时间:2023-03-02 15:01:54
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇电子技术基础实验,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
传统的电子技术基础课程,一直分为电路分析(以下简称电分),模拟电子技术基础(以下简称模电)和数字电子技术基础(以下简称数电)3门课,是我院工科各专业必修的专业基础课。为了追求自身系统的完整性,这3门课有部分内容重复,且相互衔接松散,实验依附于理论课程,通常是以课程内实验出现,完全依赖于理论课的进程,且实验教学环节内容多、学时少、应用性弱的矛盾。实验内容更是以理论知识的验证,缺少对学生实验实践能力的培养,没有结合教学实际情况,进行针对性、开放性、创新性实验。教学形式呆板、方法单一的问题。所以,学生对做实验普遍不重视、兴趣不大。为了提高学生的操作能力和分析问题的能力,改变“重理论、轻实践”的思想,结合我院电子信息工程系实验中心电子技术基础实验教学的情况,经过综合分析: 应把实验教学与理论教学同等看待,将电分、模电、数电三者实验课程合并为1门名为《电子技术基础实验》课,明确该实验教学在整个教学计划中的比例;把实验教学从理论教学的附属地位中摆脱出来,形成相对独立的体系并对其进行优化。《电子技术基础实验》课,融会了常用仪器仪表的使用、电路分析、模拟电路、数字电路等知识,优选了其中的典型实验;目的在于有针对性的突出学生实验实践能力的培养。从实际出发,充分利用现有的教学资源,通过优化教学内容,强化教学管理,更新教学手段等措施来提高课程教学质量,保证了教学时数,增强了实验的系统性,激发学生的学习热情,更有利于培养具有创新意识的应用型电类专业人才,为电子技术基础实验教学改革工作的顺利开展提供必要的保障。因此建议从以下已方面进行改革。
一、实验课堂教学组织的改革
在科学发展史上,实验和理论互为依存,理论是实验事实的总结,实验是科学理论的基础,同时还是判断、修正错误的依据,也是发展理论的起点。从实验在科学发展中的作用看,实验教学理应受到教学管理者、施教者、受教者的重视。但是,当前的实验教学和理论教学不能同步。表现在:理论教学中的元器件知识和基本电路理论没有得到实验的及时验证,而实验的方法、步骤和实验中出现的各种实验现象没有得到理论的指导和合理解释,理论教学不能很好地指导实验教学。实验教学也不能很好地服务于理论教学。
《电子技术基础》的课程设计环节以更好的培养学生的综合应用知识能力为宗旨,在教学方法上我们探索了一种“理论实践理论”教学模式,改变现在传统的单一理论验证实验教学模式。具体做法是:是以教师针对本次实验进行理论知识的讲解、巩固,然后在让同学实际操作,讲解与操作有机的结合在一起,使学生的理论知识通过动手实验进一步得到巩固加深。之后,教师再针对实验进行补充知识的讲解。从“牵着学生的手往前走”转变到“鼓励学生自己往前走”,
二、这门课程对应的教学用板的改革创新
目前实验室使用的教学用板几乎都是以厂家的形式定制教学用板,其实验内容固定、单一,未必适合现代教学实验实践内容。另外在实验过程中,元器件的损耗老化,这是不可避免的,但需要及时更新维护。检查教学实验板的好坏和线路是一项繁杂的工作,而设备老化、故障较多时,会浪费掉大量的不必要的实验时间和精力,严重影响教师的教学和学生的学习。另一方面,原有实验设备组数少,不能保证一人一组,且更新换代很慢,陈旧的设备早已不能适应迅速发展的科学技术的要求。
针对这些情况,应对解决的方法为:学院可以结合实际的教学内容,定制开发新的教学实验板,不再使用厂家自定制的,使教学实验板更具有通用性,功能更齐全。学院再设立一定的实验室专项基金,专款专用,从源头彻底解决制约开放实验室的根本问题。这样就可以对教学实验板、实验仪器、设备进行维修和维护。
三、学生的综合应用实验实践能力的培养,达到授之以渔的效果
《电子技术基础实验》设备采用的是集成化、模块化的综合实验板。学生在现在的实验过程中只需按照实验的要求选择实验电路板,选择测试仪器,不需要具体选择电路元器件,搭建电路,这样学生只是从形式上完成了实验,但掌握不了实验中元器件的参数识别、性能测试和选用,掌握不了基本单元电路的安装方法、调试技能,不利于培养学生的动手和创新能力。
因此,为了更好的培养学生的综合应用实验实践能力,在教学方法上我们探索了一种全新的教学模式,在教学时间、教学内容上对学生进行完全开放。具体做法是:给学生一些课程设计的题目和要求,让学生自行设计电路。并自带器件和实验工具,学校提供实验仪器、场地。让学生充分利用课堂和课余时间完成课程设计。另外学生除完成规定的必选项目外,还可以自选内容,设计调试一些综合性、设计性项目,甚至可以实践一些感兴趣的课外电路。学生可以更加灵活地选择实验内容,最大限度地挖掘出实验室的潜能、培养学生的自主精神、调动学生的学习积极性、大大提高了学生的实验兴趣,使学生由“被动式”实验变为“主动探索式”学习,提高学生的能力素质。
这样,不仅使教学内容更加贴近了工程应用背景的实际需要,培养学生工程思维和工程应用的能力,而且提高了学生的学习兴趣、创新能力以及综合素质。还解决了实践学时少与综合性、设计性课题难以付诸实现的矛盾,使少学时内完成综合性、设计性项目成为可能,注重了学生个性的发展。
四、实验教材和讲义PPT的改革
除了以上的改革计划外,为了构建符合电子技术发展要求的、层次化的教学体系,打造系列化、立体化的特色教材,全面实现多媒体、网络化的现代教学方式,建设虚实结合、激励学生创新的一流的实验教学环境,全面提高学生现代化电子设计能力和综合工程素质。可采取以下主要措施:
(1)构建了符合电子技术发展要求的、层次化的课程体系。
(2)多媒体课件与教材相互配套,实现了教材立体化。
(3)教材与课程体系同步建设,同步发展。
(4)实际实验与计算机仿真实验相结合,提高了实验综合效益。
(5)建设教学网站,实现了课程教学网络化。
电子技术基础实验课是培养学生实践能力和创新能力的基础,加强本课程的改革和建设具有重要性和紧迫性,需要不断的创新,为培养实践人才提供有力的保障。
参考文献:
[1]王艳新.《电工电子技术教学改革的研究与实践》[J].教育研究,2007(1):33-35
Zhao Yingzhen
(Xi'an Aeronautical Polytechnic Institute,Xi'an 710089,China)
摘要:数字电子技术基础是工科电子类专业学生的一门重要的专业基础课程。本文首先探讨了当前实验教学中存在的一些问题:教学观念落后、教学内容陈旧、教学方式僵化、考核模式单一。然后针对这些问题提出了具体解决方法:转变“重理论,轻实践”的观念、更新实验内容、转变实验教学方式、改进实验考核方式。这些方法可为数字电子技术基础实验教学的改革提供参考。
Abstract: Digital electronic technology base is one of the most important specialized courses for the students majoring in electronic. This paper mainly introduced some key problems of current experiment teaching, such as teaching conceptions being backward, teaching content being old, teaching method being rigid, and assessment mode being single. Then some solutions were put forward: changing the idea of "more emphasis on theory than practice", renewing experimental content, changing experimental teaching mode, improving assessment mode. Those methods will provide reference for the experiment teaching reform in digital electronic technology base.
关键词:实验教学 教学观念 考核模式
Key words: experiment teaching;teaching conception;assessment mode
中图分类号:G642.423 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)19-0215-01
0引言
数字电子技术基础是工科电子类专业学生的一门重要的专业基础课程,涵盖内容较多、应用性和实践性较强。通过实验教学,可以增加学生的感性认识,加深和巩固对理论知识的理解,从而达到提高学生观察问题、分析问题和解决问题的能力的目的。高职教育的目标是培养生产、服务、管理第一线所需要的高技能应用型人才,教学过程更加注重学生的技术应用能力。所以应重视电子技术基础实验教学的建设。
1实验教学存在的问题
1.1 教学观念落后[1]教师总把实验教学作为理论教学的辅助手段,实验课课时太少,例如:“数字电子技术基础”理论课课时为42,而实验课课时仅为6个,高职院校的目的是培养可直接服务于企业的技术应用型人才,应用能力的培养主要是靠实验实训教学。实验课可以培养学生的动手能力,同时可以增强学生对理论课的理解,从而培养学习兴趣,因此,在观念上应意识到实验课和理论课具有同等重要性。
1.2 教学内容陈旧数字电子技术实验内容长期以来没什么更新,偏重验证性实验,综合设计性实验偏少,比如目前开设的实验有:集成门电路功能测试、触发器功能测试、集成数字计数器功能验证及简单应用、D/A和A/D转换等,这些验证性实验只是对理论的简单验证,无法激起学生兴趣。
1.3 教学方式僵化在教学方式上绝大多数老师采用传统的单项传输的模式教学,实验器材都是提前准备好的,实验步骤是已定的,学生只是机械的操作实验,如果学生做不出来,迫于时间限制,老师必须得帮助学生完成,长此以往,实验课不仅不能提高学生的动手能力和创新能力,就连基本的实验知识学生也学不到。
1.4 实验考核模式单一目前实验考核模式多数是根据实验报告给出成绩,而实验成绩在理论课的成绩总评中占的比例极小,因此,这种考核方式及无法激发学生做实验的积极性,也无法合理反映学生的动手能力和创新能力。
2实验教学存在问题的对策
2.1 转变“重理论,轻实践”的观念纠正“重理论,轻实践”的落后教育思想,真正把实验课从理论教学中脱离出来,建立其在整个教学体系中独立的地位,提高实验课成绩所占比例,或者将实验课单设为一门与理论课配套的考查课[2]。
2.2 更新实验内容数字电子技术是一门应用性很强的课程,因此,实验内容既应包括一定量的验证性实验,还应包含适量的应用性实验,两者缺一不可。纯粹的验证难以引起学生的兴趣,而单纯的应用又增加了难度,可能会打击学生的积极性,给教学带来负面影响。因此把两种实验有机结合起来,既可帮助学生加深对理论知识的理解,同时又可促使学生积极思考问题,锻炼了他们应用所学知识解决问题的能力和创新能力。这种能力正是所有教育的最终目的。
2.3 转变实验教学方式传统的实验教学往往是以老师为主,课前实验老师把实验目的、实验器材、实验步骤和注意事项等写到黑板上,上课后再讲解详细过程,学生只是机械的完成任务而已,这种填鸭式的教育极大的限制了学生的主观能动性和创造性,与开设实验课的目的背道而驰。因此有必要对实验教学方式作些调整,应以学生为主,老师只起到辅助作用,老师给出实验任务后,从器件的选择到实验的完成都由学生独立完成,鼓励学生相互讨论,老师只作引导启发,让学生自己解决问题,实验报告除包含实验目的、器材、步骤和结果外还应包括实验过程中遇到的问题及解决办法和心得体会。
2.4 改进实验考核方式制定科学的考核办法,严格考核制度,着重考察学生的实验技能、实验态度和分析问题解决问题的能力。考查范围以基本教学要求为准,实验总评成绩包括实验预习报告成绩、实验操作成绩(应占成绩的较大比例)、实验报告成绩及实验考试成绩[3],重视学生做实验的过程及态度。通过对实验考核的划分,可以提高学生对实验课的重视程度,无形中提高学生的积极性。也可以避免学生抄袭实验报告的现象,从而提高学生的实验能力、动手能力,培养他们严谨的治学态度。
具有鲜明实践性的实验教学,是全面培养和提高学生的综合素质和创新能力的有效途径,本文首先分析了目前数字电子技术基础实验教学中存在的问题,然后针对这些问题提出了相应的解决方法,为实验教学的改革提供了参考,使该课程能更切实际地培养学生理论联系实际的能力,为后续课程打下基础。
参考文献:
[1]周瑛.谈数字电子技术实验的教学.福建师范大学福清分校学报[J].2006,(5):17-18.
【关键词】模拟电子技术基础实验;教学
模拟电子技术基础课程旨在学习电路原理课程的基础上,通过学习模拟信号的产生、传输、处理、变换的基本原理、基本电路和基本分析方法,培养学生对各种功能电路工作原理的定性分析和性能指标的工程计算能力,培养学生对模拟电路系统的综合分析和设计应用能力。本课程是一门实践性很强的课程,知识点繁多,抽象性强,注重学生综合能力和动手能力的培养,因此,作为实验指导教师,如何提高模拟电子技术基础课程实验课教学水平是值得深入探讨和研究的问题。
实验课和理论课是不同的,理论课以教师的“讲”为主,而实验课注重的是学生的“做”。我校模拟电子技术课程面向的是生物医学工程专业的学生,实验课设置为六个基础性的实验和一个综合性设计实验,基础性实验内容围绕基础性知识,注重“做”的过程来启发实验现象和分析实验过程中的问题,帮助学生掌握理解、验证和熟悉重点的理论知识,培养学生实验的基础能力;设计性实验紧扣专业方向,选择与简单医疗设备设计相关的内容,是知识点应用的整合,不仅调动了学生实验操作的兴趣,而且培养了学生的创新能力。我们的实验课采取以下方式来进行开展。
一、课前准备
从历次实验课的情况来看,单次实验课内容设置为三个学时,时间显得不足,如课前准备不充分,实验课时很可能不能达到预期的目的。因此,课前准备是做好实验课的重要保证。具体包括:1,书写预习报告。课前明确实验预习内容,要求学员熟悉实验步骤,明确实验任务,如遇到不清楚的问题要求学生在预习报告中进行标识,方便学员在实验课时有针对性。为了调动学员积极性,实验课时进行抽查,严格规定未完成者不能进入实验室,确保预习报告质量;2、软件仿真。要求学员用Multisium软件对实验电路进行搭建,结果仿真,让学生熟悉电路结构,对实验现象有个初步的认识,也有助于学员对实验电路各元器件功能性的理解。3,思考题启发。课前布置预习思考题不仅可以提高学员对实验内容的理解认识,而且可以升华实验内容,理清实验电路结构和认识实验过程中注意事项,增强了针对性,减少了盲目性。比如,在晶体管单管电压放大器的调试实验课前,可以让学员们思考“在测试Av,Ri和Ro时怎样输入信号的大小和频率,为什么信号频率一般选择1KHz,而不选择100KHz或更高”问题,这个思考题可以帮助学生延伸到电路的工作频带范围,也可以提醒学员们在实际电路测试时选择合适的信号源。
二、课中操作
实验课教学将理论知识和实验操作有机的结合起来,课中操作以学生为主,教师为辅。需要注意:1.首先应该让学员重视实验课。组织观摩实验做得好的同学的实验结果、展示学员的实验成果促进学员兴趣的培养。实验课和理论课学习相辅相成的,两者不可孤立。2.讲解内容简练,突出重点,有层次性。讲解时间一般设置为15-20分钟,讲解内容包括实验目的、实验原理、实验内容和注意事项。由于实验目的和实验原理在学员预习时已经有所了解,并且实验原理已经在理论课中详细讲解,反复讲授反而让学员感觉乏味,可设置5分钟以内。实验内容和注意事项为讲解重点,需要详细的给学员讲解电路的搭建方式和电路功能,采用幻灯片直接将电路的连接图展示给学员,这样可以一目了然。3.促进学员之间合作意识。指导教师需要对实验课中发生的各种突况进行处理,可能无法兼顾每一个学员,有的学员即使遇到困难,也不主动向老师提问,于是将实验操作能力强的学员和弱的学员进行搭配,学员之间可能有更多语言,有问题时可以及时得到解决,营造活泼的氛围。教师应该多兼顾实验能力弱的学员,这些学员可能在实验过程积极性差,一旦遇到问题,却不习惯向教师和同学请教,这样很可能让他们变得孤立,渐渐失去信心,教师应该经常性的主动询问他们是否有问题,给予重点关注。4.注重实验内容的扩展,培养能力。不同学员之间实验能力不同,每次时间课可以增设选做内容,做得快的学员可以通过选做内容的实践获得更大收获,培养创新能力。5.对测试实验数据严格把关。为了保证实验效果,在时间允许的前提下,实验操作完成后要求学员将实验数据交给教师审查,数据不正确的原因可能是没有正确连接线路或仪器操作不当,也可能是由于导线损坏或仪器不能正常工作等问题导致的。但不管何种原因,要求学员必须利用手中的测试仪器,通过自己的分析和测量慢慢找到问题所在,完成实验任务[1]。6.实验后讨论。预留最后5分钟对本次实验进行评价,带学员们回顾一下本次实验课的核心内容,Multisium软件电路仿真不同情况下的实验现象,让学员们对本次课有进一步的认识,评述实验过程中学员们遇到的问题和注意事项,培养学员严谨的实验态度和养成良好的习惯。
三、课后整理
课后整理是比较容易忽视的问题,却是非常重要的一环。实验课时间短暂,学员们匆匆的连接电路,测试数据,可能很多学员对实验内容的理解还不够深入,实验课后整理可以帮助学员理清楚实验过程,解决残留的问题。可以从以下几个方向着手:1.整理数据,书写实验报告。明确实验报告的书写内容,重点突出实验数据的分析和讨论,通常实验数据和理论值存在偏差,要求学员分析原因。2.实验室长期对学员开发。对于实验能力弱的学员要有耐心,可以给他们提供二次实验的机会,实验室长期对他们开发,让他们慢慢寻找自信,对于实验后认为实验还存在问题的学员,也可以再次实验发现问题,给予他们平台支持。3.教师实验报告批改。要求学员在实验课后一周内统一交给指导老师,老师在三个工作日内完成实验报告批改,附上说明和问题提示,给出实验报告成绩,将批改后的实验报告发给学员,学员的实验报告或实验中可能还存在不足,这时候学员看到指导老师的评语后就会注意这些问题,认识不足,实验成绩的好坏也是一种鞭策和激励。
总之,实验教学是高等学校培养学生实验能力的主要手段,也是高等教育的重要组成部分,它既是联系理论教学的桥梁,又是培养学生基础实践能力并在科研实践中培养创造性实验能力的有效途径,在培养学生的创新能力方面有着理论教育不可取代的作用[2]。
参考文献
[1]电工电子技术基础实验课教学经验浅谈[J].中国林业教育,2009(6):76-77.
关键词:实验课;学习兴趣;实验过程;教学效率
电子技术基础是中技学校电气、机电类专业学生的一门专业基础课,理论性和实践性都很强,许多知识看不见、摸不着,学生不易理解。从课程开始讲授PN结、二极管特性到三极管放大电路,半导体器件的非线性以及三极管的放大作用与初中物理电学中的基本原理和概念有很大不同,所以,许多学生就已不能理解知识内容,跟不上教学过程,逐渐丧失对电子技术基础课的兴趣和学习欲望,导致教师难教,学生难学,教学效果较差。笔者通过几年的教学摸索,认为加强实验课教学是提高电子技术基础课教学效率的重要途径,从以下几点做了尝试,取得了良好的教学效果。
一、实验课应紧跟课程内容,在边学边做中掌握知识
学校组织教学一般是先讲授一段时间的理论知识后,才开始进行实验课教学,存在实验课滞后的现象,造成部分学生对课程内容不能理解,导致缺乏做实验的动力和兴趣,往往事倍功半,学习效果难达到预期目的。
在学生一开始学习PN结、二极管特性时,就组织学生进行二极管特性的实验课教学,让学生做测量PN结单向导电性和二极管正反向伏安特性实验,验证理论知识的正确性,同时与电阻的伏安特性比较,认识半导体器件的非线性特性。在初中欧姆定律解决一切问题的基础上,建立非线性的概念非常重要,有利于学生兴趣的激发和视野的开阔。
在做三极管输入输出特性实验后,学生对三极管组成的放大电路的理解就会容易很多,通过负反馈对放大电路的性能的影响实验,学生较好地理解了反馈的概念、反馈的方法、反馈对放大电路性能的影响等。总之,通过实验降低了理论知识的难度,教学效果良好。
有些实验课可以安排在课堂上进行,讲解二极管、三极管、晶闸管等器件特性时,拿一些万用表和相应的器件即可,让学生在边学边做中掌握知识。
二、实验课教学中应确定任务目标,确保实验效果
在组织实验课教学过程中,学生往往只注重实验的最终结果和实验数据,而忽略实验的具体过程和理论知识的联系,做完以后印象不深,没有达到实验目的。笔者认为,把一个实验分解成若干个小的任务目标,降低实验的难度,使学生在实验过程中完成一个个目标,体会完成任务的快乐,注重实验细节,与理论知识融合,可以极大地调动学生的学习兴趣,获得良好的学习效果。
设计任务目标时,要具体并且具有可操作性。例如,做二极管特性实验时,可以把实验分成以下几步:首先测量二极管(PN结)的单向导电性,第二步测量二极管的正向伏安特性,最后测量二极管的反向伏安特性,同时在测量时要让学生观察电压变化时电流的变化情况,针对正向导通电压,反向击穿电压等关键点知识做到充分认知,根据测量结果画出二极管的正反向伏安特性曲线,与书上的曲线进行比较,验证理论知识的正确性。
实验过程中要让学生注重实验细节,测量电路的连接,万用表挡位的选择,电压的调节,实验数据的读取,实验结果的分析等。
三、实验过程要求学生自主完成,提高学生动手能力
不论实验的难易,实验过程都要求学生自己独立完成,教师在整个实验教学过程中,不提供实验的具体操作方法和测量步骤,只是适时调控学生实验过程,引导学生实验方向,注意学生操作安全。并不是说实验时只能学生个体完成整个实验,可以几个学生一组共同进行实验操作,要求学生在实验过程中对实验的每个步骤都要亲自操作和测量,提高学生的动手能力。同时,要求学生加强相互之间的配合,在做低频小信号电压放大电路的测试与调整实验时,学生连线不同、调试方法不同,可以引导学生进行讨论、交流,通过不同方法的融合,达到相互提高,从而加深每个学生对实验过程的理解,提高学生的协作意识和能力。
四、实验数据和结果的分析是实验课教学非常重要的步骤
实验课后学生交实验报告,有些学生相互抄袭报告内容,没有对实验数据进行分析,没有分析实验结果与理论知识是否一致,很难达到实验的预期目的。教师在实验课后,抽出一定时间,让每个小组对实验数据进行分析,验证实验结果与理论知识是否一致,小组中有不同意见的学生可以发表他们的不同想法,最后教师对整个实验进行总结,着重对实验结果与理论知识的关系进行分析,把学生的感性认识提高到理论上来。例如,在做负反馈对放大电路性能的影响实验后,对有无负反馈时电路的放大倍数的测量数据、有无负反馈时输出波形的不同与理论知识进行对比,验证所讲理论知识的准确性,可以有效地帮助学生理解负反馈的相关知识。
通过实验课教学时间的调整,实验内容的分解,在实验过程中要求学生自主完成实验,强化对实验数据和结果的分析等手段,较好地提高了学生实验课的学习效率,对提高学生学习电子技术基础课的兴趣和教学效率都有较大助益。
关键词:电子技术基础实验;教学改革;综合实践能力;创新型人才
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)13-0075-02
总理曾批示:大学生是实施创新驱动发展战略和推进大众创业、万众创新的生力军,既要认真扎实学习、掌握更多知识,也要投身创新创业、提高实践能力。高等学校作为培养人才的基地和摇篮,肩负着培养具有实践能力和创新精神的高水平专业人才的重要使命。当前,实践能力和创新能力是衡量高校学生质量的一个重要标志,许多国家都把培养创新型人才摆在战略的高度予以重视,美国、日本、德国等国家的知名高校为培养和提升大学生的实践能力和创新能力,都采取了相应的措施,并取得了良好的效果。中国高校在这方面做出了一些探索,但整体水平较低,尤其是本科教育,在这方面是有所欠缺的。因此,力求把学生培养成具有实践能力和创新能力的高水平人才是我们要解决的一个重要问题。
随着我国高等教育教学改革的不断深入,高校越来越重视应用型人才的培养,实验课程在这个过程中发挥了重要作用。实验教学必须是以培养学生的动手能力和创新能力为目标。创新型人才除了应该具有开拓创新精神和团结协作精神外,还应具有很强的实践操作能力、工程设计能力、综合应用能力、科学研究能力、独立分析问题和解决问题的能力。电子技术基础实验是一门实践性很强的课程,该课程可以使学生掌握基本电子电路的实验研究方法,培养学生在电子技术领域的实际动手能力和理论联系实际的能力,从而提高他们分析问题和解决问题的能力和素质。然而,目前的电子技术基础实验课程的教学过程中存在着一些弊端,使得学生动手能力不强、创新能力不足,这显然不能适应当今社会对应用型、创新型人才的要求。作者结合自己的实际教学情况,对如何通过实践教学改革提高学生的创新创业能力进行了探讨。
一、引起学生的足够重视
增加电子技术基础实验课成绩在整门课程成绩中的比重。基础实验课的成绩占整门课成绩的比重较低,会使学生在思想上不重视实验课,认为只要理论课能过关,这门课基本上就能过关了,于是不重视实验课的课前预习和思考,实验过程不求甚解,不会做或做不下去就抄别的同学的实验数据,最后蒙混过关,实验效果就可想而知了。只有把实验课成绩所占比重提高到一定程度,才能使学生在思想上真正重视起来,从而督促学生认真的完成实验。
二、精心设计实验内容
实验教学内容应分为验证性实验和综合设计性实验两种主要形式,这两种形式由浅入深、由基础到综合、由理论到创新是一个渐进发展的过程,两者都不可缺。
1.重视验证性实验,增加学科前沿知识。验证性实验是整个实验教学最基础的部分,也是和理论教学联系最紧密的部分。如果连最基本的验证性实验都没有很好的完成,所谓创新就会变成不切实际的空谈。学生只有掌握了基本的实验方法,熟悉了基本元器件的识别测量和电子电路连接的基本过程,仪表仪器的使用方法才能在实验中发现问题,产生创新的欲望和智慧的火花,才能完成难度更大的综合设计项目。在教学中要重视验证性实验,同时增加一些代表本学科前沿领域或从科研成果转化而来的实验,使学生能及时了解本学科的最新动态和发展方向。
2.增加综合性、设计性实验。在综合设计性实验中,应注重培养学生综合运用所学知识的能力,使学生受到全面系统的科学研究训练。综合设计性实验需要设计和调试的电路规模较大,涉及的知识点较多。例如设计简单音频功率放大系统、简单的交通信号灯、简单数字频率计等综合设计项目,要求学生综合运用所学的理论知识,在教师的指导和帮助下,独立进行设计与安装调试。学生接受任务后,首先通过查阅大量资料形成自己的设计思想、构思设计总体方案,然后进行基本单元电路设计,选择合适的元器件,计算参数,设计原理图,最后进行安装和调试。实验整个过程中,在教师的指导帮助下,学生自己分析解决实验中出现的问题。综合设计性实验虽有一定的难度,但很受学生喜欢,能使学生从应付实验变转为主动参与实验,不仅提高了学生的动手能力,也充分发挥出了学生的主观能动性和创造性[1]。
3.增加集成电路应用实验。当今社会,集成制造技术得到了飞速的发展。为了体现这一科技发展新水平,并且使学生毕业后能胜任专业岗位要求,在实验的安排上,必须删除一些陈旧、单一,且与实际发展脱节的实验内容,将现代科技成果融合进实验内容中。体现在模拟电子技术实验上,就是要增加集成电路应用实验,减少分立元件电路实验。如在做模拟电子技术实验时,可以将“串联直流稳压电源”、“OTL功率放大器”电路实验等以二极管、三极管分立元件为主组成的实验内容,代之以“集成稳压电路”、“集成功率放大器”等集成电路元件为主的实验内容。通过接触本学科的前沿知识,学生拓宽了视野,有利于其应用能力的提高。
三、提供个性化的学习机会
全面施行开放式教学。开放式教学包括教学内容的开放、实施方法的开放和实验场地的开放。教学内容的开放是指设计课题的多样性,学生可自选课题或自命课题进行设计和实验,有利于培养学生的创新能力和发挥学生的个性与特长。实施方法的开放是指实验中不强求教学进度和实施方法的一致性,而给学生一定的自由度和发展空间,重点考查学生的学习效果,培养学生自主学习的能力。实验场地的开放采用定时定向开放、定时开放和定向开放3种模式。定时定向开放是指为确保基本教学内容的有序实施,由教务部门统一计划定期向有关教学班开放;定时开放是指在计划时间外的空档时间对所有学员进行预约开放;定向开放是指实验室对学有余力的优秀学生开放[2]。实行实验场地的开放充分提高了实验室的利用率,有利于学生科学的安排和支配时间。
1.实验指导改“细”为“粗”。以引导和个别辅导相结合,提出问题,让学生独立思考,在启发中观察和发现问题,鼓励学生提出不同的设想,结合实验进行探讨,引导而不是代替学生解决实验中的各种问题,锻炼学生的开放性思维能力和严谨的科学研究作风。
2.鼓励学生自行设计实验。开设实验专题,鼓励学生根据实验专题查阅资料、确定方案,在此基础上进行电路装配、调试、数据测量和数据处理,最后写出有分析的实验报告,在实验中培养学生探索问题和分析问题的能力[3]。
3.鼓励学生参加课外科技活动。这里结合实际情况,列举我校一项典型的课外科技活动:“大学生创新创业训练计划”。它是教育部第一次在国家层面实施的、直接面向本科生立项的创新训练项目,旨在带动广大学生在本科阶段进行科学研究与发明创造的训练,提高创新能力,本科各年级均可申报。以四川大学为例,2015年我校“大学生创新创业训练计划”立项项目共计约2000项左右,按项目级别来分,其中国家级项目100余项,省级项目200余项,校级重点项目200余项,校级一般项目400余项,校级项目900余项;按项目类别来分,其中创新训练项目1100余项,创业训练项目100余项,创业实践项目10项,科研训练计划项目800余项。所有立项项目涉及的学生人数多达数千人,他们都是来自不同学院不同专业的优秀学生。不仅如此,项目的涉及面也十分广泛,可谓包罗万象,以笔者所在的电子信息学院为例,如“基于2FSK调制的无线携能通信演示系统”,“WIFI智能LED一体化路灯”,“基于DMD的多元探测成像系统的设置”,“‘Myflycycle’――自行车电子手环感应锁”等,都是集多样性和趣味性于一体的典型项目,通过这些项目的训练,相信学生不仅在综合实践能力上会获得提高,更重要的是能够借此激发他们的创新意识和学习兴趣,这对他们将来走向社会是大有裨益的。
四、结语
21世纪是信息技术的时代,电子科学的发展对创新人才的培养提出了更高的要求,也对高校电子技术实验的教学及实验场地软、硬件的建设提出了更高的目标。我们将在现有工作的基础上,通过全方位深层次的教学改革,使电子技术基础实验课回归其应有的地位,在提高学生的综合实践能力和创新能力上发挥更大的作用,使其将来更加适应社会发展的需要,在激烈的竞争大潮中能够成为弄潮儿。
参考文献:
[1]王庆,胡敏.对高职院校电子技术实验教学的几点思考[J].江苏技术师范学院学报,2007,13(2):83-86.
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)10-0216-01
我校自2008年开始招收电信学院本科留学生,自此开始了电子技术基础课程的教学工作。到目前,电信学院有来自肯尼亚、尼日利亚、刚果等国家的留学生近80余人,对其在教学上采用全英文授课方式。电子技术基础是一门重要的专业基础课,电子技术基础实验也是学生在大学教育阶段进入的第一个工程性实践环节,其教学效果直接影响后继专业课程的学习,对学生基本技能,创新能力培养等方面有着不可替代的作用。
1.教学现状
留学生多来自肯尼亚、尼日利亚等非洲国家,他们有自己的母语且从小就学习了英语,但基本不了解中文,因此,英语成为师生间交流互动的唯一工具。课堂上采用全英文教学,由于教师的非英语专业水平,表述是否清晰,学生是否理解和接受,成为课堂上非常重要的环节[1]。因此,留学生教学过程中,教师除了要有扎实的专业知识,还要具备让学生认可和接受的语言表达能力[2]。
电子技术基础课程在教材上使用了英文原版教材,由于其语言地道,老师和学生都容易理解和接受,但英文原版教材在内容讲解上有的地方过于繁琐,根据教学大纲要求对教学内容进行了筛选。课堂上,当讲解比较复杂的电路时,由于分析推导过程较长,学生经常会失去耐心,教师讲得口舌干燥,听课效果却非常不理想。在实验教学方面,学生进入实验室以后, 教师就会担心学生不按操作规程进行实验,怕学生出现危险或损坏元器件与设备,实验中教师忙得团团转,分不开身,学生在实验中学习到的东西很少,更不用说创新了。
2.教学实践
2.1 课堂教学[3]
课堂教学中注重学生互动,听取学生建议,防止语言交流不畅引起理解歧义。每章内容中都结合几个工程实例进行讲解,加深学生印象,使其觉得学之有益。另外在每章结束后还加以巩固练习,大约15个左右选择题,同学依次作答并说明理由,跟踪学生掌握情况。教学中当讲到比较抽象的内容时,如晶体管内部载流子的运动,多子与少子的漂移、扩散和复合等可以通过Flash动画直观的展示其过程[4],不仅加深了学生对微观结构的理解, 又培养了学生的空间想象能力,提高了学生学习兴趣。当讲解比较复杂的电路时,可将EWB和EDA软件应用到课堂教学中来,仿真出结果或波形等,吸引学生注意力并加深电路的理解,防止课堂内容枯燥影响听课效果。如在讲共射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路时,三种电路中都需要推导输出和输入的关系,以及电路参数对输出的影响等,由于推导过程复杂,学生难免会分散注意力,难于理解,这时可以通过仿真软件给出模拟结果,让学生直观的看到过程的变化,从而加深印象。
传统的教学中学生多处于被动的学习过程,他们就像一台存储器一样接受教师讲解的各方面内容,然后按教师讲解的步骤一步步完成任务,没有创新的意识和想法。在电子技术基础课程教学改革过程中,逐步引导学生改革这种教学观念和学习习惯,并重点对学生自主学习能力方面进行了培养。在自主学习过程中,教师起辅助引导作用,学生作为学习主体。通过自主学习能力的培养,使学生能够独立学习,善于思考,有助于创新能力的培养。我们对学生自主学习过程进行了检验,由教师提出任务,学生在教师的指导下,以自身已有的知识和经验来独立完成任务。下面两幅图是两名学生通过自主学习完成任务后给同学们讲解的过程,讲解的内容涉及组合逻辑电路和计数器方面的知识,分别就这部分知识在实际中的应用给出分析。图1中(a)图是其中一名同学讲解用加法器和减法器等组合逻辑电路设计简易计算器的一个应用,图(b)是另一名同学讲解用计数器和数码管显示电路设计一个数字电子钟的一个应用,得到了同学们和教师们一致的好评,也激发了同学们独立思考问题和解决问题的能力以及创新能力的培养。
(a) (b)
图1 学生通过自主学习过程完成的任务
2.2 实验教学
实验教学中,由于实验室设备局限性和有限的学时,无法开出全部的实验内容,且实验中一些大胆的设想在真实的实验过程中无法实现,应用EDA仿真软件就可以实现上述内容模拟,既克服了实验设备的局限性又降低了实验器材的损耗。学生通过仿真软件的使用,将软硬相结合[5],既拓宽了思路又学习到了新方法,还可用于自己设计电路,提高了学生创新思维和创新能力。另外,根据实验内容和仿真平台的使用,还编写了电子技术基础实验英文讲义,以引导学生完成实验并进行拓展。
2.3 开展课外科技活动
学院对于每届的留学生,在校学习一年后,都组织学生按照自己的学习兴趣参照本专业教师的研究方向,选择导师,加入到教师的科研队伍中,发挥他们的特长,阅读一些国外参考文献及资料,了解国外研究现状等。并指导他们参加各种课外创新活动,将“教学――科研――创新”于一主线,培养学生动手能力和创新能力。其中我院的留学生萨尼、阿达姆和卡利德在2013年全国大学生电子设计竞赛中获得辽宁省一等奖的成绩,这与学生平时参与实践活动是分不开的。
关键词:电子技术基础课程; 教学现状; 教学策略; 考核方式
电子技术基础是职业技术学校机电类和电子电工类专业的一门主要专业基础理论课程。它包括模拟电路与数字电路两部分,研究的是各种半导体器件的工作原理、功能及其应用。通过学习和实践,可获得电子方面的知识和基本技能,是一门理论性和实践性都较强的课程。
随着电子技术与电子产业的飞速发展,新器件、新技术、高技术含量的电子产品层出不穷,电子技术的应用越来越广泛,对电子技术的技能要求也越来越高。作为电子技术学科教师,如何适应新的形势,如何引导学生学好理论,练好技术,是我们研究的重要课题。
一、电子技术基础课程的含义及意义
电子技术基础课程由两大部分组成,即模拟电路基础和数字电路基础,是研究各种半导体器件的性能、各种单元电子电路的工作原理、功能及应用的一门专业基础课,同时也是一门实践性、应用性很强的课程。其目的就是使学生通过学习和实践获得电子方面的基础知识和基本技能,提高学生的观察能力、逻辑思维能力及分析问题解决问题的能力,同时提高学生使用相关电子仪器设备的能力和电子组装工艺水平,培养社会上需要的操作型、技能型、实用型人才,由于该课程的理论性和实践性都很强,在整个电子专业的教学中起着重要的作用。
二、电子技术基础课程的教学现状
1.学生基础知识薄弱,接受能力差。目前技术学校的生源大都是物理学习成绩中等偏下,对电学的认识很少,现在他们对理论知识接受能力差,特别是对电子技术基础课有抽象难懂、枯燥无味的感觉,最终导致学生产生厌学的情绪。
2.教材内容重理论,轻实践。教材内容较落后,很多教材都是由大学教材改编而来,理论性太强,就现在的技校生而言,基本上都不能完全理解和接受,容易使学生产生放弃学习该课程的念头;教材内容基本上与实际联系不紧,较少反映近年来电子工业高速发展带来的新知识、新器件、新技术、新工艺,与技工学校培养社会上需要的操作型、技能型、实用型人才的培养目标不相适应。
3.教学模式较为传统,教学方法落后。一些教师习惯在“粉笔+黑板”的教学模式下发挥其聪明才智,教学方法没能跟上时代的步伐,基本采用灌输式,他们不熟悉和不适应新的教学方法和教学手段,课堂教学讲得过多、过细,并且缺乏新意,没有给学生充分的思考空间,无法培养学生分析电路的思维能力,学生自学能力差。
4.评价体系呆板。一直以来,考试内容主要是电子线路的分析计算以及有关名词、术语、概念的记忆;多以成绩来判断学生学习的好坏。学生为了应付考试,把主要精力放在了怎样死记硬背课本和笔记的坏习惯。这样不利于学生对知识的全面掌握,难以反映出学生的真正水平,不能充分体现学生对知识的运用和他们的实践动手能力,不利于教师教学水平的提高,没有充分发挥考试的积极作用。
三、电子技术基础课程的教学策略
1.明确课程定位
课程定位,就是确立课程的性质任务和教学目标。首先,我们要了解教学的主体是学生。目前,由于国家教育形势的影响,我们的教育对象的基础与水平比较低,这一点必须正视,如果不能正确对待这一点,将学生的基础与水平估计过高,无异于拔苗助长;如估计过低,则造成教育的浪费。正确估计学生水平,是课程定位的前提和基础。
其次,要明确教育和培养层次。在当前的社会形势下,特别是用人制度不健全,人才高消费的形势下,我们必须明确:中等职业教育培养的层次是应用型技术人才。既然培养的是应用型技术人才,那么,在理论上就不要作过高的要求,不要紧盯着几个重、难点不放,应以实用、够用为原则。同时要兼顾部分学生的进一步求学深造和进一步发展的需要。培养层次问题,决不能只放在嘴上,停留在纸上,必须落实在教育行动上,这关系到中等职业教育的发展和学校的生存。
课程定位,是教育以人为本的具体体现。若定位不准,学校就会失去学生,失去市场,被市场所淘汰。课程定位一定要实事求是,若定位过高,学生便会缺乏兴趣,容易失去学习动力;若定位过低,贻误学生。
2.合理选择内容
电子技术基础是一门基础学科,理论性较强,内容抽象,单调枯燥,因此我们在教学上应减少数理论证,以掌握概念,突出应用技能的教学重点。在平时的教学内容选择上,应注重将理论知识与工程技术上的应用结合起来。而我们传统的教学模式是:教师讲,学生听;教师写,学生记。教师花费大量的时间用在课堂灌输上,学生没有思考、质疑的时间和空间,也渐渐地失去对学习的兴趣。因此,教师在讲授理论知识的时候,要合理选择教学内容,激发学生的学习兴趣。比如,在讲授二极管的特性曲线时,只单纯介绍曲线的基本含义,而特性曲线有什么实际应用并不介绍,这种从概念到知识的灌输,使学生对课程的学习感到抽象和无用。只有注意了知识与工程应用的密切联系,在介绍曲线的基本概念后,进一步说明二极管特性曲线可由晶体管图示仪来测量获得,利用特性曲线可以观测二极管的主要参数和检测性能的优劣,从而体会特性曲线的作用和应用。再例如,在学习功率放大电路的时候可设计一个声音、图像显示的电路,用示波器显示功率放大电路的输出音乐的波形图像,同时用音箱来播放音乐,当只让一只功放管工作的时候,学生会清楚地看到此时的波形与两只三极管同时工作得到的完整波形的差异,清晰地听到音乐的失真,从而深刻地理解功率放大电路中两只三极管的工作情况。只有这样结合实际,合理删选内容,注重理论结合实际,从工作原理到具体实际应用相结合,让学生更加直观理解,课堂教学才能产生事半功倍的效果。
3.创新教学方法
(1)激发学习兴趣
如何上好《电子技术基础》的第一堂课,对以后的教学相当重要。具有创意的新课导入,可以吸引学生的注意力,诱导他们积极思考,而且激发了学生学习这门课的兴趣。一旦学生对该门学科感兴趣,他们就会兴致勃勃地学习这门课。因此,激发学生学习这门课的兴趣就成为“绪论课”的一个首要任务。首先可结合当代电子产品的精华――电子计算机的研制和生产过程,介绍电子技术的发展概况,让学生体会到电子技术是一门需要不断探索和研究的科学技术,并以惊人的速度在发展。其次,我们可介绍生活里琳琅满目不断出现的电子新产品,如液晶彩色电视机、激光唱盘等,让学生感到我们的生活离不开电子技术,让他们的思想由“要我学”自然过渡到“我要学”。再者,还应介绍电子技术与所学专业的关系,明确电子技术的重要地位,使学生从思想上引起重视。最后,从身边入手,找一些电子小产品,如:日常用稳压器、充电器、收音机等。一开始让学生观察它们的内部结构,从中让他们发现把电阻、电容、电感、二极管、三极管和变压器等元件通过某中联结组合就构成一个实用电路,从而引出学习这门课的目的和任务,让学生形成先入为主的求知欲望。
(2)加强合作交流
学生之间进行合作学习是新课程倡导的三大学习方式之一,现在的教学纲要就要求学生的教学过程生动活泼、形式多样,要使学生改变以往的被动听的局面,进行探究式、合作式的学习,平时在教学时要注意提倡同学之间要有合作精神,相互帮助、相互促进,培养他们的创新思维,尤其是实验课和需要动手操作的课程内容,对学生分组,提供机会让他们相互配合、相互交流,共同完成教学任务,在实践中不断提高自我素质,更重要的是知道合作的力量和精神,这些都会使他们终身受益。在实施“合作学习”策略的教学过程中,突出以小组学习为教学主体,同学之间可自愿找合作者,各组同学在思想和技能上进行交流,有利于学生共同进步,从而提高教学质量。
(3)优化教学手段
社会在发展,知识在更新,在电子技术教学过程中也应体现出不断的发展进步,而教学过程中的现代化信息传播媒体就能很好地体现这一点。信息媒体,具有形象性、直观性的特点,可以有效地调动起学生的兴趣和积极性,使学生更易于接受知识。多媒体如今已大面积地走入课堂,它可以生动、形象、清晰地展示所要讲授的内容,采用多媒体教学,既省时省力,又有利于教师分析。对于电子教学,内容一般比较抽象,学生不易直观地了解,运用多媒体辅助教学,可以为学生提供真实的知识环境和虚拟实验环境,这样可以更加方便、快捷地实现教学任务。相对于传统的教学模式,教师可以从大量的板书中解脱出来,而通过多种多样的资料,自己动手实践,把知识更好地融合起来,从而深化了所学习的内容,学生也不再觉得理论课枯燥。另外,还应加强学生的动手实验能力,使实验教学理论相辅相成,让学生在多种感官的共同作用下,延长对该课堂有效注意时间,提高课堂教学效率。
(4)融入情感教育
缺乏情感的教学是没有生命力的。同其他课程一样,《电子技术基础》也不能用冰冷、生硬的态度开展教学活动。要求师生之间在教与学的过程中加强沟通,创造一个和谐、互动的氛围。教师真诚的情感付出,能引发学生积极的情感反应:而学生主动积极地学习,可以促进教师的教学热情,提高教学质量,把更多的“情”和“爱”注入日常教育教学中。因此,营造和谐的环境,让教师与学生一道,在情感上产生班集体的共振效应,自发做到以班级的荣誉为自己的荣誉、个人的进步也就是班级的进步,这不仅对教学工作能起到积极的促进作用,对学生集体观念和责任感的加强,对于为社会输送德才兼备的专业技术人才,也有着不可忽视的影响。
4.完善考核方式
在以往的工作中,我们主要采取理论为主的考试方式,现在,则采用了理论与实践并重、理论考核与实验考核结合、集中考试与平时成绩评定结合的综合评分方式。通过改革考核内容与方法,结合实验考核,极大地激发了学生参与实验的主动性和积极性,有效增强了学生综合运用所学知识解决问题的能力。一方面,我们对学生实行多角度考核,主要是问题讨论、课外作业、实验创新、期中试卷、期末考试等不同的角度。另一方面,就是重新设计笔试试题,将试题难度分为四档:(1)基本题占40%~50%,反映教学的基本内容和基本要求;(2)中等难度题目占10%~20%,是稍有变化的基本题;(3)难度题目占5%~10%。具有一定的综合性、复杂性和灵活性;(4)实验题目占总成绩的20%。
如今,科学技术突飞猛进,电子技术普遍应用于社会生活的各个领域。电子技术教育要能跟上时展的步伐,不断研究,不断探讨,不断创新,通过优化教学改革,改变传统教学观念,采用创新教学方法,提高课堂教学效果,达到预期的教学目标,才能使电子技术专业课堂教学的质量和效益不断跃上一个新的台阶。
关键词:数字电子技术;研究性教学;工程创新人才
大学是传授高深学问的地方,这种知识不应只是一般的学科知识或确定性知识,而是具有前沿性的创新知识。进入20世纪以后电子技术进入飞速发展时期,电子技术的教学应该通过研究性教学启发带动学生掌握这种先进技术。
哈尔滨工业大学电子学教研室在2011年编写了由高等教育出版社出版的《数字电子技术基础》普通高等教育“十一五”国家规划教材。针对该教材我们开展了数字电子技术研究性教学的探索,注重电子技术实践性,跟踪电子技术的最新发展,经过小班试点,取得了很好的实践效果。
一、研究性教学内容的前沿性
若课程内容的前沿性不足就不能反映科学上的新进展,也会制约学生掌握最新知识和先进方法,不利于培养学生的创新能力。研究性教学可以将前沿科学问题作为教学内容提出,且不像传统课程那样给出明确的结论。这样便于保证课程的前沿性和开放性。前沿性的课程内容既传播新知识和新方法,又能够激发学生的创新动机和创新自我效能感。当学生得知自己正在讨论学术前沿问题时,他们会表现出更大的研究兴趣,投入更多时间和热情,也更加渴望在这样的问题上提出自己的见解,从而激发他们的创新动机。反之,陈旧的课程内容会减弱学生的学习兴趣,拉低自我效能感和创新动机,学生们也会倾向于使用固有思路和方法去解决问题。
当前,电子技术已经进入电子设计自动化时代,电子设计自动化(简称EDA)是现代数字电子技术最前沿的技术。它可以将几片到上千片中小规模集成电路集成到一块芯片如FPGA芯片中,在通信工程、自动控制系统、机电一体化领域有着广泛的应用。它包括FPGA/CPLD开发技术、SOPC(片上可编程系统)及ASIC(专用集成电路)设计。
FPGA技术一个重要特点是技术更新快,从器件、软件到各种参考书籍,层出不穷。例如Altera公司的可编程逻辑芯片,两三年就会推出新一代芯片,在性能上或多或少有所改进。其集成开发环境几乎逐年更新。因此在教学中强调电子设计自动化的重要性,并以此为主线开展教学。通过电子设计自动化(EDA)技术及硬件描述语言HDL简介、可编程逻辑器件结构、Verilog语言及可编程逻辑器件编程软件Quartus II的学习,学生可全面地掌握电子设计自动化的设计方法。Verilog语言学习采取先给出实例,再对实例中出现的语法现象进行说明的书写方式,保证了Verilog语言语法介绍的连续性。实例覆盖了中规模逻辑器件,包括:数据选择器、加法器、显示译码器、触发器、计数器和有限状态机。通过模仿这些实例可以快速地掌握逻辑电路的Verilog程序编写方法。
为了使电子设计自动化教学与国际接轨,首先我们与美国著名半导体公司ALTERA建立了国际联合实验室,调查了美国、加拿大及英国的部分大学的数字电子技术课程的内容及使用的EDA实验系统,这些学校包括美国阿拉巴马大学(University of Alabama)、美国伊利诺州立大学香槟分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)、美国密西根大学(Universityof Michigan-Ann Arbor)、加拿大多伦多大学(University of Toronto)、美国普渡大学(Purdue University)、乔治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)、英国伦敦大学(University of London)、帝国理工学院(Imperial College London)、麦克马斯特大学(McMaster University)美国哥伦比亚大学(Columbia University)等,这些国际大学数字电子技术课程都大量引入电子设计自动化相关的理论及实践课程,所使用的实验系统和我校相同为ALTERA公司的DE2开发平台。这为我们借鉴国际教学模式奠定了基础。
参考国外大学,修改了课程的教学内容,强调电子设计自动化的重要性,通过电子设计自动化(EDA)技术及硬件描述语言HDL简介、可编程逻辑器件、Verilog语言及可编程逻辑器件编程软件Quartus II的学习,学生可全面地掌握电子设计自动化的设计方法。通过国际化联合实验室的平台引入了美国工程类顶尖名校伊利诺伊—香槟分校、普渡大学、密西根大学的教学案例。同时邀请国际同类课程教授及FPGA设计名企资深工程师前来讲学培训,如2011年5月邀请美国明尼苏达大学数字电子技术课程负责人Sobelman教授及学生来访,观摩了本课程的教学,与Sobelman教授就数字电子技术基础课程教学内容及教学方法做了进一步的交流。Sobelman教授说,我们目前的教学内容与他们学校基本一致,使用的实验装置与美国高校基本相同。邀请加拿大多伦多大学电机研究所美国Accelight IC主设计师做了“全新40纳米Stratix IV及Cyclone IV介绍及其应用分析”的讲座。
二、研究性教学过程的实践性