“数字电子技术”课内自主设计实验的实施

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1、“数字电子技术”课内自主设计实验的实施　　电子技术的发展日新月异，新观念、新技术、新工艺、新器件层出不穷，数字电子技术的研究和实现方法也随之发生变化。在实验教学改革方面，许多学者提出了不少教改方案，如有从实验教学内容、实验手段和实验考核3个方面进行的改革[1-2],还有从实验教学方法、教学模式、教学手段等方面进行的改革[2-4],以及采用仿真设计与硬件实物电路相结合的实验教学模式，将虚拟电子仿真软件应用于电子技术的实验教学中的方法[1,4-7],给学生提供更加灵活方便的实验环境，以此激发学生的创造性，提高学生的动手能力和创新设计能力。我校工学院对数字电子技术课内实

2、验进行了改革，结合EDA技术进行自主设计性实验实践，锻炼学生主动探索的精神，提高了学生的工程实践能力。　　1自主设计性实验特点及其设置　　1.1自主设计性实验　　设计性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的一种探索性实验[8].自主设计性实验在学生掌握了一定基础理论知识和基本操作技能的基础上进行，对学生实验技能进行综合训练，培养学生独立思考和综合运用理论知识的能力。　　学生根据指导教师给定的实验项目，选择自己感兴趣的题目，根据实验目的、任务、要求以及实验室仪器设备现状，结合所学知识，通过查阅资料，自行设计出一套完整的实验方案，选择合适的实验器

3、材加以实现，并对实验结果做出综合分析与处理。　　设计性实验的性质[9]决定了其实验内容的探索性、实验方法的多元性、实验手段的多样性、人才培养的综合性。　　1.2自主设计性实验的特点　　（1）综合性强。牵扯到本学科的许多知识点，而且要求综合灵活应用，设计技术高、实验难度大、数据处理较复杂[9],具有一定的创新分量。　　（2）灵活性强。虽然每个人的目的相同，但因思考方向不同，设计出来的实验方案也就不同，选择的实验仪器也就不同，因此能够激发学生的灵感，实验过程不再千篇一律，按部就班。　　1.3自主设计性实验内容的设置　　设计性实验的题目既可以由学生自选，也可以由指导教师

4、向学生下达。实验项目选择原则：实验项目紧紧围绕教学大纲，兼具综合性、实用性和先进性的特点；实验过程能体现学生探索精神、科学思维、工程意识、创新意识的培养[10].设计题目不必过大，那些与专业科研方向相结合的设计性实验项目，可以开阔学生的视野，使学生对本专业所从事的研究方向和课题有所了解，增强学生对专业的兴趣和喜好，使学生的潜质得到充分的发挥。　　学生要完成一个设计性实验，从查阅资料、设计和论证实验方案到最后实现实验方案，所花费的时间长（经统计，数字电子技术的一个自主设计性实验所需课外时间平均约1天），所以，设计性实验开设过多会增加学生的学习负担，不开展设计性实验又

5、不利于学生创新意识和综合能力的培养，因此，设计性实验设置的数量应少而精。　　　　1.4实验方案设计与实现　　学生根据经验、知识、水平和兴趣选择适合自己的题目之后开始进入实验方案设计。学生自主设计实验方案可以通过3种途径：　　（1）通过图书馆、实验室及互联X获取第一手资料，再经过认真加工、整理、完善。　　（2）走访实际电子产品卖售市场，例如北京中发电子市场，实践调查当前各种类电子元器件，尤其是集成电路的种类与应用，甚至可以与商户共同商讨设计方案。有些商户有一定的数字电子基础，同时有多年的销售经验，对芯片的种类、功能、性能了解都比较全面，对学生的设计方案的设定非常有帮

6、助。　　（3）获取教师的教学资源。经过多年的教学经验和实践，理论课教师可以提供给学生丰富的教学资源。教师立足理论技术的创新、开发与应用，通过多项省（校）级教育教学改革立项，开发出多种优质教学资源，这些优质教学资源可用于学生自主学习及仿真实验设计、调试的演练。　　2自主设计性实验项目教学实践　　从本校数字电子技术课内实验学时中抽出2学时进行自主设计性实验教学，在主要授课内容结束之后为学生开放实验室。　　2.1确定设计性题目　　在教师的指导下，学生可以自主选择相关课题进行设计、独立组织实施并进行实验问题分析处理和撰写总结报告等工作。实验内容可以来自以下几方面的课题：（

7、1）与课程教学内容的学习有机结合，从课程学习中引申出的研究课题；（2）开放式、探索型和综合性实验教学中延伸出值得进一步深入实验的课题；（3）结合有关科学研究项目，可由学生独立开展设计的课题；（4）由学生自主寻找与现代电子技术发展以及实际生活相关的趣味课题。　　2.2准备阶段　　以学生为本，实验采取少讲多练、尽可能一人一组的方式，让学生有充分的动会。学生自己设计方案、制定实验步骤。具体要求：　　（1）分析题意，按照设计要求，根据实验室实验箱、面包板以及所能提供的芯片（若不具备，可以自行购买），绘出电路的原理框图。　　（2）根据原理框图，分析出电路组成的几大模块。　　

8、（3）按照