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      2. 數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐分析優(yōu)秀論文

        時(shí)間:2021-06-13 08:30:14 論文 我要投稿

        數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐分析優(yōu)秀論文

          摘要:本文介紹了重慶郵電大學(xué)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課程組對數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革和實(shí)踐思路,通過梳理課程內(nèi)容,增加基本技能訓(xùn)練環(huán)節(jié),引入現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù),并配套包括教學(xué)資源建設(shè),教學(xué)模式改革以及考核方式改革等。

        數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐分析優(yōu)秀論文

          關(guān)鍵詞:數(shù)字電路實(shí)驗(yàn);課程內(nèi)容;教學(xué)資源建設(shè);考核方式改革

          重慶郵電大學(xué)是以信息技術(shù)為特色和優(yōu)勢的以工科為主的高等學(xué)校,數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)是我校大部分專業(yè)的基礎(chǔ)課程,關(guān)系到后續(xù)專業(yè)課程的進(jìn)一步學(xué)習(xí),在學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)中占有舉足輕重的作用。

          一、存在的問題

          數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以基礎(chǔ)、經(jīng)典知識點(diǎn)和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法為重,缺乏對現(xiàn)代電子技術(shù)的引入。課程內(nèi)容采用固定功能元器件完成簡單功能小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與搭建,這種方法有利于學(xué)生熟練掌握硬件電路搭建的規(guī)范、熟練掌握固定功能數(shù)字芯片的邏輯功能、有利于鍛煉學(xué)生硬件故障的分析和排查能力,但是由于受傳統(tǒng)技術(shù)的限制,學(xué)生很難設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模的、功能復(fù)雜的數(shù)字綜合系統(tǒng)。隨著電子技術(shù)的進(jìn)步,相繼出現(xiàn)了EDA、PSoC等各類新技術(shù)并成為數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主流技術(shù),數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)急需引入現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù),使教學(xué)和實(shí)踐訓(xùn)練能夠有效地向后續(xù)課程延續(xù)。

          二、教學(xué)內(nèi)容改革

          針對以上問題,課程組以學(xué)生工程能力培養(yǎng)為目標(biāo),對數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)行了梳理,歸納基本技能訓(xùn)練內(nèi)容,引進(jìn)現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù),完善課程知識架構(gòu)。數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括“基本技能———單元電路/小系統(tǒng)(傳統(tǒng))———綜合系統(tǒng)(現(xiàn)代)”三部分:

         。保?dāng)?shù)字電路實(shí)驗(yàn)基本技能,指完成數(shù)字電路設(shè)計(jì)、搭建、制作、調(diào)試等需要掌握的`基本能力,包括常用儀器儀表的使用,常用數(shù)字器件的識別,面包板的使用,數(shù)字實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的使用等,這些內(nèi)容簡單但是非常重要,是后續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),需要學(xué)生反復(fù)實(shí)踐才能熟練掌握。這部分內(nèi)容從課上教師集中講解改為課前學(xué)生自學(xué)練習(xí)掌握,配套相應(yīng)的考核,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,切實(shí)夯實(shí)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),優(yōu)化課上實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,有效解決課上學(xué)時(shí)有限卻需要增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的問題。

         。玻A舨(yōu)化基于傳統(tǒng)固定功能芯片的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,以小系統(tǒng)小項(xiàng)目的形式組織實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,強(qiáng)化訓(xùn)練低年級學(xué)生硬件搭建、故障定位和排查能力。

         。常黾蝇F(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù),以綜合性較高的項(xiàng)目為引導(dǎo),幫助學(xué)生掌握“自上而下”的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,掌握FPGA硬件平臺(tái)的使用,開發(fā)軟件的操作,綜合系統(tǒng)的調(diào)試等。

          三、配套教學(xué)改革

         。保S富教學(xué)視頻資源,自制實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),有效保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展。由課程組教師親自演示和講解,錄制數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)基本技能視頻16個(gè),總時(shí)長100分鐘左右,每個(gè)演示視頻短小精悍,學(xué)生可以利用碎片化時(shí)間進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí),然后到開放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作練習(xí)。豐富的視頻教學(xué)資源可以幫助學(xué)生快速、有效地掌握各項(xiàng)基本技能。課程組開發(fā)制作了一些與教學(xué)配套的硬件平臺(tái),包括簡易數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和FPGA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。簡易數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)用于支撐傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,與市面上大部分?jǐn)?shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱相比,簡易數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裁減掉可以由標(biāo)準(zhǔn)儀表提供的功能,例如直流電源模塊、信號源模塊等,只保留了完成數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)需要的最為基礎(chǔ)的功能模塊:高低電平的產(chǎn)生模塊和高低電平指示模塊。平臺(tái)小巧方便攜帶和使用,學(xué)生人手一塊。FPGA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)用于支撐基于FPGA的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開展,平臺(tái)提供豐富的外設(shè)資源,便于設(shè)計(jì)復(fù)雜的綜合性較高的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

          2.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,采用視頻教學(xué)+集中授課+開放實(shí)驗(yàn)+仿真實(shí)驗(yàn)的多樣性教學(xué)模式,互補(bǔ)優(yōu)勢,提高實(shí)踐教學(xué)效果。在基本技能訓(xùn)練階段,要求學(xué)生自學(xué),學(xué)習(xí)內(nèi)容簡單,需要反復(fù)練習(xí)才能熟練掌握,所以采用視頻教學(xué)+開放實(shí)驗(yàn)的模式。基于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的小系統(tǒng)設(shè)計(jì)和基于現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)的數(shù)字系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì),需要學(xué)生課前仿真完成預(yù)設(shè)計(jì),課上完成硬件實(shí)現(xiàn)和調(diào)試,課后完善和補(bǔ)充系統(tǒng)功能,所以配套仿真實(shí)驗(yàn)+集中授課+開放實(shí)驗(yàn)的模式。

          3.改革考核方式,制定評分標(biāo)準(zhǔn),注重過程化管理,合理評價(jià)學(xué)生課程掌握程度。課程考核主要包括三部分:

         。ǎ保⿺(shù)字電路實(shí)驗(yàn)基本技能,采用技能考核的方式,學(xué)生抽取試題,按要求完成任務(wù),教師根據(jù)學(xué)生完成情況現(xiàn)場測評,考核不合格者不允許進(jìn)入下一階段學(xué)習(xí)。

          (2)基于傳統(tǒng)技術(shù)的小系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),采用實(shí)驗(yàn)考試的方法進(jìn)行考核,考題覆蓋所有已授內(nèi)容且有難易度區(qū)分,學(xué)生抽選考試題目,自行選擇題目難易度,根據(jù)題目要求完成設(shè)計(jì)、電路搭建、測試以及數(shù)據(jù)記錄和分析等,老師現(xiàn)場評測各項(xiàng)指標(biāo)并按評分標(biāo)準(zhǔn)評定成績。

         。ǎ常┗冢疲校牵恋臄(shù)字綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),采用系統(tǒng)綜合測評的方式進(jìn)行考核,綜合測評包括系統(tǒng)基本功能、擴(kuò)展功能、學(xué)生答辯、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。

          四、結(jié)束語

          課程組分析了本校數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課程存在的問題,從改革教學(xué)內(nèi)容出發(fā),配套實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和過程化考核方式等改革。實(shí)踐結(jié)果表明,基本技能的訓(xùn)練,將現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)引入課程,增加數(shù)字系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì),有效地夯實(shí)了學(xué)生的基礎(chǔ),鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。

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