基于独立学院《数字电子技术》实践教学改革的研究

摘要：《数字电子技术》实验课程是电子信息类学生重要的专业基础实践课程，根据独立学院的人才培养目标，本文分析了目前实验中存在的问题，基于开放性实验室的教学平台，提出了适合独立院校的数字电子技术实践教学体系、教学内容以及其具体实施办法，从而提高学生的动手能力和工程意识。

关键词：数字电子技术实验；开放性实验室；实践教学改革

中图分类号：TN79 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）32-0058-02一、引言

数字电子技术是一门理论性和实践性都很强的课程，其实验是电子信息类专业的一门专业基础实验课程，担负着巩固理论知识，培养学生动手能力和创新能力的重任，在专业教学中具有举足轻重的地位。但由于原先的培养计划是将三大电路即《电路分析》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》的实验作为一门课程——《电子技术基础实验》，放在第五学期开课，和该课程不同步，实验教学效果不甚良好。实验内容主要以演示性、验证性为主，为做实验而实验，学生兴趣不浓，学习被动，缺乏实践能力和创新能力的开发和培养。

为此，近两年来在学院和系领导的支持下，我们对数字电子技术实践教学进行了多方位的改革，主要是建立开放性实验室、实践教学体系和教学内容、实施办法的改革。

二、建设开放性实验室

开放性实验室是高等学校从事实验教学或科学研究、生产试验、技术开发的教学或科研实体。我们根据电子、信息类专业的特点建设了电子技术创新实验室，包括线路板制板室、电子产品制作室和调试室，主要设备有计算机、示波器、信号发生器、电源、仿真器等。该实验室的建立、运行和实施，对电子信息工程专业的实验教学改革起到了积极的推动作用。

三、实践教学体系的改革

基于开放性实验室，我们构建了《数字电子技术》课程的实践教学体系。首先调整数字电子技术实验与课堂教学同步进行，并精选实验教学内容。实验内容以基础实验、设计性实验为主，基础实验是初学者理性认识与感性认识相结合不可缺少的入门教学环节，设计性实验是理论与实践相结的进一步深化。其次强化专周课程设计，在设计性的要求上，改变传统的一个班级用一个单一的设计题目的方式，采用给定几个题目，由学生自由选择感兴趣的题目进行设计，并且同一题目也要求每个学生的设计有不一样的地方。例如：设计数字频率计都要用到计数器，但每个学生在选用计数器的芯片型号就可不同，在具体实施的过程中，就要求学生独立查阅资料，提出设计电路，合理选择所需器件，最后安装调试，测试电路指标，并完成实验报告。另外，鼓励学生自主命题，自主创新，只要达到本课程设计的要求就可以，对完成出色的学生给予加分等。第三，在理论课堂教学中引入仿真软件，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。第四，构建立体化数字电子技术实验教学资源，进一步完善实践教学手段，利用开放性实验室，引导学生积极参加学院的学生科研和开放性项目的科技创新活动。

四、实践教学的实施

1.实践教学安排。根据数字电子技术课程的教学计划，制定出相应的实验教学计划，实验课时数为21学时，占总课时75学时的28%，共安排7个实验，分别为常用电子仪器的使用、与非门的测试、组合逻辑电路、集成触发器、计数、译码、显示电路、555集成定时器和篮球竞赛24秒定时电路。数字电子技术课程安排在第二学期，在模拟电子技术之前，和电路分析同时开设，是我们学生的第一门专业基础课程，也是学生第一次接触本专业的硬件电路实验，所以第一个实验安排了常用电子仪器的使用。

专周课程设计采用一人一组，安排在第四学期，共34学时，实验1～8每次安排4学时，实验9安排2学时，共计34学时，每周安排两次实验，连续5周完成。结合模拟电子技术设计并制作一个完整的电路作品。

仿真实验和实验室开放性项目主要安排在课外，由教师提供Proteus仿真指导书和电子产品指导书，由学生根据自己的兴趣爱好，利用课余时间自己主动完成。

2.实践教学要求。除严格要求学生遵守实验中心的实验操作规程及有关规定外，在实验课上先进行讲解、示范，然后要求学生独立实验、独立调试、独立验证。教师以启发、引导为主，鼓励学生相互讨论。对基础较好的学生，鼓励他们在做好基础实验后，再对思考题或自己设计问题进行实验；对动手能力较强的学生，强调联系理论解决实际问题；而对实验能力较差的学生，鼓励他们独立解决问题，培养他们的实验兴趣。

专周课程设计要求学生通过一个完整电子系统——如数控电压源的装配和调试，培养学生电路焊接、装配、调试和测量等方面的基本技能和方法，了解并掌握该电路的基本原理。本课程严格执行预习检查制度，凡预习未通过者不得参加实验。三次及以上未参加实验者无资格参加验收考核。

在开放性实验室，学生可以根据自己的兴趣爱好利用课外时间制作电子产品，以学生自我管理为主，教师提供相应的专业指导。另外由教师申报学院开放性项目立项，根据“关于开展瓯江学院实验室开放项目申报工作的通知”，填写《温州大学瓯江学院实验室开放项目申请书》，内容要充分考虑学生的专业基础和特点，是实验课内必做实验项目的延续和提高，合理安排开放项目的内容和难度。学院对项目的立项、经费资助、实施过程管理、教师工作量补贴、验收等环节都有明确的规定。实验室开放项目的立项有利于科技创新与竞赛项目的培育，有利于学生申请专利和软件著作权项目的培育，有利于学生创新意识和创新能力的培养。

3.实践指导书。由于该实验课程国内外优秀教材较多，基础实验的实验指导书选用经典的国家优秀教材——陈大钦主编的《电子技术基础实验》第三版。我们根据实验内容和要求，每个实验制作相应的教学PPT，实验后，要求学生认真撰写实验报告。

专周课程设计的指导书由教师自编。包括课程介绍和制作任务说明，课程介绍由课程简介、课程教学实施、课程成绩评定、综合实验报告或论文格式及要求等部分组成。制作任务说明由实训任务和要求，实训目的、各单元任务内容以及有关参考资料等组成。

教师在课堂理论教学时，为了更好地理解一些中规模集成电路芯片的功能和作用，与实际应用结合起来，对部分芯片或电路进行仿真演示，使学生通过感官认识提高教学效果。教师在教学中积累了丰富的Proteus、Mutisim仿真电路，形成仿真实验指导书，提供学生利用课余时间在自己电脑里学习。

电子产品指导书由教师自编，共约20个电子产品制作指导，如数字频率计、数字电子钟、数字电子称、红外数字转数表、超声波测距仪等，每个产品制作指导包括设计要求、设计提示、设计参考电路、元器件清单等。学生可以根据自己的爱好选择电路，利用课余时间在开放性实验室制作。

4.实践成绩评定。实验成绩由平时实验成绩、实验报告成绩组成，为了全面、客观、公正地反映学生的学习情况，各项成绩所占比例分别为平时成绩占50%，主要由出勤率、实验态度、实验操作规范和实验成功率等内容组成。实验报告成绩占50%，成绩依据学生实验记录、实验内容完成情况及实验报告质量等情况。实验成绩总分100分以20%计入本课程成绩。

专周课程设计将通过严格验收考核对学生实训效果进行等级通过认定。等级通过认定包括验收和考核两个环节，实验完成后进行作品验收，通过验收后进行考核，考核通过则可以参加成绩评定。对未通过验收的将可以参加两周—次的多次验收，连续2次仍未通过验收，原制作电路作品收回，再重新自行安排时间重做，并参加多次验收。学期结束还未通过验收的为不及格。对未通过考核的将可以参加两周后补考，补考未通过的为不及格。课程成绩包含实验态度、设计及制作、功能及性能测试、综合实验报告或论文四部分。满分100分，其中实验态度占10%，设计及制作占40%，功能及性能测试占20%，综合实验报告或论文占30%。

实验室开放性项目立项的根据学院的“通知”精神，需要组织验收，合格的根据学生实际参与时数授予1～2学分。

五、结语

经过几年的努力，数字电子技术实践教学形成了体现独立学院特色的多层次的教学体系。提高了基础实验的课堂教学效果，强化周课程设计的要求和管理，为学有余力的同学提供了良好的平台，使他们有效地提高了运用所学知识解决实际问题的能力，充分调动了学生的学习积极性，教学效果明显提升。

参考文献：

[1]陈大钦.电子技术基础实验（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2010.

[2]彭介华.电子技术课程指导[M].北京：高等教育出版社，2008.

[3]吕庆飞.独立学院数字电子技术课程教学改革的初探[J].中国电力教育，2010，（30）．

作者简介：朱月秀（1965-），女，浙江温州人，副教授，主要从事智能仪器的研究。

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