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摘 要:文章主要探讨了学院在数字电路实验课程教学中存在的一些问题,然后从实验内容、教学方法及手段等方面提出了改进意见,以此提高教师的教学水平和学生的综合能力水平。
关键词:数字电路;实验教学;教学改革
数字电路实验是数字电子技术课程的重要实践环节,进一步培养学生工程能力的一门专业技术基础课,是一门实践性很强的课程。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的原理,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,培养学生的工程实践能力,提高动手操作能力和创新能力,为后续专业学习打下坚实的基础。但目前学院的数字电子技术实验教学从教学内容的设置到教学方法的运用都存在一些影响学生基本操作技能形成的不利因素,必要进行改革。
1 实验内容的改革
数字电路实验是一门理论性和实践性都很强的课程,但是目前学院所使用的教材多为验证性实验,而且偏重理论和实践性的内容较少,实验内容相对简单。内容老化,手段单一,造成大部分学生动手能力得不到加强,不利于培养学生的综合分析设计的能力,不能适应当今社会对应用性、创新型人才的要求。
根据学生知识、能力培养的总体要求,合理编排实验内容。在实验内容的选定上,既有一定量的验证型实验,也有适量的设计型、综合型实验。两者缺一不可,各自起作用,比如:集成逻辑门电路的功能测试。属于验证型实验,该实验主要是帮助学生认识基本的逻辑芯片,验证基本逻辑芯片的功能,与此同时,在单纯依靠实验台时,可以适当结合计算机仿真软件,增加适量仿真型实验内容。在实验的操作过程中,把每个实验都分成两部分,第一部分是基础实验,通过实验是学生进一步巩固和加深对相关课程基本理论的理解,巩固基本概念、提高综合运用所学知识的能力;第二部分是延伸实验,目的是进一步提高学生对教学系统的理解、培养学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力,培养学生进行科学研究的独立工作能力,取得工程设计与组装调试的实践经验。
2 实验教学方法的改革
实验过程机械化。实验过程一般是在实验箱上,学生按照老师的要求进行实验。每个实验分两节课。从实验内容、所用仪器,到实验步骤的安排,学生都没有选择的机会,处于一种相对被动的地位。因此,实验给学生的印象较肤浅。
实验设备比较陈旧、易损。 学院对实验室的资金投入不足,仪器质量不佳、易损。在实验过程中,元器件老化、损坏不可避免,但需要及时更新。检查芯片的好坏和线路相当复杂,每周的实验课时又多,严重影响教师和学生的学习。鉴于上述等等原因,笔者提出一些改进措施如下:
2.1 增加实验学时
基础实验、综合设计性实验、仿真实验学时分别按 3∶4∶3分配 ,以全面提高学生理论联系实际的能力、知识综合能力、创新设计能力。实行实验单独设课与实验成绩单独计算 ,极大地提高了实验环节在整个教学中的地位,改变过去实验教学只是从属于理论教学,实验学时不足,综合性实验偏少,创新性实验缺乏,实验质量的好坏对成绩影响不大的弊端。
2.2 改革考核方式
为了做到对学生的全面评价,实验成绩应标准化、定量化。实验课程的最后一次实验课程内容为实验考试,实验考试内容以考查学生完成综合性和设计性实验的实际能力为主旨,按A、B、C、D、E 评定成绩,该成绩占总成绩40 %。其中,实验报告占总成绩20%,平时的实验表现,特别是综合设计性实验的实验操作及完成情况占总成绩40% ,作为判断学生能力和全面发展的一个重要依据,这样提高广大学生的实验热情,变被动为主动。
3 改革实验教学手段
3.1 实施开放实验室
由于以往实验室横向定时开放,学生不能长时间的在实验室进行实验设计。横向定时开放指的是实验室只是根据课程表的安排,在规定的上课时间内开放。但是综合设计性实验不同于一般的验证性实验,需要的时间相对较长。为了能让学生学到更多的实验技术和科学的实验方法,从而也很难提高其实验技能和动手能力,必须开放实验室。开放实验室,首先,要求学生熟悉并已经掌握了简单的实验设备的使用。其次,要求学生在前一个星期就必须选择实验内容或者补做上课的实验内容。第三,要求学生必须严格遵守开放实验室管理条例进行实验操作。
3.2 仿真软件的使用
Multisim仿真软件具有丰富的元件库、虚拟仪器与仪表功能以及强大的仿真功能。教师可以借助该软件对数字电子技术中的部分设计型、综合型实验进行教学,引导学生使用Multisim设计数字电路,是学生能够通过反复修改设计,最终完成实验教学任务。在理论教学环节中,教师通过使用Multisim仿真软件,能够在理论教学过程中对数字电路进行现场演示并分析,用Multisim仿真软件进行仿真教学,教师可以在多媒体教室中深入浅出地分析各种集成逻辑芯片的特性。演示小规模集成电路的工作情况。
4 结语
在数字电路实验工作中,我们不仅注重实践动手能力的培养,更注重逻辑思维能力、综合运用知识能力、创新意识的培养,更要学生掌握工程设计的主要程序和方法,树立正确的设计思想。此外,如何将硬件和软件有机结合起来,如何利用现有的实验条件,对于实验室系统的运行和管理进一步完善,这些都还需要继续探讨。
参考文献:
[1] 阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,1998.
[2] 余魅.论实验教学改革与创新能力培养[J].实验科学与技术,2004,9(3):45-46.
[3] 朱孝钦,杨明,胡明辅.实验教学与改革初探[J].实验室研究与探索,2004,23(5):84-85.
[4] 周亚俊.全面改革实验教学,培养学生创新能力[J].实验室研究与探索,2004,23(7):78-80.
作者简介:杨辉媛(1975—),女,副教授。
关键词:数字电路;实验教学;教学改革
数字电路实验是数字电子技术课程的重要实践环节,进一步培养学生工程能力的一门专业技术基础课,是一门实践性很强的课程。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的原理,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,培养学生的工程实践能力,提高动手操作能力和创新能力,为后续专业学习打下坚实的基础。但目前学院的数字电子技术实验教学从教学内容的设置到教学方法的运用都存在一些影响学生基本操作技能形成的不利因素,必要进行改革。
1 实验内容的改革
数字电路实验是一门理论性和实践性都很强的课程,但是目前学院所使用的教材多为验证性实验,而且偏重理论和实践性的内容较少,实验内容相对简单。内容老化,手段单一,造成大部分学生动手能力得不到加强,不利于培养学生的综合分析设计的能力,不能适应当今社会对应用性、创新型人才的要求。
根据学生知识、能力培养的总体要求,合理编排实验内容。在实验内容的选定上,既有一定量的验证型实验,也有适量的设计型、综合型实验。两者缺一不可,各自起作用,比如:集成逻辑门电路的功能测试。属于验证型实验,该实验主要是帮助学生认识基本的逻辑芯片,验证基本逻辑芯片的功能,与此同时,在单纯依靠实验台时,可以适当结合计算机仿真软件,增加适量仿真型实验内容。在实验的操作过程中,把每个实验都分成两部分,第一部分是基础实验,通过实验是学生进一步巩固和加深对相关课程基本理论的理解,巩固基本概念、提高综合运用所学知识的能力;第二部分是延伸实验,目的是进一步提高学生对教学系统的理解、培养学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力,培养学生进行科学研究的独立工作能力,取得工程设计与组装调试的实践经验。
2 实验教学方法的改革
实验过程机械化。实验过程一般是在实验箱上,学生按照老师的要求进行实验。每个实验分两节课。从实验内容、所用仪器,到实验步骤的安排,学生都没有选择的机会,处于一种相对被动的地位。因此,实验给学生的印象较肤浅。
实验设备比较陈旧、易损。 学院对实验室的资金投入不足,仪器质量不佳、易损。在实验过程中,元器件老化、损坏不可避免,但需要及时更新。检查芯片的好坏和线路相当复杂,每周的实验课时又多,严重影响教师和学生的学习。鉴于上述等等原因,笔者提出一些改进措施如下:
2.1 增加实验学时
基础实验、综合设计性实验、仿真实验学时分别按 3∶4∶3分配 ,以全面提高学生理论联系实际的能力、知识综合能力、创新设计能力。实行实验单独设课与实验成绩单独计算 ,极大地提高了实验环节在整个教学中的地位,改变过去实验教学只是从属于理论教学,实验学时不足,综合性实验偏少,创新性实验缺乏,实验质量的好坏对成绩影响不大的弊端。
2.2 改革考核方式
为了做到对学生的全面评价,实验成绩应标准化、定量化。实验课程的最后一次实验课程内容为实验考试,实验考试内容以考查学生完成综合性和设计性实验的实际能力为主旨,按A、B、C、D、E 评定成绩,该成绩占总成绩40 %。其中,实验报告占总成绩20%,平时的实验表现,特别是综合设计性实验的实验操作及完成情况占总成绩40% ,作为判断学生能力和全面发展的一个重要依据,这样提高广大学生的实验热情,变被动为主动。
3 改革实验教学手段
3.1 实施开放实验室
由于以往实验室横向定时开放,学生不能长时间的在实验室进行实验设计。横向定时开放指的是实验室只是根据课程表的安排,在规定的上课时间内开放。但是综合设计性实验不同于一般的验证性实验,需要的时间相对较长。为了能让学生学到更多的实验技术和科学的实验方法,从而也很难提高其实验技能和动手能力,必须开放实验室。开放实验室,首先,要求学生熟悉并已经掌握了简单的实验设备的使用。其次,要求学生在前一个星期就必须选择实验内容或者补做上课的实验内容。第三,要求学生必须严格遵守开放实验室管理条例进行实验操作。
3.2 仿真软件的使用
Multisim仿真软件具有丰富的元件库、虚拟仪器与仪表功能以及强大的仿真功能。教师可以借助该软件对数字电子技术中的部分设计型、综合型实验进行教学,引导学生使用Multisim设计数字电路,是学生能够通过反复修改设计,最终完成实验教学任务。在理论教学环节中,教师通过使用Multisim仿真软件,能够在理论教学过程中对数字电路进行现场演示并分析,用Multisim仿真软件进行仿真教学,教师可以在多媒体教室中深入浅出地分析各种集成逻辑芯片的特性。演示小规模集成电路的工作情况。
4 结语
在数字电路实验工作中,我们不仅注重实践动手能力的培养,更注重逻辑思维能力、综合运用知识能力、创新意识的培养,更要学生掌握工程设计的主要程序和方法,树立正确的设计思想。此外,如何将硬件和软件有机结合起来,如何利用现有的实验条件,对于实验室系统的运行和管理进一步完善,这些都还需要继续探讨。
参考文献:
[1] 阎石.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,1998.
[2] 余魅.论实验教学改革与创新能力培养[J].实验科学与技术,2004,9(3):45-46.
[3] 朱孝钦,杨明,胡明辅.实验教学与改革初探[J].实验室研究与探索,2004,23(5):84-85.
[4] 周亚俊.全面改革实验教学,培养学生创新能力[J].实验室研究与探索,2004,23(7):78-80.
作者简介:杨辉媛(1975—),女,副教授。