基于研究性教学的数字电路与系统实验教学改革

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1、基于研究性教学的数字电路与系统实验教学改革　　【摘要】研究性教学要求教师以探究和探索的方式进行组织教学，培养学生的好奇心和创造性。在数字电路与系统实验教学研究性教学中，运用FPGA技术能够激发学生学习兴趣，提高学生学习效果，提升学生的探索研究能力和工程技能，为学科竞赛和全国大学生电子设计大赛打下坚实的基础。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。　　【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　　【Abstr

2、act】Theresearch-basedteachingrequiresteacherstoorganizeteachingbyexplorewaystocultivatestudents’curiosityandcreativity.UsingtheFPGAtechnologystudents’learninginterestandstudyeffectcanbeinspiredandimprovedinexperimentteachingofdigitalcircuitsandsystem.Though

3、thereformandexploration，thestudents’abilityofexplorationresearchandengineeringskillscanbeimprovedforthenationalundergraduateelectronicdesigncontest.Inthispaper，undertheguidanceofresearch-basedteaching，applicationofFPGAtechnologytothedigitalcircuitsandsystem

4、experimentteachingbecarriedontheinvestigativeteachingmethodandtheexplorationpractice.5　　【Keywords】Digitalcircuitsandsystemexperimentalcourse；Research-basedteaching；Bachelorengineeringeducation；Interactiveteaching　　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

5、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

6、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5　　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/F

7、PGA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

8、/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国家级实验中心平台，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