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数字电路实验报告精编5篇

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数字电路实验报告1

1.设置实验项目

在本课程的实验项目中设置了12学时必开实验,包括验证型实验和设计型实验。主要目标概括为以下四点:

(1)掌握电路性能仿真方法,提高对电路的设计、分析、调试、故障排除的能力。

(2)掌握虚拟仪器仪表的使用方法。

(3)掌握电子线路原理图设计的过程、方法及技巧。

(4)掌握印刷电路板图设计的过程、方法和技巧,训练电路设计方面的综合工程素质。具体项目设置为:Multisim10界面设置及原理图绘制(2学时验证型)、Multisim10虚拟仪器仪表使用(2学时验证型)、Multisim10分析功能及电路特性仿真(2学时设计型)、AltiumDesigner原理图设计(2学时设计型)、AltiumDesignerPCB步线练习(4学时设计型)。

1.考核方式

考核内容为学生实验完成情况和实验报告两项。关于实验完成情况,考核学生是否参加实验、实验过程中是否认真、是否完成(独立完成)并得到正确结果;关于实验报告,考核学生的实验报告是否正确、完整、无误,实验报告的内容应包括实验目的、实验内容、实验中遇到的问题及解决办法,并附实验结果及分析,最后在实验报告上给出考核分数。对实验完成情况记实验成绩分,对实验报告记实验报告分。两项成绩之和为实验课成绩,占课程总成绩的50%。

二、上机考试设计

1.考试方法

配合本课程的教学目标,期末考试采用上机操作考试,开卷,一人一机,上交电子答卷word文件。老师对电子答卷进行评阅,记录成绩。考试题目类型为综合型大题,考查软件操作、模拟/数字电路分析与仿真、常用仪器仪表使用、元器件辨识、原理图和PCB图绘制的基本技能,考核范围全面,难度中等偏上,符合教学大纲的要求。

2.考试内容

试卷一般包括三道大题,覆盖了本课程两个电子线路CAD教学软件的主要内容,包括基础部分和应用部分,考查了学生的基本操作技能和虚拟设计及测量的工程素质。第一大题为Multisim模拟电路操作题,主要考察软件Multisim的基本概念学习情况及模拟电路的仿真与分析能力,包括一些基本物理单位的使用、基本虚拟测量仪器仪表的使用等,例如:绘制单管放大电路、对电路输出变量进行测量以及电路频率特性测量等内容;第二大题是Multisim数字电路操作题,考察软件Multisim的使用情况,包括数字电路的元器件、常用虚拟仪器仪表及常用分析和仿真方法等,例如:按要求绘制异步预置计数器电路图、电路元件设置、添加逻辑分析仪进行波形测量等内容;第三大题是AltiumDesigner上机操作题,主要考察软件AltiumDesigner的学习应用情况,包括原理图输入、元器件库使用、PCB板绘制的基本规则和方法等,例如:计数显示电路原理图绘制、PCB图绘制、PCB板参数设置等内容。

三、结论

目前该教学模式已实行两年,效果显著,课堂演示、实验操作的出勤率接近100%,实验报告上交接近100%,多数学生成绩优良。从上机考试答题情况看,学生对基础知识点的掌握情况较好,按要求绘制电路原理图的操作技能达到了熟练的程度。对于“电子线路CAD”这门实践性和应用性很强的课程,我们在教学中选用Multisim和AltiumDesigner两个流行软件作为教学工具,完全符合时代科技发展要求。另外,加强课程实验和采用上机考试都强调了工程实践能力的培养需求,对学生动手能力的锻炼起到重要作用,这种工程能力在后续课程中得到了充分的应用和实践,包括:课程学习实验、课程设计(综合测控实践)、毕业设计、电子设计竞赛、大学生创新科技活动等环节。随着工程教育专业的建设与发展,对于各门专业核心课程的教学改革与探索始终是非常重要的。

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数字电路实验报告2

关键词数字电路与系统实验;本科工程教育;研究性教学;交互式教学

AbstractThe research-based teaching requires teachers to organize teaching by explore ways to cultivate students’curiosity and the FPGA technology students’learning interest and study effect can be inspired and improved in experiment teaching of digital circuits and system. Though the reform and exploration, the students’ability of exploration research and engineering skills can be improved for the national undergraduate electronic design this paper,under the guidance of research-based teaching,application of FPGA technology to the digital circuits and system experiment teaching be carried on the investigative teaching method and the exploration practice.

Key wordsDigital circuits and system experimental course;Research-based teaching;Bachelor engineering education;Interactive teaching

0 引言

课程教学是高等教育的主渠道,推动课程体系创新和教学内容、方法、手段的改革,已逐渐成为高等教育创新性人才培养目标改革的趋势之一[1-3]。电子信息类实验教学是高等院校理工类专业学生重要的专业基础课,也是学生在大学教育阶段的主要工程性实践环节,它对培养学生的素质和能力十分重要,实验教学效果对学生专业技能的培养以及就业都将产生直接影响[4-8]。

数字电路与系统实验课程是数字电路理论课程学习到工程师转换的一座重要的实践桥梁。我们采用研究性教学模式为了进一步提升学生的创新意识和创新能力,创立类似科学研究的氛围,以引起学生深刻体验和共鸣。通过该实践环节的磨砺,使学生巩固和加深对数字电路和模数混合系统的理解,增强工程应用和工程实践能力,为学生参加全国大学生电子设计大赛打下了坚实的基础。电工电子实验系列课程是南京邮电大学独立设置的实验实践课程,也是重要的学科基础课程;同时也是理论性、实践性和工程技术性都很强的必修课程;是江苏省重点建设课程和省级精品课程。本文在研究性教学思想的指导下, 应用FPGA技术对数字电路与系统实验教学进行研究性教学实践, 探索实施研究性教学的教学方法。

1 授课内容的变化

目前CPLD/FPGA有着越来越广阔的应用前景,它和DSP及CPU并称为电子系统的三大基石。CPLD/FPGA具有体系结构先进、支持在线编程、应用灵活、集成度高、功能强大、设计周期短、开发成本低、开发工具先进、产品标准化程度高、性能稳定以及可在线检验等优点,被广泛应用于通信、仪器仪表、工业控制、信息处理等系统的设计与生产中。而掌握CPLD/FPGA设计技术已成为当今硬件工程师和IC设计工程师的必备技能。

在授课内容上体现了继承与发展。即:继承基于中小规模集成的电路设计并实现数字电路,发展目前产业常用的CPLD/FPGA实现数字电路。通过本课程授课内容的更新,使学生通过本课程掌握VHDL的程序设计方法与CPLD/FPGA的硬件设计与实现方法,培养在硬件、软件方面独立分析问题、解决问题的能力。

通过授课内容的变化,使学生既掌握设计与调测基于中小规模集成电路的方法,锻炼学生的基本电路的调测和差错能力,同时训练学生掌握新技术、新工艺和新软件,为学生解决复杂工程问题提供必要的知识积累。

2 授课形式的变化

依托我校电子科学与技术部级实验中心平台,并结合授课教师的科研背景,我们编写了偏重与基础实验技术与工程应用的普通高等院校电工电子实验实践系列教材,通过具有代表性的工程案例,强化电工电子实验课程的工程技术性,并形成电工电子实验技术知识体系。同时积极完善该课程的教学视频、电子教案、综合芯片数据表文件、实验案例以及工程案例等线上资源,保证课程的系统性与完整性。

在授课形式上打通理论课和实践课程的鸿沟,将数字电路理论课中的设计报告和研究报告在实践课程中加以实现。要求实验报告都要以科技论文的形式书写,尽早锻炼学生的实验设计能力和文字表达能力,提升学生的研究和沟通能力。

3 考核形式的变化

针对研究性教学的形式,我们构建了多元化的考核方式。评分标准既包括了平时实验报告的提交与报告质量、实验操作情况、期中考试成绩和期末考试成绩,同时还包括了交互式学习的内容。在传统的“平时+期中+期末”考核方式的基础上,加入了平时实验操作成绩。考试和期中测验允许学生携带自行准备的参考资料进入考场,同时试卷分为实践部分(60分)和实验技术与实验理论部分(40分)。同时,由学生自主完成各种创新实验,培养学生的工程实践能力和创新能力。这种灵活的考核模式,有利于学生锻炼工程实践能力,完备学生的电子电路设计与实现的知识体系。

4 结束语

针对学生在工程实践、创新能力薄弱的难题和瓶颈,我们在电工电子实验实践课程中引入研究型教学模式,以有效地培养学生的创新能力。改进教学内容,切实倡导以学生为主体的教学模式,促使学生主动学习,独立思考,营造了良好的学习氛围。该教学改革的实施有力地推动了我校实践教学课程教学体系的改革与创新,学生参加创新实践活动积极踊跃,表现出极大的热情和自信,参加竞赛并获各类奖项越来越多。我校在大学生电子设计大赛、挑战杯、全国大学生机器人大赛和美国机器人公开赛等重要赛事中,屡创佳绩,近3年来获得省级以上大学生电子类设计竞赛奖共计近200项,其中部级90余项。基于研究型的数字电路与系统实验实践课程改革有效地提升了学生的综合素质和创新能力。

参考文献

[1]许晓东,卞良。本科工程教育研究性教学探索与实践[J].高等工程教育研究。 2014(2):43-49

[2]成谢锋,郭宇锋,黄丽亚,肖建,孙科学。大电子实验教学平台建设和教学方式的改革[J].实验室研究与探索,2015(9):164-167.

[3]K-xue Sun,Yu-han Cheng,Xie-feng Cheng and Jian open online courses effective practices on engineering International Conference on Education,Management and Systems Engineering(EMSE2015).2015(8):127-130

[4]郭志雄。电工电子实践教学改革的探索与实践[J].教育与职业,2013(2):155-156.

[5]李锡,林连山,麻志滨,樊薇薇。加强实验教学改革与创新,推动电工电子实验中心建设[J].实验技术与管理,2012(7):118-120.

[6]孙科学,张瑛,唐珂,肖建,成谢锋。基于FPGA的电工电子实践课程的改革与探索[J].电子制作,2015(15):68-70.

[7]邱欣寅,袁志骞。应用型本科FPGA课程教学模式的探索[J].教育教学论坛,2014(5):210-211.

数字电路实验报告3

关键词:数字电子技术;课堂教学;实验教学;改革

分类号TN79-4

数字电子技术是国家一级学科电气工程、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术等所有专业的专业基础课 ,通过理论教学(64 学时)和实验教学(16 学时)两个重要环节的教学,学习数字电路的基本概念、基本原理和典型应用电路的实用性技能,掌握数字电路的有关基础知识,学会数字电路的应用能力,为后续专业课的学习打下扎实的基础 。针对独立学院学生基础知识掌握不牢固、自主学习能力和毅力不够但学生的思维活跃、见识比较广、社会活动能力、组织协调能力、创新能力比较强的特点,依据本人在独立学院从事数字电子技术理论和实验教学工作多年的经验,现就独立学院这新兴的教育机构,浅谈一些数字电子技术的教学改革。

一。 数字电子技术课堂教学的改革

长期以来数字电子技术的教学受传统教学模式的影响,过于注重教学内容的理论性和系统性,注重理论知识的灌输,而偏离理论与实践相结合的原则。而传统的满堂灌、填鸭式等陈旧教学方法严重打击学生的学习积极性,抑制学生的创新思维能力。因而如何在有限的学时内,充分调动学生的学习积极性,使他们尽快掌握高技能人才必备的基本知识、基本理论和基本技能为后续课程的学习和将来从事的工作打下坚实基础,是任课老师重点考虑和要解决的问题。

1. 教学内容上不能完全依靠教材,必须进行教学内容的重组与改革。独立学院的教学既要在有限的课时内强调理论教学的“根本”和“深度”,又要让学生具有驾奴电子技术发展的未来的能力。①教学内容应减少或删除有关器件内部结构的分析过程,应着重介绍器件或集成元器件的作用、主要参数和使用中的注意事项;删除高深、繁琐、复杂的电路分析过程,增加既能开发学生思维又能使学生理解接受、实用的理论知识。

2. 教学手段上实现计算机、网络、教学软件(EDA、CAI)、黑板等多种媒体的综合运用,实现多种媒体的优势互补;①考虑到课程内容多、涉及面广的具体情况,按大纲要求制作适合课堂教学的多媒体课件及相应的仿真案例,这不仅能增加课堂信息量,开阔学生的视野,还能使教学形式更加生动形象,尤其是那些在课堂上不便或没时间画出的电路图,电路器件等,制作成多媒体课件后,可以集图、文、声、像、动画于一体充分利用各种感官,加深学生印象,提高学习效率。

3. 教学模式上一改传统的单一说教模式,全面推进仿真案例教学、讨论互动教学等教学方法。把仿真案例教学法贯穿于理论课堂教学中,在课堂上利用仿真软件Multisim、Proteus等对各类芯片的功能进行演示,并要求学生可以利用自己的电脑进行各类电路的仿真,解决学习中遇到的一些问题;对实践项目电路进行效果演示,在演示过程中,针对相关理论问题向学生提问,通过习题解答、互动讨论,把疑问解决在课堂的教学过程中,变沉闷的课堂为活跃的舞台,充分调动大家的积极性和主动性,提高学习兴趣。

二。数字电子技术实验教学的改革

1.实验内容由浅入深由易到难的分层次划分更新。

目前实验教学除了课程设计和毕业设计两个环节外,主要设计为验证性实验, 学生完全根据教师设计好的实验步骤亦步亦趋,缺乏独立思考和创新的空间。计划实验内容分为三大层次:①基础层。完成基本教学任务和目标,培养学生坚实的理论基础,为后续课程的学习打下基础,实验以验证性和基础性实验为主,按理论课的顺序编排,巩固课堂所学知识,加强对概念的理解和认识。②综合层。目的是使学生熟悉常用器件的应用,掌握单元电路的设计方法。实验以中规模集成电路为主,密切结合实际生活应用的电路加以综合设计分析如:在做基本逻辑门实验时,请同学们设计“表决电路”;在做组合逻辑电路实验时,同样是优先编码器的设计,可以让学生设计“病房的呼救系统”;在做触发器的设计时,让学生设计“报警系统”;在做计数器实验时,让学生设计“电子时钟”;在做555多谐振荡器实验时安排学生设计“救护车鸣笛系统”等。

2. 实验考核标准化、条理化。

以往实验考核成绩的评定大多取决于实验数据和实验报告,基本上拉不开差距,实验起不到应该有的效果,鉴于此,首先应该在课程考核时,将实验考核成绩提高到所占课程总比例的40%以上,让实验不再流于形式。同时,在实验中也采用模块积分法,主要模式为“平时实验情况(包括预习、过程情况、问题回答和试验完成情况等)25%+实验报告完成情况25%+实验考试50%”,其中实验考试是学生在给定的时间内完成指定数字电路的设计,从芯片选取,元器件的布线安装、调试,实验操作所用时间,是否有元器件损坏等各方面来综合衡量实验操作技能,同时完成给定试卷(包括单元电路原理图的画出,原理和结果的叙述以及结论等),教师在检查具体结果的同时,并对学生作品的工艺等进行现场评判。这种考核方式的实施,强调了对实验教学过程的监控,突出了学生对理论知识的掌握和理解,同时也强调了学生对实验能力和实验技能掌握的要求。

3. 硬件实物搭建为主,软件仿真分析为辅。无论是基础性实验还是综合设计性项目,首先都可以以软件为平台搭建仿真电路,部署自己的元器件,验证设计的原理和理论结果,特别是复杂的综合项目,软件仿真是非常有必要的。

三。结语

数字电子技术教改改革旧的教学体系,优化组合课堂教学和实践教学的内容和教学资源,在调动学生的学习主观能动性,优化学生的实践能力和创新意识方面具有良好的促进作用。

参考文献:

1阎石。 数字电子技术基础[M]. 5版。 北京: 高等教育出版社, 2005

2《基于专业需求的数字电路与逻辑设计课程教改实践》张新,王立伟J.西安邮电学院学报。2011(16):25-27

3张星卫。 数字电路课程教学改革的探索[J]. 山西农业大学学报, 2006(增刊1): 96-97.

数字电路实验报告4

关键词:数字电路;实践教学改革;EWB

数字电路是一门注重实践的课程,数字电路实验对于学生巩固和深入理解所学过的知识点,培养理论联系实际,解决实际问题的能力及创新能力有非常重要的意义。随着数字电路技术的迅速发展,除了要进行数字电路的理论教学改革,其实践教学内容,方法及管理手段的改革也迫在眉梢。针对该门课程的实验内容陈旧,综合设计课题偏少,电子设计自动化(EDA)技术应用不够,缺乏创新性及先进性等问题,提出优化实验内容,改进实验教学方法,完善其考核方式及实践教学管理等多项措施,培养学生自主学习,分析问题及解决问题的能力,并取得了良好的教学效果。

一、对实验教学体系的优化,重构教学内容

传统的实验教学体系,内容陈旧,验证性实验较多,培养目标不明确,难以紧跟技术的发展。因此,要对数字电路实践内容进行改革,必须建立一个目的明确,层次分明,能有效提高学生综合实践能力的实验教学体系。

1.增加实验课时。数字电路实验共16学时,实验项目偏少,很多课本上的知识点没有覆盖到实验内容中,导致学生难以对理论教学中的内容进行充分印证,必然导致无法全面深刻、系统的学习所学过的理论知识,对于培养学生的综合实践能力是非常不利的。因此,必须增加实践学时,尤其是增加课外学时,这样许多设计性的实验项目就可以放到课外开放实验室中进行。

2.优化实验内容。传统的数字电路实验课一般都是围绕理论课来开设,根据理论知识的重点难点来设计实验项目,这些项目大多数为验证性实验,主要是为了巩固和加深学生对理论知识的理解。要优化实验内容,必须做到实验项目以设计性、综合性实验为主,在实验教学过程中,将分析为主的教学思路转变为以电路设计为主的教学思路,从而有效培养学生的综合实践能力。整个实验内容分三个层次:基础性实验,多模块的综合实验,小型数字系统的设计实验。

基础性实验:该部分实验要求学生在熟悉掌握数字电路集成芯片的工作原理及特性以后,能设计实验方案并实现。先让学生在数字电路实验箱上对数字集成芯片的功能进行测试,然后设计并实现特定功能的逻辑电路。如关于74138译码器,要求学生首先对其功能进行测试,然后用其实现地址译码,数据分配及相应逻辑函数等功能。该层次的实验打破数字电路实验教学的常规模式,强调从单纯的验证性实验转移到锻炼学生基本实验技能,巩固学生的数字电路基本理论知识,加深对基本概念的理解,培养学生设计电路的基本能力。

多模块的综合实验:要求学生能够掌握不同类型的中小规模集成芯片的工作原理,设计出相应的实验方案,并能在实验箱上实现特定功能的逻辑电路。如采用数据选择器和译码器组成并行数据比较器或信号分时传送系统。该层次实验的教学目的是使学生从单元电路为主的实验转移到多模块的综合电路实验。该层次的实验可作为该门课程实验教学的重点,并需要多加引导,从而培养学生规范化的逻辑设计能力及良好的思维习惯。

小型数字系统的设计实验:不同于其他实验,该部分实验不再指定具体的实验内容,而是让学生自行选择实验项目和实验方法,然后由老师对课题进行审查和技术指导,激发学生的学习自主性及创新意识。学生可先采用EDA技术,对要完成的实验项目在计算机上进行仿真,仿真成功后再在实际电路上进行布线、安装、焊接和调试,最后提交作品。学生所选题目应尽可能包括数字电路这门课程里面所学过的集成电路芯片,如通用门电路,常用的组合逻辑电路及时序逻辑电路等。该层次实验要求学生自主完成一件作品,激发了学生的成就感,提高其学习热情,从而提高教学质量。

二、改进教学方案,提高实验手段

采用启发式教学方法。以老师为主导,充分调动学生学习的主动性、积极性及创造性,使学生的自学能力、创造能力和组织能力得到全面发展。传统的实验教学多数是以老师为主,先由实验老师作实验解说,从实验目的、实验步骤到注意事项,非常详细;接着学生按照老师的讲解开展实验。这样按部就班的方法确实能有效减少学生在进行实验时出错的几率,有利于实验的顺利完成。但这样的教学方式却大大限制了学生的主观能动性及创造性,这与大学注重自主学习的理念完全是背道相驰的。如果采用半开放的实验教学模式可解决该问题,一方面,在固定的上课时间里,老师可以讲解实验内容,同时在平时时间也对学生开放实验室,由学生扮演课堂的主角,从具体的实验操作中去发现问题,思考分析问题,从而想方设法解决问题。此时,指导老师在学生的整个实验过程中只充当配角,对学生的操作方法以及所碰到的问题加以引导和启发。通过这样的课堂角色转换,可充分调动学生的主观能动性,并锻炼学生自主思考解决问题的能力。

将电子仿真工作平台EWB引入实践教学,打破了传统的实验教学模式。它强调实验的设计思想和实验方法,克服盲目操作,更注重学生的自主学习[5]。在实际操作前先对要做的实验进行仿真,可使学生提前验证实验内容的正确性,降低实验中的出错率及元件损耗。对于传统实验平台上难以完成的综合性、设计性的实验,可利用电子仿真软件来完成,使得学生不受制于实验器件和时间的约束,充分发挥其想象力与创造力,进行多样化的实验设计,培养其创新设计的能力。

三、完善考核机制,规范实验管理

制定一个好的成绩评定标准是教学方案能否得以成功实施的关键。成绩评定应使得学生能充分发挥其个性特长,放开思路,勇于创新;除了要注重学生的实验过程以及动手能力以外,同时要兼顾学生的实验态度及学习基础。要鼓励不同层次的学生在不同的起点上前进,并对每个学生的点滴进步予以肯定。数字电路实验考核的主要环节包括:实验过程(包括预习、过程检查及验收)占40%;规范化的实验报告占20%;课外实验系统设计占40%。对于难度普通的课题,除了要求功能正常,调试通过外,还必须布线合理,焊接美观才能获得优秀;而对于难度较大的课题,只要能做到功能正常,调试通过便可获得优秀。实践表明,改进后的实验考核方法可有使得学生更为重视实验设计和创新,极大的提高学生的学习积极性,实验操作以及实验报告的质量也有了明显的改善,可以说通过考核改革很好地引导了学生动手设计和思考,并培养了学生的创新能力。

综上所述,我们只有加大数字电路实践教学改革的力度,遵循实验教学规律,不断更新实验教学内容,改进教学手段,完善考核机制和管理方法才能不断提高实验教学质量,才能更好地培养学生的实际动手能力及创新能力,培养出符合当代社会发展的新人才。

参考文献:

[1]鲍宁宁。 关于优化数字电路实验教学体系对培养学生创新能力的探讨[J]. 实验室科学,2011(14):193-195。

[2]郁玲艳。 “数字电路”教学改革探讨[J]. 中国电力教育,2010(30):80-81。

数字电路实验报告5

关键词数字电子技术 实验教学 教学改革

数字电子技术实验是学好数字电子技术的至关重要的课程,也是学生更深入的认识了解这门课程的重要一环,所以数字电子技术这门课学得好不好不是单凭一门理论就能说明的了问题的,还要看是实验课的表现好不好。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,培养了学生的工程实践能力,提高动手操作能力和创新能力,提高了运用理论解决实际问题的能力,对培养学生创新精神和实践能力有着重要作用。

一、完善实验手段

计算机及其软件带来的现代化教育资源为硬件课程的验证型实验向创新设计型实验转换提供了良好的实验平台。因此在《数字电子技术实验》实验手段上我们采用了实验室硬件、EDA软件仿真和开放式硬件的实验教学模式。

学生在课堂时间,利用实验室提供的硬件资源如实验箱、导线、芯片等,在实验室里完成全部实验内容。一般只有基础实验才完全采用这种实验手段。

目前使用的EDA工作软件有EWB,它虚拟了一个可以对电子电路进行模拟仿真的工作台,具有较完善的各种器件模型库和常用分析仪器,能进行电子电路的设计,并能对电子电路进行较详细的分析,它几乎可以完成在实验室进行的所有数字电路实验,并且与实验情况非常贴切。EWB仿真实验与传统的实验相比,具有快速、安全、省材等优点,可以大大提中工作效率。用仿真软件中提供的虚拟元件、虚拟仪器进行仿真实验,既可以观测电路的运行情况,便于选择仪器及修改参数,又能熟悉仪器的正确使用。由于仿真软件在使用时学生不,必担心设计电路可能存在的错误或接错电路损坏元器件或仪器,学生可以在实验中大胆地连接电路,有利激发学生的创新意识和能力。由于虚拟实验不受工作场地、仪器设备和元器件品种、数量的限制,便于开设设计性、综合性实验,所以既打破了实验设备缺乏带来的局限,又解决了课堂上未能解决的问题,这对传统的实验教学起到了很好的互补作用。

开方式硬件实验是在实验开始前将一个班的同学分成若干个组,每组发放一个简易实验箱,每个人发两块面包板和做相应实验需要的元器件。实验布置后,首先,学生利用课余时间按照实验要求设计并在自己的面包板上搭建电路。其次,在本组发放的实验箱上自行调试、查找错误,直到电路运行结果符合设计要求为止。最后,将带有实验电路的面包板带到实验室,在实验室的实验箱上运行并由指导教师验收。除基础性实验,每次实验都要求学生设计三种或者三种以上电路,选择其中两种采用开放式硬件与实验室硬件相结合的方式实现,其余实验采用EDA软件仿真实现。

二、完善教学内容

我们主要从以下方面进行考虑:考虑教学对象的具体情况,因材施教;与数字电子技术理论教学有机结合,巩固和加深学生对理论知识的理解与掌握;兼顾到实验内容的实用性、创新性。在总结多年实验教学改革和实践的基础上,在实验内容的编写上我们采用设计性、综合性实验为主,验证性、基础性实验为辅的多层次教学模式。纯粹的验证会使学生感觉枯煤乏味,而单纯的应用又缺少扎实的理论基础,显然也不可取。两者的有机结合对课堂教学效果是至关重要的。

首先,开设基础性实验,锻炼学生的基本技能。通过开设l~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、芯片等的使用。掌握基本门电路逻辑功能的测试方法、判断数字电路故障的基本方法以及数字电路的一般设计和搭建方法。

其次,开设创新设计性实验,提高学生的自主创新能力。

最后,采用综合研究性实验。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。要尽可能地用到数字电子技术所学过的所有知识;要有总体电路图和各部分电路的逻辑功能及具体电路,并且需要通过EDA软件仿真和答辩通过。

通过这样设计的实验内容,使学生的学习呈现一个由浅入深,由易到难,循序渐进的过程。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、抢答器等,容易激发学生的学习兴趣和热情。

三、完善教学方式

多年来,实验课的教学一直都采用被动式的教学模式,总是在实验课前教师尽可能地准备好一切仪器设备,课中教师对实验目的、原理、要求、实验步骤、实验仪器的使用、注意事项、数据处理以及如何操作等等,做详细的讲解甚至演示一遍,学生只是机械地模仿。这种教学方式,学生完全处于被动地位,缺乏主动学习与探索精神,极大地限制了学生的思维,不利于培养学生的思维能力和创新能力。且容易挫伤学生的创新性、积极性、主动性和独立性。因此,数字电子技术实验课的教学应充分发挥教师的主导作用,突出学生的主体地位,在时间和空间上给学生一定的自由度,使他们独立思考、自己动手,在主动学习中得到锻炼、提高能力。

四、完善考核方式

以往实验课附设在理论课中,实验考核在课程考核中占极小的比例,且一般以实验报告的平均分计算成绩,这种考核方式不能充分调动学生的积极性,不能使学生重视数字电子技术实验,严重影响了人才的培养。因此,要改变这种以实验报告成绩定优劣的只注重结果而忽视过程的考核方式,构建多种形式有机结合的动态的全方位的评价体系。应将该实验课总成绩分为平时实验成绩和实验考试成绩两部分,平时实验成绩占实验总成绩的50%,实验考试成绩占实验总成绩的50%,其中:平时实验成绩=20%考勤+50%实验操作及实验完成情况+30%实验报告;实验考试成绩=50%操作+50%笔试成绩。各部分的成绩按比例进行统计,从而得到较为客观的实验成绩。这样对提高职学生的操作能力和解决实际问题的能力都有很大的帮助,这种考核办法增强了学生的实践意识,使他们充分重视能力的培养。

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