韓劍 江國(guó)強(qiáng) 李德明

桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院電子工程系，廣西 桂林 541004

獨(dú)立學(xué)院《數(shù)字系統(tǒng)》教學(xué)改革探索

韓劍 江國(guó)強(qiáng) 李德明

桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院電子工程系，廣西 桂林 541004

對(duì)數(shù)字系統(tǒng)課程包括《數(shù)字邏輯電路》和《EDA技術(shù)與應(yīng)用》課程的教學(xué)方法進(jìn)行了介紹，列出傳統(tǒng)教學(xué)的缺陷和不足之處，根據(jù)獨(dú)立學(xué)院的人才培養(yǎng)方向，探索如何培養(yǎng)適合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的教學(xué)方法，從教學(xué)思想、理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合、考核方法以及賽課結(jié)合等方面綜合改革。提高了學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

數(shù)字系統(tǒng)；教學(xué)改革；能力培養(yǎng)

引言

獨(dú)立學(xué)院把培養(yǎng)應(yīng)用型人才作為一個(gè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該以提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力為主，大力加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨(dú)立思考問(wèn)題的能力。

傳統(tǒng)的數(shù)字邏輯電路以理論研究為主，課程一般安排在大學(xué)第四學(xué)期，《EDA技術(shù)與應(yīng)用》課程安排在第六學(xué)期，這樣的一個(gè)課程安排體系使得學(xué)生在大學(xué)里面的學(xué)習(xí)主動(dòng)性大大降低，也很難參加各種科技制作活動(dòng)。

1 調(diào)整教學(xué)時(shí)間

（1）、把數(shù)字邏輯電路安排在第二學(xué)期開(kāi)展，第三學(xué)期能開(kāi)展EDA教學(xué)；

（2）、使學(xué)生在數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)理論、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神三方面共同進(jìn)步；

（3）、提早讓學(xué)生進(jìn)入大學(xué)生課外科技活動(dòng)；大學(xué)四年如果多數(shù)時(shí)間只能在課堂里應(yīng)付不斷涌出的新課程，畢業(yè)后勢(shì)必直接影響在人才市場(chǎng)受歡迎程度。期望學(xué)生在第二學(xué)期結(jié)束就有能力獲得機(jī)會(huì)盡早進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室完成自主性設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、各種課外科技活動(dòng)、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)、“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽等。

2 改革教學(xué)方法

傳統(tǒng)的教學(xué)方法是理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)分開(kāi)教學(xué)，學(xué)生在學(xué)完理論后再到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。這種方法往往使學(xué)生學(xué)了理論知識(shí)后就忘記了，單獨(dú)學(xué)習(xí)理論知識(shí)又覺(jué)得非常抽象難懂，會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)課程就會(huì)課時(shí)不夠，學(xué)生真正獨(dú)立設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)比較少，達(dá)不到設(shè)計(jì)的目的。

基于以上原因，我們做以下幾點(diǎn)改革：

（1）：像EDA這種實(shí)踐操作性很強(qiáng)的課程實(shí)行合一教學(xué)，理論實(shí)驗(yàn)課程結(jié)合在一起，每位學(xué)生獨(dú)立一臺(tái)計(jì)算機(jī)和實(shí)驗(yàn)箱，教師講完一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或者一個(gè)設(shè)計(jì)方法后，學(xué)生馬上開(kāi)始自己設(shè)計(jì)驗(yàn)證。有問(wèn)題當(dāng)場(chǎng)解決，循序漸進(jìn)，內(nèi)容也由易到難。老師還可以針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入講解，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和獨(dú)立思考的能力。

（2）：數(shù)字邏輯電路與EDA技術(shù)相結(jié)合，從理論課上就把EDA技術(shù)介紹進(jìn)來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生更早的接觸EDA技術(shù)，打破傳統(tǒng)的小規(guī)模的電路設(shè)計(jì)；因?yàn)樾∫?guī)模的電路設(shè)計(jì)接線復(fù)雜，需要的小規(guī)模集成塊又多，也比較容易出問(wèn)題；利用FPGA技術(shù)就可以很好的避免這些問(wèn)題，所有的接線都可以在EDA設(shè)計(jì)工具上實(shí)現(xiàn)，還可以把原理圖設(shè)計(jì)和語(yǔ)言設(shè)計(jì)相結(jié)合，讓學(xué)生有更多種設(shè)計(jì)方法，提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣；

比如設(shè)計(jì)一個(gè)4人表決器，用傳統(tǒng)的小規(guī)模電路需要好幾片芯片還能實(shí)現(xiàn)，但是要是人數(shù)多了的表決器，比如百人表決器、萬(wàn)人表決器，那樣再想用小規(guī)模電路設(shè)計(jì)就很難很難了，但是用EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)就非常好實(shí)現(xiàn)了。所以我們把數(shù)字邏輯電路的實(shí)驗(yàn)都改革成用ALTERA公司生產(chǎn)的CPLD/FPGA作為主控制器件,然后統(tǒng)一在Quartus Ⅱ上編程下載實(shí)現(xiàn)。

3 改革考核方式

傳統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)課程都是采用閉卷考試，學(xué)生往往要花很多時(shí)間去記一些概念，而在獨(dú)立設(shè)計(jì)上面花的時(shí)間就很少了，針對(duì)這一特點(diǎn)，我們對(duì)學(xué)生成績(jī)的考核采用多樣化，主要包括以下幾個(gè)內(nèi)容：

（1）平時(shí)成績(jī)：占20%，通過(guò)平時(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)督促學(xué)生認(rèn)真學(xué)好每一節(jié)課程，也培養(yǎng)學(xué)生遵守課堂紀(jì)律和自我管理能力。

（2）上機(jī)考核成績(jī)：占40%，利用實(shí)驗(yàn)室將過(guò)去的閉卷理論考試改革為上機(jī)考核，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)小型的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)有創(chuàng)新思路設(shè)計(jì)的學(xué)生成績(jī)有加分，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。

（3）課后制作成績(jī)：占40%，每學(xué)習(xí)完一章知識(shí)點(diǎn)后出一些小型題目讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)制作，當(dāng)整門(mén)課程學(xué)習(xí)完畢后出一些綜合型的小項(xiàng)目讓學(xué)生選擇適合自己的題目制作。通過(guò)這些能夠反映學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐能力以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

我院的《電子線路CAD及仿真》和《EDA技術(shù)與應(yīng)用》這兩門(mén)課程都采用了此教學(xué)模式進(jìn)行課程教學(xué)，從這幾年的教學(xué)情況來(lái)看，這種教學(xué)方法很受學(xué)生歡迎，充分提高了學(xué)生的學(xué)生興趣并且提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力，每年都有好幾十名學(xué)生參加區(qū)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽以及全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，都獲得好成績(jī)。

[1] 江國(guó)強(qiáng).新編數(shù)字邏輯電路[M].北京航空航天大學(xué)出版.2003.7

[2] 鄭存芳等.獨(dú)立學(xué)院《EDA課程設(shè)計(jì)》教學(xué)改革初探.科技信息.2008.32期

[3] 周立功. EDA實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐[M]. 北京航空航天大學(xué)出版.2007.9

[4] 江國(guó)強(qiáng).EDA技術(shù)與應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社.2006.7

[5] 潘松，黃繼業(yè).EDA技術(shù)實(shí)用教程.科學(xué)出版社.2006

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.08.156

韓劍，（1982-），男，廣西桂林，實(shí)驗(yàn)師，主要研究方向電路系統(tǒng)EDA技術(shù)。

2011年桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目