重修班數字電路實(shí)驗教學(xué)改革初探

　目前，數字電路已經(jīng)成為現代電子系統核心和基本電路，掌握數字電路的基本工作特點(diǎn)和行為特征，是現代電子系統的基礎之一。數字電路實(shí)驗則是“數字電路”課程配套的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節，訓練大學(xué)生如何正確使用電子儀器、儀表和設備，掌握基本實(shí)驗技能，提高他們動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，有助于培養大學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、嚴謹的科學(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的工作作風(fēng)。通過(guò)多年的實(shí)驗教學(xué)發(fā)現，如果一味地以普通班的教學(xué)方法來(lái)教重修班，結果很不理想。根據周?chē)露嗄陮?shí)驗教學(xué)經(jīng)驗，結合目前重修班的實(shí)際情況，從以下三個(gè)方面著(zhù)手，對重修班的教學(xué)進(jìn)行了改革，取得了較好的效果。
1 實(shí)驗課程課前教學(xué)改革
重修班的學(xué)生雖然來(lái)自不同的專(zhuān)業(yè)，但他們有共同的特征: 數字電路基礎知識不夠扎實(shí)，電子元件和邏輯電路理解不夠透徹，電路實(shí)驗調試方法不夠清楚，電路裝配和故障解決不夠熟練。如果按普通班的教學(xué)方法，這些學(xué)生至少要經(jīng)過(guò)一次重修才能通過(guò)，部分甚至要多次重修才能通過(guò)。針對以上情況，在教學(xué)經(jīng)驗豐富的老教師帶領(lǐng)下，采取了課前教學(xué)改革，具體措施如下。
1．1 一加工
把教材中必做實(shí)驗單獨抽出，編成實(shí)驗匯編。*，提高實(shí)驗課程教學(xué)質(zhì)量的核心是完善課程體系建設和教學(xué)內容，有效的辦法是確保足夠的實(shí)驗學(xué)時(shí)和實(shí)驗內容，合理增加綜合性、創(chuàng )新性實(shí)驗; 然而，教學(xué)計劃不可能為每門(mén)課程增加學(xué)時(shí)，因此，按照新的教育理念，精選教學(xué)內容成為解決矛盾的出路。因此，在實(shí)驗匯編中針對每個(gè)實(shí)驗，補充基礎知識點(diǎn)和精煉實(shí)驗內容，盡量做到通俗易懂，操作簡(jiǎn)單。這就需要教師把大量的精力投入到實(shí)驗匯編的編寫(xiě)中去，集中大家的智慧，盡量做到資料詳細不累贅，通俗易懂無(wú)歧義，操作簡(jiǎn)單易執行。
1．2 二保障
一是保障預習時(shí)間，每實(shí)驗周一次，并且安排在實(shí)驗上課前一天，按照學(xué)校實(shí)驗室晚上開(kāi)放時(shí)間總共是三節課的時(shí)間，學(xué)生自習兩節課，教師講授和答疑一節課，做到有問(wèn)必答，有惑必解，每學(xué)期堅持，事實(shí)證明，確保預習時(shí)間才可能有預習效果。
二是保障實(shí)驗設備和器材無(wú)損壞，每次預習時(shí)，規范學(xué)生操作，往往有學(xué)生對芯片等電子元件的使用掌握不熟練，容易發(fā)生電源極性接反或管腳連線(xiàn)錯接的情況，導致實(shí)驗芯片的損壞或實(shí)驗的失敗。所以，一定要在教師的指導下，正確使用和檢查實(shí)驗設備和電子元器件，如有問(wèn)題當場(chǎng)送修或更換。
1．3 三固定
“三固定”是指: 固定實(shí)驗預習地點(diǎn)、固定預習時(shí)間、固定人員。由于一般教室位置上無(wú)電腦和實(shí)驗設備，學(xué)生無(wú)法進(jìn)行實(shí)驗，所以就把實(shí)驗預習地點(diǎn)放在實(shí)驗室，而且放在第二天重修班上實(shí)驗課的那個(gè)實(shí)驗室，這樣能促進(jìn)實(shí)驗操作的延續性和熟練性;因為晚上沒(méi)有實(shí)驗課程的教學(xué)，預習時(shí)間就安排在上課前一天晚上，經(jīng)過(guò)一晚的預習和教師的答疑，第二天的實(shí)驗能順利進(jìn)行; 固定人員是指由第二天要上該班實(shí)驗課的實(shí)驗任課教師在實(shí)驗室值班，教師把學(xué)生們集中在一起預習實(shí)驗，寫(xiě)預習報告，動(dòng)手操作，有問(wèn)題現場(chǎng)解答，這既保證了實(shí)驗室的安全，也能促進(jìn)學(xué)生預習效率的提高。
2 實(shí)驗課程課中教學(xué)改革
數字電路實(shí)驗可以分為: 驗證性實(shí)驗，綜合性實(shí)驗，創(chuàng )新性實(shí)驗。通過(guò)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的結合，大學(xué)生能更好地掌握并運用所學(xué)到的理論知識，并提高自身的動(dòng)手能力以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在數字電子技術(shù)課程實(shí)驗教學(xué)改革中，通過(guò)引入綜合性、創(chuàng )新性實(shí)驗，不僅提升了實(shí)驗教學(xué)的質(zhì)量，同時(shí)也提高了學(xué)生知識學(xué)習與應用能力。對于驗證性實(shí)驗，學(xué)生能在規定的時(shí)間內完成，但是后面兩類(lèi)實(shí)驗對重修班學(xué)生來(lái)說(shuō)，雖然實(shí)驗次數少但還是相當地困難，所以進(jìn)行教學(xué)改革時(shí)要重點(diǎn)關(guān)注，為了解決以上困難，采取以下措施。
2．1 一講解
課堂上采取先講解實(shí)驗涉及知識點(diǎn)，然后講實(shí)驗原理，實(shí)驗方法，實(shí)驗步驟以及仿真軟件的使用等，講完后，進(jìn)行課堂小測試，考核掌握知識點(diǎn)的情況，鞏固實(shí)驗知識，然后是學(xué)生提問(wèn)時(shí)間，后是分組討論實(shí)驗方案，等學(xué)生討論結束后確定優(yōu)實(shí)驗方案。
2．2 二操作
，進(jìn)行軟件仿真操作。教師帶領(lǐng)學(xué)生一邊講解演示軟件操作，一邊讓學(xué)生跟著(zhù)教師的步驟執行，否則重修班的學(xué)生容易掉隊，教師對仿真結果的優(yōu)劣進(jìn)行點(diǎn)評，鼓勵大家做好每次仿真實(shí)驗。如馬老師等在實(shí)驗教學(xué)中引入基于虛擬仿真技術(shù)的現代數字電路自動(dòng)設計內容，采用軟件和硬件結合的方式進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)，在培養學(xué)生科學(xué)思維、提高學(xué)生創(chuàng )新能力等方面取得了良好的教學(xué)效果。
第二，實(shí)驗箱實(shí)體操作。根據前面仿真結果，修改實(shí)驗電路，然后進(jìn)行電路裝配與調試，注意講練結合，循序漸進(jìn)的原則，帶著(zhù)學(xué)生一起動(dòng)手做實(shí)驗，實(shí)驗過(guò)程中注意學(xué)生的反應，確保每個(gè)學(xué)生跟著(zhù)教師的思路，逐步前進(jìn)。對于綜合性和創(chuàng )新性實(shí)驗，對重修班學(xué)生進(jìn)行組隊進(jìn)行，并請數字電路課程任課教師來(lái)幫忙指導，通過(guò)近兩年的教學(xué)改革經(jīng)驗，學(xué)生分組人數為3～4 人實(shí)驗效果好，一個(gè)教師指導2～3 個(gè)小組教學(xué)效果好，通過(guò)分組攻關(guān)，加上任課教師指導，幾乎所有小組都能按時(shí)完成實(shí)驗，教學(xué)質(zhì)量得到有效保證。數字電路實(shí)驗加深了學(xué)生對數字電子技術(shù)理論知識的理解，增強了他們分析、設計及調試數字電路和數字系統的能力，激發(fā)了他們的學(xué)習興趣，提高了他們的科學(xué)研究素質(zhì)。
2．3 三調整
一是調整班級學(xué)生人數，經(jīng)過(guò)近兩年的嘗試，遵循教學(xué)資源優(yōu)化配置原則，班級人數為20 人左右教學(xué)效果較好，學(xué)生通過(guò)率高; 注意男、女生盡量平均分配，保證一個(gè)班級有男有女，組隊攻關(guān)創(chuàng )新性實(shí)驗時(shí)效率高，這種調整有利于培養大學(xué)生團隊合作意識。
二是調整實(shí)驗順序，重修班的學(xué)生不需要考慮理論課程進(jìn)度，適當調整實(shí)驗順序，在綜合實(shí)驗和創(chuàng )新性實(shí)驗中插入驗證性實(shí)驗，并且把驗證性實(shí)驗放前面，遵循“易－中－難”的實(shí)驗安排原則，合理安排實(shí)驗課程順序。要讓每個(gè)學(xué)生明白只要跟著(zhù)教師好好學(xué)，通過(guò)自身努力，就能提高通過(guò)率和率。如李老師等在實(shí)驗項目的設置和實(shí)驗內容的選擇上進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，經(jīng)過(guò)對他們學(xué)校光信息專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)踐表明，學(xué)生反映好，滿(mǎn)意度高，取得了良好的效果。
三是調整師生交流方式，在單獨交流和分組交流的基礎上，增加無(wú)記名交流和新媒體交流: 讓學(xué)生以無(wú)記名的方式寫(xiě)下教師需要改進(jìn)的地方，然后放在實(shí)驗室門(mén)口學(xué)生意見(jiàn)箱里，通過(guò)這個(gè)渠道傾聽(tīng)學(xué)生呼聲，改進(jìn)教學(xué)方法，優(yōu)化實(shí)驗內容; 另外通過(guò)QQ、微信等新媒體，和學(xué)生討論實(shí)驗各種問(wèn)題，及時(shí)正確回答學(xué)生問(wèn)題，鼓勵努力學(xué)習，培養學(xué)生的家國情懷，將來(lái)能為祖國的繁榮和人民的福祉貢獻自己的一份力量。
3 實(shí)驗課程課后教學(xué)改革
針對重修班做完實(shí)驗就丟的情況，在實(shí)驗課程結束后從三方面加強了要求。
3．1 實(shí)驗報告
撰寫(xiě)實(shí)驗報告是實(shí)驗的一項基本要求，也是實(shí)驗的重要技能之一。實(shí)驗報告主要考核學(xué)生的報告書(shū)寫(xiě)能力、知識總結能力和數據處理能力。實(shí)驗報告考核標準是: 是否能夠把報告內容書(shū)寫(xiě)準確完整，是否能夠正確處理實(shí)驗數據，是否能夠對電路的分析、設計和調試中出現的問(wèn)題進(jìn)行分析和思考，是否能夠總結實(shí)驗中的經(jīng)驗和教訓。所以，對重修班的學(xué)生不能放松要求，不合格的報告堅決退回，教師可利用實(shí)驗固定預習時(shí)間集中輔導學(xué)生重新撰寫(xiě)，有問(wèn)題就修改，直至合格為止。
3．2 考前復習
到了期末考試，許多課程需要復習，留給實(shí)驗課程的復習時(shí)間并不太多，所以，在平時(shí)要加強實(shí)驗基礎知識的學(xué)習，利用實(shí)驗期末考試前實(shí)驗室開(kāi)放周的時(shí)間，把重修班學(xué)生集中在一起，復習重點(diǎn)知識，重復做過(guò)實(shí)驗，集中講解安全知識、基礎知識、操作規范、芯片測試、結果反饋、答題要領(lǐng)等內容，讓學(xué)生做到心中有數，現場(chǎng)操作規范，沉著(zhù)應試?？记皬土曋腥绨l(fā)現特別困難的學(xué)生，在實(shí)驗室開(kāi)放周可增加單獨指導時(shí)間，讓學(xué)生掌握實(shí)驗基本知識和操作，促進(jìn)理論知識的掌握和應用，爭取順利通過(guò)。
3．3 成績(jì)綜合評價(jià)
把學(xué)生總評成績(jì)定為100 分，主要由平時(shí)成績(jì)占50%( 預習成績(jì)占15%，課堂實(shí)驗成績(jì)占25%，實(shí)驗報告成績(jì)占10%) ，期末考試( 筆試+操作) 成績(jì)占50%組成，另有表現可以加分，直到總評成績(jì)到滿(mǎn)分為止。平時(shí)實(shí)驗成績(jì)是根據學(xué)生課前預習、上課考勤、實(shí)驗報告和預習報告完成情況、實(shí)驗設備及器材使用情況和實(shí)驗任務(wù)完成情況綜合評定，實(shí)驗完成情況包括基礎必做實(shí)驗、選做實(shí)驗完成情況以及實(shí)驗是否有創(chuàng )造性、*性發(fā)揮等評定。
總之，在電路實(shí)驗教學(xué)方面，應隨時(shí)引入新思想、新技術(shù)、新方法，不斷優(yōu)化實(shí)驗教學(xué)內容，創(chuàng )新教學(xué)方法，提高實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量，完善實(shí)驗教學(xué)體系和考核評價(jià)體系，從而更好地培養學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng )新意識。
4 結語(yǔ)
為了提高學(xué)生按期畢業(yè)率，而不降低學(xué)生培養質(zhì)量，在兩屆重修班嘗試了數字電路實(shí)驗教學(xué)改革，經(jīng)過(guò)兩年的嘗試，學(xué)生通過(guò)率較以前有較大提高，學(xué)生掌握了數字電路基礎知識，訓練了科學(xué)思維和動(dòng)手能力，團隊合作意識和創(chuàng )新能力，整體反映較好，教學(xué)效果明顯，教師的積極性也得到了進(jìn)一步提高。
*，每一屆重修班學(xué)生都有不同于其他屆的特征，所以，今后重修班的數字電路實(shí)驗教學(xué)改革還需要繼續下去。