时间：2023-02-16 17:10:32
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数字电路实验报告，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：设计性实验教学；课题设计；课题评估
中图分类号：G652 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0008-03
《数字电路实验》是我校电子类专业的一门专业必修课。是继《数字电路》理论课程后单独的一门实验课程。《数字电路实验》是理论教学的补充和延续，通过实验教学可以巩固理论知识，培养实践能力。同时数字电路实验也是《微机原理》、《微机接口技术》等的前端课程，有着很重要的地位。数字逻辑电路技术领域的知识包含理论和实践，这一特点决定了数字电路实验教学必须重视实践能力的培养。如何在数字电路实验教学中注重培养学生的实践能力和创新意识，是实验教学中的重要课题。我们尝试把数字电路实验分成三部分进行：基础实验；单元电路设计实验；综合性设计实验。第一步分的基础实验是和理论课程紧密的结合，实验的设置主要是一些入门级的基本概念，进度跟随理论课程同步进行。第二、第三部分是在第二学期进行。第二部分的单元电路设计是为了进一步加深对数字电路的重要概念的理解和运用。从本质上讲应该是属于验证性的实验。第三部分是数字电路综合设计，在综合设计的题目中，适当的涉及一些传感器，模拟电路等其他课程中的知识，目的是为了提高学生的设计能力。
一、传统实验教学中存在的问题
1.实验内容设置。在传统的重视理论教学，轻视实验教学的影响下，每一次的实验内容仅仅局限于验证理论课上的结论。对于通过实验加深理解理论知识的应用方面有所欠缺。传统的数字电路实验内容中，很少有涉及到模拟电路、传感器等方面的内容的综合性实验。传统验证性不利于培养现时代所需要的有理论知识、有动手能力、有创新意识的人才。
2.实验设备。传统的数字电路实验设备实验教学的手段相对落后，实验内容和实验方式也就受到了限制。实验一般是在面包板或者是类似于面包板的实验箱上进行。学生只要对照书本连线即可完成实验。造成了部分学生在不懂实验原理的情况下，依样画葫芦也同样完成了实验。部分学生在做完实验后还是知其然，不知其所以然，完全处于被动地位。没有起到实验教学应该起到的作用。
3.实验报告和实验评分。合理的成绩评定方法是客观评价教学质量的一个指标。传统的实验考核成绩主要由实验报告和期末考试决定。但由于传统的实验内容和实验方式的限制，依靠实验报告和期末考试的评分方式无法全面评价学生是否掌握了实验原理、技巧、以及实验过程中的表现，有失公正、全面的评分原则。
二、设计性实验教学必要性
验证性实验是加深对理论知识的理解，仅仅是验证性的基础实验不利于提高学生的综合素质，不能适应后继课程和当前的经济时代对人才培养的迫切需求。设计性实验则要求学生在掌握牢固的基础知识后，运用一种或多种方法完成教师给定的实验。教育部在《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》明确指出：“设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件由学生自行设计实验方案并加以完成的实验”。设计性实验在实施的过程中，很明显的产生了以下几个特点：
1.发挥了学生实验积极性。在数字电路的设计实验中，实验教师只是给定了实验的课题，考虑到学生个体的差异，教师根据课题的实际情况，对部分设计性实验课题给出了原理性框图。设计实验并不规定实现课题的方法和手段，学生可以在教师的指导下，自主选择实现实验器材、方法和手段。学生必须自己查阅资料，规划实验过程和方案，设计实验电路，主动询问教师。学生在实验的过程中处于主动的学习状态。例如课题：晶体管图示仪用的三角波锯齿波发生器设计。该题可以用常规的模拟电路实现，也可以用数字器件加上部分模拟器件设计出性能更稳定的电路。学生在接受设计课题后，首先是要查找资料，了解图示仪工作原理，查找三角波锯齿波发生器各种设计方法。充分调动了学生实验的积极性。
2.在实验方法上的多样性。设计性实验的课题是明确的，但是并不规定实现课题的方法。不同的学生有不同的思维方式。当多个实验小组在选择了同一个实验课题时，各个实验小组会有不同的实验方法。在设计性实验的过程中，充分的发挥了人的创造性思维，也就是最大限度地调动了积极性。例如：在实现图示仪中用的锯齿波三角波发生器电路设计时，可以采用555电路作为CLK信号，对数字电路的计数器进行计数，通过运放产生锯齿波和三角波的设计方案。但是也有同学用555电路作为振荡器，使用三极管对555波形输出进行积分，从而直接产生三角波锯齿波的实验方案。
关键词：数字电子技术实验；综合素质；教学
作者简介：张大平（1965-），男，广西合浦人，钦州学院物理与材料科学学院，副教授。（广西钦州535000）
基金项目：本文系新世纪广西高等教育教学改革工程项目（项目编号：2009C089）的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）06-0104-02
努力提高大学生的综合素质是高等院校办学的根本目标，也是检验高等院校办学水平的根本标准。大学生的综合素质包括思想道德素质、文化素质、心理素质、人文素质、身体素质、专业素质和创新素质7个方面[1]。“数字电子技术”是高等院校自动化、电气、电子、通信、计算机等专业必修的一门专业基础课。为了使学生进一步掌握数字电子技术方面的基本理论、基本知识，掌握数字电路设计的基本技能，笔者所在学校开设了“数字电子技术实验”课程，让学生受到系统的实验技能训练，掌握科学实验的基本知识、方法和技能，培养学生敏锐的观察力、严谨的科学思维能力和创新能力，同时也培养学生理论联系实际，分析和解决科学实践问题的能力。怎样利用实验课程的教学培养提高学生的综合素质，是我们一直努力探索的问题，这同样也是同行们关心和探究的热点问题。
一、利用实验制度，培养学生良好的思想道德品质
21世纪的教育，不仅要使学生有知识，会做事，更重要的是会做人。我们要把学生培养成有社会责任感和事业心的人，有科学文化知识和开拓能力的人，有志有为德才兼备的人。高校要紧跟时代步伐，积极吸取和借鉴社会的先进经验，深刻理解和运用科学技术的特点、作用，使思想道德教育和科技能力教育紧密结合起来，为大学生思想的进一步成长和科学文化知识的继续积累营造良好的氛围。在数字电子技术实验教学中，首先，教师要严格要求学生遵守实验室的有关规章制度，正确使用实验仪器仪表，爱护公共财物，使学生养成遵守纪律、爱惜他人财物的良好品质。其次，严格要求学生的实验报告要真实地根据该实验现象和实验结果撰写而成，而不是捏造或抄袭他人的实验数据，使学生养成不空想、重实际、一丝不苟的实验态度和科学的实验作风以及诚实的良好品格。另外，实验是学生做实验而不是教师做实验，因此，教师要调动学生的积极性和学习兴趣，让学生自己主动根据实验的任务目标完成实验项目，并且认真按实验步骤进行实验，容不得半点马虎，否则可能造成实验结果有较大误差，甚至得到错误的实验现象。这样可培养学生严肃认真的工作作风和严谨的科学态度，使之养成不论学习还是干什么事都认真对待的好习惯和主动做事的良好品格。
二、利用实验预习，培养学生的自学能力
认真预习是做好实验的关键。预习的好坏，不仅关系到实验能否顺利进行，而且直接影响实验效果。因此，实验前要求学生必须参照实验指导书，对实验目的、原理和内容有较为清楚的认识，做到认真复习有关实验的基本原理，掌握有关器件的使用方法，熟悉实验电路，拟出实验方法和步骤，设计实验表格，对如何着手实验做到心中有数，并用电子仿真软件Multisim对所预习的实验内容进行验证，以保证所预习设计的内容正确，这样做不但可拓宽设计思路，也可大大节省实际上在实验室操作的时间和排错的时间，提高实验效率，而且大大提高学生查找、收集、整理相关文献资料的能力，极大地培养提高了学生的自学能力。
三、利用基础性实验，培养学生的专业文化素质
“数字电子技术”是一门实践性很强的课程，为使学生建立起正确的数字电路的概念，明确逻辑和电路之间的关系，基础实验是必不可少的环节。其目的是教会学生常用电子仪器的使用方法、电子电路的测试方法、集成逻辑电路的应用、基本实验技能，并加深对理论知识的理解，强调动手能力和基本概念。基础实验内容以中小规模集成电路为载体，强调与课堂讲授相辅相成、相互补充[2]。比如，通过用异或门、与或非门、译码器、数据选择器分别和与非门一起实现全加器的实验，使学生熟悉各种中规模集成数字电路的逻辑功能及其应用，系统掌握了组合逻辑电路的基本理论和设计方法。因此，教师必须根据教学大纲，严格抓好基础性实验的教学，使学生能够掌握数字逻辑电路的基本原理、基本电路，能够系统地掌握数字逻辑电路的分析、设计及应用方法，以达到课程的教学目标，培养提高学生牢固的专业基础知识和基本技能。
四、利用设计性实验，培养学生的创新能力
设计性实验是提升学生实际动手能力的实验。一般的做法是先给出实际问题（设计任务）和主要集成芯片，然后学生根据所学组合逻辑电路的设计步骤，根据实际问题要求列出真值表，写出表达式，画出逻辑电路图，通过选件，连接电路调试完成设计任务，写出完整的实验报告。通过这样的实验训练了学生分析和设计电路的能力，培养学生的创新意识[3]。为了激励和调动学生的学习积极性，培养学生知识运用能力、实验设计能力、创新能力、独立分析思考问题和解决问题的能力，我们在数字电子技术实验教学中增加了设计性实验的比例，或者在验证性实验中增加设计的内容，让学生尽可能多地受到训练。比如，在验证了数据选择器74LS153的逻辑功能后，让学生用它来实现全加器的功能；在验证了译码器74LS138的逻辑功能后，让学生用它来实现全加器的功能[4]。又如让学生验证了计数器CC40192的逻辑功能后，让学生用它来实现7进制、12进制等N进制计数器[5]。
另外，教师给出实验任务时，注意强调各种设计方案的实现与创造性思维的发挥，鼓励创新与突破，同时要使学生尽可能多地了解数字电子技术领域的新概念、新技术和新方法；尽可能多地接受与“数字电子技术”相关的工程实践训练，启发学生的创新意识、培养学生的实践能力。
五、利用排除故障，培养学生分析、解决实际问题的能力
在数字电子技术实验教学中，实验过程完全不出现故障是不现实的，也是不正常的。数字电子技术实验大多数实验项目是在实验箱上完成，而每块集成芯片和少量元件都是插在管脚座上，每个实验线路就是通过导线把芯片与芯片或芯片与元件连接而成，因此，接线错误是数字电子技术实验中最为常见的故障，其包括漏线、错线、断线和线路接触不良等。当学生实验出现电路故障时，指导教师应注意启发学生思维，充分发挥学生的主动性，给予必要的指点和提示，经过学生自己思考，弄清楚前因后果后自己动手纠正，这样有利于增强学生发现问题、解决实际问题的能力。
另外，在实验的过程中教师可人为设置故障，让学生根据故障现象，先根据实验原理、电路的组成，分析产生故障现象的原因和可能出现故障的部位，然后让学生动手排除故障，这样做极大地调动了学生的兴趣，激励学生探索问题的精神，很好地培养了他们的主动性及动手能力。
六、利用共同完成实验项目，培养学生的团队合作精神
由于客观原因，有相当多的实验项目是要求两人合作、共同完成的。原则、感情与共同的利益和目标，是维系一个团队的纽带；有团队精神，才能产生发展和创新的力量。两人要共同完成某一实验项目，有了一个共同的目标，那就要团结一致，互相帮助，互相照顾，互相配合，为完成这一目标而共同努力。但要完成这个实验项目必须做许多工作：设计电路、选择元器件、连接电路、读取数据、记录数据、分析数据等。这就要求团队成员合理分工，如果不能合理分工，就不能在规定的时间内顺利完成实验项目，这就促使学生有合作也要有分工，形成团队合作精神。如果在实验中有一位在完成任务的过程中遇到了技术上的难题，只会自己冥思苦想乱翻书，却不屑于向坐在旁边的高手请教；而这位高手此时不是把他当做共荣共辱的合作伙伴，而是坐在旁边等着看笑话，那么他们共同承担的实验项目又怎么能按时完成？
另外，要求学生抓住实验这个机会锻炼表达能力，积极表达自己对实验现象和实验结果的看法和意见，并掌握与人交流和沟通的艺术，培养自己良好的与人相处的心态，这也是培养团队精神的需要。
七、利用撰写实验报告，培养学生的写作能力
实验报告是培养学生总结能力、分析思维能力和写作能力的有效手段，也是一项重要的基本功训练，它能很好地巩固实验成果，加深对基本理论的认识和理解，从而进一步扩大知识面。我们要求学生每做一个实验，在课后都要撰写一份实验报告，主体内容包括：实验目的、实验原理、实验环境、实验步骤、实验数据记录与处理、实验结论、实验体会与建议等。要求学生撰写实验报告的目的就是让学生理解每次实验，不是实验做完就结束了，而是通过撰写实验报告总结自己在实验中遇到的问题，并理解透彻，使以后遇到相似问题知道如何处理，真正提高自己分析、处理问题的能力。实验报告要求文字通顺，字迹端正，符号标准，图表规范，内容清楚，讨论深入，结论简明，行文排版要符合规范要求，这样可提高学生的科技写作能力、方案表达能力。
当然，培养提高学生的综合素质并不是通过某一个实验或者某一门实验课程就能全面达到的，而是通过一个个实验、一门门课程，一点一滴的积累和培养而提高的。因此，我们必须严格要求学生做好每一个实验，学好每一门课程，一步一个脚印地在实践中不断培养自己各方面的能力，努力提高自己的综合素质，争取把自己培养成为对社会有用的人才。
参考文献：
[1]文迤.提高与培养大学生综合素质[J].北方文学(下半月),2010,(3):78.
[2]陈荣.对独立学院《数字电子技术》实验教学的探索[J].湖北广播电视大学学报,2010,(10):146.
[3]刘银萍,王晗.数字电子技术实验课程的改革与探索[J].实验科学与技术,2010,(5):105-107.
1.电子技术课程设计的重点与要求
本课程的重点是电路设计，内容侧重综合应用所学知识，设计制作较为复杂的功能电路或小型电子系统。一般给出实验任务和设计要求，通过电路方案设计、电路设计、电路安装调试和指标测试、撰写实验报告等过程，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力，提高电路设计水平和实验技能。在实践中着重培养学生系统设计的综合分析问题和解决问题的能力，培养学生创新实践的能力。电子技术课程设计一般要求学生根据题目要求，通过查阅资料、调查研究等，独立完成方案设计、元器件选择、电路设计、仿真分析、电路的安装调试及指标测试，并独立写出严谨的、文理通顺的实验报告。
具体地说，学生通过课程设计教学实践，应达到以下基本要求：建立电子系统的概念，综合运用电子技术课程中所学习到的理论知识完成一个电子系统的设计；掌握电子系统设计的基本方法，了解电子系统设计中的关键技术；进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用器件的原则；掌握查阅有关资料和使用器件手册的基本方法；掌握用电子设计自动化软件设计与仿真电路系统的基本方法；进一步熟悉电子仪器的正确使用方法；学会撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
2.电子技术课程设计的教学过程
电子技术课程设计是在教师指导下，学生独立完成课题，达到对学生理论与实践相结合的综合性训练，要求本课程设计涵盖模拟电路知识和数字电路知识，因此课程设计的选题要求包含数字电子技术和模拟电子技术。教学环节可以分为以下四个部分。
2.1课堂讲授。
课程设计开始前，需要确定指导老师。由指导老师通过两学时的教学，明确课程设计的要求，主要内容包括课程介绍、教学安排、成绩评定方法等。在课堂教学环节中，指导老师介绍课题的基本情况与要求，要求学生从多个课题中选择一个。
2.2设计与调试环节。
2.2.1前期准备、方案及电路设计。
前期准备包括选择题目、查找资料、确定方案、电路设计、电路仿真等。在确定方案时要求学生认真阅读教材，根据技术指标，进行方案分析、论证和计算，独立完成设计。设计工作内容如下：题目分析、系统结构设计、具体电路设计。学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证与选择，确定总体方案。此后是对方案中单元电路进行选择和设计计算，称为预设计阶段，包括元器件的选用和电路参数的计算。最后画出总体电路图（原理图和布线图），此阶段约占课程设计总学时的30％。
2.2.2在实验室进行电路安装、调试，指标测试等。
在安装与调试这个阶段，要求学生运用所学的知识进行安装和调试，达到任务书的各项技术指标。预设计经指导教师审查通过后，学生即可购买所需元器件等材料，并在实验箱上或试验板上组装电路。运用测试仪表调试电路、排除电路故障、调整元器件、修改电路（并制作相应电路板），使之达到设计指标要求。此阶段往往是课程设计的重点与难点，所需时间约占总学时的50％。
2.3撰写总结报告，总结交流与讨论。
撰写课程设计的总结报告是对学生写科学论文和科研总结报告能力的训练。学生写报告，不仅要对设计、组装、调试的内容进行全面总结，而且要把实践内容上升到理论高度。总结报告应包括以下方面：系统任务与分析、方案选择与可行性论证、单元电路的设计、参数计算及元器件选择、元件清单和参考资料目录。除此之外，还应对以下几部分进行说明：设计进程记录，设计方案说明、比较，实际电路图，功能与指标测试结果，存在的问题及改进意见，等等。总结报告具体内容如下：课题名称、内容摘要、设计内容及要求、比较和选择设计的系统方案、画出系统框图、单元电路设计、参数计算和器件选择。画出完整的电路图，并说明电路的工作原理。组装调试的内容，包括使用的主要仪器和仪表；调试电路的方法和技巧；测试的数据和波形并与计算结果比较分析；调试中出现的故障、原因及排除方法。总结设计电路的特点和方案的优缺点，指出课题的核心及实用价值，列出系统需要的元器件清单，列出参考文献，收获、体会，并对本次设计提出建议。
2.4成绩评定。
课程的实践性不仅体现实际操作能力，而且体现独立完成设计和分析的能力。因此，课程设计的考核分为以下部分：设计方案的正确性与合理性。设计成品：观察实验现象，是否达到技术要求。（安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力）实验报告：实验报告应具有设计题目、技术指标、实现方案、测试数据、出现的问题与解决方法、收获体会等。课程设计答辩：考查学生实际掌握的能力和表达能力，设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神及创新精神，等等。
3.电子技术课程设计的步骤
在“电子技术基础”理论课程教学中，通常只介绍单元电路的设计。然而，一个实用的电子电路通常是由若干个单元电路组成的。通常将规模较小、功能单一的电子电路称为单元电路。因此，一个电子系统的设计不仅包括单元电路的设计，还包括总体电路的系统设计（总体电路由哪些单元电路构成，以及单元电路之间如何连接，等等）。随着微电子技术的发展，各种通用和专用的模拟和数字集成电路大量涌现，电子系统的设计除了单元电路的设计外，还包括集成电路的合理选用。电子电路的系统设计越来越重要，不过从教学训练角度出发，课程设计仍应保留一定的单元电路内容。电子系统分为模拟型、数字型及两者兼而有之的混合型三种。虽然模拟电路和数字电路设计的方法有所不同（尤其单元电路的设计），但总体电路的设计步骤是基本相同的。电子电路的一般设计方法与步骤包括：总体方案的设计与方案论证、单元电路的设计、单元电路间的连接方法、绘制总体电路草图、关键电路试验、EDA仿真、绘制正式的总体电路图等。
关键词：数字电路 CDIO 项目驱动 应用型人才 探索
中图分类号：G642.0 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.130
1 独立学院《数字电路》课程教学的现状
《数字电路》作为工科的专业基础课，是学习其它专业课程的重要基础，它是一门发展非常快的学科，其理论性和实践性都非常强。在全国高等教育已经全面开始培养应用型人才的今天，对学生的动手实践能力和综合分析能力有了很高的要求。数字电路作为较具有锻炼人的实践能力和综合分析能力的课程，应以此为契机，进行教学改革 ，从而为学生的实践能力打下基础。
传统的教学模式，普遍存在着应试教育的思想，学生们十分重视理论考试的成绩，这是决定他们能否得到奖学金或者更好的名次。实验教学传统的老一套按照教学的进程安排一下验证性的实验，实验的器材以中小规模集成电路为主，而且实验之间没有任何的衔接。那么，这样理论知识就仅仅存于书本的表面，而没有付诸于应用实践中去，在教学改革中就多从这些方面出发。
2 理论教学改革的探索
2.1 引入CDIO工程教育理念
传统教学理念很大程度上教学和实际之间是相互脱离的，在这种理念下培养的学生大多数是知识理论型，学生毕业后其所学的知识一下很难和社会需求相适应。CDIO工程教育模式[1，2]是近年来国际工程教育改革的最新成果。自2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究组织，经过四年的探索研究，创立了 CDIO 工程教育理念，并成立了以 CDIO命名的国际合作组织。CDIO 代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程的理论、技术与经验，其教学框架体现了创新的教育思想。
2.2 项目驱动式教学模式，使知识体系环环相扣
课程教学不仅是让学生掌握课程所涉及的知识，更重要的是让他们在学习实践中得到能力培养和提升。项目驱动式教学法是一种新型的教学模式，它起源于美国，是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，每一个项目教学模块依据实际生产对这一模块的能力要求确定具体的能力目标，再把这一能力目标分解，制定出具体可实施的教学进程[3]。
《数字电路》课程理论较多，采用“数字抢答器”项目驱动式教学，将其分为三个层次，完整地把《数字电路》课程的知识体系完整串联起来：第①层次：利用门电路和时序逻辑器件实现8人抢答，优先抢答者用LED指示灯来指示，这需要运用组合逻辑电路设计和触发器；第②层次：增加数码管显示，优先抢答者用数码管显示，这需要运用编码器、译码器、时序逻辑电路；第③层次：附加抢答时限和报警功能，这需要计数器、时基电路，脉冲产生与整形电路；这样随着课程的不断推进，知识点逐渐展开，最后使整个知识体系脉络完整展现。
3 实践教学改革的措施与实践
3.1 “虚”“实”结合，丰富实验教学手段
目前，《数字电路》的实验课程主要开设是传统验证性实验，学生利用教师给定的实验内容和实验器材（中小规模器件）在实验箱上搭建，记录结果，实验基本完成，固然，验证性实验对学生加深对知识的掌握有好处，但是也消磨了学生对于实验的激情和兴趣。在传统的实验教学中引入虚拟的仿真软件Multism，老师给定实验教学内容，鼓励学生自行设计，给学生一个宽松的氛围，让学生思维活跃、甚至异想天开、允许失败，但是得在失败中寻找出原因，得出正确的方法。这样学生在实验实践教学的过程可以先用仿真软件对自己的方案上进行设计、仿真、验证，然后根据自己的设计方案，在实验平台上搭建实验电路，这样一来就丰富了实验教学手段，同时也激发了学生学习的兴趣。
3.2 渐近推进式实验教学，增加综合性设计性实验
学生的实验实践能力一般分为：基础性实验阶段、综合性实验阶段、设计性实验阶段、创新性实验阶段。在学生的实验教学设计上，我们应该拓展思路，设立一个多层次的实验实践教学内容，渐进式地推进实验教学，增加综合性设计性实验的比例。所谓的综合性设计性实验阶段，就是建立在验证性实验基础上，综合运用所学的知识，查阅资料文献，积极参与到实验过程中，在实验过程中发现问题，解决问题。我们在项目驱动式教学过程中的“数字抢答器”项目就是一个较好的综合性设计性题目，学生根据教学的进度，一步步推进，其中第①、②层次就是很好的设计性实验，第③层次就是一个很好的综合性设计性实验，学生在实验实践的过程中实现了“做中学”、“做中悟”，经过教学实践证明极大提高了学生学习的积极性和创造性。
3.3 课外兴趣小组深层次开发，促进创新开放性实验室建设
学生在经历了综合设计性实验阶段后，一部分同学进入到深层次的阶段——创新设计性实验阶段。学生可以自行组队或者采用合作的形式来共同完成[4]，在指导教师引导进行实验目标的确立、实验方案的选择、实验方法及其过程设计与实现、实验现象的观测与记录、实验结果的分析，最后以作品和论文的形式完成。
在这个实施过程中，就有几个非常关键的问题需要注意：①师资队伍建设：需要打造一支具有严谨治学态度、高度负责、优秀专业素养、丰富的实践经验的理论或者实验教师；②教材建设：设计性的实验教材编写应该引进新知识、新技术、新方法、新器件，尽可能与实际的工程应用距离；③实验场地和设备建设：创新设计性实验是学生在课外完成，需要一个24小时开放的场地，除了常规的实验仪器之外，还需要一些新型的测量测试的高端仪器仪表。
经教学实践证明，在我院开展的创新设计实验阶段，近年来取得了可喜的成绩，从07年到至今，在大学生大学电子设计竞赛中取得全国一等奖一项，省级三等奖以上奖项十余项。
4 科学合理的考核机制
《数字电路》其本身就要求理论和实践并重，成绩不能单纯来源于理论笔试，而应该侧重于对学生知识理解掌握情况、学生的实验实践能力、创新能力。故此，考核应是多方面能力的综合测评：①笔试：以试卷为载体，主要考查学生对于基本理论知识点的掌握和应用；②实践实验能力：单独开设实验考试环节；③综合设计能力：主要在综合设计性实验环节中对其设计的思想、设计的方案、实验实施的方法及其最后实验报告的书写进行综合全面考核；④研究创新能力：主要通过课程设计考核，通过设计的思想、报告的书写、团队的答辩。以上四种考核考察方式，根据各个专业的要求，分配不同的权值进行科学合理的综合能力考核。
5 结束语
教学工作是一个常做常新的工作，要求我们要适应社会发展的需求，通过改变教学理念，构建合理科学的理论教学和实践教学相结合的教习体系结构，以及考核方式，激发学生作为主体的学习兴趣，提高学生动手实践能力，培养了学生的创新意识和创新能力，增强工程实践意识，更好契合当前社会应用型人才培养思想。
参考文献：
[1]陶勇芳，商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究，2006，（11）.
[2]张慧平，戴波，刘娜等.基于CDIO教育理念的自动化课程的改革与实践[J].电气电子教学学报，2009，（31）.
[3]程书伟，张丹，程晓旭.基于“项目驱动法”的数字电路课程教学的探索与实践[J].电脑学习，2010，（3）.
关键词：教学改革 实践教学 VHDL语言
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（a）-0117-02
VHDL语言[1-2]（VHDL，VHSIC （Very High Speed Integrated Circuit）Hardware Description Language）是一种标准的数字系统硬件电路设计语言，于1983年由美国国防部（DOD） 为实现其高速集成电路计划发起创建的一种高速集成电路硬件描述语言，其目的是为了给数字电路的描述与模拟提供一个基本的标准。VHDL语言在1985年完成第一版，1987年成为IEEE标准（IEEE STD1076-1987），1993年增修为（IEEE STD1076-1993）标准。VHDL语言为高级硬件行为描述型语言，为所有可编程逻辑器件厂商（如Xilinx和Altera公司等）所支持，已成为电路设计人员和电子设计工程师必须掌握的工具语言。硬件逻辑设计技术[3]是电子信息类专业的重要专业课，该课程包括课堂理论教学和实验两个模块，其特点是软硬件结合，该课程的综合知识面宽及工程实践性强。电子信息类专业的学生掌握硬件逻辑设计能力无论是对学生完成毕业设计或工程创新，还是促进学生就业都有重要意义。因此，硬件逻辑设计的实践性教学在电子信息类专业实践教学中的地位日益显著，如何开设好VHDL语言及硬件逻辑设计是当前硬件设计语言课程中的一个非常重要的问题[4-6]。
1 教学目标
《VHDL语言及数字逻辑设计》课程属电子信息类专业技术类选修课，是将控制，仿真与芯片设计相结合的一门硬件设计语言。通过本课程的学习，使学生通过对VHDL语言及EDA技术的学习和实践训练，获得现代硬件数字逻辑设计的软件化设计方法，了解并初步掌握数字系统硬件电路设计领域的最新技术；通过有针对性、分层次、分阶段地实施实践教学，激发并调动学生创造性思维能力，强化学生的实践动手能力和创新能力，为学生在硬件逻辑设计领域的进一步深入探索和进行创新奠定工程基础，以及应用VHDL及EDA工具开发设计数字系统的基本方法及技术，为学生完成毕业设计及将来的工作等打下扎实的基础。
另外，本课程的教学难点是，一方面要把握学生的数字电路基础水平；另一方面要高度概括VHDL语言的专业课内容，深入浅出，还要照顾到彼此之间的联系，尤其是面向应用。因此，首先讲清楚确知学习VHDL语言的意义和FPGA的工作原理，并进一步讲清VHDL语言的基本结构和以及VHDL语言中主要描述语句的特点和用途，并设计一些基本逻辑电路实例，目的在于让学生熟悉VHDL语言的整个过程，能运用VHDL语言编程及进行仿真，并掌握其中的关键技术。这样便于学生进一步学习和理解VHDL语言的应用，增强学生在工作中的竞争能力，达到可以用VHDL语言设计数字逻辑电路和数字应用系统，并在CPLD/FPGA可编程逻辑器件上实现自己的设计。
2 教学内容
VHDL语言如今已经广泛被应用到FPGA/CPLD和ASIC中的设计。VHDL语言具有很强的电路描述和建模能力，能从多个层次对数字系统进行建模和描述，从而大大简化了硬件逻辑设计任务，提高了硬件设计效率和可靠性。而且VHDL语言具有与具体硬件电路无关和与硬件设计平台无关的特性，并具有良好的电路行为描述的能力，在语言易读性和层次化结构化设计方面表现了强大生命力和应用潜力。因此，我们选择VHDL语言作为这门课的课堂教学内容。
《VHDL语言及硬件逻辑电路设计》课程内容的主要教学思路是，以VHDL硬件描述语言为硬件设计表达手段，以Xilinx公司的ISE软件为硬件设计开发工具，并以FPGA/CPLD可编程逻辑器件开发系统为教学实践平台，来实现学生对数字电路系统的开发设计，培养学生自顶而下的层次化设计思想，提高学生应用实践创新能力。
在教学内容上，删去了一些FPGA/CPLD可编程器件结构内容的过多讲解，重点讲解VHDL语言内容，并利用有限的课时补充了硬件逻辑电路设计方面的一些最新进展，以利于学生开阔视野和提高学习兴趣；针对VHDL语言语法丰富的特点，增加了大量课堂实例，并结合应用对VHDL语言中关键要点进行详细说明，便于学生理解和掌握VHDL课程内容；在开发软件方面以Xilinx公司的ISE软件作为平台，并针对硬件仿真，重点是让学生学会并熟练掌握用ISE软件进行数字系统仿真的基本过程和操作；在实践训练方面，精心设计了课堂练习/课后习题和配套实验，提高学生实践动手能力，从而达到良好的教学效果。
3 多层次式教学模式
《VHDL语言及硬件逻辑电路设计》课程是一门工程实践性很强的课程，我们提出以实践训练为主，边学边练的硬件逻辑设计教学模式，重点加大对学生实践能力、解决实际问题能力及团体合作精神等综合素质的培养，使“数字逻辑电路设计实践教学”在本科培养中发挥更重要的作用。在教学过程中，提出多层次的实践教学模式，通过大量的多层次实例教学让学生主动建构知识、增长技能、发展能力。
我们将《VHDL语言及硬件逻辑电路设计》课程的实践教学分为三个层次。
第一层次是课堂实验教学，这一阶段主要培养的是学生的主动学习能力，通过课堂实验练习使学生掌握和熟练使用开发工具，具备基本的硬件编程能力。课堂实验教学是针对教师在讲授理论内容后，对应设计相应知识内容的实验项目，并编写课堂实验指导书。在理论课部分内容方面，首先讲解VHDL语言的基本单元，如VHDL语言设计的基本单元、构成、子结构描述（元件说明，元件安装）等，在VHDL语言的数据类型方面，主要讲解VHDL语言的客体及分类、整数类型和数组类型，表达式与运算符；其次，介绍VHDL语言主要描述语句，如顺序描述语句和并发描述语句；最后介绍基本逻辑电路的设计，如组合逻辑电路的设计，时序电路的设计，存储器和有限状态机设计等。那么针对课程的理论内容，设计的实验主要有：（1）ISE工具的使用；（2）编码器和译码器等组合逻辑电路的设计；（3）有限状态机和计数器等时序电路的设计；（4）RAM和FIFO等存储器的设计。通过这些基础知识点的实验练习，能让学生较好的熟悉VHDL语言的基础知识和语句的基本应用，从而较好的掌握VHDL语言中的关键内容，加深了对VHDL语言知识点的感性认识和全面掌握，达到可以用VHDL语言设计数字逻辑电路和数字应用系统。在课堂上通过对算法实例的程序执行仿真模拟。
第二个层次是综合性设计实验，这一层次的实验要求学生已经掌握基本的VHDL语言知识并能综合地运用所学内容，主要培养学生动手实践能力、解决实际问题能力及团队合作能力。综合性设计实验以硬件开发板实验为主，主要包括跑马灯、VGA显示、波形发生器、通用异步收发器、SRAM接口设计等题目。在实验中，教师要求学生每4人为一组进行实践练习。在实验过程中，要求学生能上机编写代码并调试VHDL程序，每组学生对实验过程和实验结果进行分析和总结，并提交硬件实验报告。在实验课中，教师根据各个小组提交的实验报告，首先安排各小组进行实践动手经验交流，然后选择一些优秀小组中的代表上台做实验心得汇报，并现场进行问题分析和技术总结，加深了对VHDL语言中知识点的感性认识和全面掌握。通过这些活动，不但让学生熟悉了硬件设计的开发环境，提高了硬件设计编程技巧，而且还能激励学生主动学习VHDL语言的兴趣，提高学生的分析和解决实际问题的能力，并培养学生团体合作能力。
第三个层次是课程设计实验，这一阶段要求学生独立完成硬件工程课题的设计与实现，在强调学生独立设计实现的同时，更加注重学生综合能力的培养。课程设计题目采取开放式选题，可由教师提供背景明确和启发性强的题目，也可以由学生自主选择题目并提交相应的课程题目设计目标、任务和方法，经教师审核批准后作为课程设计题目。另外学生也可以根据个人兴趣选择不同类型的课程设计题目后，由学生自行拟定实验方案，查阅文献资料和编写VHDL程序，自主解决实验问题，并对对实验结果进行分析总结，撰写课程设计研究报告。通过这些课程设计实验设计，在培养学生自主学习及主动学习的同时，也锻炼学生的动手能力和表达能力。
4 结语
VHDL语言及数字逻辑设计课程是一门工程实践性很强的课程，通过有多层次地实施实践教学，充分发挥实践教学的优势，激发了学生的学习热情，强化学生的实践动手能力和创新能力，并培养学生独立思考、自主创新的学习习惯，取得了较好的教学效果。该实践教学体系遵循人才培养的客观规律，将多层次实验从简单到复杂、从基础实验练习到综合创新实验，贯穿于整个VHDL语言及数字逻辑设计课程学习过程，使学生在循序渐进的实践教学过程中成长。
参考文献
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摘要：文章以五邑大学电子信息工程专业的电子类课程设计为例，探讨了基于工程认证的电子类课程设计的教学实践。在课程组织形式上，为克服教师随机分组和学生自愿分组所带来的弊端，采用基于课前调查的综合分组策略。在课程设计题目的选择和设计上，通过详细分析复杂工程问题的特征，引入难度适中的复杂工程问题以提高学生解决复杂工程问题的能力。在课程设计过程中的过程控制上，提出了基于线上的实践工作日志以实现过课程设计的过程控制。在课程设计的考核形式上，设计了多元化的考核方式，将教学环节的过程纳入考核范畴，设立了小组评价和组内自评两个考核环节，规范考核指标，量化考核内容，分配成绩权重。
关键词：工程认证；复杂工程问题；过程控制；考核方式
一电子类课程设计相关概述
2016年6月我国成为《华盛顿协议》正式成员，标志着我国高等工程教育进入了新阶段。五邑大学顺应大趋势，加入了高等教育工程认证的行业。作为电子信息工程系的骨干教师，本人参加了五邑大学前期工程认证培养方案形成、大纲编制、专家答辩等各项工作，深知实施工程认证困难重重。根据2018年培养方案，电子信息工程系整合现有实践教学，将原来的《模拟电子课程设计》和《数字电路课程设计》进行了课程整合，形成了《电子电路综合设计》实践课程[1,2]。工程认证，要求以学生为本，目标导向，持续改进，更侧重于对学生能力的培养。根据《电子电路综合设计》课程所涉及的毕业要求指标点，学生完成课程学习后需获得以下方面的能力：（1）通过对具体功能电路的分析、设计和制作，使学生掌握电子电路系统设计的基本方法、基本手段、基本工具和基本技能，来培养学生分析和解决电子电路复杂工程问题的能力；（2）通过团队合作，实物展示，汇报过程，撰写报告的形式，来培养学生良好的团队合作能力、口头表达能力和书面表达能力。为了体现团队合作能力和口头表达能力，在课程形式的设置上又增加了分组和答辩等相应环节，这使得我们不得不重新设计课程设计教学模式、教学方法和考核形式。
二电子类课程设计教学现状
以《数字电路课程设计》为例，近年来，课程设计的任务是设计彩灯控制器，在功能上可以通过控制电路实现彩灯电路不同花型的变换，指导教师给出任务要求及主要元器件清单，学生们根据要求自行设计电路并制作、调试，最后根据作品的实际效果和设计报告，指导教师给出相应的成绩等级。客观地说，本课程的实际开展效果还是不错的，但结合工程认证的要求，当前的课程设计还存在一定程度的问题，主要体现在以下几个方面。（1）学生的学习状态不佳。虽然在学习综合课程设计时，学生已经学习过《电子工艺实习》《模拟电子技术》《数字电路与逻辑设计》等相关课程，但学生掌握的仅是一些最基本的电子知识，不了解如何应用所学的理论知识；与之相关的理论可也配备有相应的实验，但实验多以验证性实验为主，没有真正意义上设计过电子电路，缺少系统设计的概念。课程设计涉及的知识面广且难度大，使一部分学生产生一定的厌学情绪。学生缺少学习兴趣，动手实践的意愿不强，学习状态不佳。（2）元器件功能拓展性不足，方案设计创新性不够。在课程设计过程中，一般老师会推荐一些元器件型号，因此大部分学生在进行元器件选型时，思路仅局限于这些指定的型号，而忽略了教师同时提出的可用类似功能器件进行设计的要求。如指导教师给出NPN三极管以驱动LED，很少有同学会想到对驱动电路进行简单改动，用PNP三极管来驱动。另外，学生在进行实物演示时，可以看到方案设计的版本偏少，有些学生比较盲从，没有去比较方案为何要这样设计，不同的方案有何优劣，方案设计创新度不够[3,4]。（3）考核形式单一。传统的电子类课程设计类课程考核形式较为单一，只对学生的出勤、设计结果和实验报告进行考核。这种考核方式存在的问题归纳起来有三点，一是缺少过程考核，忽视了对学生在实验过程中的态度、积极性与创新性的考核；二是缺少差别性评价，学生在设计过程中的设计难度、沟通能力、书面表达能力、口头表达能力等不易量化的因素也没有纳入考核范围，同时教师无法准确评估同一小组内不同成员的贡献率。三是评价标准不明确，教师的主观性较大，评定的标准不能具体量化。
三电子类课程设计改革策略
电子类课程设计以学生获得知识能力为目标，采用课堂讲授、启发式，讨论式多种教学模式，将案例教学、任务驱动教学、学生实验、答疑指导等授课方式贯穿教学的全过程。根据课程实施过程，可以将教学内容分为以下5部分，分别为：案例讲解和任务布置、方案设计和评估、实物制作和性能测试、实物验收和撰写报告、答辩和设计报告评分。在电子类课程设计的教学实施过程中，即要体现以解决复杂工程问题为目的的各项能力的培养，又要将《工程教育专业认证标准》中给出的12条毕业要求具体对应到具体的教学环节中。基于工程认证，电子类课程设计从如下四个方面进行了改革。
（1）在课程组织形式上，采用了分组进行的方式。常用的分组方法是教师随机分组和学生自愿分组。教师随机分组不利于发挥每位同学的潜力，形成学习合力；学生自愿分组容易出现“学霸”受欢迎、“学渣”没人理的情况，不利于对团结合作能力的培养。为了克服教师随机分组和学生自愿分组所带来的弊端，电子类课程设计采用基于课前调查的综合型分组策略，兼顾学生意愿，教师指导的分组方法。[5]具体来说，《数字电路课程设计》直接相关的前导课程是《数字电路与逻辑设计》，通过对《数字电路与逻辑设计》课程学习成绩的调查，可以判断学生进入课程前的学习基础；通过对《数字电路与逻辑设计实验》成绩的调查，可以从一个侧面了解学生的实践动手能力。通过调查学生的历史学习能力，结合其自我评价及分组意愿，教师可以指导分组，通过优势互补来提升小组的整体能力。对个人能力突出的学生，可以充当项目负责人，在课程设计过程中考察整个团队分工是否合理，能否妥善解决冲突等；而基础相对薄弱的学生，可以充当项目参与人，在课程设计过程中考察对项目及自己承担任务的理解，与团队成员有无有效沟通等。学生只有明确了各自的任务和目标，才能激发学生的学习兴趣并提升教学参与程度，充分发挥教学过程中学生的主体地位[6]。
（2）在课程设计题目的选择和设计上，通过详细分析复杂工程问题的特征，引入难度适中的复杂工程问题以提高学生解决复杂工程问题的能力；同时通过将学科竞赛的题目引入课程教学，实现学科竞赛与课程教学的双赢。中国工程认证标准中围绕着解决复杂工程问题重构了工程教育要求的毕业生能力矩阵，复杂工程问题必须具备特征(1)必须运用深入的工程原理经过分析才可能解决，同时具备特征(2)-(7)的部分或全部。对于电子类课程设计，复杂工程问题可以理解为学生经过资料检索、器件筛选、方案设计、论证、比较等，并需要一定的理论知识来指导实际制作、调试才能解决的问题。课程设计的题目是否恰当，将直接影响学生对理论知识的实践和应用。在传统的数字电路与逻辑设计实验中经常会让学生去设计一个模为N的加法或减法计数器，学生需要选用74LS160/74LS161或者是74LS192芯片，加入合适的外围电路即可完成设计。因为功能过于单一，这一类题目并不适合直接作为课程设计的选题。在课程设计当中我们会让学生去设计抢答器。具体功能为：主持人未宣布抢答开始前，如有选手抢答，抢答无效，系统报警提示；抢答开始后，在允许时间内，若有选手按动抢答按钮，其对应的编号立即被锁存，并在数码管上显示，同时扬声器给出提示。此外，还要封锁输入电路，禁止其他选手抢答。抢答器控制电路，定时电路，报警电路和时序控制电路等几个部分构成一个整体，符合复杂问题中“具有较高的综合性，包含多个互相关联的子问题”的特征。同时，可将功能进行进一步扩展，可扩展为8路抢答器，抢答后可进行倒计时等。设计难度增加，须考虑经济、电路复杂性，可实施性等多方面的问题，增强学生的创新性思维[7,8]。
（3）在课程设计过程中的过程控制上，提出了基于线上的实践工作日志以实现过课程设计的过程控制。电子类课程设计共同特点是具有“过程性”，即学生必须经过一个完整的分析、设计、实现和总结过程，才能得到最终结果。鉴于目前人人都有手机，可以通过书写工作日志的方式，利用手机微信或蓝墨云等相关软件进行课程设计的线上过程控制。根据课程设计的设计和制作过程，我们将课程设计的过程控制分为五个部分：第一个部分为方案设计，学生需在蓝墨云提交设计方案，要有两个以上的方案进行分析比较，设计方案的比较与评估，可以从技术方面，安全及环境方面，可靠性，可持续性或经济性（成本控制，性价比）等方面进行描述。第二部分为方案论证，利用仿真软件验证方案可行，学生需在蓝墨云上传仿真结果，并根据仿真结果确定元器件。第三部分为实物制作，需在蓝墨云上传PCB图和小组实验室调试图以进行过程考核。第四部分为实物功能展示，本阶段需上传实物演示视频至蓝墨云。第五部分为提交课程设计报告，本阶段需上传实物演示视频至蓝墨云。实践日志是实验过程的原始记录文档，反映小组每天或者每周的实验进展。一方面，同学们通过工作日志梳理整个课程设计流程，理清思路，另一方面，也通过工作日志为以后书写课程设计报告提供一个参考。同时。通过实践日志，教师也可以及时掌握学生课程设计的进展情况，及时反馈和引导。（4）在课程设计的考核形式上，设计了多元化的考核方式，将教学环节的过程纳入考核范畴，设立了小组评价和组内自评两个考核环节，规范考核指标，量化考核内容，分配成绩权重。传统的电子类课程设计课程考核形式较为单一，只对学生的出勤、实物功能和课程报告进行考核，存在弊端。区别于以往重结果（实物和报告）而轻过程（过程考核）的考核方式，现有的电子类课程设计设立了小组评价和组内自评两个考核环节。结合课程设计过程控制的五个阶段，小组评价从设计报告、实物制作、答辩三个方面多方位多元化对学生的综合能力进行考核。其中设计报告比重为40%，主要考核要点包括方案设计、方案验证、实物制作和调试及报告规范性；实物制作成绩比重为40%，主要考核点包括功能实现、布局和焊接、是否实现拓展功能等（实现拓展功能为加分项）；答辩比重为20%，主要考核点包括对电路原理的掌握，电路芯片的掌握、调试过程及反思。为了更好地体现同一小组内不同成员的贡献率，组内各成员根据实践课程的表现进行组内自评，从方案设计，实物制作和调试，报告制作，各自承担的工作及指标完成的情况等方面经过讨论给出一个最终的成绩百分比，小组内各成员签字确认。组内评价让同学们在互帮互助、互教互学的氛围中培养团结协作能力，学会理性的争和可敬的让之间的折衷和平衡。最终成绩的确定由小组评价和组内评价两个方面给定。如小组评价最终为80分，小组有3人，则总分为240分，个人得分即为小组总分乘以组内评价百分比。因在实物制作中设置了加分环节，个人得分可能超过100分，因此总成绩在班级中按照课程总分排序，按照一定比例划分定区间，确定课程成绩。最终成绩采用优、良、中、及格、不及格的五级分制。
关键词：工程热力学；教学改革；教材；教学方法
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）49-0217-02
《电路与电子学》是电子电气信息类等专业电子技术方面入门性质的专业基础必修课程，服务于电气自动化、电子科学与技术、电子信息与智能检测、通信与信息系统等学科，开课面广，学生人数多，是一门较大的技术基础课，对实现应用型人才培养目标具有承上启下的关键作用，其教学质量和水平的高低将直接对专业课程的学习和人才培养产生重大而深远的影响。本课程的实践性很强，实验是该课程必不可少的一部分。由于实验条件的限制，涉及的相关实验大部分是验证型的，通过现有的实验箱和模块完成，学生只是机械地完成实验操作，而缺少对实验结果的深层次分析，更得不到对创新能力的培养。另一方面由于实验时间的局限性，实践环节与理论教学往往脱节严重，达不到以实验配合理论教学的目的。因此，针对《电路与电子学》课程的实验课程建设是非常必要的。
一、《电路与电子学》实验课程的建设实施
实践教学活动的设计思想是：强调实践教学在课程中的地位，理论与实践并重，在教学内容和要求上理论教学与实践教学相互衔接、逐渐深入。具体做法如下。
1.构建“基础实验”、“大型实验”和“综合提高型实验”三个层次的实验教学内容。基础层次的教学包括电路基础实验和模电基础实验内容，目的是培养学生的基本实验技能，及其基本分析和解决问题的能力，采取的教学方法是一人一组的实验方法，保证每个学生都有动手练习的机会；大型实验层次主要是模电大型实验，教学目的是培养学生独立分析处理问题的能力，鼓励创新思维，促进知识更新，让学生在系统分析、设计与应用上有所提高，采取的教学方法是由学生在规定范围内自主选题，在实验室自主完成，一人一组；综合提高型层次开设的是电子系统设计与实践实验，教学目的是让学生综合运用前面各实验层次所学到的专业知识和工程技能，面对较大规模的电子系统进行设计分析，培养学生自主学习、创新、系统分析、设计与应用的能力，此层次的实验教学结合电子设计竞赛等课外科技活动进行，采取的教学方法是在指导教师的辅导下，在开放式的实验环境中，经过需求分析、资料查询、方案论证、设计调试、测试分析等过程，完成课题。
2.根据人才培养需求，对实验教学内容进行更新、整合和优化。为了培养具有扎实基础理论和创新意识，并具有较强实践能力的专业人才，根据学科发展，对实验教学进行更新和优化设计：设计一些跨学期、跨课程的实验项目，建立由简单到复杂、由基础到综合的循序渐进的实验教学内容体系，从而逐步培养学生动手实践能力和创新精神。例如：在基础层次的数电实验环节可以进行计数器、数字钟等基于MSI的验证和设计性实验，在数电大型实验中可以让学生进行基于VHDL的QuatusII数字钟设计，并下载于FPGA芯片，使学生对SOC有最基本的认识，在综合提高型实验中又可以让学生用单片机系统完成同样的设计。又例如：在数电大型实验中可以进行基于VHDL和FPGA的交通灯控制器设计，在提高层次的单片机实验中可以开设同样的实验，让学生对基于不同硬件设施的设计有更深的感受。类似的实验还有智力竞赛抢答电路等。
3.充分利用先进技术和科研成果，建设符合电子信息时代要求的实验教学环节。①转变电子电路的设计思想和设计方法，将以搭试、焊接为主的传统实验方法过渡为以系统设计、仿真和系统实现为主，将先进的EDA技术引入传统的模电实验教学过程，强化EDA技能训练和工程意识培养。目前课程选择Multisim、QuartusⅡ、Nios II IDE等软件来组建EDA公共实验平台，构建软件仿真和硬件实验并重的电子技术课程实验教学新模式。Multisim电路仿真软件主要应用于模拟电子技术、数字电子技术、网上虚拟实验、模电大型实验等实验的教学环节，MAX+PlusⅡ、Quartus Ⅱ应用于数字电路大型实验和提高层次实验环节。②用信息化教学手段为提高教学质量提供基础。建立电路与电子学实验教学网站，提供实验的教学大纲、授课计划、课件、实验仪器使用帮助信息等实验教学材料，学生可以通过网络进行实验内容的预习，并可下载实验内容和相关应用软件，实验报告可以通过网站提交，教师可以进行网上在线实验报告批改、成绩统计，为学生的课外学习提供了很好的网络课堂，从而使实验室在时间和空间上得到有效拓展。
二、课程建成后的主要特色和创新点
1.将课程经典内容与现代技术有机结合，将EDA技术融入课程教学全过程，使理论教学和实践教学效果都得到有效提高。将EDA仿真技术作为一种教学辅助手段引入到实验教学中，能够实现依靠手工调试的传统数字电路设计方法向现代数字系统设计方法转变。较好地突破了教学中的重点和难点，激发了学生学习的兴趣，巩固和加深了对理论知识的掌握，从而提高理论教学和实践教学效果。
2.对实验教学内容进行整合和更新，开设跨学期、跨课程的实验项目，建立由简单到复杂、由基础到综合的循序渐进的实验教学体系。根据人才培养和学科发展需求，对实验教学内容进行不断更新和优化。从学生认知的实际过程出发，建立从“基础实验”到“综合提高型实验”的层次化实验教学体系。首先从较为简单的实验开始，激发学生的学习兴趣，建立学习信心。然后逐渐提高实验的难度和综合程度，通过实验，使学生的实践动手能力得到不断提高。
3.将课程教学与学生创新意识的培养相结合，利用科研和教学研究成果，加强学生的综合能力的培养。充分重视学生创新意识的培养。通过将教师的科学研究和教学研究成果融入课程的实验环节，让学生深刻认识到科学研究对学科发展起到的推动作用，领会科研创新的精髓，从而激发学生的创新意识，鼓励学生用创新的思维解决问题，不断提高综合能力和素养。
通过对课程实验的改革与实践，激发了学生学习兴趣，提高了学生的动手能力与实际技能，同时学生对于实验仪器的使用、电路调试与排故、实验报告和实验记录的撰写能力也得到较大的提高。使学生较早地参与科学研究和社会、生产实践，普遍提高大学生的人文素质、科学素质、创新精神和创业、实践能力，有利于增强社会竞争能力和提高就业率。
参考文献：
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通过组织和指导学生参加全国电子设计竞赛和陕西省大学生TI杯模数混合电子设计大赛，我发现存在以下问题：
1．1学生掌握的知识面窄学生选定一个项目后，根据给定要求提出的设计方案很少，只能将典型电路进行生搬硬套。对理论的基本知识和技能掌握的不够全面，对器件的了解和阅读的文献资料较少。
1．2学生对仪器仪表设备使用不熟练学生在进行调试电路时，对部分仪器的使用不够熟练，从而导致在测试电路时出现错误，观察不到正确的实验现象和实验结果。这样，既延误了时间，又对实验项目的方案得不到有效论证。
1．3学生应用计算机知识的能力有限电子设计竞赛中很多题目都要求使用单片机才能完成相应的设计要求，但是部分学生对使用单片机编程技巧掌握的太差，对一些功能要求不能够通过计算机编程而达到相应要求，从而导致成绩不理想。还有部分同学不会使用计算机软件进行电路的设计和仿真测试，导致方案论证和书写设计报告论文时出现问题。
1．4对新型器件和技术的了解及应用能力较差电子设计竞赛中的一些题目如果能够采用一些新型器件和技术，将会使得设计电路简单，性能等各项指标均高于传统的电路。我们的学生在这方面获得的知识和技术有限，与大学生电子设计竞赛的要求还有一定的差距。
2电子设计竞赛对我院实践教学改革的促进作用
2．1减少验证性实验，增加设计性创新性实验在课内实践教学中要增加综合性和设计性实验项目。如：在《数字电子技术》实验教学中根据“循序渐进”的原则先开设基础实验，再开设综合实验，最后开设设计性创新性实验。要求学生运用数字电路的知识实现八位流水灯循环显示电路，内容包括了译码器、计数器、移位寄存器和555集成定时器等知识的综合运用。学生通过任务要求首先会选择合适的器件，其次根据电路的设计要求提出设计方案，设计出电路图，最后连接电路调试完成设计任务，写出实验报告。这样的实验训练了学生用所学知识解决实际问题的能力，为学生以后设计电路打下良好的基础。
2．2实验手段的更新开展EDA应用技术，以计算机辅助分析和设计为核心的虚拟实验环境和现实实验环境相结合的实验教学平台。通过虚拟实验环境对一个完整项目的设计和实现，使学生迅速掌握电子设计的理论、方法和技能。在现有的实践教学中舍弃了过时陈旧的内容，如模拟电路中过多的分立元件电路实验，数字电路中过多的小规模集成电路实验；引入新的内容，如集成运放的各种应用，电子线路系统设计等。增加了电子线路软件仿真的内容，使硬件软件相结合，丰富了实验手段。并将虚拟仿真实验教学融入到实践教学中去。
2．3促进实践教学方法的改革我们在原来的集中课内实验教学方法上增加了开放式实验教学。开放主要是在时间和内容上开放。学生可自主选择时间进入开放实验室，在开放时间内由开放实验室管理员参与管理，指导老师每周对开放实验室管理人员和参与开放人员进行相应的培训和指导。让学生管理员参与日常的管理和维护，这样锻炼了学生自主学习、自我管理、发挥潜能的能力。在开放内容上，学生根据自己的情况选择各开放实验室提供的开放实验项目，也可根据自己的专业和爱好选择规定以外的其他实验项目。我负责开放的实验室有电工电子实验室和电子测量与智能仪器实验室，学生通过具体的实践操作，学会了仪器仪表的使用和测量方法、常用工具的使用和基本的焊接技术，掌握了典型电路的连接和故障处理方法，从而提高了电路的分析和设计能力。同时，实验室的开放加强了学生动手能力的培养和工程实践的训练，提高学生针对实际问题进行电子设计、制作的综合能力，也为电子设计竞赛的选拔输送了大量的人才。
2．4促进教师的教学水平电子设计竞赛，是对学生掌握电子理论知识和实践操作水平的检验，同时也是对高校教师师资水平、实验室硬件条件及高校实践教学质量水平的检验。例如我院的电工电子、单片机、EDA等课程实验基本是单独负责授课，这样，教师对所负责的这一门实验内容非常熟悉，但是时间长了对其它方面的内容缺乏联系。但是教师通过组织和指导学生参加电子竞赛的培训的过程中，可以将多方面的知识融合在一起，提高综合能力。我们做为教师只有在不断学习新知识、新技术和开展教研室活动中，不断拓宽知识领域和提高自身的业务能力，才能更好地指导电子设计竞赛工作。
3结束语
《电子系统CAD》课程设计是电子信息工程专业课阶段理论知识的综合应用。《电子系统CAD》课程设计是针对电子信息工程高年级学生开设的,这时理论课程已经学了很多,例如模拟电子技术,数字电子技术、高频电子技术,单片机应用及原理,C程序设计等,通过《电子系统CAD》课程设计把各门课程更加有效的综合起来,提高学生系统设计的能力。
而原课程的设置中普遍存在以下几个问题:以单片机小系统实物展开设计的设计周期较长,而且掌握的电子系统开发工具相对单一;原教学内容设计使用单片机汇编语言,但是当前企业中大部分用单片机C语言来进行软件开发,与企业不能有效的接轨;系班级学生成绩两级分化严重,特别是高年级的专业,任务布置上使用一刀切,不利于程度不同的学生有效的掌握,影响教学的有效性;验报告抄袭现象严重。
对《电子系统CAD》课程设计的教学内容、任务布置、考核方式等方面进行了改革,使其更好的发挥本课程设计的教学效果,节约成本同时让学生有更多的锻炼机会,并能让学生掌握电子系统设计工具的使用方法和软硬件系统设计的基本方法。
2教学改革的内容
2.1 改革教学内容
改革《电子线路CAD》课程设计的教学内容,掌握电子系统设计中常用的protel软件、multisim电路仿真软件、proteus软件、Keil C软件等软硬件仿真软件的使用方法。并从protel 硬件设计、multisim仿真设计电路分析性能、keil C与proteus联合仿真调试的形式,从硬件工程师和软件工程师的两个方面来了解一个电子系统设计的流程。同时针对目前电子设计领域的发展,软件设计时利用单片机C语言进行设计编程,代替原来的汇编语言设计,并且用软件项目管理的架构进行软件系统设计。这四种软件都是电子设计工作者需要掌握的。
Protel一个完整的全方位电路设计系统,包含有电路原理图设计、PCB设计、PCB自动布线、可编程逻辑器件设计、模拟/数字信号仿真等功能模块,并具有Client/Server(客户/服务器)体系结构。Protel软件功能强大、界面友好、使用方便,它最具代表性的是电路原理图设计和PCB设计[1]。
Multisim适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路行为进行仿真。通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程[2]。
Keil uVision2与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用,而且大大的提高了工作效率和项目开发周期。KEILC51标准C编译器为8051微控制器的软件开发提供了C语言环境,同时保留了汇编代码高效,快速的特点。C51已被完全集成到uVision2的集成开发环境中,这个集成开发环境包含:编译器,汇编器,实时操作系统,项目管理器,调试器。
Proteus从原理图布图、代码调试到单片机与电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。其处理器模型支持8051、HC11、AVR、ARM、8086和PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、MSP430等,在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
2.2 改革教学方法与手段
针对本系学生特点,充分运用各种教学手段和教学资源,充分调动学生的积极主动性,活跃课堂氛围,提高教学质量和效果。从简单并能看到结果的系统设计开始做起,提高学生的学习兴趣。比如学生完成一个LED灯循环点亮,程序简单容易实现,实现时学生会有成就感。改进任务书的布置方式,实行分级多任务的布置。针对不同学生的不同学习能力,分为简单任务题库和复杂任务题库。复杂任务题库的任务分基础部分和提高部分,分等级分步骤台阶式的递进增长。
2.3 改革考核方式
特别强调的是考核方式是加入平时成绩的登记和最后答辩成绩登记,并且增大平时成绩和答辩成绩占的总成绩的比例。平时成绩的登记,是督促学生认真完成实验的重要手段。最后答辩成绩登记,是区别实验是否优秀的重要方法,杜绝实验报告抄袭的现象。
3教学改革的效果
因本课程设计改革侧重点放在软硬件设计工具的掌握和软硬件电路仿真设计上,掌握电子系统软硬件设计的流程,并且用单片机C语言实现,提高我系学生自主设计的能力。考核方式严格把关,杜绝抄袭现象。提高教学效果的有效性:针对不同程度的学生给出不同难度的题目,让大多数的学生都有收获,解决有些学生拿到题目无从下手的困境。同时多任务也可以杜绝实验报告的抄袭现象。节约成本并提高效率:软件系统设计只需要在机房中进行,不需要购买元器件。并且能让每个人都有锻炼的机会。
4结语
通过《电子系统CAD》课程设计培养学生对电子系统开发过程中设计有深刻的了解,学生掌握了在电子系统开发过程中用到的软硬件设计工具的使用方法,熟悉硬件开发设计的流程及软件开发设计的流程,并对单片机C语言的编程技巧,软件系统设计的项目管理有一定程度的了解。节约成本并让每个学生得到充分锻炼的机会。并逐步过渡到以学生自行设立控制对象,自主编程以及通过实验进行电路组成,以达到较高层次的设计能力培养。
参考文献
[1] 张瑾.Protel 99SE入门与提高[M].北京:人民邮电出版社,2007:2～10.
“电子技术基础”的教学方法一直是任课教师在教学中不断探讨的课题。传统的教学方法没有将学生置于主体地位，也谈不上学生思维训练，能力的发展和素质的提高。摈弃陈旧的教学方法，探索适合的教学途径，必须从专业教学的特点出发，以培养学生的实践能力为主。“电子技术基础”这门课程包括课堂教学和实验教学两部分。
课堂教学方法探讨
在教学方法上，根据各个专业学生的特点，以教师的“教”作为主导，并适当引导学生的“学”，即引导学生融会贯通知识，形成自己的学习方法，培养学生一定的自学能力。针对专业培养需要和不同的学时要求来选择教学内容。教学中注意多通过应用实例使学生了解所学内容的功能和应用。
在“电子技术基础”教学过程中，我们在课堂上带入一些电子元件，让学生在课堂上认识各种新的，不同形状和类别的器件;加入一些演示实验，加深对课程的理解;同时教师可提出问题，引导学生积极探索，分析并解决问题;最后，把一些知识点进行归纳总结后，得出结论性的知识传授给学生。
教师应当把提问法和讨论法等教学方法引入课堂。在每次课前让学生回答问题，回顾上次课的主要内容和知识点，考察学生掌握情况;在每次讲课过程中，密切注意学生的反应，穿插各种启发式的提问，并将此课堂问答作为平时成绩的一部分，调动学生思考问题的积极性，激发学习兴趣;并在讲课时，可以提出一些实际问题最为讨论课题，让学生独立完成，充分发挥学生学习的主动性和创造性。
随着教育现代化进程的不断推进和素质教育的深入，电化教学手段，尤其是多媒体辅助教学引入课堂教学后，已经显示出与“粉笔+书本”的传统模式无法比拟的优越性，提高了课堂教学效率，突出重点和教学难点。
实验教学方法探讨
实验教学是连接知识与实践、并使理论知识联系实际的重要手段。实验教学相对理论教学更具有直观性，学生在参与实验的过程中，不仅可以学会各种仪器设备的操作使用，而且可以通过对实验中各种现象的反复观察和分析，培养自己的观察能力和分析能力。在实验教学中，我们采用的单独设课的方式，制定了合理的实验教学大纲，从课程的性质、任务、实验方式、实验考核以及实验时间等方面都作了具体要求和详细说明。同时为了培养学生的设计与创新能力，我们在原有实验内容的基础上剔除了一些验证性实验，增加了一些设计性实验，并编写了配套的实验指导书。
“电子技术基础”实验课总共包括九个验证性实验，分别是:①电子学认识与仪器仪表使用;②单管放大电路设计;③集成运算放大器的线性应用;④集成稳压电源的设计与验证;⑤集成门电路功能测试，⑥组合电路逻辑设计;⑦译码显示电路;⑧基本触发器功能测试;⑨N进制计数器的设计。两个开发设计性实验是计数译码显示电路设计和三人表决器设计。实验课不同于理论课，成绩的评定很难通过某一次实验或考核来衡量一个学生的学习好坏。所以必须要求教师掌握每个学生平时的实验情况，同时通过实验考核来确定最终的实验课成绩。其中从基本的验证性实验中选5个作为平时实验情况。
平时实验成绩占总成绩的60%，从两个开发设计性实验中任选一个作为考核实验，占总成绩的40%。在平时实验的考核中，每一个实验按照学生的学习态度、预习情况、操作情况和实验报告总结情况进行评定分数。所占的百分比为:学习态度10%，预习10%，操作情况50%，实验报告总结30%;5个实验平均即为平时成绩，在考核实验中，学生在对自己所选择考核的题目进行分析，自己选择合适的元器件，在规定的时间内在实验室里进行操作，时间到即可停止。然后由教师对实验结果进行检查，并提出问题，学生应将题目撰写在实验报告中。实验成绩由预习选件、实验操作和实验总结组成，分别的百分比为预习选件20%，实验操作50%和实验总结30%。电子技术实验单独设课的实施，极大的提高了学生对实验课的兴趣，活跃了学生的思维，提高了学生分析问题和解决问题的能力。
除此之外，它的成功之处还在于电子技术实验单独设课，提高了实验教学的地位，保证了实验学时不受其他因素的影响;提高了学生对实验课的重视程度，防止个别学生拈轻怕重和偷懒，实验课滥竽充数的现象，督促每一个学生通过努力达到技能全面合格;电子技术实验采用单独记学分，将实验教学提高到了与理论教学同等地位，有利于实验教学发展。
结语
关键词： 电子技术实验 教学改革 教学方法
电子技术实验由模拟电子电路实验和数字电路实验组成，是诸多工科类专业的一门重要实践性必修课程。实践教学环节肩负着对学生动手能力、分析和解决问题的能力的培养，加深学生对电子技术课程基本概念和基本原理的理解，将学到的分析方法和设计理论应用于实践。采用灵活多样的实验教学模式，对于提高实验教学质量，培养技术应用型人才是很重要的。下面将对电子技术实验教学现状和教学改革作阐述。
1.实验教学的现状分析
电子技术实验课程的教学目标是提高学生用所学理论知识解决实际问题的能力，培养学生的实验技能。在传统的实验教学模式中是以教师为中心，教师根据实验教学大纲，对实验项目和实验内容进行安排，教学过程中先做讲解和演示，学生再做。在教学过程中，存在以下问题，影响教学效果[1]：
（1）学生在思想上对实验课不重视，缺乏学习主动性，实验效果不佳。电子技术实验虽有单独的考核体系，但学生对实验课的重视程度远不及理论课。部分学生实验课前不预习，实验目的不明确，进入实验室后机械模仿，盲目测得数据。学生被动地完成实验内容，丧失了学习兴趣，影响了对课程内容的掌握。
（2）学生缺乏用所学理论知识解决实验课中所遇问题的能力。学生依赖教师的讲解，不能将所学的电子技术理论知识作为实验的依据和标准，实验过程中出现的问题和故障都让老师帮助解决。实验结束后，不知道实验中完成了什么，通过实验加深理论课知识的目的达不到，对于技能的培养不能达到预期的效果。
（3）教学内容更新不够，结构安排上，基础验证性实验较多，综合设计性实验较少。这种设置虽然可以使学生熟悉基本仪器的工作原理和使用方法，掌握简单的实验技能和技巧，但限制了对学生创新思维和开发应用能力的培养，不适应社会对人才的要求。
2.实验教学改革探索
为了改变现如今实验教学的弊端，我们将对教学模式和教学内容等方面进行以下改革：
首先，改变学生的实验预习方式，对于每一个实验项目提出一些问题，让学生带着问题课外完成实验的设计与准备，写出预习报告和实验设计方案，避免实验的盲目性。进入实验室后，引导学生把预习的内容和实验仪器相结合，讲解实验中的注意事项，让学生自己先动手做实验，教师观察学生的操作情况。等实验进行到一定程度，结合学生实验中所遇到的问题，有针对性地进行讲解和演示。这样既能让学生发现问题，又能帮助学生解决问题，提高学生学习的积极性。
第二，引入多媒体教学技术[2]。电子技术实验课程的内容比较抽象，实验原理图比较复杂，对动手能力差的学生很难将原理图与实际电路结合起来。采用多媒体技术可以将抽象的理论知识直观生动地展现出来，帮助学生读懂实际电路，理解实验原理和实验操作。教师可以利用多媒体展示最新的电子技术产品，学生多对固化的书本知识缺少兴趣，却对时尚前沿的知识充满热情。多媒体教学可以使实验课更加生动有趣，能激发学生的学习兴趣，强化学习效果。
第三，进行多样化的分组式教学。实验课教学班较大，每个班级30～50人，每次实验每个班级分成两大组，由于实验人数较多，教师针对性地辅导很难实现。将理论知识相对薄弱、动手能力欠佳的同学分成一个小组，由教师进行理论知识的梳理，再进行实践操作。实验过程中教师进行重点指导，并可由班级里动手能力强、实验完成速度快的同学辅助教师进行辅导，从而使每个同学都能顺利完成实验项目，避免学生的问题不能解决，导致对实验技能的欠缺和学习兴趣的丧失。有些实验项目，可以把学生自由组合成2-3人的讨论小组，由教师给出注意事项和待测项目，让学生自行进行测量，获得数据后，小组之间进行数据结果和实验操作过程的讨论，最后由老师进行总结和评价。真正做到让学生自主学习，让所有学生都参与其中，课堂气氛活跃，学生学习的自主性得到有效提高。
第四，开放实验室[3]，增设综合设计性实验，培养学生综合利用知识解决实际问题的能力。有些综合设计性实验，学生无法在上课时间内完成的，可以让学生在开放实验室的时候继续做实验。对学有余力的同学，可以根据学生课外准备的资料和实验设计，提供所需的器材，帮助其完成教学内容以外的实验项目。开放实验室的另一目的是可以让有兴趣的同学和老师一起准备实验课上所需的材料，帮助老师维修出故障的仪器，在这个过程中加深对所学知识的理解。这种开放实验室的教学，可以给学生提供更宽裕的时间和开阔的空间，使学生由被动学习转为主动学习，有更多的时间研究实验现象，分析实验中的问题，提高解决问题和创新的能力。
第五，完善实验考核内容，客观公正地给出学生实验成绩。电子技术实验采用“平时成绩+期末操作成绩”的考核方式，平时成绩和期末成绩各占50%。平时成绩由出勤（5%）、实验预习（5%）、实验操作过程（20%）、实验报告（20%）四部分组成。在期末考核中，给出难度不等的实验操作内容，让学生根据自己的学习能力和操作水平自由选择，教师根据学生所选内容的难易程度和完成度，给出实验操作考核的综合成绩，拉开分数差值，鼓励学生勤动脑、多动手。通过完善实验考核机制，提高学生学习的积极主动性，进而提高实验教学质量。
3.结语
电子技术实验教学改革的目的在于强化学生的学习主动性，激发学生的学习兴趣，培养学生善于发现问题、分析问题和解决问题的能力，养成良好的工作习惯，树立严谨的科学研究态度。教师要不断更新实验内容，积极对教学改革进行探索和实践，提高教学质量和学生对教学效果的满意度，从而培养出高素质的创新型人才。
参考文献：
[1]方奕乐.电路实验课程教学改革的探讨[J].鞍山师范学院学报，2011，13（4）：34-35.
学生通过操作台登录系统及上传实验信息.计算机将以指示灯形式反馈实验数据的合理性(合格或不合格),最后再将学生的当堂成绩反馈给操作台:优秀、良好、中等、及格或不及格.各个操作台由不同的地址码相区别,控制中心采用EDA技术实现自动编解码.
2系统工作过程
实验课或操作考试一开始,指导老师启动系统开始计时.学生登录相应操作台,输入自己的学号,该操作台的具体状态便与这名学生建立了当堂的对应关系.在整个操作过程中如学生出现严重违规或破坏性行为,指导教师可通过该操作台的“*”键将该生成绩设置为不及格,系统不再允许提交数据;学生做完实验项目后由键盘输入实验结果,并按下“#”键提交数据,由系统根据预存标准结果(或数据范围)做出数据合理或不合理的判断,再结合该生的操作时间及遵守纪律等因素计算其当次实验成绩并对应计入成绩管理系统,同时以指示灯形式反馈回操作台.成绩计算方法.课堂成绩综合预习、课堂纪律及当堂操作等因素评定每一个实验的成绩,最后再计算出平均课堂成绩;报告成绩根据学生每个实验的预习报告及实验报告的撰写情况评定每一个实验的成绩,最后再计算出平均报告成绩;操作考试在学期末组织进行,由学生随机抽取实验项目并按要求操作,并据此评定考试成绩.其中只有报告成绩由实验指导老师主观评,其余两项均由系统自动评定.
3成绩计算方法
3.1课堂成绩
按完成项目操作要求,实验数据合格,课堂无违规违纪现象,当堂成绩即为合格.否则成绩为不合格.其中合格成绩又根据到课时间及做实验的速度分为优秀、良好、中等和及格四个等级.表中每堂课开始的5min是预留给学生登录系统的,而学生迟到一定时间(表中设为20min)则不允许登录系统,此次即为缺课.该生应在以后补做这个实验项目.如果这次实验尚未结束,学生还可以再次提交成绩,计算方法同上,结果将覆盖前一次的成绩.
3.2操作考试成绩
操作考试成绩根据学生操作时间的相对长短、实验数据与参考值的吻合程度及操作规范性等因素进行综合评判.如在规定时间内能够完成操作要求,实验数据合理并无违规违纪现象,当场成绩即为合格.否则成绩为不合格.同样合格成绩也分为优秀、良好、中等和及格四个等级.这里教师在考试开始时打开(或复位)系统,学生入场并输入个人信息登陆系统,系统即将该生成绩预计录为不及格.学生提交数据后,系统进行成绩评定后重新记录该生成绩.为了避免因失误或紧张影响学生考试成绩,给学生提供更多的机会,允许每人在规定时间范围内有多次提交数据的机会,下一次提交后产生的成绩将覆盖前一次的结果.计算方法是这样的:经过两次数据提交者成绩最高不得为优秀,经过三次数据提交者者成绩最高不得为良好;经过四次数据提交者者成绩最高为及格;此后不再允许提交数据.若规定时间内未曾提交数据,该该生成绩即为预计录的不及格.此处为便于讨论,假定实验数据为唯一标准值(如数字电路实验).如果实验数据是在某区间的分布形式(如模拟电路实验),可根据符合程度区分相应成绩.
4系统仿真结果
(部分)学生的个人信息及实验结果经编码(编码芯片PT2262)、调制上传给上位机,上位机作相应解调、解码后送系统处理.系统反馈的信息做相反方向的传输.通过QuartusII对自动编解码部分进行时序仿真,得到了预设的效果.是上位机向某实验台发送反馈信息的编码仿真结果,该信息码由相应地址的解码芯片PT2272接收解码后可将反馈结果(数据合理性或实验成绩)显示在相应的实验操作台上.
