談高職院校數(shù)字電子技術(shù)課程實驗教學(xué)的改革(一)

1、談高職院校數(shù)字電子技術(shù)課程實驗教學(xué)的改革(一)    摘 要針對高職教育培養(yǎng)高級技術(shù)應(yīng)用型人才的要求，對高職數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)進(jìn)行了改革探索，建立適合高職教育培養(yǎng)目標(biāo)的實驗教學(xué)體系，革新實驗教學(xué)內(nèi)容，探索新的實驗教學(xué)方法，更新實驗教學(xué)手段，建立完善保證實驗教學(xué)質(zhì)量的考核機(jī)制。 關(guān)鍵詞 數(shù)字電子技術(shù)；實驗教學(xué)；教學(xué)改革 數(shù)字電子技術(shù)是高職院校電類各專業(yè)的重點(diǎn)課程之一，也是一門實踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課程，屬于學(xué)生必須掌握的核心能力。因此實驗是該課程教學(xué)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，實驗教學(xué)的組織與實施是否到位，顯得十分關(guān)鍵，它事關(guān)所學(xué)知識能否得到鞏固和拓展，事關(guān)學(xué)生

2、學(xué)習(xí)興趣、動手能力、創(chuàng)新能力及應(yīng)用理論解決實際問題能力能否得到有效培養(yǎng)。在實驗教學(xué)方面，如何對舊有模式進(jìn)行改革創(chuàng)新，以期達(dá)到教學(xué)目的，筆者近幾年來進(jìn)行了一些初步思考和探索。 一、建立相應(yīng)實驗教學(xué)體系，革新實驗教學(xué)內(nèi)容 實驗教學(xué)要與時俱進(jìn)，與現(xiàn)代實驗技術(shù)相結(jié)合，既要傳授實驗技能，又要使學(xué)生的思維方式受到啟發(fā)，促使學(xué)生融會貫通地理解和掌握知識。因此實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置首先要考慮教學(xué)對象，突出學(xué)生的主體地位，一方面要與理論教學(xué)的知識點(diǎn)相結(jié)合，另一方面還要注意趣味性、實用性和擴(kuò)展性。要遵循由淺入深由易到難、由基礎(chǔ)到綜合由理論到創(chuàng)新循序漸進(jìn)的原則，淘汰與刪減陳舊的演示性、驗證性實驗，增加能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識

3、和動手能力的設(shè)計型、綜合型實驗，按照基礎(chǔ)性、綜合性和研究性（或應(yīng)用性）三個層次開展實驗教學(xué)，各層次在內(nèi)容上各有側(cè)重，但又相互銜接，使其成為既與理論教學(xué)聯(lián)系緊密，又相對獨(dú)立、完整的實驗教學(xué)體系。 1精選基本實驗，革新驗證型實驗 根據(jù)“以加強(qiáng)基礎(chǔ)訓(xùn)練，注重能力培養(yǎng)，貼近生產(chǎn)實際，解決實際問題”的原則，先開設(shè)12個基礎(chǔ)實驗，訓(xùn)練學(xué)生的基本技能。比如：TTL與非門的邏輯功能和電壓傳輸特性的測試是一個傳統(tǒng)實驗，通過實驗使學(xué)生熟練掌握基本實驗儀器的使用，重點(diǎn)掌握與非門的邏輯功能及電壓傳輸特性的測試方法。而在后面制定每個實驗項目的實驗內(nèi)容時，首先是驗證工作，而后是設(shè)計內(nèi)容1。例如“數(shù)據(jù)選擇器”實驗內(nèi)容部分，

4、首先是驗證8選1數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能，然后再用8選1數(shù)據(jù)選擇器設(shè)計一個三輸入多數(shù)表決電路，和用雙4選一數(shù)據(jù)選擇器及與非門實現(xiàn)一個全加器的設(shè)計等內(nèi)容，這樣的實驗，不僅鞏固理論課的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步掌握基本概念和基本技能，而且提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，使學(xué)生收獲更大。 2開設(shè)設(shè)計性、綜合性實驗 設(shè)計性、綜合性實驗有利于提高學(xué)生專業(yè)知識的應(yīng)用能力和實驗技能。在設(shè)計性的實驗中，以學(xué)生動手為主，教師輔導(dǎo)為輔，只給出設(shè)計要求、簡單的設(shè)計原理和設(shè)計思路，中間過程需學(xué)生自由發(fā)揮，自己去查詢資料和設(shè)計電路，直至最后安裝調(diào)試完成。如設(shè)計一個數(shù)字密碼鎖、四人搶答器，讓學(xué)生根據(jù)給定的實際問題用實驗室所有的集成塊目錄，按

5、照所學(xué)進(jìn)行邏輯電路的設(shè)計，自行從列真值表用卡諾圖化簡寫出最簡表達(dá)式畫出邏輯電路圖選擇元器件連接電路直至調(diào)試完成設(shè)計任務(wù)。對于同一個實驗可以有多種不同的方案。教師則根據(jù)學(xué)生的需要，適當(dāng)解釋、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考、交流。這樣的實驗訓(xùn)練了學(xué)生用所學(xué)數(shù)字電子技術(shù)知識解決實際問題的能力，為學(xué)生以后設(shè)計電路打下良好的基礎(chǔ)。在綜合性實驗中，注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力，使學(xué)生受到更為實際、全面的科學(xué)研究訓(xùn)練。綜合設(shè)計實驗的特色就是沒有現(xiàn)成的模式可循，需要設(shè)計和調(diào)試的電路規(guī)模比較大，知識點(diǎn)比較多。例如：交通信號燈、智力競賽搶答器、汽車尾燈控制電路等綜合設(shè)計項目，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的理論知識，在教師的指導(dǎo)下，獨(dú)

6、立地進(jìn)行設(shè)計與安裝調(diào)試。學(xué)生接受任務(wù)后，首先形成設(shè)計思想、構(gòu)思設(shè)計方案，然后進(jìn)行單元電路設(shè)計，選擇合適的元器件，計算參數(shù)，設(shè)計原理初圖、審圖，最后進(jìn)行安裝調(diào)試。在調(diào)試過程中，學(xué)生自己動手分析解決實驗中出現(xiàn)的問題。實踐證明，設(shè)計性、綜合性實驗雖然有一定的難度，但對學(xué)生很有吸引力，能使學(xué)生從應(yīng)付實驗變?yōu)橹鲃訁⑴c和探索實驗，不僅提高了基本操作能力，也發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性。 二、注重教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰?多年來，實驗課的教學(xué)一直都采用被動式的教學(xué)模式，總是在實驗課前教師盡可能地準(zhǔn)備好一切儀器設(shè)備，課中教師對實驗?zāi)康?、原理、要求、實驗步驟、實驗儀器的使用、注意事項、數(shù)據(jù)處理以及如何操作等

7、等，做詳細(xì)的講解甚至演示一遍，學(xué)生只是機(jī)械地模仿。按照這種依賴性很大的教學(xué)方式，學(xué)生完全處于被動地位，缺乏主動學(xué)習(xí)與探索精神，極大地限制了學(xué)生的思維，不利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力，且容易挫傷學(xué)生的創(chuàng)新性、積極性、主動性和獨(dú)立性。因此，筆者認(rèn)為數(shù)字電子技術(shù)實驗課的教學(xué)應(yīng)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，突出學(xué)生的主體地位，在時間和空間上給學(xué)生一定的自由度，使他們獨(dú)立思考、自己動手，在主動學(xué)習(xí)中得到鍛煉、提高能力。 1加強(qiáng)實驗過程管理，提高實驗教學(xué)水平 為保證實驗順利進(jìn)行，達(dá)到實驗?zāi)康?，實驗過程由預(yù)習(xí)、操作和總結(jié)三部分組成。實驗預(yù)習(xí)是做好實驗的前提，是保證實驗正常進(jìn)行以及能夠分析和解決實驗現(xiàn)象的一個重

8、要環(huán)節(jié)，因此，在每次實驗課前教師預(yù)先布置下堂實驗課的實驗內(nèi)容，使學(xué)生實驗前有充分的時間進(jìn)行預(yù)習(xí)，了解實驗的目的，初步熟悉實驗步驟，真正做到有的放矢。實驗課上，教師要做到精講，只強(qiáng)調(diào)實驗有關(guān)的注重事項，把更多的時間留給學(xué)生，讓學(xué)生獨(dú)立完成實驗，實驗操作中教師要勤于指導(dǎo)，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實驗中存在的問題，糾正不正確的實驗操作方法，有針對性地加以引導(dǎo)，促使學(xué)生積極思考，真正使他們成為實驗的主體。實驗結(jié)束后，要求學(xué)生整理數(shù)據(jù)、繪制圖表，得出結(jié)論，回答思考問題，撰寫實驗總結(jié)報告。通過加強(qiáng)實驗過程的管理，使教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用有機(jī)結(jié)合，有利于調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，鍛煉學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能

9、力，有效提高實驗教學(xué)水平。 2因材施教，促進(jìn)個性發(fā)展 在實驗教學(xué)中要充分考慮學(xué)生之間的個體差異，全面實施因材施教的教學(xué)方式。對于基礎(chǔ)好的學(xué)生，要求他們不僅知道“應(yīng)該怎么做”，還應(yīng)該知道“為什么這么做”，并啟發(fā)他們思考“還能怎么做”；對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生，著重培養(yǎng)他們的規(guī)范操作能力，促使他們養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，學(xué)會怎樣去發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。還可將實驗內(nèi)容分為必做和選做兩類，對那些學(xué)有余力的學(xué)生鼓勵他們在完成必做實驗后，去研究和設(shè)計選做實驗內(nèi)容。同時還可以利用實行開放式實驗教學(xué)，建立電子技術(shù)興趣小組，開展電子技術(shù)制作大賽，進(jìn)行課外科技活動等形式，為學(xué)生營造一個能充分動手實驗，發(fā)揮其想像力、思維力和創(chuàng)

10、新意識的環(huán)境，拓寬學(xué)生的知識面，促進(jìn)他們的個性發(fā)展。 三、更新實驗手段，增強(qiáng)實驗效果 實驗教學(xué)在教學(xué)手段上要注意與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合，利用多媒體技術(shù)進(jìn)一步豐富和優(yōu)化實驗教學(xué)手段，利用仿真技術(shù)開發(fā)實驗輔助平臺，加強(qiáng)新技術(shù)在實驗中的應(yīng)用，使實驗成為激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實際的結(jié)合點(diǎn)，為學(xué)生創(chuàng)新提供條件。 把EDA技術(shù)引入實驗教學(xué)，可以讓學(xué)生了解新技術(shù)新方法的運(yùn)用，拓展思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，如在數(shù)子電子技術(shù)實驗教學(xué)中，目前使用的EDA工作軟件有EWB（Eleetronic Wok Bench），它虛擬了一個可以對電子電路進(jìn)行模擬仿真的工作臺，具有較完善的各種器件模型庫和常用分析儀器，能進(jìn)行電子電路的設(shè)計，并能對

11、電子電路進(jìn)行較詳細(xì)的分析，它幾乎可以完成在實驗室進(jìn)行的所有數(shù)字電路實驗，并且與實驗情況非常貼切2。 EWB仿真實驗與傳統(tǒng)的實驗相比，具有快速、安全、省材等優(yōu)點(diǎn)，可以大大提高工作效率。用仿真軟件中提供的虛擬元件、虛擬儀器進(jìn)行仿真實驗，既可以觀測電路的運(yùn)行情況，便于選擇儀器及修改參數(shù)，又能熟悉儀器的正確使用。由于仿真軟件在使用時學(xué)生不必?fù)?dān)心設(shè)計電路可能存在的錯誤或接錯電路損壞元器件或儀器，學(xué)生可以在實驗中大膽地連接電路，有利激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力。由于虛擬實驗不受工作場地、儀器設(shè)備和元器件品種、數(shù)量的限制，便于開設(shè)設(shè)計性、綜合性實驗，所以既打破了實驗設(shè)備缺乏帶來的局限，又解決了課堂上未能解決的問題，這對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)起到了很好的互補(bǔ)作用3。 四、建立完善考核機(jī)制，保證實驗教學(xué)質(zhì)量 考核方式是教學(xué)管理中的一個重要輔助手段，發(fā)揮考核方式的導(dǎo)向和監(jiān)督作用是保證實驗教學(xué)改革順利進(jìn)行的關(guān)鍵。以往實驗課附設(shè)在理論課中，實