数字电路实验教学的改革与创新研究

    李小霞

    

    摘要：文章结合实际情况，针对数字电路试验教学改革展开论述，同时提出合理化建议，从而提升学生的创新能力。

    关键词：数字电路；试验教学；教学改革；教学创新

    数字电路技术作为理工科专业重要的课程，在实际教学过程中，需要教师结合实际情况，为学生以后的职业发展，打下良好的基础，实现与实际工作岗位的无缝连接。但是实际数字电路试验教学过程中，受到传统教学模式的影响，导致实际试验教学过程中，存在很多问题，影响到学生实际学习的效果。因此，本文首先分析数字电路试验教学过程中存在的问题，结合就如做好实验教学改革展开论述。

    1.数字电路试验教学过程中存在的問题

    在传统的数字电路试验教学过程中，受到传统教学模式的影响，学生进行试验主要采用验证的方式，不能有效激发学生学习的积极性。下面就针对数字电路试验教学过程中存在的问题展开论述。

    1.1无法激发学生的积极性

    在实际试验过程中，教师主要对采用验证的方式，学生只是依照葫芦画瓢，对既定结果进行检验。导致在实际试验过程中，学生无法真正发现自身存在的问题，获得新知识。对教师而言，虽然让学生进行了试验，但是对学生知识掌握能力进行衡量，信息反馈正确性存在问题，无法正确评估学生的学习状态，对以后试验教学无法提供正确的指导和帮助。

    1.2学生不重视试验

    在学生进行试验过程中，学生不重视试验学习，认为自己只要学好理论就行了，进行试验的积极性不高，导致学生在以后工作过程中，实际动手能力很差，影响到以后职业的发展。

    1.3试验教学方法落后

    就目前而言，数字电路试验教学缺乏综合性试验和创新性试验，无法充分激发学生进行试验的兴趣，培养学生的创新能力。验证性试验只要学生按照教师规定的步骤就能完成，学生只是被动的完成任务。综合性试验和创新性试验，需要学生具备良好的试验探索能力，并且熟悉数字电路中器件和芯片运行原理，能够做好实际的试验设计，提出可行性的试验解决方案，对学生创新意识要求很高。

    1.4试验教学内容单一

    在实际教学过程中，受到教学内容的限制，历年教材中试验内容和方法大同小异，对当前数字电路研究趋势很少提及，缺乏亮点，导致学生在进行试验过程中，缺乏积极主动性，无法提升学生的试验能力和动手能力，影响到试验教学的质量。

    2.数字电路试验教学改革内容

    为了提升数字电路试验教学质量，在实际教学过程中，需要丰富试验教学内容，做好项目改革，满足实际教学目标。下面就针对数字电路试验教学改革展开论述。

    2.1丰富基础验证性试验

    在进行验证性试验改革过程中，需要教师改进传统的教学方式，提升试验的基础性，巩固学生的基础，为学生以后进行试验打下良好的基础。在进行基础验证试验过程中，需要学生掌握基本的试验技能，比如组合逻辑电路和单稳态触发器和施密特触发器等，通过这些基础性的试验，能够让学生把学到的理论运用到实际试验过程中，科学合理处理数据，提升具体操作的规范性，保证学生能够正确运用试验以期设备。

    2.2提升试验档次

    在进行数字电路试验过程中，教师要优化试验设计内容，丰富试验方式，提升试验档次，吸引学生注意力，激发学生的学习兴趣，增长学生的见识，满足课程标准的要求，为学生以后走上工作岗位打下良好的基础。比如在进行组合逻辑电路试验设计过程中，可以采用以下设计思路。

    第一，试验目的，就是让学生掌握基本的组合逻辑电路设计方法，并且通过试验对理论进行验证，从而巩固学到的知识。

    第二，在内容设计上，要设计一个半减器，保证学生能够完成另外一个二进制的加减法预算。再设计一个表决电路，然后输入A，B，C两个或者两个以上为1时，输出为1，否则输出为0。最后设计一个比较电路，对两个两位二进制数A=A2A1，B=B182进行比较，当A=I时，函数的输出值为G=I，当A>B时，输出函数值为M=1；当A

    第三，试验设备主要包括一台数字逻辑试验箱。一块四输入端双与非门，三块两端入端与非门。

    第四，根据设计的要求，学生要能够列出真值表，然后利用卡诺图求出电路的最简表达式，画出逻辑电路图，然后进行接线试验。

    第五，试验报告要详细写出整个设计过程，明确叙述试验的步骤试验接和步骤。图1是两个二位二进制比较器的参考电路图。

    2.3改革考试方式

    在以往试验教学评价过程中，主要包括以下两种方式，第一就是把试验融入理论考试中，学生不用参加试验考试。第二就是独立开展试验课程的，然后做好试验报告，教师结合学生的课堂表现和试验情况进行评价。因此，在进行试验教学考核过程中，教师要结合具体教学内容，设置不同的试验考试方式，既要重视学生试验理论的学习，也要重视学生实际试验能力的考察，提升学生的综合能力，满足实际岗位的需要，促进学生职业未来发展。

    2.4增加设计性试验

    为了有效提升学生创创能力，教师要不断丰富课程教学资源，坚持因材施教的原则，增加一定的设计试验，从而提升学生设计、制作以及组织能力。在传统的试验教学过程中，教师很少涉及设计试验，导致学生缺乏想象力和创造力，在新课标的前提下和工作岗位的新要求下，需要学生具有丰富的经验和良好的动手能力。教师要重视培养学生运用科学理论解决实际问题，让学生体会数字电路内容前后之间的逻辑关系，提升学生的独立思考的能力，起到融会贯通的作用。比如在进行试验设计过程中，教师可以为学生的提供一定的设计思路和原理，中间的试验过程让学生自己去开发和探索，要求学生利用自己掌握的理论，设计实际的电路，提升学生的解决实际问题的能力。

    3.数字电路试验教学改革方法

    随着教育技术的发展，为数字电路试验教学提供了丰富的教学手段，在实际教学过程中，教师要坚持与时俱进的理念，结合学生的实际情况，采用不同的教学方法。

    

    3.1引进先进的试验技术

    就目前而言，EAD技术为电路试验和测试提供新的模式，在EAD技术的支持下，为学生可以提供理想化的试验环境，并且还能提供丰富的集成元件和先进的仪器设备，有效避免学生在试验过程中，出现各种意外，影响到最终的试验结果。因此，教师要在传统的试验基础上，引进EAD技术，让学生利用仿真软件，在计算机上調试自己设计的电路，从而达到事半功倍的效果。根据大量的实际试验结果证明，随着EAD技术仿真软件的应用，发挥了重要的作用，能够加深学生对基本概念的理解，提升了学生的效率，保证结果的正确性，降低对试验器材的损耗。因此，为了做好数字电路试验教学改革，提升教学的效率，在实际教学过程中，学校要设置数字电路试验方针实验室，发挥试验辅助教学的作用。

    3.2建立数字电路试验设计兴趣小组

    教师要结合学生的实际情况，坚持因材施教的原则，针对不同类型的学生，分号试验小组，从而培养学生协调能力、组织能力以及合作能力。在新的实验室里，教师结合分组情况，让学生自己拟定试验项目，教师对学生上交的项目进行指导和帮助，分析学生项目设计存在的问题，对数字电路试验进行专题研究，充分激发学生进行试验设计的积极性。并且为了提升学生进行试验的兴趣，培养学生的创新意识，教师要积极鼓励学生参加各种比赛，展现出学生试验的创造力和学习力，提升学生实践能力。

    4.数字电路试验发展趋势

    为了提升试验教学效率，保证实际教学质量，教师要结合当前数字电路技术发展趋势，在实际试验教学过程中，融入更多的最新内容，从而不断优化试验教学内容，开拓学生视野，为学生以后走上工作岗位，打下良好的基础。

    4.1建立完善的开放教学体系

    为了让学生通过试验，掌握专业的技能和方法，在进教学体系设计过程中，教师要结合实际的教材内容，做好课程设计，采用开放式教学体系，最大限度提升学生的实践能力。教师要结合实际情况，替身学生进行试验的自主性，让学生能够自由进入实验室。这样一来，就能激发学生进行试验的积极性，培养学生积极探索的能力。但是建立开放式教学体系过程中，需要不断完善相应的试验硬件和软件，建立完善的试验管理制度和网络化教学管理系统，为学生创造良好的试验环境。

    4.2加强试验与教学的联系

    在传统的数字电路试验教学过程中，学校一般先开设电工电子实践初步，在理论课程中，设计焊接内容。但是有的学生在学完焊接技技术以后，如果没有进行及时的实践，就会导致在试验教学过程中，出现生疏的情形，教学内容出现脱节的情况。因此，教师要把数字电路试验和焊接技术联系起来，从而提升学生实际动手能力，满足实际试验的需要。

    4.3培养学生创新能力

    为了提升试验教学的效果，保证教学质量，教师要制定完善的试验组织计划，培养学生的创新能力。因此，在进行数字电路试验教学设计过程中，教师要联系学生的实际生活，设计学生喜闻乐见的试验，提升试验的趣味性，激发学生进行试验的兴趣，优化数字电路试验教学内容，鼓励学生发表不同的看法，培养学生的实际动手能力和创新能力，丰富学生的基础知识，提升学生的实际动手能力。

    综上所述，在进行数字电路试验教学过程中，教师要做好教学改革，摈弃传统教学方法，优化实际的教学内容，建立完善的开放教学体系，加强试验与教学的联系，建立数字电路试验设计兴趣小组，培养学生创新能力，为学生以后发展打下良好基础。