計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法探究

導(dǎo)語(yǔ)：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法探究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：在計(jì)算機(jī)類專業(yè)數(shù)字電路的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，存在硬件基礎(chǔ)相對(duì)薄弱、動(dòng)手操作相對(duì)少、工程能力受限等問(wèn)題。針對(duì)以上現(xiàn)狀，應(yīng)從實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行探究、編撰實(shí)驗(yàn)報(bào)告書、以“電賽”促學(xué)習(xí)三個(gè)方面對(duì)數(shù)字電路的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行教學(xué)改革，使得學(xué)生能在做中學(xué)，在學(xué)中做，不斷提高實(shí)踐技能，取得較好的實(shí)踐效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電路;實(shí)驗(yàn)教學(xué);實(shí)踐能力

一、引言

《數(shù)字電路》課是計(jì)算機(jī)類專業(yè)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，是所有硬件課程的基礎(chǔ)課、入門課，是實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。內(nèi)容涉及數(shù)字技術(shù)的基本理論、分析方法和設(shè)計(jì)方法，是一門工程實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生而言，在其所學(xué)知識(shí)體系中占有相當(dāng)重要的地位。它能培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力，可使學(xué)生建立工程的觀念、科技進(jìn)步的觀念、創(chuàng)新意識(shí)，形成正確的認(rèn)識(shí)論，為將來(lái)成為應(yīng)用型人才打好基礎(chǔ)。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)數(shù)壓縮。我院有網(wǎng)絡(luò)工程及軟件工程兩個(gè)本科專業(yè)，相應(yīng)的數(shù)字電路課程總學(xué)時(shí)數(shù)為64個(gè)學(xué)時(shí)（包括理論課、實(shí)驗(yàn)課以及課程設(shè)計(jì)）。由于學(xué)時(shí)數(shù)有限，真正安排在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間不足12個(gè)學(xué)時(shí)，無(wú)法安排更多的設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，大部分是芯片的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生無(wú)法真正得到電路設(shè)計(jì)的系統(tǒng)訓(xùn)練。2.實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容相對(duì)固化。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排上，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)涉及較多，設(shè)計(jì)類和綜合性實(shí)驗(yàn)相對(duì)較少。因?yàn)榭傉n時(shí)有限，理論課時(shí)僅能安排36個(gè)左右的課時(shí)。且計(jì)算機(jī)類專業(yè)受專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)時(shí)限制，沒(méi)有開(kāi)設(shè)相應(yīng)的電路課程和EDA設(shè)計(jì)課程，導(dǎo)致理論和實(shí)踐環(huán)節(jié)出現(xiàn)嚴(yán)重脫節(jié)，上課內(nèi)容偏重于組合邏輯電路的設(shè)計(jì)以及時(shí)序邏輯電路的部分設(shè)計(jì)，大部分側(cè)重在基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，留給后面的綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的課時(shí)較少，影響了學(xué)生設(shè)計(jì)電路的主動(dòng)性和創(chuàng)新性。一些學(xué)生被動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，缺乏學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性，使“數(shù)字電路”課程的教學(xué)效果較低。3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容老化，撰寫流于形式。目前，一些高校的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容過(guò)于老化，實(shí)驗(yàn)手段過(guò)于單一。一些實(shí)驗(yàn)僅僅是將理論的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單驗(yàn)證或是進(jìn)行一些基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練。這樣的實(shí)驗(yàn)方式所培養(yǎng)的學(xué)生無(wú)法達(dá)到當(dāng)代社會(huì)所提出的科學(xué)素質(zhì)要求、實(shí)驗(yàn)技能要求和創(chuàng)新能力要求，學(xué)校必須對(duì)當(dāng)前的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)化和改革。同時(shí)，學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告流于形式。由于對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告重視不夠，往往是抄實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，或相互抄襲，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

三、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革探究

面對(duì)“數(shù)字邏輯電路”實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，只有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，才能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字邏輯電路的綜合分析與設(shè)計(jì)能力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。在教學(xué)過(guò)程中，嘗試從重新安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)、合理分配實(shí)驗(yàn)資源、豐富考核方式等幾個(gè)方面調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，使學(xué)生深入了解本實(shí)驗(yàn)課程。數(shù)字電路的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為主要目標(biāo)，是我院進(jìn)行教學(xué)改革的重要內(nèi)容。如何更好地解決基礎(chǔ)與發(fā)展、基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用、理論與實(shí)踐等矛盾，處理好“寬”“新”“深”的關(guān)系，建立先進(jìn)和科學(xué)的教學(xué)結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不斷更新的課程內(nèi)容體系始終是課程改革的重點(diǎn)。1.理論實(shí)驗(yàn)合一，優(yōu)化學(xué)時(shí)配比。為了合理安排實(shí)驗(yàn)課與理論課時(shí)的比例，采用同一老師兼任理論課和實(shí)驗(yàn)課的方式，改變實(shí)驗(yàn)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(shí)踐課有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，靈活調(diào)整兩者的學(xué)時(shí)配比。2.打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂灌輸方式，變傳統(tǒng)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的探索，我們改變了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程，自主編纂實(shí)驗(yàn)報(bào)告書，把傳統(tǒng)型驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合。每次課安排有相應(yīng)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。例如，在做邏輯門電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了按照要求完成芯片的74LS00的功能驗(yàn)證外，設(shè)計(jì)了用與非門芯片實(shí)現(xiàn)與門電路，用與非門芯片實(shí)現(xiàn)或門電路，用與非門芯片實(shí)現(xiàn)非門電路的實(shí)驗(yàn)；設(shè)計(jì)了用與非門電路實(shí)現(xiàn)三人表決電路的設(shè)計(jì)，讓同學(xué)在完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的前提下，用芯片進(jìn)行具體功能電路的設(shè)計(jì)，以此充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，讓學(xué)生擁有更多的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間和思考空間，成為課堂主角，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析思考能力和解決問(wèn)題的能力。3.優(yōu)化課程設(shè)計(jì)教學(xué)體系，加入硬件作品制作環(huán)節(jié)，提高學(xué)生動(dòng)手創(chuàng)新能力。在課程設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中，我們結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求，將實(shí)驗(yàn)設(shè)置為2個(gè)不同的階梯式層次。第一，綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：綜合已學(xué)知識(shí)和原理，學(xué)生自主進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和測(cè)試（如優(yōu)先排隊(duì)電路、火災(zāi)報(bào)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(shí)驗(yàn)方法在實(shí)驗(yàn)箱上完成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。第二，硬件作品制作：為了培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，在綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)完成后，教師提出一些具有很強(qiáng)現(xiàn)實(shí)意義的選題，例如數(shù)字密碼鎖、電子鬧鐘、交通燈控制系統(tǒng)電路、八路搶答器等，要求學(xué)生在課余時(shí)間，利用開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，完成數(shù)字電路的設(shè)計(jì)、仿真、制作、功能測(cè)試以及改進(jìn)等一系列工作，最后提交規(guī)范性的課程設(shè)計(jì)報(bào)告和電子實(shí)物產(chǎn)品，真正做到理論聯(lián)系實(shí)際。4.與大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)科研能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力。以課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中的硬件作品設(shè)計(jì)為契機(jī)，調(diào)動(dòng)學(xué)生參加競(jìng)賽的積極性和主動(dòng)性。鼓勵(lì)學(xué)生自發(fā)組成興趣小組或團(tuán)隊(duì)，積極申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或者參加電子競(jìng)賽活動(dòng)，充分地激發(fā)學(xué)生內(nèi)在潛能和創(chuàng)造力。通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建，學(xué)生激發(fā)創(chuàng)造性，培養(yǎng)創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和團(tuán)體協(xié)作能力，提高學(xué)科技意識(shí)，培養(yǎng)項(xiàng)目管理能力。去年我院推薦3組同學(xué)參加了廣西TI電子設(shè)計(jì)大賽，并獲得三等獎(jiǎng)的優(yōu)異成績(jī)，這在我們計(jì)算機(jī)類專業(yè)的大一新生中實(shí)屬不易。5.改善考核制度。成績(jī)的評(píng)定是教學(xué)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，是判斷學(xué)生能力和發(fā)展的重要依據(jù)。良好的考核方式能對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況給予準(zhǔn)確客觀的評(píng)價(jià)，有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。經(jīng)過(guò)探討，我們把考核分為兩個(gè)部分，第一部分為一般實(shí)驗(yàn)與理論課相結(jié)合，各占50%的比重得到總評(píng)成績(jī)；第二部分為課程設(shè)計(jì)，綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與硬件作品制作相結(jié)合，各占50%的比重得到課程設(shè)計(jì)的總評(píng)成績(jī)。教學(xué)改革項(xiàng)目小組根據(jù)目前“數(shù)字電路”實(shí)驗(yàn)課程所存在的問(wèn)題，通過(guò)實(shí)驗(yàn)課時(shí)重新配比、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多元化分配、提高動(dòng)手創(chuàng)新能力、以賽促學(xué)，以及豐富考核方式等手段開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。實(shí)踐表明，教學(xué)改革激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新性，學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰@著提高。通過(guò)以上舉措，我們構(gòu)建了以教師指導(dǎo)為輔、學(xué)生自主探究為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，形成課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)交叉融合的教學(xué)結(jié)構(gòu)，各教學(xué)環(huán)節(jié)相輔相成，互相交融，實(shí)現(xiàn)了“加強(qiáng)基礎(chǔ)，注重實(shí)踐，因材施教，促進(jìn)創(chuàng)新”的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]鮑寧寧.關(guān)于優(yōu)化數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的探討[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2011

[2]胡偉.《數(shù)字電路》實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革與實(shí)踐[J].湖南第一師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2013

[3]于建，劉博.《數(shù)字邏輯電路》實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革研究[J].河北民族師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2015

[4]莫琳.數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2013

作者:鐘明輝 謝聰 何國(guó)鈞 單位:廣西外國(guó)語(yǔ)學(xué)院信息工程學(xué)院