摘 要:實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有直觀性、啟發(fā)性、和綜合性的特點(diǎn)。是應(yīng)用型高等院校的一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。它來(lái)源于理論教學(xué),又高于理論教學(xué)。是學(xué)科研究,創(chuàng)新的前提。是學(xué)生是否真正掌握學(xué)科知識(shí)的一個(gè)重要保證。是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度,訓(xùn)練創(chuàng)新和科研能力的必經(jīng)途徑。
關(guān)鍵詞:高等院校;數(shù)字技術(shù);創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沿襲過(guò)去的內(nèi)容千篇一律,很多驗(yàn)證型內(nèi)容嚴(yán)重與理論課重復(fù),不是為理論課難點(diǎn)重點(diǎn)縱深服務(wù),只是為簡(jiǎn)單知識(shí)加深印象而已。只是練習(xí)了學(xué)生的動(dòng)手能力。缺少反應(yīng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力的內(nèi)容,缺少研究創(chuàng)新精神。以數(shù)字電子技術(shù)門電路實(shí)驗(yàn)為例子。闡述創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法。門電路實(shí)驗(yàn)的目的有三個(gè)
1 利用實(shí)驗(yàn)的直觀性復(fù)習(xí)常用多種基本門電路的邏輯功能
包括與非門(74LS00),與門(74LS08),或門(74LS32),非門(74LS74)四輸入與非門(74LS20),雙2-3輸入與或非門(74LS51),二輸入四或非門(74LS02),二輸入四異或門(74LS86).要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前寫出集成塊的管腳識(shí)別圖,邏輯功能表,實(shí)驗(yàn)連接圖,上實(shí)驗(yàn)課驗(yàn)證結(jié)果。陸游的一首教子詩(shī)《冬夜讀書(shū)示子聿》,紙上得來(lái)終覺(jué)淺,絕知此事要躬行。詩(shī)人就知識(shí)的獲取,從兩方面談了自己的看法:一是要花氣力,一是“要躬行”。多種門集成塊的驗(yàn)證是花力氣和親自做的最好驗(yàn)證。這樣才能使學(xué)生們的邏輯門電路的知識(shí)才能記得深,記得牢。
2 練習(xí)利用邏輯代數(shù)的公式實(shí)現(xiàn)各種門之間的轉(zhuǎn)換能力,為數(shù)字電路設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
由于與非門的經(jīng)濟(jì)型及單純用與非門可以實(shí)現(xiàn)任意邏輯表達(dá)式。數(shù)字電路設(shè)計(jì)基本用與非門來(lái)設(shè)計(jì)。此種實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證邏輯代數(shù)中的基本公式,綜合應(yīng)用邏輯代數(shù)把邏輯功能轉(zhuǎn)換成與非式。
1)用與非門實(shí)現(xiàn)非門;把兩個(gè)輸入連到一起,與非門就成了非門。
2)用非門和與非門實(shí)現(xiàn)或門。兩輸入與非門每個(gè)輸入端前加一個(gè)非門就成了或門
3)用與非門和與非門實(shí)現(xiàn)或門是1和2的結(jié)合。
4)用非門和與門實(shí)現(xiàn)同或門。把同或表達(dá)式利用摩根定律轉(zhuǎn)換成與非表達(dá)式,連接電路。
5)利用一片74LS00(四-二輸入與非門)分別實(shí)現(xiàn)與門、或門、異或門,畫出邏輯圖,并測(cè)試功能,列出測(cè)得的真值表;用74LS00與非集成電路實(shí)現(xiàn)“與門”L=AB=1·AB
用74LS00與非集成電路實(shí)現(xiàn)“或門,L=A+B=A·B
用74LS00與非集成電路實(shí)現(xiàn)“異或門”
6)利用OC門的線與功能,用一片74LS03以及若干1K電阻實(shí)現(xiàn)L=AB+AC+BC,畫出邏輯圖,并測(cè)試功能,列出測(cè)得的真值表。
7)用74LS00和74LS08實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)表達(dá)式:Y=。
要求學(xué)生根據(jù)邏輯函數(shù)表達(dá)式先畫出連線圖,再按照連線圖連接電路。驗(yàn)證邏輯關(guān)系。實(shí)現(xiàn)練習(xí)學(xué)生的邏輯關(guān)系的轉(zhuǎn)換方法。
3 器件特性類實(shí)驗(yàn)
TTL、HC和HCT器件的電壓傳輸特性,通過(guò)對(duì)三種器件電壓傳輸特性的測(cè)試掌握不同種類的門電路在電路中的替換情況。
4 結(jié)束語(yǔ)
教師根據(jù)課本內(nèi)容定實(shí)驗(yàn),學(xué)生根據(jù)上理論課后自己的理解情況選擇實(shí)驗(yàn)。最后根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)。利用實(shí)驗(yàn)的針對(duì)性直觀性啟發(fā)性很好的為理論課服務(wù)。用設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生成為懂思考,會(huì)應(yīng)用,能創(chuàng)新的學(xué)科人才。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
韓春慶(1969-),男,漢族,河北唐山人,本科,高級(jí)實(shí)驗(yàn)師,主要從事電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究。