生對于平時學習的投入程度。課程的兩次期中考試可以階段性的激勵學生即時鞏固基礎知識點，避免出現邊學邊忘的情況。

（2）理論與實踐并重，考核綜合學習情況。國內學生動手能力差，獨立思考能力薄弱一直是我國高等教育與國際先進高等教育的差距所在。歸根結底，傳統的考核制度偏重理論基礎知識的考察，沒有足夠重視對于學生獨立思考能力，表達能力與動手能力的考察。改革后的課程考核標準做到了理論考核與實踐并重，缺一不可。另外，課程設計與實驗課中的分組合作鍛煉了學生的團隊科研協作能力，課程設計中的分組匯報，也將考核中國學生最薄弱的口頭表達能力，激勵學生在個人演講能力上達到國際化水平。

表1 課程考核標準

考核次數 考核形式 所占比例

家庭作業 10 開卷 20%

期中考試 2 閉卷 10%

期末考試 1 閉卷 26%

實驗課 6 實驗報告 24%

課程設計 1 實驗設計+設計報告+分組匯報 20%

篇6

摘要：本文分析了現有數字電子技術理論教材和實驗教材的內容和不足之處，深入分析了該如何選擇電子技術的理論和實驗教材，以達到培養學生能力為重點，加強該課程的實踐環節，使學生實踐與理論結合，滿足現代社會需要。

關鍵詞：數字電子技術；現狀；選擇

中圖分類號：TN79文獻標識碼：A文章編號：1006-026X（2012）04-0000-02

一、 引言

數字電子技術課程是電氣工程、機電工程和信息工程等諸多專業一門重要的專業基礎課，其對個專業的專業課程起著尤為重要的作用。隨著信息技術的發展和知識的積累，在目前的高等教育中出現了兩個問題，其一是課程數目的大幅增加導致每門課的平均課時數較大減少的問題；其二是平均課時數減少而課本內容增多的問題。比如過去本科四年需要學習的課程在35門以下，而現在增加到了45門以上；過去一門課的課時數為72學時，而現在只能減少為54學時。但是學生學習的課本不僅沒有變薄，反而增加了學習內容和信息量，其最終的結果導致老師覺得課程難于教學，學生覺得課程難于學習，教學效果大不如以前。數字電路這門課程同樣存在這樣的問題，而解決該問題的有效措施是選擇合適學時、合適教學的教材。

目前的數字電子技術教材主要有理論和實驗教材兩種。其中理論教材在內容上存在的問題是理論知識過于強調知識的理論性，缺少與實際應用的舉例和論證，這樣很難培養學生的實踐技能；而實踐教材存在的不足是沒有與理論教材配套，導致實踐教學很難與理論教材有效地結合起來。針對以上問題選擇更有利于教學和培養學生能力的理論教材和實驗教材顯得至關重要。

二、數字電子技術教材的現狀分析

（1） 現有的理論教材內容分析和不足

在目前的各高校中，重點高校一般是選擇自己編寫的理論教材，但是其他大部分一般高校選擇國家級規劃教材或者名校編著的教材。數字電子技術理論教材很多，很難一一細細分析比較，但總的來說，其內容上大致一樣。現根據大部分數字電子技術教材分析該課程的內容和不足。

從內容上分析現有的數字電子技術教材，其一般包括邏輯代數基礎、門電路、觸發器、組合邏輯電路、時序邏輯電路、半導體存儲器、數-模與模-數轉換、脈沖波形的產生與整形、可編程邏輯器件、硬件描述語言等。其中邏輯代數基礎、門電路、觸發器、組合邏輯電路、時序邏輯電路是該課程的重點與基礎。下面對以上基礎重點部分詳細分析其內容和不足之處。

針對該課程的第一部分――邏輯代數基礎，其主要講述了各種進制與進制之間的相互轉換、各種編碼、邏輯代數運算、基本公式、基本定理、邏輯函數化簡方法及其表示方法等。在現代的教育中，很多同學在高中學習計算機時就學習了二進制、碼制等內容，而且在學習該課程之前已經學習了C語言等編程語言，這些編程語言都都講述了進制及其相互轉換這方面的知識。對于邏輯函數的化簡方法應該重點闡述，尤其是卡諾圖，其在實際的應用中很常用。該部分的不足之處就是重復闡述了進制，浪費篇幅和時間。

在門電路章節中，其主要主要講述了二極管、三極管、CMOS門電路、TTL集成電路等。對于大部分高校而言，在學習該課程之前都學習了模擬電路課程，該課程已經詳細分析了二極管和三極管。因此該部分的主要不足之處在于過多地介紹了二極管、三極管特性分析。

在組合邏輯電路章節中，其主要講述了組合邏輯電路的分析方法、組合邏輯電路的設計方法、常用的組合邏輯電路、組合邏輯電路中的競爭 - 冒險等內容。在該部分中，仔細分析其內容發現其有很多重復部分，主要在組合邏輯電路的設計方法這部分，由于大部分的設計方法都是大同小異，用了很多篇幅介紹。

在觸發器章節中，其主要講述了基本觸發器原理、電平觸發、脈沖觸發、邊沿觸發的觸發器、觸發器的邏輯功能及其描述方法等內容。這部分基本上沒有什么大的問題，因為內容較陌生，對后面的時序邏輯電路尤為重要，所以應該詳細闡述。

在時序邏輯電路章節中 ,其主要講述了時序邏輯電路的基本概念及其特點介紹 、時序電路的分析方法 、比較常見的時序邏輯電路及其設計原理等內容。在該部分中，仔細分析其內容發現其有很多重復部分，主要在時序邏輯電路的設計方法這部分，由于大部分的設計方法都是差不多，用了很多篇幅介紹。

在可編程邏輯器件和硬件描述語言章中，其主要講述了現場可編程邏輯陣列（EPLA）、可編程陣列邏輯（PAL）、通用陣列（GAL）、CPLD、FPGA、Verilog語言及其簡單示例等主要內容，該部分在以后的學習中會單獨開設這方面的課程，可以大大減少這部分內容的介紹。

在脈沖波形的產生與整形章節中，其主要講述了施密特觸發器、單穩態觸發器、波形發生器、555定時器及其應用等內容。這部分對于實驗教學尤為重要，應該大部分介紹。

對于該課程最后一部分內容――A/D和D/A轉換，其主要講述了D/A轉換器和A/D轉換器。由于在實際的應用過程中我們是用芯片設計的，所以這部分只需簡單的介紹各種轉換器的原理而重點闡述各種轉換器的特性和適用場合。

（2） 現有的實驗教材內容分析和不足

實驗教學對于實踐性很強的課程而言無疑非常重要，它是理論聯系實際的橋梁，是檢驗理論學習的一個重要環節。對數字電子技術課程也是同樣的重要。目前該課程實驗教學的教材很少，并且很雜，我們需要分析其實驗教材的主要內容，指出其不足之處。大部分的實驗教材內容也差不多，其主要根據理論教材來編寫的。

數字電子技術的實驗教材大部分包括三大部分，第一部分是基礎實驗，這些實驗主要是驗證理論學習中的一些基本原理、基本模塊，為了加深對理論的理解。第二部分是綜合實驗，該部分主要是利用第一部分的基本模塊，設計相對復雜的實驗，可以提高同學的創新和實踐能力。第三部分是實際設計制作部分，該部分主要是要求同學利用現有的條件設計制作一個實際的、滿足實驗要求的小作品。該部分旨在培養學生的實際動手能力，分析問題，解決問題的能力，增強學生的調試能力。

對于第一部分，其主要內容是TTL與非門的邏輯功能與參數測試，門電路邏輯功能測試與變換，編碼器測試及其應用，譯碼器測試及其應用，數據選擇器測試及其應用，數值比較器測試及其應用，觸發器測試及其功能轉換，移位寄存器測試及其應用，計數器測試及其應用，555定時器的應用。這部分內容主要是基本模塊，篇幅不宜過大，但是實驗平臺往往選擇數字電子技術實驗箱，同學們只需要接線即可，然后完成相應的實驗報告。

對于第二部分，其主要內容是組合邏輯電路的設計，一位數值比較電路的設計，同步時序邏輯電路的設計，計數、譯碼、顯示電路的設計，60s定時顯示電路的設計。這部分內容主要是利用第一部分的模塊設計跟更為復雜的電路。可以詳細闡述設計的思路，可能需要更大的篇幅。該實驗的實驗平臺仍然是數字電子技術實驗箱，同學們仍然只需要接線即可，然后詳細完成實驗報告。

對于第三部分，其主要的內容是數字電子鐘，電子表，籃球計時器，多路搶答器，電子拔河游戲機，數字頻率計，光控路燈，交通信號燈控制電路，彩燈循環控制電路等。這部分內容本意是需要實際制作與設計，需要同學們用電烙鐵實際焊接，調試完成的，但是有些教材是使用一些仿真軟件設計的，這樣大大減輕了同學們的實際制作難度，無法真正達到提高實際調試制作能力。

三、淺析數字電子技術教材的選擇

（1）理論教材的選擇

對于數字電子技術理論教材的選擇，我們根據第二部分數字電子技術理論教材的現狀和不足，依次一部分一部分地闡述每章節的選擇要求，以達到理論教學的目的。

對于邏輯代數基礎章節，根據上面的分析可知需要選擇的教材應該從內容上注意以下幾點：

1.簡單或者忽略介紹有關二進制、進制轉換方面的內容。

2.著重介紹邏輯代數的化簡方法，尤其是卡諾圖。

對于門電路章節，根據上面的分析可知需要選擇的教材應該從內容上注意以下幾點：

1.簡單介紹有關半導體二極管、三極管特征而著重介紹其工作在開關狀態的原理和動態性能參數。

2.重點介紹CMOS集成門電路而減少介紹TTL集成門電路。

3.重點介紹TTL 電路的一些注意事項和一些比較重要而且常見的門電路 ,如與門、或門、非門、與非門、或非門、OC門、三態門等，簡單介紹其他類型的TTL門電路。

對于組合邏輯電路章節，因為這章節在該教材中很重要，那么我們選擇的時候應該從內容上注意很多，由于大部分組合邏輯電路的設計過程基本上相同，我們選擇的時候需要注意介紹該部分的篇幅不宜過多，而應該把重點放在各種邏輯電路的邏輯特點、器件特點、器件性能的擴展與使用上，舉例幾個邏輯器件的設計說明就可以，對于比較特殊的邏輯器件應該詳細介紹。這主要是因為我們實際使用到的數字電路不需要我們深入理解其中的內部工作原理，只需要知道該器件的使用方法，使用特點，注意事項即可，只需要把它當做模塊按照需要拿來用即可。就像50年代時，一般的電子學教材書籍對電阻、電容和電感的內部工作原理大量深入的分析，但是我們現在的教材已經沒有該部分內容，這主要是因為我們大家學習電子知識，旨在去應用它們，而不需要深入理解其內部從微觀統計力學的原理角度去推倒電感值得具體公式。

對于觸發器章節，根據上面的分析可知需要選擇的教材應該從內容上注意盡量選擇比較詳細描述該章節的書籍，因為這部分知識對后續的學習尤為重要，如理解時序邏輯電路的工作原理，理解計算機存儲器，寄存器、鎖存器等等。

對于時序邏輯電路章節，根據上面的分析可知需要選擇的教材應該從內容上注意選擇時序邏輯電路的設計方法闡述較少的書籍，而是以舉例的方式進行闡述和驗證時序邏輯電路的工作原理。主要是因為在時序邏輯電路的設計方法這部分，由于大部分的設計方法都是差不多。

對于可編程邏輯器件和硬件描述語言章節，根據上面的分析可知需要選擇的教材應該從內容上注意根據學校后續的學習課程來選擇，如果學校后面有專門的課程學習這部分內容，那么我們只需要簡單的介紹即可，如果沒有的話那么我們選擇比較詳細描述這部分內容的教材。當然，不一定找得到這樣的教材，那么我們可以選擇兩本書，一本是主體上課講述數字電路技術的基本知識，而另外一本讓同學們課外的學習和擴展。

對于脈沖波形的產生與整形章節，由于現有的教材都對這部分內容有比較好的闡述，這部分內容不僅對理論學習重要，而且在實際的實踐過程中經常用到。所以盡量選擇闡述比較詳細的教材。

對于A/D和D/A轉換章節，由于我們在實際的應用之中只是拿其芯片用，不過還是得盡量弄懂其內部工作原理，我們還是得詳細分析和理解一些A/D和D/A轉換器的工作原理和設計思路，對我們理解將來使用的芯片有一個更好的理解。在選擇的時候我們可以不用考慮這部分。

綜上所述，我們在選擇這部分數字電子技術理論教材時，盡量滿足以上各章節的要求，但是實際情況還得根據各高校的教學目的和教學層次，如果是研究類型高校，那么我們可以選擇盡量詳細介紹、深入分析其內部工作的教材，如果是應用型高校或者高職類學校，那么我們盡可以按照上面分析的要求來選擇，如果一本教材無法滿足上面的要求，可以選擇一本為主，兩外一本為輔的辦法，以達到教學目的。

（1）實驗教材的選擇

對于數字電子技術實驗教材的選擇，我們根據第二部分數字電子技術實驗教材的現狀和不足，依次按照那三部分要求來選擇，以達到理論教學的目的。

對于第一部分――基礎實驗，這部分主要是驗證理論學習的一些基本知識，那么在選擇的時候我們不求詳細介紹個實驗的實驗步驟，而是要詳細、多方面的涵蓋理論學習的內容。不過還得考慮學校的實驗教學設備情況，根據實驗設備可以提供的實驗，來靈活的選擇實驗。

對于第二部分――綜合實驗，這部分主要是利用第一部分的基本實驗來完成該部分的，盡量選擇可以覆蓋主要知識模塊的實驗，已達到各知識、各模塊的融會貫通、靈活創新。同理，這部分實驗也是得依賴于學校的實驗教學設備和實驗教學學時，我們可以按照各高校的實際情況靈活選擇實驗。

對于第三部分――實際設計和制作，該部分主要是實際設計并制作完成一些具有現實意義的實驗。那么在選擇時我們得考慮一下高校的實際情況，包括實驗條件和教學學時，但是這部分對于同學們的實踐能力、分析問題、解決問題、創新思維的培養尤為重要。那么我們可以多選擇實驗，沒有學時完成的可以讓同學們在課外完成或者提供一個實驗平臺，組成興趣實驗小組，合作完成。這樣帶來的好處是可以培養學生合作精神、自己動手實踐的能力，增強學生對學習電子知識的極大興趣。

綜上所述，我們在選擇這部分數字電子技術實驗教材時，根據學校的實際設備情況和實驗教學學時，靈活多變的選擇適合自己高校的實驗教材，培養具有較強實踐能力的學生。

四、總結

本文分析了數字電子技術理論教材和實驗教材的現狀和不足，根據現狀和各高校的實際情況提出了選擇合適的，可以培養學生能力的教材，增強學生的學習主動性和實踐能力的教材，在學時不夠的情況下滿足各高校的教學目的的教材。

目前，對數字電子技術教材的選擇還有一些問題，有許多的不盡完善支持，本文是作者根據多年的教學經驗和實踐心得提出的具有建設性的觀點。旨在提高教學效果，培養學生的創新思維、實踐能力、分析問題和解決問題的能力。

參考文獻：

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［4］王毓銀主編.數字電路邏輯設計 (第 2 版).北京:高等教育出版社 ,2005

［5］朱正偉,何寶祥,劉訓非編著.數字電路邏輯設計.北京:清華大學出版社 ,2006

［6］禹思敏,朱玉璽主編.數字電路與邏輯設計,廣州:華南理工大學出版社 ,2006

篇7

【關鍵詞】EDA技術;實驗教學改革;創新能力培養

一、引言

進入21世紀以來，隨著我國電子技術的不斷發展與進步，電子系統的設計方法發生了很大的變化，傳統的設計方法正逐步退出歷史舞臺，而基于EDA(ElectronicDesignAuto-mation，電子設計自動化)技術的芯片設計正在成為電子系統設計的主流。大規模可編程邏輯器件FPGA(FieldProgram-mableGateArry)和CPLD(CompexProgrammableLogicDe-vice)是當今應用最廣泛的兩類可編程專用集成電路(Appli-cation－SpecificIntegratedCircuit，ASIC)。隨著EDA技術的發展，使用硬件語言設計CPLD/FPGA成為一種趨勢。硬件描述語言是一種用形式化方法描述數字電路和系統的語言。利用這種語言，數字電路系統的設計可以從上層到下層(從抽象到具體)逐層描述自己的設計思想，用一系列分層次的模塊來表示極其復雜的數字系統。進行FPGA設計的第一個階段是使用硬件描述語言編寫代碼，代碼的編寫主要是為了實現系統的功能，代碼編譯(即檢查代碼語法是否正確)通過后，進入第二個階段，即時序仿真，這一步主要是在功能上再一次進行驗證所編代碼的正確性。當代碼編譯和時序仿真都通過后，就可以下載代碼到FPGA芯片中，在芯片上實現所需的功能。EDA技術是通信工程、電子信息工程、自動化專業和電氣工程及其自動化等電氣信息類專業的核心課程。該課程是一門實踐性很強的課程，通過安排相應的實驗環節，可以使學生進一步消化和吸收課堂教學的理論知識，提高學生應用計算機和設計軟件對電子電路進行自動化設計、分析和應用的能力，提高學生理論聯系實際，綜合運用知識的能力。

二、傳統EDA技術課程實驗教學存在的問題

EDA技術這門課程在教學中通常是以理論教學為主，實驗教學為輔。但是傳統的EDA技術課程實驗教學通常是以驗證性實驗為主，學生們根據實驗指導書上的要求一步步進行操作，雖然最后也能得到正確的實驗結果，知道了如何做，但是并不知道為什么這么做，這樣學生學習知識往往是被動的，而沒有主動性，不利于學生創新能力的培養。針對上述所提到問題，結合多年來對EDA技術課程實驗教學的摸索，對EDA技術課程的實驗教學進行了改革和探索。

三、EDA技術課程實驗教學內容改革

在實驗教學內容的設計上，減少驗證性實驗，并遵循從簡單到復雜和從驗證到設計的循序漸進的原則，從而使學生對EDA技術的認識逐步深入，不斷激發學生學習EDA技術課程的興趣。(一)實驗教學內容之基礎篇。在這個環節，實驗內容的設計主要是以增加學生對實驗所涉及的硬件平臺和軟件平臺認識為主，開設的實驗項目有:用原理圖輸入方式設計一位全加器、多路數據復用器設計、D觸發器設計、三八線譯碼器的設計、數控分頻器設計、七段數碼管譯碼器設計、彩燈控制電路的設計以及百進制計數器設計等等。通過完成以上實驗項目，達到在使學生掌握了EDA技術軟件設計流程的同時，學生也會逐步建立“電子系統”的概念。(二)實驗教學內容之提高篇。經過上一實驗環節，學生已逐步掌握了EDA技術軟件的使用流程以及基本語法。在這個環節，實驗內容的設計主要是以實際應用為主，開設的實驗項目有:空調控制器的設計、交通燈控制器的設計、STOP－WATCH電路設計以及正弦信號發生器設計等等。通過完成以上實驗項目，達到在培養學生綜合運用所學知識的同時，也使學生分析和解決問題的能力得以提高。(三)實驗教學內容之課程設計篇。經過上述兩個環節的鍛煉，學生已初步具有了EDA技術的設計能力。在這個環節，實驗內容的設計主要是以提高EDA技術設計能力為主，開設的實驗項目有:簡易出租車計費器設計、簡易頻率計設計、數字電子鐘設計以及智力競賽搶答器設計等等。這些實驗項目主要是以課程設計的形式來完成。通過完成以上實驗項目，達到使學生具有進行EDA技術設計所需的扎實的專業基本功。(四)實驗教學內容之畢業設計篇。通過上述三個階梯式環節的學習和實踐鍛煉，學生已經構建了EDA技術設計所需的專業知識和扎實的專業基本功。在這個環節，實驗內容的設計主要是以培養學生綜合設計能力和探索新知識能力為主，并且實驗內容主要是以學生自己選題為主，開設過的實驗項目有:基于FPGA的VGA圖像顯示系統的設計、基于FPGA的停車位顯示系統的設計、基于FPGA的中值濾波器的設計、基于FPGA的PS2鍵盤控制電子琴的設計、基于FP-GA的自動門控制系統的設計、基于FPGA的十路邏輯分析儀的設計、基于FPGA的嵌入式車載終端的設計、基于FPGA的汽車尾燈控制系統的設計、基于FPGA的電子鎖門禁系統的設計、基于FPGA的可視倒車雷達系統的設計、基于FPGA的室內環境監測和報警系統的設計、基于FPGA的圖像邊緣檢測系統的設計以及基于FPGA的UDP/IP協議的設計等等。這些實驗項目主要是以畢業設計的形式來完成。通過完成以上實驗項目，達到使學生具有以FPGA芯片為核心，具有綜合設計和開發的能力。

四、實驗考核

EDA技術課程實驗環節的考核，應該從學生的學習態度、專業知識水平、實驗報告的撰寫以及學生分析和解決問題能力等多個方面進行。為此結合所安排的實驗內容，EDA技術課程實驗考核方法如下:一是對于基礎性和提高性實驗項目成績的評定，主要以學生在實驗操作前的預習情況、實驗操作中的表現和撰寫的實驗報告三個方面作為成績評定的依據。二是對于綜合性實驗項目和課程設計成績的評定，主要是以學生是否能獨立完成實驗項目作為成績評定的依據，如果在項目完成過程中學生自己增加了創新點，這一部分就作為加分項。

五、結語

EDA技術是一門實踐性較強的課程，在電氣信息類專業中占有重要地位。為提高學生的學習興趣，以及學生的工程實踐能力，對實驗內容以及實驗考核方式進行了探索和改革，即實驗項目的設計分為基礎篇、提高篇、課程設計和畢業設計四個階段，并且每個階段具有不同的培養目標，以及針對每個階段，都制定了不同的考核標準。EDA技術課程實驗教學的改革進一步提高了實驗教學質量，也使學生綜合素質和創新能力的培養得到加強。

【參考文獻】

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【關鍵詞】物理專業；實踐教學體系；課堂與實踐

1 物理專業的培養目標和實踐教學體系的建設

學院的物理專業教學的目的是為了培養具有堅實的物理基礎理論知識、基本的實驗方法以及技能，理工結合的高級復合型工程技術人才。對于實踐體系教學就是為了培養學生要具有一定的實驗設計能力，在實驗的條件下，能夠動手操作出實驗的結果并對其進行歸納分析，并以此來撰寫論文，做到有可以和同學彼此進行交流的能力；除此之外，還要能夠運用現代物理在工程技術方面的實驗。因此在課程教育實驗方面要加大和加強，尤其是綜合性和設計性的實驗，有條件的話最好能夠讓同學們進行小型的科研試驗。引導學生將所學的知識進行創新并與工程技術專業聯系起來，使其能夠在將來從事相關的專業工作中可以更好的發揮。

為了深化教育改革，充分體現“寬口徑、厚基礎、重能力、高素質”的人才培養模式，增大學生的就業幾率，按照院里物理專業培養目標的要求，再加上實踐教學老師們共同的努力教學，以及大量的調研、搜集所得到的相關的資源，對完善教學實踐管理體系，提供綜合性、設計性強的實驗以及建立網絡教育平臺提出了更深的討論。在以培養計劃為指導，挖掘各種實驗課，課程設計的邏輯關系，科學、安全、合理的設計各個實驗課題的項目的方面已經基本建設出了比較完善的體系，這將對培養學生們的綜合素質起到了關鍵的作用。

2 物理專業實踐教學體系構成

通過各種實驗課和課程設計的邏輯關系以及科學合理的設計的一些實驗，試驗項目等已經構建出了比較完善又能體現教學目標的物理專業實踐教學體系，包括了10們實驗課，4門課程設計，具體設計如下：

2.1 力學實驗

實驗1，霍爾位置傳感器測楊氏模量；實驗2，扭擺法測物體的轉動慣量；實驗3，示波器的使用；實驗4，粒狀物體極不規則物體密度的測量；實驗5，顯示駐波法測空氣中聲速。

2.2 光學實驗

實驗1，分光計的調節和使用；實驗2，邁克爾遜干涉實驗；實驗3，光強綜合測試；實驗4，牛頓環測球面的曲率半徑；實驗5，組裝望遠鏡和顯微鏡。

2.3 電磁學實驗

實驗1，磁場的測量與描繪；實驗2，電表的改裝；實驗3，霍爾原件測磁場；實驗4，物理電學設計性實驗；實驗5，電位差計測熱電偶的電動勢。

2.4 近代物理實驗

實驗1，密里根油滴實驗；實驗2，塞曼效應；實驗3，夫蘭克――赫茲實驗；實驗4，電子射線的電偏轉與磁偏轉；實驗5，電子射線的電聚焦與磁聚焦；實驗6，光電效應測普朗克常數；實驗7，氣體放電等離子體的研究；實驗8，全息照相；實驗9，硅光電池特性測試實驗；實驗10，光敏電阻特性測試實驗；實驗11，光速的測量；實驗12，金屬電子逸出功測定；實驗13，復合電鍍實驗（一）――赫爾曹實驗；實驗14，復合電鍍實驗（二）――金屬-固體微粒復合膜電鑄工藝研究。

2.5 電路實驗

實驗1，驗證基爾霍夫定律；實驗2，RLC穩態電路特性的研究；實驗3，RLC二階電路暫態過程的研究；實驗4，RC、RL一階電路暫態過程研究；實驗5，RLC串聯諧振電路的研究。

2.6 模擬電路實驗

實驗1，電壓放大器的調試與測量；實驗2，拆動放大器；實驗3，低頻OTL功率放大器；實驗4，射極跟隨器；實驗5，RC正弦波振蕩器。

2.7 數字電路實驗

實驗1，組合邏輯電路的設計（一）；實驗2，組合邏輯電路的設計（二）；實驗3，集成555定時器及其應用；實驗4，計數器及其應用；實驗5，數/模（D/A）及模/數（A/D）轉換。

2.8 通信原理實驗

實驗1，FSK調制實驗；實驗2，抽樣定理與PAM通信系統實驗；實驗3，二相PSK（DPSK）調制實驗；實驗4，二相PSK（DPSK）解調實驗；實驗5，FSK解調實驗；實驗6，脈沖編碼調制PCM與時分復用。

2.9 傳感器原理與應用試驗

實驗1，金屬箔式應變片――單臂電橋性能實驗；實驗2，集成溫度傳感器的特性；實驗3，差動變壓器實驗；實驗4，電容式傳感器的位移特性實驗；實驗5，直流激勵時霍爾傳感器位移特性實驗；實驗6，金屬箔式應變片――半橋、全橋性能和電子秤實驗；實驗7，光電二極管和光敏電阻的特性研究。

2.10 光電子技術實驗

實驗1，光源特性測試；實驗2，電光調制實驗；實驗3，聲光調制實驗；實驗4，廣電倍增管綜合實驗；實驗5，光電二極管光電特性測量；實驗6，光敏電阻特性實驗；實驗7，硅光電池特性測試；；實驗8，面陣CCD實驗；實驗9，光電探測器直流參數測試；實驗10，APD光電二極管特性測試實驗實驗11，光電耦合開關實驗。

2.11 電路課程設計

萬能表的組裝與調試。

2.12 光電轉換課程設計

實驗1，雙光纖通信傳輸認識；實驗2，固定速度時分復用/解復用；實驗3，變速率時分復用；實驗4，數字信號電――光、光――電傳輸；實驗5，模擬信號電――光、光――電傳輸；實驗6，變速率時分復用/解復用。

2.13 數字電路課程設計

數字時鐘的制作。

3 教學改革建設實踐

通過教學實驗安排可以看出力學，光學，電磁學，這三門實驗課是基礎，其他的實驗課基本上就是圍繞這三們展開的，所以要注重打好學生們的基礎，就要對其進行改革選擇適合學生學習的方法，能夠充分調動學生做實驗的積極性和主動性。所以希望每位同學都可以做到，課前預習實驗，對實驗做好充分的了解，自己動手操作，通過實驗撰寫實驗報告，能夠充分理解并能作適當的講解，然后對其結果作評論。除此之外，課堂上學生是自由的可以自由發揮及討論。實驗室充分提供給大家，讓那個每個同學都能充分的去做實驗。此次教學體系的建設就是讓同學能夠徹底明白每個實驗的原理，能夠從中收獲到知識，更好地為未來所要從事的專業工作打好基礎。提高學生的創新能力，真正的學到知識。當然我也會在為學生提供這樣一個展現自我的。

4 總結

在此次教學體系的設計中，就是為了通過新的教學體系能夠更好的讓學生學好物理實驗，更好的開發頭腦的思維能力，提高學生的動手發言的勇氣，自己也能更好的教學。

【參考文獻】

[1]方莉俐，張明，梁富增，葛向紅.加強學生綜合素質，提高擇業能力：應用物理課程體系與教學內容的綜合研究與實踐研究[C]//大學物理課程報告論壇文集.2008，7：209.

[2]王秀杰.應用物理專業普通物理實驗改革嘗試[J].中國科技教育，2009，1.

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【關鍵詞】電工電子技術；Multisim；教學

隨著現代計算機技術、虛擬仿真技術的迅速發展，對各行各業的進步產生了深遠的影響，對教育領域的影響也越來越大。就電工電子技術課程而言，利用虛擬仿真軟件來實驗教學能有效的提高實驗效率，在教學中得到了廣泛的應用，取得了很好的教學效果。

一、基于仿真軟件Multisim的實驗教學的必要性

電工電子技術課程是一門理論聯系實踐緊密的課程，課程教學離不開實驗。但是，往往實驗設備和實驗場地達不到要求，使得課程實驗無法全部開出。而且目前來看，實驗室傳統儀器在實驗教學中存在一些不足，主要表現在：

（1）功能相對單一。現代測控技術要求儀器不僅僅能單獨測量到某個量，而更希望它們之問能夠互通信息，實現信息共享，從而完成對被測各系統的綜合分析、評估，得出準確判斷。傳統儀器在這方面顯然存在嚴重不足，甚至不可能實現。

（2）利用率相對偏低。對復雜的被測系統，面對各廠家的不同測試設備，使用者需要的知識很多，這樣的儀器不僅使用頻率和利用率低，而且硬件存在冗余。

（3）操作復雜容易損壞。實驗項目要求學生能舉一反三，總結規律，在傳統儀器中往往要重復測量，且調試過程中極易出現硬件損壞，造成人力、物質的浪費。

基于以上原因，仿真軟件越來越多地在實驗教學中得以應用。其中Multisim由于功能強大，交互性好得到廣泛的應用。

二、Multisim軟件應用于實驗教學的優勢

首先，Multisim本身具有優勢。該軟件不僅提供了電路的多種仿真分析方法，如交、直流掃描分析，參數掃描分析，交流頻率特性分析，瞬態分析，等等，而且也提供了多種虛擬儀表和儀器，如：直流電壓表、電流表、數字萬用表、函數信號發生器、功率表、邏輯分析儀和邏輯轉換儀等。實驗過程中能觀測到一些連續變化的波形和參數。它提供了模擬和數字電路的虛擬實驗環境。軟件具有和真實環境一樣的可視化界面，含有豐富的電子元件模型，能根據用戶需要自選擴充器件庫，實驗所得結果與實際調試結果十分接近。

其次，Multisim應用于實驗教學的優勢。利用Multisim軟件進行電路的仿真測試，不僅可以提高實驗效率，而且在教學中可以方便、直觀的進行實驗和演示各種電子電路的工作原理。比如，理論課教學中難以講清的重點和難點問題，可以通過驗證性虛擬實驗來進行演示，提高課堂的生動性和趣味性。其二，利用該軟件可以檢查學生實驗能力，比如，可以在仿真電路上進行故障的設置，讓學生進行故障排除，借以鍛煉學生的動手操作能力。再有，利用該軟件可以進行實驗。還有一個真實實驗無法比擬的重要作用，就是可以進行破壞性實驗，而不用擔心造成危險和物資的浪費。

三、Multisim仿真軟件在實驗教學中的典型應用

目前，利用Multisim進行實驗教學，比較典型的應用是與實物實驗相結合。這樣做的好處是可以大大節省電路的調試時間，同時可以用實物實驗的結果來驗證虛擬實驗的正確性。應用的步驟是：

1.根據實驗電路原理圖創建虛擬實驗電路

在Multisim界面上，根據實驗內容從部件箱中選擇所需元件，用鼠標拖放在軟件工作區，將元件按實驗電路的布局進行放置。從儀器架上將要用到的儀器拖放到工作區，用導線將儀器與電路相連，并對它們的參數進行合理的設置。

2.閉合仿真開關，進行仿真實驗

閉合仿真開關，就可對電路進行仿真。雙擊所要觀察的仿真儀器，即可觀察電路某點的波形或參數。如測量結果達不到實驗要求或者實驗目的，可以通過進一步的調整電路的參數進行調試，直至達到實驗要求。

3.根據虛擬實驗電路的參數搭接實物電路，進行調整測試

由于已經有了虛擬實驗的結果作為支撐，實物實驗電路元件的相關參數以虛擬實驗電路的元件參數為準。學生可以比較迅速的完成實物實驗。并將實驗結果與虛擬實驗結果進行比較，加強對實驗的理性認識。

4.按照實驗要求，完成實驗報告

根據實驗要求，對實驗步驟、實驗結果、實驗數據等進行梳理、總結、分析，寫出實驗報告。

四、基于Multisim仿真軟件的實驗教學所需的主要保障條件

1.編寫實物實驗與虛擬實驗相結合的實驗教材

與傳統的實物實驗一樣，利用Multisim軟件進行虛擬實驗也應該具有實驗目的、實驗原理、實驗步驟等基本要求，因此要想很好的發揮虛擬實驗的教學功能，也必須要有合適的教材。教材內容應該是虛擬實驗與實物實驗相結合，既充分發揮虛擬實驗和實物實驗各自的優勢，又能使得兩種實驗的實驗結果相互支撐，提高實驗結果的可信度。

2.適當增加學習Multisim軟件使用的學時

學會并熟練操作Multisim軟件需要一定的時間，這就要求在電工電子技術實驗課程中增加額外的學時。

3.實驗室配備必要的電腦

使用軟件進行實驗，需要實驗室配備必要的電腦。比較流行的配備方式是構建一體化實驗室。該實驗室在每個實驗臺上都配備一臺電腦，學員在實驗臺位上既能做實物實驗也能做虛擬實驗，實現虛擬實驗和實物實驗的統一。另外就是建設EDA實驗室，學員在該實驗室完成虛擬實驗后再進行實物實驗。

參考文獻

[1]王艷新.電工電子技術教學改革的研究與實踐[J].教育研究，2007（1）：33-35.

篇10

【關鍵詞】電子實訓 技能 興趣 教學

為適應現代工業的快速發展，職業教育改革也在不斷深化，改革的目標就是提升學生的職業能力，為社會培養合格的技能型人才。《電子技術基礎》課程是由模擬電路基礎和數字電路基礎兩部分組成，是研究各種半導體器件的性能、各種單元電子電路的組成、工作原理、功能及應用的一門專業基礎課，同時也是一門實踐性、應用性很強的課程，學生通過課程的學習和實踐可以獲得電子方面的基礎知識和基本技能，提高學生的觀察能力、邏輯思維能力及分析問題、解決問題的能力，同時，還可以提高學生使用相關電子儀器設備的能力和電子組裝工藝的水平，才能培養出社會需要的操作型，技能型、實用型的學生。

根據職業學校對電子類學生的培養目標，應本著理論知識夠用，重在實際能力培養的原則。這就需要對課程內容進行大膽的整合，對偏深的理論內容和陳舊知識進行刪減，對于各種單元電路，只要求掌握其工作過程及功能作用而對于繁瑣的理論分析和公式推導則刪去不講，把重點放在如何“運用”這些電路上，來提高學生技能水平，增強學生自身競爭力，這樣實訓內容的設計就顯得非常重要。電子技能實訓是通過項目教學法，任務驅動方式，力求全面涵蓋主要技術的技能實訓。由于該學科學生入校時間短，對專業知識的了解還不深入，而且每個班級的學生素質、學習動機、動手能力及意志品質等方面往往存在著十分明顯的差異，這樣實訓內容的設計應該既適應現在的學生特點，又要考慮學生的長遠需要。

一、實訓內容既要直觀易行，又要引人入勝

目前職業學校的學生基礎相對較差，學習能力欠缺，無法全面掌握課程的理論基礎知識，不能詳細地分析各種單元電路的工作原理，結果是大部分學生成了實驗的旁觀者，而所做實驗也是“照葫蘆畫瓢”機械地完成實驗內容，有的甚至實驗后還不知道自己在做什么，解決的是什么問題，結果使學生失去了實驗興趣，對理論知識有一定難度的實驗更是望面卻步。我們根據學生年齡特點：形象思維能力強于邏輯思維能力。設計的實訓內容必須考慮到實驗現象的直觀性：實驗過程和結果盡可能通過聲、光、電等體現。因為實驗過程、結果可以幫助學生對電路原理的理解加深印象。現在職校學生整體素質差，實訓中很多學生只動手不動腦，盲目地照教師講的步驟機械地操作，能完成任務就了事。在實訓中若電路安裝經常存在問題，自己無法解決，這無疑對這部分學生的信心又是一個打擊，因此實訓電路的設計必須考慮讓實驗易于成功：整體電路分解成幾個小單元電路，分步完成，這樣確保大多數同學都能實驗成功，從而逐步提高學生的技能水平。因此，作為教師要適應現代職校的學生需要，就必須使實訓內容設計得符合學生的水平，既要直觀易行，又要引人入勝，激發學生學習的興趣。例如做雙穩態電路構成聲控電子開關實驗中，先讓學生正確測量元件，分清三極管引腳，再安裝雙穩態基本電路，能觸發翻轉后，讓學生測量兩只三極管管腳電壓，判斷三極管的工作狀態，然后安裝引導門電路，和學生一起探討電路工作原理，電路的觸發方式，最后安裝聲控電路。實驗中，學生每一步的成功對他們都是一次激勵，這樣就會對實驗產生濃厚興趣，促使他們認真完成實驗，積極動腦筋思考電路，理解掌握電路原理，同時也增強了學生的自信心。

二、實訓內容既要有實用性，又要緊跟時代

實訓要以專業知識為基礎，操作技能、專業技能、綜合技能為主導，精講多練，啟發思維，培養學生獨立分析問題，解決問題的能力，使學生不僅學到相關專業知識和技能，而且盡可能使組裝的電路在現實生活中有所應用，增進理論與實際聯系，對于培養和提高學生學習興趣將有很大幫助。如可以通過低頻功率放大器制作實訓，讓學生了解掌握簡易有源音箱制作。首先讓學生準備廢舊音箱，由于考慮是為自己做音箱，在做低頻功率放大器實訓中，學生會更認真、細致地投入，積極性、熱情更高。通過音箱制作，學生不僅學習了功率放大器原理和安裝調試相關知識，而且掌握了電源電路和印制電路板的制作，對整體電路的裝配，外接輸入插口，音量調節等電器的安裝，電器與電器之間接口匹配有了一定的認識。同時，學生有了自己的制作，對于學生電子技能水平的提高和興趣培養將有很大促進作用。

當今電子技術發展得非常迅猛，實訓內容的設計也要跟上時展，適應當今電子技術應用的特點，實訓內容的設計也要轉化：從分立元件電路為主轉到集成電路為主。目前電子新產品的結構大都是以集成電路為核心，分立元件數量大大降低，只有加強集成電路方面的知識和實訓才能適應技術發展，如可用L78XX，L79XX，LM317，LM337，TL431等集成穩壓電路取代分立元件組成的串聯穩壓電路實訓；把以模擬電路實訓為主轉移到模擬線路和數字電路相互兼顧、比例協調上來。近年來數字微電子器件的快速發展，數字化電子技術愈來愈多地取代了模擬電子技術，數字電子技術在整個電子技術基礎課程中的地位和作用日益顯得重要；由學生實際操作轉到實際操作與觀看電子仿真軟件實驗、電子實驗錄像相結合。隨著新的電子器件不斷涌現，學校辦學條件的制約，很多實驗在實訓室學生很難完成，甚至無法完成，實際操作實驗中，使用多媒體，組織學生觀看電子實訓錄像等，不僅可以調節學生實訓的情趣，而且學生可以更直觀細致地了解實驗過程，對學生有示范幫教作用，實訓效率大大提高，學生可以學到更多知識和技能達到事半功倍的效果。

三、實訓內容既要循序漸近，又要有針對性

《電子技術基礎》課程是一個理論性和實踐性都很強的課程，要想收到很好的實訓效果，在具體實訓內容的編排上，就要做好知識連接點的安排，實訓內容要循序漸近，一定要向學生闡述清楚，否則前后知識脫節就很難取得較好的實訓效果，而且對于不同實訓對象，實訓內容要有針對性，由于各年級，各專業對理論知識掌握程度不同，職業高中一年級學生剛接觸電子課程，對理論知識和實訓缺乏了解，實訓主要針對工具使用，基本元器件的認識和檢測，單元電路焊接和參數的測量，良好實訓習慣的養成和對電子專業興趣的培養，二年級學生具備了一定的理論知識和專業技能，實訓主要針對學生對集成電路、數字電路等綜合電路安裝與調試和電路板制作技能的掌握，對電路原理和測量數據參數分析水平的提高。三年級學生實訓主要針對產品整機的組裝，調試與維修的掌握，通過使用儀表儀器對關鍵點的電量和波形測量，加深對電路原理的理解。

隨著職業教育改革的深化，要逐步在專業課中加強技能訓練，這就要求我們教師樹立新的實訓理念。一次成功的實訓，是師生交往互動的過程，應該給人以自然、和諧、舒服的感受，除了向學生傳授專業技能外，還應向學生傳授繼續學習能力，信息處理能力，創新應變能力等關鍵能力。電子技術實訓在這些能力的培養中發揮著舉足輕重的作用。在技能實訓課中要體現學生的主體性，強調個性化教學，根據學生的不同情況，實施不同基本面的實訓教學。

1.狠抓基本功練習

要求每位學生都要學會萬用表，信號發生器，直流穩壓電源，示波器等電子儀器的使用方法；練好元器件在線路板上的焊接基本功，認識電阻、電容、二極管、三極管等元件，并能用萬用表測量其參數。

2.要因材施教

在電子技術實訓中實施分層次教學，要根據學生的智能及動手能力，把學生分開施教，在訓練中允許他們以各自適宜的速度與進程推進他們的學習，并激勵學生由低層向更高一層邁進。在實訓時教師要巡回指導，要有計劃，有目的，有準備地到每一個學生的訓練位置去檢查和指導，及時解決和處理存在的問題，對個別知識技能掌握不好，動手能力較差的學生，進行個別指導，教給他們操作要領、竅門和學習方法，出現問題首先學會分析、判斷，找出問題產生的原因，然后指導學生一起處理。這樣有利于提高學生分析問題和解決問題的能力。使他們盡快得到提高，對于那些動手能力強，操作技能掌握得好，效率高又有余力的學生，可增加實訓內容，擴充其技能和知識面。

3.要逐步深入

為了提高學生學習積極性，開始時要將電路原理圖中的元件與其對應的實物進行對照說明，逐步引導學生在萬能板上設計電路裝配圖，對于實訓中發生的故障，以引導的方式指導學生分析故障可能的部位，逐步縮小故障范圍，找出產生的原因，直到排除故障。同時要表揚優秀的，激發后進的，造成你追我趕的學習氛圍，讓學生感受到成功帶來的喜悅，激發學生的學習興趣，提高學生的學習積極性。

4.改進實訓課成績的評定方法

實訓課程的考核應側重技能方面的考核，改變過去理論考試和實驗報告成績決定學生學習成績的方法，要根據學生在學習過程中的學習態度、操作情況、實驗結果的準確性，參與實踐教學的主動性、創造性、正確性、綜合評定學生的成績。避免出現只重視實驗結果，不重視實驗過程，不動腦筋，抄襲別人的實驗數據現象。實訓成績包括實訓過程的學生自評和教師評定。自評包括實訓態度、工作速度、文明實訓、安全實訓、遵守紀律五個方面。教師評定為工作質量、專業知識、實訓過程三個部分。實訓過程的考核就是在每個單元實訓過程中，對各個項目的實訓結果給予記錄和評分。每個實訓項目由學生根據實際情況自評，教師要按照學生完成實訓的熟練程度、質量以及培訓記錄的優劣進行教師評分。其目的是要讓學生對每次的實訓項目認真對待，這對主動性差的學生來說，能起到很好的促進作用。熟練操作能力的考核是能否在規定時間內按要求完成操作考核內容，由實訓教師根據學生掌握的準確和熟練程度評定成績。實訓課的期末成績由教師根據各部分成績給出綜合成績。

總之，一堂好的電子實訓課，不僅要有好的實訓內容，在教學過程中，教師還要面向不同對象、從多個角度、多個層次因材施教，在實訓內容和實訓手段以及考核方式上要不斷創新，真正將學生培養成既有一定的理論知識又有很強的實際動手能力和創新能力的實用型人才。

參考文獻

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[3]劉高山.專業課程項目化項目內容的設置探索.職教論談，2006，8.