数字电子技术实验教学改革探索

数字电子技术实验课程的改革与探索数字电子技术课程是一门集合了电子信息类技术、自动化类技术、以及计算机类技术在内的重要的专业基础课程。

随着我国乃至世界的数字化电子技术的发展，数字系统已经大规模向集成电路进军，所以，对数字电子技术的实验内容、实验方法、实验手段也就有了新的、更高的要求。

而在有限的时间内高效能、高水平的完成课堂的数字电子技术的实验就显得很必要，为此，我们的教师就要对数字电子技术的实验教学做新的探索和改革，以提高实验教学的质量，充分利用实验教学资源。

一、数字电子技术实验内容和实验项目的改革数字电子技术的实验教学内容是研究数字电子技术的重中之重。

在实验教学内容的选择上，我们的教师既要保证有数字电子技术验证性的实验在其中，又要保证有适量的综合性、设计性的数字电子技术试验，二者不可荒废。

教师可以根据学生对知识的理解，学生自身的能力、素质等并依据教学大纲制定适合学生发展和创新精神的实验教学内容。

（一）验证性实验。

什么是验证性实验呢？验证性实验就是对学生的基本实验技能进行训练的一种比较基础性的实验操作。

验证性实验的目的就是让学生在了解基本的实验理论、实验仪器等基本知识的同时巩固、深化常用集成元件的逻辑功能和使用方法。

要想提高学习的效率和学生的自主创新能力，就需要我们对传统的实验项目进行更新，例如，我们可以在验证性实验中开设“基本门电路逻辑功能的测试”，以促进学生对基本实验仪器和常用电路逻辑功能、方法的掌握，使得学生有更多的时间开设综合性实验和设计性实验，激发学生的创新潜质和全面发展的能力。

（二）综合性实验和设计性实验。

和之前的验证性实验相顺接的是综合性实验和设计性实验，综合性实验和设计性实验是通过学生对基础知识和工程观念的掌握的基础上，培养学生的分析问题、解决问题的能力，培养学生设计工程、制作工程、管理工程的能力。

例如我们教师可以开展学生自主设计“乘法器”、“抢答器”等活动，既适应了数字电子技术实验教学改革的目标，又对学生的综合分析能力有很大的提高，可谓是一箭双雕，一举两得。

以能力培养为核心的“数字电子技术”教学改革探索数字电子技术是现代电子技术领域中相当重要的一个学科，涵盖了数字电路设计、数字信号处理、计算机操作系统等多个方面，是电子信息工程专业必修的一门课程。

然而，传统的数字电子技术教学模式却存在着一些问题，例如重理论轻实践、传授知识点遗漏应用能力等，难以满足学生的实际需求和就业市场的要求。

为了解决这些问题，我们以能力培养为核心，探索数字电子技术教学改革。

具体而言，我们采取以下措施：一、理论与实践相结合数字电子技术课程重点在于实践应用能力的培养，因此我们在教学中更加注重将理论知识与实际应用结合起来。

采取“理论教学、模拟实验、实际操作”相结合的教学方式，通过多种教学手段，让学生能够真正掌握数字电路设计、数字信号处理、计算机操作系统等知识，并通过实际操作实现对课程知识点的深度理解。

二、强化实验教学实验教学在数字电子技术课程中很重要，因此我们采取了对实验教学环节的加强。

针对不同讲解进度和难度的实验提供不同的实验室教学环节，实验室引入新设备、新技术、测试仪器等，让学生通过实际操作感受到电子技术的魅力，从中培养创新能力、动手能力和团队协作精神。

三、提高课程质量通过引入教学质量管理机制，建立课堂考勤、作业考核、习题测验、反馈建议等课程管理制度，及时发现和解决学生的学习困难和问题。

针对各类学生制定差异化的教学方案，为学生营造积极向上的学习氛围和健康的学习习惯，提高课程质量。

四、加强教师队伍建设针对数字电子技术课程教师的教学能力和专业素质存在较大差异的现象，通过加强教师队伍建设，提高教师的专业能力和授课能力，以及在授课过程中注重与学生的互动和交流，为学生提供更好的课程体验。

数字电子技术实验教学模式的改革和实践1. 引言1.1 背景介绍数字电子技术实验教学作为电子信息类专业中的重要环节，对于学生的综合能力培养起着至关重要的作用。

随着信息技术的不断发展和应用，数字电子技术实验教学也面临着诸多挑战和问题。

传统的实验教学模式存在着内容单一、缺乏实践性、无法满足学生需求等问题，难以培养学生的实际操作技能和创新能力。

数字电子技术实验教学模式的改革迫在眉睫。

如何通过创新教学模式，提高教学质量，激发学生学习兴趣和创新潜力，成为当前亟待解决的问题。

本文旨在对数字电子技术实验教学模式进行重新审视和改进，探讨其改革之路以及实践效果评价，为教育教学工作提供参考和借鉴。

通过不断探索和创新，提高数字电子技术实验教学的实效性和针对性，有助于培养更多优秀的电子信息类专业人才，促进学科和专业的发展与进步。

【2000字】1.2 问题提出在数字电子技术实验教学中，传统的教学模式存在一些问题亟待解决。

传统的实验教学模式单一呆板，缺乏足够的灵活性和创新性，无法满足学生个性化的学习需求。

传统的实验教学模式过于注重理论知识的灌输，缺乏实践操作的机会，导致学生对数字电子技术的理解和应用能力有所欠缺。

由于数字电子技术实验设备、实验材料等方面的限制，传统教学模式无法有效引导学生独立思考、探究和创新。

针对传统实验教学模式存在的问题，迫切需要对数字电子技术实验教学模式进行改革和创新，以提升教学质量和效果。

如何通过新的教学模式和方法，促进学生对数字电子技术的理解和掌握，激发学生的学习兴趣和潜能，是当前亟待解决的问题。

通过对数字电子技术实验教学模式的改革和实践，可以为教育教学工作提供有益的参考和借鉴，推动数字电子技术实验课程更好地服务于学生的学习和成长。

1.3 研究目的数字电子技术实验教学模式是当前数字电子技术教学中的关键环节，对于学生的学习效果和实践能力的培养起着至关重要的作用。

传统的实验教学模式存在着一些问题和局限性，如实验设备单一、实验内容陈旧、学生参与度不高等。

现代商贸工业Modern Business Trade Industry2024年第2期基金项目:遵义师范学院2022年教育教学培育项目(课程思政类) 新工科背景下基于 课程思政 理念的‘数字电子技术实验“教学模式改革研究 (KCSZ2022017);2022年贵州省普通高校课程思政示范课程项目 机器人课程 教学㊁思政㊁实践㊁竞赛 四融合研究 (GZJG20220618)㊂作者简介:李青(1988-),女,贵州遵义人,本科,实验师,研究方向:工业生产过程控制㊂基于 新工科与课程思政 理念的数字电子技术实验教改探索李㊀青㊀高志武㊀阎昌国㊀包㊀勇(遵义师范学院工学院,贵州遵义563006)摘㊀要:以立德树人为引领,积极融入思政元素,培育高素质创新应用型人才是高校新工科人才培养的要求㊂针对当前数字电子技术实验课程教学存在的问题,结合新工科建设要求及课程思政建设理念,以教学目标为导向,优化实验内容,充分融入思政元素,采用开放式教学与课堂教学相结合的教学模式,引入Multisim 仿真,更新考核方案,鼓励学生积极参与工程实践项目㊂实现 知识传授㊁能力培养㊁价值塑造 的有机统一,为高校电气工程及其自动化专业新工科人才培养奠定基础㊂关键词:新工科;课程思政;数字电子技术实验;开放式教学;Multisim 仿真中图分类号:TB㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀doi:10.19311/ki.1672-3198.2024.02.0900㊀引言随着社会的发展,科技的进步,新业态新模式不断涌现,对高校应用型人才培养模式的构建和培养体系的创新产生了巨大影响,进而提出新工科概念㊂新工科建设要求各高校在人才培养的过程中,坚持以立德树人为引领,积极推动现有专业的改革创新,培养契合工程教育规律和新时代人才需求的高素质工科人才,为我国新经济的发展和新业态的建设提供人才支持㊂2020年教育部印发‘高等学校课程思政建设指导纲要“指出:高校要以立德树人为引领,将思想政治教育融入课程教学的全过程㊁多环节,突出思政教育在人才培养中的价值引领作用㊂对比新工科建设要求和 课程思政 育人原则可知:二者均强调以立德树人为引领,在 授业 的同时注重 传道 ,这为工科专业教学改革指明了方向㊂数字电子技术实验作为电气专业的基础实验课程,旨在培养学生的实践操作能力和解决数字逻辑问题的能力,为工程实践能力的培养奠定基础㊂然而,其原有的教学模式已不能满足新时期人才培养的要求,其教学方法单一,实验项目陈旧,考核缺乏科学性等问题愈加突出㊂鉴于此,研究结合新工科建设要求与 课程思政 建设理念,深入挖掘症结所在,探索该课程的教学改革方案,充分融入思政元素,希望以新的教学模式提高学生的创新实践能力㊁分析解决数字逻辑问题的工程应用能力,为电气专业新工科人才培养奠定基础㊂1㊀数字电子技术实验存在的问题在数字电子技术实验的教学中,普遍存在学生学习兴趣不佳,实验操作不积极,分析解决实验问题的能力较弱,实验设计缺乏系统思维,实验报告撰写混乱㊂究其原因有:(1)教学内容单一:以验证性㊁基础设计性实验为主,创新性和挑战度较低㊂(2)教学方式成旧:以传统课堂实验教学为主,局限性较大,比如由于板书和讲解受时间的限制,实验演示展示面较窄,学生实验操作时间有限,影响了学生对实验的理解和自由发挥,使得学生被动式操作, 灌输式 接受知识,导致教学效果不好㊂(3)考核不全面:考核以实验操作和实验报告为主,在一定程度上忽视了过程性考核,科学性较差;教学质量评价主要以课程考核为主,评价元素单一,缺乏系统评价和持续改进㊂(4)实验设施不足:设备陈旧㊁芯片质量不好㊁无拓展平台,在一定程度上限制了创新实验的设计验证㊂(5)德育经验不足:工科类教师为非师范院校教师,缺乏完整的教育教学理念,在 授业 的过程中易忽视 传道 ,思政元素融入实验教学经验欠缺㊂2㊀实验教学改革方案实施针对数字电子技术实验教学存在的问题,结合新工科建设要求及课程思政建设理念,采用顺向设计㊁闭环反馈㊁持续改进的思路(图1)进行教学改革㊂第一轮教学改革实施对象为2021级电气工程及其自动化专业(以下简称 电气 )本科生,共50人㊂2.1㊀以教学目标为导向,优化实验内容结合高校新工科建设要求及课程思政育人理念,解㊃662㊃2024年第2期现代商贸工业Modern Business Trade Industry读才培养方案毕业指标,分析我校电气专业毕业生该课程学习应达到的要求,确立教学目标㊂教学目标含品德素质㊁实践技能㊁创新技能,并对毕业要求指标点进行支撑㊂以教学目标为导向,以项目设计优化实验内容,优化后的实验项目与所支撑的课程目标如表1㊂图1㊀持续改进思路表1㊀优化后的实验项目实验项目课程目标门电路逻辑功能及测试思想道德㊁实践技能设计一个多人表决电路思想道德㊁设计能力㊁实践技能设计一个开关控制电路思想道德㊁设计能力㊁实践技能设计一个函数发生器思想道德㊁设计能力㊁实践技能设计一个4人抢答电路思想道德㊁工程实践能力时序电路(计数器)思想道德㊁实践技能设计一个灯光控制电路思想道德㊁创新实践能力555时基电路应用(选讲)思想道德㊁工程实践能力D /A㊁A /D 转换器(选讲)思想道德㊁工程实践能力2.2㊀充分融入思政元素结合实验项目,从家国情怀㊁个人品格㊁科学观三方面深入挖掘思政元素,做好课程思政教学设计(表2)㊂以多样化的教学方法,利用课前㊁课中㊁课后将思政元素融入课程教学全过程,使实践技能的培养和思政教育有机融合,实现德育与智育协同提升㊂表2㊀课程思政教学设计实验项目思政映射与融入点教学方法预期成效门电路逻辑功能测试通过规范的实验测试及故障排查,引导学生形成严谨认真,实事求是的科学素养㊂提问引导操作演示实验实训实验操作规范,问题分析科学严谨,实验报告撰写有序完整㊂设计一个多人表决电路;设计一个开关控制电路;设计一个函数发生器通过实验项目的设计㊁仿真和实验验证,引导学生学会透过现象看本质,结合实际做出合理的选择,明白实践是检验真理的唯一标准;以学生自主上台讲解设计过程,增强学生的自信心和自豪感,培养学生勇于实践的精神㊂项目引导翻转课堂实验实训学生课前自主设计正确,课堂上台讲解思路清晰;实验操作规范㊁数据正确,结论合理㊂设计一个4人抢答电路引导学生结合 相互制约㊁对立统一 的辩证规律理解抢答电路的设计原理㊂以电路搭建及仿真问题的复杂性锻炼学生不惧困难,勇于探索的实践精神㊂项目引导操作演示实验实训小组讨论课前自主设计正确;实验仿真操作规范;实验数据正确,问题分析科学严谨,结论合理㊂时序电路(计数器)引导学生结合 团队合作的必要性 及 共同体中的分工与合作 理解计数器的工作原理,锻造学生的团队合作精神,增强社会责任感㊂提问引导操作演示实验实训小组探讨小组积极探讨,实验操作规范,数据正确,结论合理;能根据二进制数运算规则设计不同进制的计数器,体现创新点㊂设计一个灯光控制电路以灯光控制电路的多种设计方法,引导学生学会透过现象看本质的同时,懂得多角度思考,敢于创新,实现 条条大路通罗马 ㊂项目引导翻转课堂实验实训小组讨论小组尝试用2种及以上方法设计,课堂实验操作规范,验证正确;有详细的理论分析与实验对比㊂555时基电路应用以小组进行救护车警铃电路的设计㊁复杂实验问题的分析与解决,锻造学生勇于探索,敢于创新的科学精神,切实明白个体的责任与能力决定团队的成果,增强学生社会责任感,自觉提升自我价值服务社会㊂项目引导操作演示实验实训小组讨论电路设计正确,体现创新点;实验操作规范,团队协作较好,实验数据正确,问题分析科学严谨㊂2.3㊀开放式教学与课堂教学结合开放式教学即学生利用课外时间自主学习和实践,教师适时辅导和监督㊂对于基础验证性实验,采用传统的课堂教学模式,学生能在规定的时间内正确完成实验,有助于学生固本强基,掌握实验操作技能㊂对于设计类和综合类实验,主要培养学生对知识的迁移应用和分析及解决问题的能力,部分学生很难在有限的时间内完成,需要采用开放式教学模式:课前学生根据给定项目进行设计,用Multisim 仿真验证;课中教师检查仿真情况,并进行提示讲解,学生能快速修改设计㊁搭建电路进行测试验证,即使遇到实验问题,学生由于课前仿真环节已对实验有一定了解,能快速分析并解决所遇问㊃762㊃现代商贸工业Modern Business Trade Industry2024年第2期题;课后严格要求学生规范实验报告书写,对于课中没有做出结果的学生,教师利用课余时间再次给学生讲解,要求其修改设计,仿真验证正确后,于实验室搭建电路,直到结果正确;安排难度更大的项目,要求学生课后查阅文献资料,进行项目的设计并验证,以此作为加分项㊂2.4㊀更新考核方案,强化过程性考核更新后的考核方案(表3)主要从课前预习㊁课中实验操作㊁课后实验报告3个方面考核,更加注重过程性评价㊂表3㊀考核方案的更新设计考核项目考核要求总比例实验报告原始数据记录完整㊁数据分析详细㊁结论合理论占比60%;对实验出现问题提出解决方案占比30%;通过自觉查阅文献资料,有对进一步做好实验提出设想占比10%㊂50%过程考核课前预习并完成任务设计和仿真占比30%;课堂遵守安全纪律㊁实验操作规范㊁按要求记录数据占比40%;课堂主动进行故障分析与处理占比30%㊂50%㊀㊀严格课前考核,引入Multisim课前设计与仿真,让学生课前熟悉实验项目,实验原理㊁有利于课堂实验的开展㊂严格课中实验情况考核,有利于让学生积极参与实验,规范实验操作,提高实践技能㊂严格课后实验报告考核,有利于培养学生分析问题㊁解决问题的能力,养成规范撰写文档的习惯,为接下来的课程设计,毕业设计打下基础㊂将课后文献资料的查阅及实验改进的设想纳入考核,有利于培养学生勇于探索㊁敢于创新的科学精神㊂2.5㊀鼓励学生积极参与工程实践为了进一步提高学生的实践应用能力,培养学生的创新精神,在确保实验项目有序完成的前提下,鼓励学生积极参与各类工程实践活动㊂比如,鼓励学生积极参加贵州省机器人大赛㊁工程训练大赛㊁ 互联网+ 创新创业大赛㊁挑战杯竞赛㊁申报全国大学生创新实践项目,以数字电子技术课程设计的形式引导学生进行项目设计和验证㊂3㊀改革成效以教学目标为导向,优化实验项目㊁更新教学方式,在实验项目的开展过程中充分融入思政元素,强化过程性考核,促使学生从被动学习转到主动参与实验,能正确进行实验项目的设计与验证,小组间积极交流探讨,实现了生生交互,开放式教学实现了师生间适时有效的良性沟通㊂学生积极参与工程实践:2021级电气本科班共50人,在2022-2023学年,超过2/3的学生参加工程实践项目,获贵州省机器人比赛一等奖4项,二等奖7项,三等奖4项,获批立项全国大学生创新创业实践项目5项,获 互联网+ 创新创业大赛校级赛优秀奖1项㊂改革后的课程成绩较改革之前有明显提升,参赛学生的比例明显增加,其差异性表明该教学改革方式提高了学习效果和教学质量㊂4㊀结论教学改革实践表明,新的教学模式激发了学生学习兴趣,提高了学生的实践技能及创新能力,锻造了学生严谨规范的职业素养;充分融入思政元素,使学生形成优良的品德素养,为铸牢 工匠精神 打下坚实的基础;学生积极参与学科竞赛,提高了学生的工程实践能力,培养了学生敢于创新的精神,增强了学生科技报国的责任和担当㊂该教学改革方案符合新工科人才培养及课程思政建设理念的要求,可推广应用于电气专业其他实验课程的教学改革,为培养新工科应用型人才打下坚实基础㊂参考文献[1]李伟丽,吴韬.基于 课程思政+新工科 理念的食品物性学课程教学探讨[J].安徽农业科学,2022,50(12): 255-256.[2]张荆沙,张洁,杨万华.新工科背景下电路课程教学改革研究[J].现代商贸工业,2023(7):253-254.[3]王颖,杨茂林,王海云,等.新时代理工科课程思政研究:综述与展望[J].昆明理工大学学报,2023,23(2):2.[4]许明月.高校课程思政三大体系构建[J].高教学刊,2023(5):181.[5]吴岩.‘普通高等学校本科专业类教学质量国家标准“有关情况介绍[J].重庆与世界,2018(4):48-49.[6]张皎,金印彬,孙敏.以 项目引导实验 理念下的数字电子技术实验课程教学改革浅谈 以FPGA音乐播放器设计为例[J].电子质量,2022(1):108-109.[7]刘冉冉,郑恩兴.‘电工与电子技术“课程思政的探索与实践[J].时代汽车,2023(6):82-83.[8]李梦.数字电子技术实验的教学实践[J].集成电路应用, 2022,39(2):161[9]张平娟,闫改珍,王岳.新工科背景下 数字电子技术 实验教学改革实证研究[J].淮南师范学院学报,2022,24(2):128-129.㊃862㊃。

《数字电子技术》课程内容和教学方法的探究与改革随着信息技术的快速发展，数字电子技术已经成为了现代社会不可或缺的重要技术之一。

在高等教育中，《数字电子技术》课程的教学不仅是为了满足学生对于这一专业知识的需求，更是为了培养学生的思维能力和创新能力。

当前《数字电子技术》课程内容和教学方法都存在一定的问题，需要进行进一步的探究和改革。

一、课程内容的探究与改革1. 传统课程内容存在的问题传统的《数字电子技术》课程内容主要包括数字电子技术基础知识、数字逻辑电路设计、数字系统设计、数字电子技术应用等方面的内容。

这些内容在一定程度上满足了学生的基础需求，但是随着时代的发展，这些内容已经不能满足学生对数字电子技术的需求了。

传统的课程内容过于注重理论知识的传授，忽视了实践能力的培养。

学生通过课程学习往往只是获得了理论知识，而在实际应用中却无法做到游刃有余。

传统的课程内容没有涉及到数字电子技术在工程领域的最新发展和应用情况，导致了学生对数字电子技术的认识停留在一个相对滞后的阶段，无法与社会实际需求相适应。

传统课程内容没有充分考虑到不同学生的个性化需求，缺乏灵活性和多样性，不能满足不同学生的学习需求。

2. 课程内容的改革方向针对传统课程内容存在的问题，需要进行课程内容的改革。

需要增加实践环节，让学生能够将理论知识应用到实际工程中，培养学生的动手能力和实际操作能力。

课程内容需要与社会需求相结合，增加数字电子技术在工程领域的最新发展和应用情况的介绍，让学生了解数字电子技术的前沿动态，培养学生的创新意识和实践能力。

课程内容需要更加灵活多样化，根据不同学生的需求和兴趣特点，设置不同的选修内容，激发学生的学习兴趣和动力。

二、教学方法的探究与改革传统的《数字电子技术》课程教学方法主要是以教师为中心，传授理论知识为主，学生被动接受。

这种教学方法存在以下问题：一是缺乏互动性，学生无法充分参与到教学过程中；二是缺乏启发性，学生在课堂上缺乏主动思考和创新成果的输出。