導(dǎo)語：計算機(jī)實驗教學(xué)方法探究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：在計算機(jī)類專業(yè)數(shù)字電路的實驗教學(xué)中，存在硬件基礎(chǔ)相對薄弱、動手操作相對少、工程能力受限等問題。針對以上現(xiàn)狀，應(yīng)從實驗教學(xué)方法進(jìn)行探究、編撰實驗報告書、以“電賽”促學(xué)習(xí)三個方面對數(shù)字電路的實驗課程進(jìn)行教學(xué)改革，使得學(xué)生能在做中學(xué)，在學(xué)中做，不斷提高實踐技能，取得較好的實踐效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電路;實驗教學(xué);實踐能力

一、引言

《數(shù)字電路》課是計算機(jī)類專業(yè)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，是所有硬件課程的基礎(chǔ)課、入門課，是實踐性較強(qiáng)的課程。內(nèi)容涉及數(shù)字技術(shù)的基本理論、分析方法和設(shè)計方法，是一門工程實踐性較強(qiáng)的課程，對于計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生而言，在其所學(xué)知識體系中占有相當(dāng)重要的地位。它能培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新實踐能力，可使學(xué)生建立工程的觀念、科技進(jìn)步的觀念、創(chuàng)新意識，形成正確的認(rèn)識論，為將來成為應(yīng)用型人才打好基礎(chǔ)。

二、實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.實驗課學(xué)時數(shù)壓縮。我院有網(wǎng)絡(luò)工程及軟件工程兩個本科專業(yè)，相應(yīng)的數(shù)字電路課程總學(xué)時數(shù)為64個學(xué)時（包括理論課、實驗課以及課程設(shè)計）。由于學(xué)時數(shù)有限，真正安排在實驗教學(xué)的時間不足12個學(xué)時，無法安排更多的設(shè)計性和綜合性實驗，大部分是芯片的驗證性實驗，學(xué)生無法真正得到電路設(shè)計的系統(tǒng)訓(xùn)練。2.實驗課程內(nèi)容相對固化。在實驗內(nèi)容的安排上，基礎(chǔ)性實驗涉及較多，設(shè)計類和綜合性實驗相對較少。因為總課時有限，理論課時僅能安排36個左右的課時。且計算機(jī)類專業(yè)受專業(yè)特點和學(xué)時限制，沒有開設(shè)相應(yīng)的電路課程和EDA設(shè)計課程，導(dǎo)致理論和實踐環(huán)節(jié)出現(xiàn)嚴(yán)重脫節(jié)，上課內(nèi)容偏重于組合邏輯電路的設(shè)計以及時序邏輯電路的部分設(shè)計，大部分側(cè)重在基礎(chǔ)性、驗證性實驗，留給后面的綜合性設(shè)計實驗的課時較少，影響了學(xué)生設(shè)計電路的主動性和創(chuàng)新性。一些學(xué)生被動完成實驗內(nèi)容，缺乏學(xué)習(xí)的興趣和主動性，使“數(shù)字電路”課程的教學(xué)效果較低。3.實驗報告內(nèi)容老化，撰寫流于形式。目前，一些高校的數(shù)字電路實驗報告內(nèi)容過于老化，實驗手段過于單一。一些實驗僅僅是將理論的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡單驗證或是進(jìn)行一些基本實驗技能的訓(xùn)練。這樣的實驗方式所培養(yǎng)的學(xué)生無法達(dá)到當(dāng)代社會所提出的科學(xué)素質(zhì)要求、實驗技能要求和創(chuàng)新能力要求，學(xué)校必須對當(dāng)前的數(shù)字電路實驗教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)化和改革。同時，學(xué)生撰寫實驗報告流于形式。由于對實驗報告重視不夠，往往是抄實驗指導(dǎo)書，或相互抄襲，嚴(yán)重影響實驗教學(xué)的效果。

三、數(shù)字電路實驗教學(xué)方法改革探究

面對“數(shù)字邏輯電路”實驗課程的教學(xué)現(xiàn)狀，只有充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，才能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字邏輯電路的綜合分析與設(shè)計能力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。在教學(xué)過程中，嘗試從重新安排實驗教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)、合理分配實驗資源、豐富考核方式等幾個方面調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，使學(xué)生深入了解本實驗課程。數(shù)字電路的實驗教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力為主要目標(biāo)，是我院進(jìn)行教學(xué)改革的重要內(nèi)容。如何更好地解決基礎(chǔ)與發(fā)展、基礎(chǔ)知識與實際應(yīng)用、理論與實踐等矛盾，處理好“寬”“新”“深”的關(guān)系，建立先進(jìn)和科學(xué)的教學(xué)結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不斷更新的課程內(nèi)容體系始終是課程改革的重點。1.理論實驗合一，優(yōu)化學(xué)時配比。為了合理安排實驗課與理論課時的比例，采用同一老師兼任理論課和實驗課的方式，改變實驗課一直處于一種輔助的地位，此改革在于很好地把理論課和實踐課有機(jī)地統(tǒng)一起來，靈活調(diào)整兩者的學(xué)時配比。2.打破傳統(tǒng)實驗課堂灌輸方式，變傳統(tǒng)驗證型實驗為設(shè)計型實驗。經(jīng)過一個學(xué)期的探索，我們改變了傳統(tǒng)的實驗教學(xué)流程，自主編纂實驗報告書，把傳統(tǒng)型驗證型實驗與設(shè)計型實驗有機(jī)結(jié)合。每次課安排有相應(yīng)的設(shè)計實驗環(huán)節(jié)。例如，在做邏輯門電路實驗時，除了按照要求完成芯片的74LS00的功能驗證外，設(shè)計了用與非門芯片實現(xiàn)與門電路，用與非門芯片實現(xiàn)或門電路，用與非門芯片實現(xiàn)非門電路的實驗；設(shè)計了用與非門電路實現(xiàn)三人表決電路的設(shè)計，讓同學(xué)在完成驗證性實驗的前提下，用芯片進(jìn)行具體功能電路的設(shè)計，以此充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，讓學(xué)生擁有更多的實驗操作時間和思考空間，成為課堂主角，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析思考能力和解決問題的能力。3.優(yōu)化課程設(shè)計教學(xué)體系，加入硬件作品制作環(huán)節(jié)，提高學(xué)生動手創(chuàng)新能力。在課程設(shè)計教學(xué)過程中，我們結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求，將實驗設(shè)置為2個不同的階梯式層次。第一，綜合性設(shè)計實驗：綜合已學(xué)知識和原理，學(xué)生自主進(jìn)行電路設(shè)計和測試（如優(yōu)先排隊電路、火災(zāi)報警電路、交通燈控制電路、多人表決電路等），要求采用兩種或兩種以上實驗方法在實驗箱上完成電路設(shè)計實驗，并撰寫設(shè)計報告。第二，硬件作品制作：為了培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力，在綜合設(shè)計實驗完成后，教師提出一些具有很強(qiáng)現(xiàn)實意義的選題，例如數(shù)字密碼鎖、電子鬧鐘、交通燈控制系統(tǒng)電路、八路搶答器等，要求學(xué)生在課余時間，利用開放實驗室，完成數(shù)字電路的設(shè)計、仿真、制作、功能測試以及改進(jìn)等一系列工作，最后提交規(guī)范性的課程設(shè)計報告和電子實物產(chǎn)品，真正做到理論聯(lián)系實際。4.與大學(xué)生電子設(shè)計大賽有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)科研能力和創(chuàng)新實踐能力。以課程設(shè)計實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中的硬件作品設(shè)計為契機(jī)，調(diào)動學(xué)生參加競賽的積極性和主動性。鼓勵學(xué)生自發(fā)組成興趣小組或團(tuán)隊，積極申報大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目或者參加電子競賽活動，充分地激發(fā)學(xué)生內(nèi)在潛能和創(chuàng)造力。通過課程設(shè)計實驗教學(xué)體系的構(gòu)建，學(xué)生激發(fā)創(chuàng)造性，培養(yǎng)創(chuàng)新能力、動手能力和團(tuán)體協(xié)作能力，提高學(xué)科技意識，培養(yǎng)項目管理能力。去年我院推薦3組同學(xué)參加了廣西TI電子設(shè)計大賽，并獲得三等獎的優(yōu)異成績，這在我們計算機(jī)類專業(yè)的大一新生中實屬不易。5.改善考核制度。成績的評定是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，是判斷學(xué)生能力和發(fā)展的重要依據(jù)。良好的考核方式能對學(xué)生的實驗情況給予準(zhǔn)確客觀的評價，有利于提高學(xué)生的實驗熱情，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。經(jīng)過探討，我們把考核分為兩個部分，第一部分為一般實驗與理論課相結(jié)合，各占50%的比重得到總評成績；第二部分為課程設(shè)計，綜合性設(shè)計實驗與硬件作品制作相結(jié)合，各占50%的比重得到課程設(shè)計的總評成績。教學(xué)改革項目小組根據(jù)目前“數(shù)字電路”實驗課程所存在的問題，通過實驗課時重新配比、實驗項目多元化分配、提高動手創(chuàng)新能力、以賽促學(xué)，以及豐富考核方式等手段開展實驗教學(xué)，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性和主動性。實踐表明，教學(xué)改革激發(fā)了學(xué)生的主動性和創(chuàng)新性，學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、實驗?zāi)芰@著提高。通過以上舉措，我們構(gòu)建了以教師指導(dǎo)為輔、學(xué)生自主探究為主的實驗教學(xué)模式，形成課堂教學(xué)、實驗教學(xué)和實踐教學(xué)交叉融合的教學(xué)結(jié)構(gòu)，各教學(xué)環(huán)節(jié)相輔相成，互相交融，實現(xiàn)了“加強(qiáng)基礎(chǔ)，注重實踐，因材施教，促進(jìn)創(chuàng)新”的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]鮑寧寧.關(guān)于優(yōu)化數(shù)字電路實驗教學(xué)體系對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的探討[J].實驗室科學(xué)，2011

[2]胡偉.《數(shù)字電路》實驗教學(xué)模式改革與實踐[J].湖南第一師范學(xué)院學(xué)報，2013

[3]于建，劉博.《數(shù)字邏輯電路》實驗課程教學(xué)改革研究[J].河北民族師范學(xué)院學(xué)報，2015

[4]莫琳.數(shù)字電路課程設(shè)計實驗教學(xué)改革的探索與實踐[J].中國電力教育，2013

作者:鐘明輝 謝聰 何國鈞 單位:廣西外國語學(xué)院信息工程學(xué)院