数字电子技术实验教学模式的改革和实践
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摘要：数字电子技术实验作为数字电子技术课程的重要实践性教学环节，具有培养学生数字电子电路的测试、分析、设计以及综合应用能力的作用。作为一门实践应用型课程，教师在数字电子技术实验教学过程中，应该注重运用新颖高效的教学模式，全面提升学生的实验能力和实践素养，综合性提升学生的整体应用能力，为社会输送理论素养和实践素养均衡的高素质人才。
关键词：数字电子技术;实验教学;改革;实践
中图分类号：G642 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2019）16-0108-02
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
数字电子技术是电子、信息类等相关专业的核心基础课之一，也是许多相关专业的必修课。因此，加强该课程的实验教学，培养学生的实践与创新能力，是高校理工科专业教学的重要环节。一直以来，在数字电子技术课程的教学实践中，教师往往过分关注学生的理论素养，忽略了学生的实践认知，这就使得部分学生存在“眼高手低”的现象，口头上能说会道，但一旦涉及实践操作往往无从下手。在社会经济全面快速发展的今天，作为一门实践性课程，在数字电子技术课程的教学实践中，教师应该注重采用新型的教学模式，突出强调学生的实践技能和应用能力的培养，全面优化学生的实践素养，综合性提升学生的整体能力。
1数字电子技术实验教学改革的关键意义
数字电子技术作为一门核心课程和精品课程，是诸多专业的必修课。同时，它也是一种实践性比较强的课程。传统的数字电子技术实验教学，教师割裂了理论与实践的结合，往往先让学生学习理论知识，然后再引导学生进行实践操作。当学生在学习完理论课后，在实验课上直接通过实验台进行验证性操作或者简单设计再通过实验箱搭建电路，这样的操作设计性比较差，很多知识的掌握达不到加强巩固的效果。现阶段社会对于大学生的实践素养和应用能力的关注度普遍提升，在数字电子技术实验教学过程中，若仍然延续这种传统的教学模式，势必会影响和制约着学生整体素养的优化以及实践能力的提升。因此，现阶段数字电子技术实验教学改革势在必行、迫在眉睫。一方面，数字电子技术实验教学的改革，突出学生实践应用能力的培养，同时更加关注学生实验操作环节，能够便于学生及时将所学理论知识运用在实践环节中。同时，也能够帮助学生在实践操作过程中，及时发现自身存在的不足和缺陷，这在很大程度上实现了理论学习与实践能力的同步优化。另一方面，加强数字电子技术实验教学的改革，基于网络技术、信息技术等来创建虚拟实验平台，能够引导学生进行仿真训练，这在很大程度上提升了学生的实践应用能力，确保数字电子技术课程的教学内容紧密联系社会实践。
2数字电子技术实验教学改革的优势
作为一门核心课程，在数字电子技术实验教学过程中，学校以及教师应该结合教学条件以及学校现有实验设备等，制定科学的改革方案，通过信息技术、网络技术、虚拟技术的运用来切实提升数字电子技术实验教学改革的水平。以虚拟技术为例，在数字电子技术实验教学改革过程中，这种关键技术具有明显的优势，具体表现在以下方面：
2.1 有效缓解资金压力，降低维护管理成本
传统的数字电子技术实验教学过分依赖于传统的硬件实验室，若系统开展实验，可能需要较大的资金投入。部分学校可能资金紧张，所以在硬件实验室器材的配备方面存在着天然的劣势，这就使得很多数字电子技术实验很难开展。在数字电子技术实验教学中，教师只能通过演示性的实验来指导学生认知理论，夯实素养，但显然仅仅通过演示性实验，很难提升学生的实践操作能力。同时，传统的硬件实验室在运行维护过程中，可能需要专业人员进行系统化的维护管理，这本身是一项较大的成本开支。基于此，在信息技术全面快速发展的今天，在数字电子技术实验改革的过程中，积极利用虚拟技术来创建虚拟仿真操作平台，让学生在仿真情境中开展数字电子技术课程的学习，不仅能够真正优化学生的实践素养，同时也能够在很大程度上降低维护管理成本。
2.2 依托于综合实验群，实现资源的综合利用
在数字电子技术实验过程中，传统的实验教学往往依托于硬件平台，不仅难以实现信息资源的充分利用，同时也不利于开展多样化的实验，这在很大程度上影响着学生的综合素养。通过虚拟仿真技术的运用，通过信息技术的应用，能够有效提升数字电子技术实验的整体水平，同时也能够实现各类资源的充分应用。数字电子技术实验涉及信号的产生，数字电路的实现，可将虚拟软件平台和EDA实验室及信号与系统实验室等多个实验平台联系起来，共同完成综合性和设计性实验的仿真及操作。
2.3优化师生的关联性，加强师生广泛互动
在数字电子技术实验开展的过程中，传统的实验平台很难提升师生之间的互动。大部分实验是教师进行示范，学生按照教师的指引来按部就班的操作，这不仅影响师生的互动成效，同时也抑制着学生的参与积极性。通过信息技术的科学运用，全面优化数字电子技术实验教学的改革，能够整体优化师生的关联性，能够全面加强师生的广泛互动。一方面，在新型的实验操作平台上，教师可以给予学生随时性的指导和帮助，学生也能够真正锻炼和提升自身的应用能力。另一方面，依托于网络信息技术，师生之间无须面对面进行交流，教师可以实现对学生的远程指导，以此来真正提升学生的实践素养，全面优化学生的理论认知。
2.4突出学生主体性地位，优化学生自主学习能力
传统的数字电子技术实验教学容易受到时空的严格限制，这本身制约着学生主体意识的实现，影响着学生的自主学习能力，很多学生难以结合自身的实践需求来设计实验，也难以在实验过程中充分发挥自身的主观能动性。依托于网络信息技术来实现数字电子技术实验教学改革，能够从根本上突出学生的主体性地位。学生在实验操作环节，不仅可以完成教师交付的任务，同时也能够结合自身的发展需求和實践需要来自行设计实验步骤、实验流程，以此来整体提升他们的自主学习能力，引导学生真正成为数字电子技术课程的主人。 2.5保持与时代发展同步，优化学生的实验精神
在数字电子技术实验教学过程中，受软硬件环境的影响，很多价格高昂的硬件设备难以得到及时的更新和补充，这就使得很多新兴的实验内容难以开展，学生也难以利用实验平台来优化自身的认知。特别是一些陈旧的实验硬件设备，不仅无法完成简单的实验操作，可能连示范性实验都难以为继。依托于信息技术和网络技术来加强对数字电子技术实验教学的改革，能够确保该课程实验教学始终与时代发展同步、与社会需求保持一致。在实验开展的过程中，通过软件的及时更新，通过实验内容的及时补充，通过实验环节的及时优化等，能够引导学生在学校内就接触到最前沿的内容。同时，作为教学工作的主要引导者，教師在数字电子技术实验教学过程中，还可以通过创新教学方法来全面提升学生的创新意识，全面优化学生的探究能力，整体提升学生的开拓进取意识。
3数字电子技术实验教学的改革实践
作为一门非常关键的基础性课程和实践性课程，数字电子技术课程具有较强的时代性。为整体提升学生的实践素养，全面优化学生的实践操作能力，科学培育学生的创新创造能力，教师应该注重数字电子技术实验教学的改革，全面提升改革质量，全面优化改革力度，突出学生的主体性地位，真正为社会培养和输送高素质的应用型人才。
3.1改革教学过程，优化教材内容
在数字电子技术实验教学改革实践中，教师作为实验教学改革的主要推动者，应该积极改革教学过程，全面优化教材内容，为学生精心设计教学内容，全面提升学生的实践素养和应用能力。一方面，教师应该着重改革教学过程。传统的数字电子技术实验教学割裂了教与学之间的关联性，教师先进行授课，等学生接受了理论知识的熏陶和灌输后，再带领学生走进实验室来进行简单化的演示和操作，这无疑在很大程度上制约着学生的整体素养以及学习积极性。基于此，教师可以积极进行教学过程的改革，将理论内容的讲授放在实验平台上进行，以实现一边教学一边实验，以便全面夯实学生的理论素养，科学优化学生的实践操作能力。另一方面，教师应该注重教材内容的选择。依托于实验平台，教师要敢于打破传统的教材体系，全面注重课程内容的整合，实现专题式教育。数字电子技术课的部分内容之间存在着较大的关联性，若教师仍然按照传统的教学提纲逐步进行授课，无疑隔离了课程之间的关联性。基于此，通过积极整合教材内容，通过专题式教育的开展，不仅能够整体提升学生的实践素养，也能够提升教学的系统性。
3.2优化实验教学考核，确定人才培养目标
相比传统课堂教学，实验教学的考核过程难度较大，考核环节可能会显得松散和混乱，尤其是当涉及一些小组合作式的实验或者项目实验时，依托于传统的考核方式，很难精准发现每个学生的优势以及不足，也很难为学生制定精准而个性的培养方案。因此，在数字电子技术实验教学改革过程中，教师应该注重优化实验教学考核体系，落实多元全面的考核标准，更加注重和突出过程性、动态性考核。同时，教师要结合学生的理论素养以及实践认知等，为学生制定个性化成长方案。与此同时，数字电子技术课程是很多相关专业的必修课，在实验教学改革的过程中，必须结合专业人才的培养方案，科学确定人才培养目标，确保每个专业的学生都能够得到相应的成长和提升。不同专业的学生在学习数字电子技术课程时，会出现明显的侧重点，可能理论基础是大同小异的，但实践认知却是明显不同的。为了体现专业上的侧重点，教师应该注重优化自身的素养，加强实验教学改革的探讨，科学设计人才培养方案和目标。
3.3改革实验教学内容，创新实验教学方法
在数字电子技术实验教学改革过程中，教师应该注重全面改革教学内容，积极创新教学方法，通过各种信息技术手段的运用，以及丰富多元的教学方法来提升学生的认知兴趣，培养学生的实践素养。通过已有的虚拟仿真实验平台结合原有的硬件设备进行数字电子技术实验教学，提高了设备的利用率，降低了实验成本，提高了实验授课效果。通过改革实验教学内容，优化验证性实验，加强综合性、设计性和创新性实验，注重学生创新精神和实践能力的培养。教学内容采用虚实结合的授课方式，突出实验多元化、层次化和系统性。具体实验内容由数制和码制、基本门电路的测试、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲的产生与整形、ADC和DAC、半导体存储器和可编程逻辑器件等构成，以此来整体提升学生素养。
4 结论
作为一门关键的核心课程，在数字电子技术实验教学改革过程中，应该充分结合社会发展需求，充分结合专业发展需要，充分依托于信息技术和网络技术等，全面推动实验教学的改革，整体提升学生的理论素养和实践素养。
参考文献：
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【通联编辑：光文玲】
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