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數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)報告范文第1篇

關(guān)鍵詞：設(shè)計性實(shí)驗(yàn)教學(xué)；課題設(shè)計；課題評估

中圖分類號：G652 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）09-0008-03

《數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)》是我校電子類專業(yè)的一門專業(yè)必修課。是繼《數(shù)字電路》理論課程后單獨(dú)的一門實(shí)驗(yàn)課程?！稊?shù)字電路實(shí)驗(yàn)》是理論教學(xué)的補(bǔ)充和延續(xù)，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以鞏固理論知識，培養(yǎng)實(shí)踐能力。同時數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)也是《微機(jī)原理》、《微機(jī)接口技術(shù)》等的前端課程，有著很重要的地位。數(shù)字邏輯電路技術(shù)領(lǐng)域的知識包含理論和實(shí)踐，這一特點(diǎn)決定了數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須重視實(shí)踐能力的培養(yǎng)。如何在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要課題。我們嘗試把數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)分成三部分進(jìn)行：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)；單元電路設(shè)計實(shí)驗(yàn)；綜合性設(shè)計實(shí)驗(yàn)。第一步分的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是和理論課程緊密的結(jié)合，實(shí)驗(yàn)的設(shè)置主要是一些入門級的基本概念，進(jìn)度跟隨理論課程同步進(jìn)行。第二、第三部分是在第二學(xué)期進(jìn)行。第二部分的單元電路設(shè)計是為了進(jìn)一步加深對數(shù)字電路的重要概念的理解和運(yùn)用。從本質(zhì)上講應(yīng)該是屬于驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。第三部分是數(shù)字電路綜合設(shè)計，在綜合設(shè)計的題目中，適當(dāng)?shù)纳婕耙恍﹤鞲衅鳎M電路等其他課程中的知識，目的是為了提高學(xué)生的設(shè)計能力。

一、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置。在傳統(tǒng)的重視理論教學(xué)，輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響下，每一次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容僅僅局限于驗(yàn)證理論課上的結(jié)論。對于通過實(shí)驗(yàn)加深理解理論知識的應(yīng)用方面有所欠缺。傳統(tǒng)的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中，很少有涉及到模擬電路、傳感器等方面的內(nèi)容的綜合性實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)驗(yàn)證性不利于培養(yǎng)現(xiàn)時代所需要的有理論知識、有動手能力、有創(chuàng)新意識的人才。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備。傳統(tǒng)的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)教學(xué)的手段相對落后，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方式也就受到了限制。實(shí)驗(yàn)一般是在面包板或者是類似于面包板的實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行。學(xué)生只要對照書本連線即可完成實(shí)驗(yàn)。造成了部分學(xué)生在不懂實(shí)驗(yàn)原理的情況下，依樣畫葫蘆也同樣完成了實(shí)驗(yàn)。部分學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)后還是知其然，不知其所以然，完全處于被動地位。沒有起到實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該起到的作用。

3.實(shí)驗(yàn)報告和實(shí)驗(yàn)評分。合理的成績評定方法是客觀評價教學(xué)質(zhì)量的一個指標(biāo)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核成績主要由實(shí)驗(yàn)報告和期末考試決定。但由于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方式的限制，依靠實(shí)驗(yàn)報告和期末考試的評分方式無法全面評價學(xué)生是否掌握了實(shí)驗(yàn)原理、技巧、以及實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)，有失公正、全面的評分原則。

二、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)教學(xué)必要性

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是加深對理論知識的理解，僅僅是驗(yàn)證性的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)不利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，不能適應(yīng)后繼課程和當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)時代對人才培養(yǎng)的迫切需求。設(shè)計性實(shí)驗(yàn)則要求學(xué)生在掌握牢固的基礎(chǔ)知識后，運(yùn)用一種或多種方法完成教師給定的實(shí)驗(yàn)。教育部在《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案》明確指出：“設(shè)計性實(shí)驗(yàn)是指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蠛蛯?shí)驗(yàn)條件由學(xué)生自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案并加以完成的實(shí)驗(yàn)”。設(shè)計性實(shí)驗(yàn)在實(shí)施的過程中，很明顯的產(chǎn)生了以下幾個特點(diǎn)：

1.發(fā)揮了學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性。在數(shù)字電路的設(shè)計實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)教師只是給定了實(shí)驗(yàn)的課題，考慮到學(xué)生個體的差異，教師根據(jù)課題的實(shí)際情況，對部分設(shè)計性實(shí)驗(yàn)課題給出了原理性框圖。設(shè)計實(shí)驗(yàn)并不規(guī)定實(shí)現(xiàn)課題的方法和手段，學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下，自主選擇實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)器材、方法和手段。學(xué)生必須自己查閱資料，規(guī)劃實(shí)驗(yàn)過程和方案，設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路，主動詢問教師。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中處于主動的學(xué)習(xí)狀態(tài)。例如課題：晶體管圖示儀用的三角波鋸齒波發(fā)生器設(shè)計。該題可以用常規(guī)的模擬電路實(shí)現(xiàn)，也可以用數(shù)字器件加上部分模擬器件設(shè)計出性能更穩(wěn)定的電路。學(xué)生在接受設(shè)計課題后，首先是要查找資料，了解圖示儀工作原理，查找三角波鋸齒波發(fā)生器各種設(shè)計方法。充分調(diào)動了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性。

2.在實(shí)驗(yàn)方法上的多樣性。設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的課題是明確的，但是并不規(guī)定實(shí)現(xiàn)課題的方法。不同的學(xué)生有不同的思維方式。當(dāng)多個實(shí)驗(yàn)小組在選擇了同一個實(shí)驗(yàn)課題時，各個實(shí)驗(yàn)小組會有不同的實(shí)驗(yàn)方法。在設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的過程中，充分的發(fā)揮了人的創(chuàng)造性思維，也就是最大限度地調(diào)動了積極性。例如：在實(shí)現(xiàn)圖示儀中用的鋸齒波三角波發(fā)生器電路設(shè)計時，可以采用555電路作為CLK信號，對數(shù)字電路的計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)，通過運(yùn)放產(chǎn)生鋸齒波和三角波的設(shè)計方案。但是也有同學(xué)用555電路作為振蕩器，使用三極管對555波形輸出進(jìn)行積分，從而直接產(chǎn)生三角波鋸齒波的實(shí)驗(yàn)方案。

數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)報告范文第2篇

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)；綜合素質(zhì)；教學(xué)

作者簡介：張大平（1965-），男，廣西合浦人，欽州學(xué)院物理與材料科學(xué)學(xué)院，副教授。（廣西欽州535000）

基金項(xiàng)目：本文系新世紀(jì)廣西高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：2009C089）的研究成果。

中圖分類號：G642.423     文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A     文章編號：1007-0079（2012）06-0104-02

努力提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)是高等院校辦學(xué)的根本目標(biāo)，也是檢驗(yàn)高等院校辦學(xué)水平的根本標(biāo)準(zhǔn)。大學(xué)生的綜合素質(zhì)包括思想道德素質(zhì)、文化素質(zhì)、心理素質(zhì)、人文素質(zhì)、身體素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新素質(zhì)7個方面[1]。“數(shù)字電子技術(shù)”是高等院校自動化、電氣、電子、通信、計算機(jī)等專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。為了使學(xué)生進(jìn)一步掌握數(shù)字電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識，掌握數(shù)字電路設(shè)計的基本技能，筆者所在學(xué)校開設(shè)了“數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)”課程，讓學(xué)生受到系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識、方法和技能，培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力和創(chuàng)新能力，同時也培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，分析和解決科學(xué)實(shí)踐問題的能力。怎樣利用實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)培養(yǎng)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，是我們一直努力探索的問題，這同樣也是同行們關(guān)心和探究的熱點(diǎn)問題。

一、利用實(shí)驗(yàn)制度，培養(yǎng)學(xué)生良好的思想道德品質(zhì)

21世紀(jì)的教育，不僅要使學(xué)生有知識，會做事，更重要的是會做人。我們要把學(xué)生培養(yǎng)成有社會責(zé)任感和事業(yè)心的人，有科學(xué)文化知識和開拓能力的人，有志有為德才兼?zhèn)涞娜?。高校要緊跟時代步伐，積極吸取和借鑒社會的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，深刻理解和運(yùn)用科學(xué)技術(shù)的特點(diǎn)、作用，使思想道德教育和科技能力教育緊密結(jié)合起來，為大學(xué)生思想的進(jìn)一步成長和科學(xué)文化知識的繼續(xù)積累營造良好的氛圍。在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，首先，教師要嚴(yán)格要求學(xué)生遵守實(shí)驗(yàn)室的有關(guān)規(guī)章制度，正確使用實(shí)驗(yàn)儀器儀表，愛護(hù)公共財物，使學(xué)生養(yǎng)成遵守紀(jì)律、愛惜他人財物的良好品質(zhì)。其次，嚴(yán)格要求學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報告要真實(shí)地根據(jù)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果撰寫而成，而不是捏造或抄襲他人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使學(xué)生養(yǎng)成不空想、重實(shí)際、一絲不茍的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)作風(fēng)以及誠實(shí)的良好品格。另外，實(shí)驗(yàn)是學(xué)生做實(shí)驗(yàn)而不是教師做實(shí)驗(yàn)，因此，教師要調(diào)動學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生自己主動根據(jù)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)目標(biāo)完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并且認(rèn)真按實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，容不得半點(diǎn)馬虎，否則可能造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果有較大誤差，甚至得到錯誤的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這樣可培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，使之養(yǎng)成不論學(xué)習(xí)還是干什么事都認(rèn)真對待的好習(xí)慣和主動做事的良好品格。

二、利用實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力

認(rèn)真預(yù)習(xí)是做好實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。預(yù)習(xí)的好壞，不僅關(guān)系到實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行，而且直接影響實(shí)驗(yàn)效果。因此，實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生必須參照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，對實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和?nèi)容有較為清楚的認(rèn)識，做到認(rèn)真復(fù)習(xí)有關(guān)實(shí)驗(yàn)的基本原理，掌握有關(guān)器件的使用方法，熟悉實(shí)驗(yàn)電路，擬出實(shí)驗(yàn)方法和步驟，設(shè)計實(shí)驗(yàn)表格，對如何著手實(shí)驗(yàn)做到心中有數(shù)，并用電子仿真軟件Multisim對所預(yù)習(xí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證，以保證所預(yù)習(xí)設(shè)計的內(nèi)容正確，這樣做不但可拓寬設(shè)計思路，也可大大節(jié)省實(shí)際上在實(shí)驗(yàn)室操作的時間和排錯的時間，提高實(shí)驗(yàn)效率，而且大大提高學(xué)生查找、收集、整理相關(guān)文獻(xiàn)資料的能力，極大地培養(yǎng)提高了學(xué)生的自學(xué)能力。

三、利用基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)文化素質(zhì)

“數(shù)字電子技術(shù)”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，為使學(xué)生建立起正確的數(shù)字電路的概念，明確邏輯和電路之間的關(guān)系，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是必不可少的環(huán)節(jié)。其目的是教會學(xué)生常用電子儀器的使用方法、電子電路的測試方法、集成邏輯電路的應(yīng)用、基本實(shí)驗(yàn)技能，并加深對理論知識的理解，強(qiáng)調(diào)動手能力和基本概念。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以中小規(guī)模集成電路為載體，強(qiáng)調(diào)與課堂講授相輔相成、相互補(bǔ)充[2]。比如，通過用異或門、與或非門、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器分別和與非門一起實(shí)現(xiàn)全加器的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生熟悉各種中規(guī)模集成數(shù)字電路的邏輯功能及其應(yīng)用，系統(tǒng)掌握了組合邏輯電路的基本理論和設(shè)計方法。因此，教師必須根據(jù)教學(xué)大綱，嚴(yán)格抓好基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，使學(xué)生能夠掌握數(shù)字邏輯電路的基本原理、基本電路，能夠系統(tǒng)地掌握數(shù)字邏輯電路的分析、設(shè)計及應(yīng)用方法，以達(dá)到課程的教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)提高學(xué)生牢固的專業(yè)基礎(chǔ)知識和基本技能。

四、利用設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

設(shè)計性實(shí)驗(yàn)是提升學(xué)生實(shí)際動手能力的實(shí)驗(yàn)。一般的做法是先給出實(shí)際問題（設(shè)計任務(wù)）和主要集成芯片，然后學(xué)生根據(jù)所學(xué)組合邏輯電路的設(shè)計步驟，根據(jù)實(shí)際問題要求列出真值表，寫出表達(dá)式，畫出邏輯電路圖，通過選件，連接電路調(diào)試完成設(shè)計任務(wù)，寫出完整的實(shí)驗(yàn)報告。通過這樣的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練了學(xué)生分析和設(shè)計電路的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識[3]。為了激勵和調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生知識運(yùn)用能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力、創(chuàng)新能力、獨(dú)立分析思考問題和解決問題的能力，我們在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增加了設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的比例，或者在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中增加設(shè)計的內(nèi)容，讓學(xué)生盡可能多地受到訓(xùn)練。比如，在驗(yàn)證了數(shù)據(jù)選擇器74LS153的邏輯功能后，讓學(xué)生用它來實(shí)現(xiàn)全加器的功能；在驗(yàn)證了譯碼器74LS138的邏輯功能后，讓學(xué)生用它來實(shí)現(xiàn)全加器的功能[4]。又如讓學(xué)生驗(yàn)證了計數(shù)器CC40192的邏輯功能后，讓學(xué)生用它來實(shí)現(xiàn)7進(jìn)制、12進(jìn)制等N進(jìn)制計數(shù)器[5]。

另外，教師給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)時，注意強(qiáng)調(diào)各種設(shè)計方案的實(shí)現(xiàn)與創(chuàng)造性思維的發(fā)揮，鼓勵創(chuàng)新與突破，同時要使學(xué)生盡可能多地了解數(shù)字電子技術(shù)領(lǐng)域的新概念、新技術(shù)和新方法；盡可能多地接受與“數(shù)字電子技術(shù)”相關(guān)的工程實(shí)踐訓(xùn)練，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

五、利用排除故障，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的能力

在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)過程完全不出現(xiàn)故障是不現(xiàn)實(shí)的，也是不正常的。數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)大多數(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是在實(shí)驗(yàn)箱上完成，而每塊集成芯片和少量元件都是插在管腳座上，每個實(shí)驗(yàn)線路就是通過導(dǎo)線把芯片與芯片或芯片與元件連接而成，因此，接線錯誤是數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中最為常見的故障，其包括漏線、錯線、斷線和線路接觸不良等。當(dāng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)電路故障時，指導(dǎo)教師應(yīng)注意啟發(fā)學(xué)生思維，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，給予必要的指點(diǎn)和提示，經(jīng)過學(xué)生自己思考，弄清楚前因后果后自己動手糾正，這樣有利于增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決實(shí)際問題的能力。

另外，在實(shí)驗(yàn)的過程中教師可人為設(shè)置故障，讓學(xué)生根據(jù)故障現(xiàn)象，先根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理、電路的組成，分析產(chǎn)生故障現(xiàn)象的原因和可能出現(xiàn)故障的部位，然后讓學(xué)生動手排除故障，這樣做極大地調(diào)動了學(xué)生的興趣，激勵學(xué)生探索問題的精神，很好地培養(yǎng)了他們的主動性及動手能力。

六、利用共同完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神

由于客觀原因，有相當(dāng)多的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是要求兩人合作、共同完成的。原則、感情與共同的利益和目標(biāo)，是維系一個團(tuán)隊(duì)的紐帶；有團(tuán)隊(duì)精神，才能產(chǎn)生發(fā)展和創(chuàng)新的力量。兩人要共同完成某一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，有了一個共同的目標(biāo)，那就要團(tuán)結(jié)一致，互相幫助，互相照顧，互相配合，為完成這一目標(biāo)而共同努力。但要完成這個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目必須做許多工作：設(shè)計電路、選擇元器件、連接電路、讀取數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)等。這就要求團(tuán)隊(duì)成員合理分工，如果不能合理分工，就不能在規(guī)定的時間內(nèi)順利完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這就促使學(xué)生有合作也要有分工，形成團(tuán)隊(duì)合作精神。如果在實(shí)驗(yàn)中有一位在完成任務(wù)的過程中遇到了技術(shù)上的難題，只會自己冥思苦想亂翻書，卻不屑于向坐在旁邊的高手請教；而這位高手此時不是把他當(dāng)做共榮共辱的合作伙伴，而是坐在旁邊等著看笑話，那么他們共同承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目又怎么能按時完成？

另外，要求學(xué)生抓住實(shí)驗(yàn)這個機(jī)會鍛煉表達(dá)能力，積極表達(dá)自己對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的看法和意見，并掌握與人交流和溝通的藝術(shù)，培養(yǎng)自己良好的與人相處的心態(tài)，這也是培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神的需要。

七、利用撰寫實(shí)驗(yàn)報告，培養(yǎng)學(xué)生的寫作能力

實(shí)驗(yàn)報告是培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)能力、分析思維能力和寫作能力的有效手段，也是一項(xiàng)重要的基本功訓(xùn)練，它能很好地鞏固實(shí)驗(yàn)成果，加深對基本理論的認(rèn)識和理解，從而進(jìn)一步擴(kuò)大知識面。我們要求學(xué)生每做一個實(shí)驗(yàn)，在課后都要撰寫一份實(shí)驗(yàn)報告，主體內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、實(shí)驗(yàn)體會與建議等。要求學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報告的目的就是讓學(xué)生理解每次實(shí)驗(yàn)，不是實(shí)驗(yàn)做完就結(jié)束了，而是通過撰寫實(shí)驗(yàn)報告總結(jié)自己在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，并理解透徹，使以后遇到相似問題知道如何處理，真正提高自己分析、處理問題的能力。實(shí)驗(yàn)報告要求文字通順，字跡端正，符號標(biāo)準(zhǔn)，圖表規(guī)范，內(nèi)容清楚，討論深入，結(jié)論簡明，行文排版要符合規(guī)范要求，這樣可提高學(xué)生的科技寫作能力、方案表達(dá)能力。

當(dāng)然，培養(yǎng)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)并不是通過某一個實(shí)驗(yàn)或者某一門實(shí)驗(yàn)課程就能全面達(dá)到的，而是通過一個個實(shí)驗(yàn)、一門門課程，一點(diǎn)一滴的積累和培養(yǎng)而提高的。因此，我們必須嚴(yán)格要求學(xué)生做好每一個實(shí)驗(yàn)，學(xué)好每一門課程，一步一個腳印地在實(shí)踐中不斷培養(yǎng)自己各方面的能力，努力提高自己的綜合素質(zhì)，爭取把自己培養(yǎng)成為對社會有用的人才。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉銀萍,王晗.數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的改革與探索[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2010,(5):105-107.

數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)報告范文第3篇

1.電子技術(shù)課程設(shè)計的重點(diǎn)與要求

本課程的重點(diǎn)是電路設(shè)計，內(nèi)容側(cè)重綜合應(yīng)用所學(xué)知識，設(shè)計制作較為復(fù)雜的功能電路或小型電子系統(tǒng)。一般給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)和設(shè)計要求，通過電路方案設(shè)計、電路設(shè)計、電路安裝調(diào)試和指標(biāo)測試、撰寫實(shí)驗(yàn)報告等過程，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力，提高電路設(shè)計水平和實(shí)驗(yàn)技能。在實(shí)踐中著重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計的綜合分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的能力。電子技術(shù)課程設(shè)計一般要求學(xué)生根據(jù)題目要求，通過查閱資料、調(diào)查研究等，獨(dú)立完成方案設(shè)計、元器件選擇、電路設(shè)計、仿真分析、電路的安裝調(diào)試及指標(biāo)測試，并獨(dú)立寫出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、文理通順的?shí)驗(yàn)報告。

具體地說，學(xué)生通過課程設(shè)計教學(xué)實(shí)踐，應(yīng)達(dá)到以下基本要求：建立電子系統(tǒng)的概念，綜合運(yùn)用電子技術(shù)課程中所學(xué)習(xí)到的理論知識完成一個電子系統(tǒng)的設(shè)計；掌握電子系統(tǒng)設(shè)計的基本方法，了解電子系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)；進(jìn)一步熟悉常用電子器件的類型和特性，掌握合理選用器件的原則；掌握查閱有關(guān)資料和使用器件手冊的基本方法；掌握用電子設(shè)計自動化軟件設(shè)計與仿真電路系統(tǒng)的基本方法；進(jìn)一步熟悉電子儀器的正確使用方法；學(xué)會撰寫課程設(shè)計總結(jié)報告；培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

2.電子技術(shù)課程設(shè)計的教學(xué)過程

電子技術(shù)課程設(shè)計是在教師指導(dǎo)下，學(xué)生獨(dú)立完成課題，達(dá)到對學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合性訓(xùn)練，要求本課程設(shè)計涵蓋模擬電路知識和數(shù)字電路知識，因此課程設(shè)計的選題要求包含數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)。教學(xué)環(huán)節(jié)可以分為以下四個部分。

2.1課堂講授。

課程設(shè)計開始前，需要確定指導(dǎo)老師。由指導(dǎo)老師通過兩學(xué)時的教學(xué)，明確課程設(shè)計的要求，主要內(nèi)容包括課程介紹、教學(xué)安排、成績評定方法等。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，指導(dǎo)老師介紹課題的基本情況與要求，要求學(xué)生從多個課題中選擇一個。

2.2設(shè)計與調(diào)試環(huán)節(jié)。

2.2.1前期準(zhǔn)備、方案及電路設(shè)計。

前期準(zhǔn)備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設(shè)計、電路仿真等。在確定方案時要求學(xué)生認(rèn)真閱讀教材，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)行方案分析、論證和計算，獨(dú)立完成設(shè)計。設(shè)計工作內(nèi)容如下：題目分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、具體電路設(shè)計。學(xué)生根據(jù)所選課題的任務(wù)、要求和條件進(jìn)行總體方案的設(shè)計，通過論證與選擇，確定總體方案。此后是對方案中單元電路進(jìn)行選擇和設(shè)計計算，稱為預(yù)設(shè)計階段，包括元器件的選用和電路參數(shù)的計算。最后畫出總體電路圖（原理圖和布線圖），此階段約占課程設(shè)計總學(xué)時的30％。

2.2.2在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電路安裝、調(diào)試，指標(biāo)測試等。

在安裝與調(diào)試這個階段，要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識進(jìn)行安裝和調(diào)試，達(dá)到任務(wù)書的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。預(yù)設(shè)計經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過后，學(xué)生即可購買所需元器件等材料，并在實(shí)驗(yàn)箱上或試驗(yàn)板上組裝電路。運(yùn)用測試儀表調(diào)試電路、排除電路故障、調(diào)整元器件、修改電路（并制作相應(yīng)電路板），使之達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求。此階段往往是課程設(shè)計的重點(diǎn)與難點(diǎn)，所需時間約占總學(xué)時的50％。

2.3撰寫總結(jié)報告，總結(jié)交流與討論。

撰寫課程設(shè)計的總結(jié)報告是對學(xué)生寫科學(xué)論文和科研總結(jié)報告能力的訓(xùn)練。學(xué)生寫報告，不僅要對設(shè)計、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié)，而且要把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論高度?？偨Y(jié)報告應(yīng)包括以下方面：系統(tǒng)任務(wù)與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設(shè)計、參數(shù)計算及元器件選擇、元件清單和參考資料目錄。除此之外，還應(yīng)對以下幾部分進(jìn)行說明：設(shè)計進(jìn)程記錄，設(shè)計方案說明、比較，實(shí)際電路圖，功能與指標(biāo)測試結(jié)果，存在的問題及改進(jìn)意見，等等?？偨Y(jié)報告具體內(nèi)容如下：課題名稱、內(nèi)容摘要、設(shè)計內(nèi)容及要求、比較和選擇設(shè)計的系統(tǒng)方案、畫出系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇。畫出完整的電路圖，并說明電路的工作原理。組裝調(diào)試的內(nèi)容，包括使用的主要儀器和儀表；調(diào)試電路的方法和技巧；測試的數(shù)據(jù)和波形并與計算結(jié)果比較分析；調(diào)試中出現(xiàn)的故障、原因及排除方法。總結(jié)設(shè)計電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)，指出課題的核心及實(shí)用價值，列出系統(tǒng)需要的元器件清單，列出參考文獻(xiàn)，收獲、體會，并對本次設(shè)計提出建議。

2.4成績評定。

課程的實(shí)踐性不僅體現(xiàn)實(shí)際操作能力，而且體現(xiàn)獨(dú)立完成設(shè)計和分析的能力。因此，課程設(shè)計的考核分為以下部分：設(shè)計方案的正確性與合理性。設(shè)計成品：觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是否達(dá)到技術(shù)要求。（安裝工藝水平、調(diào)試中分析解決問題的能力）實(shí)驗(yàn)報告：實(shí)驗(yàn)報告應(yīng)具有設(shè)計題目、技術(shù)指標(biāo)、實(shí)現(xiàn)方案、測試數(shù)據(jù)、出現(xiàn)的問題與解決方法、收獲體會等。課程設(shè)計答辯：考查學(xué)生實(shí)際掌握的能力和表達(dá)能力，設(shè)計過程中的學(xué)習(xí)態(tài)度、工作作風(fēng)和科學(xué)精神及創(chuàng)新精神，等等。

3.電子技術(shù)課程設(shè)計的步驟

在“電子技術(shù)基礎(chǔ)”理論課程教學(xué)中，通常只介紹單元電路的設(shè)計。然而，一個實(shí)用的電子電路通常是由若干個單元電路組成的。通常將規(guī)模較小、功能單一的電子電路稱為單元電路。因此，一個電子系統(tǒng)的設(shè)計不僅包括單元電路的設(shè)計，還包括總體電路的系統(tǒng)設(shè)計（總體電路由哪些單元電路構(gòu)成，以及單元電路之間如何連接，等等）。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，各種通用和專用的模擬和數(shù)字集成電路大量涌現(xiàn)，電子系統(tǒng)的設(shè)計除了單元電路的設(shè)計外，還包括集成電路的合理選用。電子電路的系統(tǒng)設(shè)計越來越重要，不過從教學(xué)訓(xùn)練角度出發(fā)，課程設(shè)計仍應(yīng)保留一定的單元電路內(nèi)容。電子系統(tǒng)分為模擬型、數(shù)字型及兩者兼而有之的混合型三種。雖然模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計的方法有所不同（尤其單元電路的設(shè)計），但總體電路的設(shè)計步驟是基本相同的。電子電路的一般設(shè)計方法與步驟包括：總體方案的設(shè)計與方案論證、單元電路的設(shè)計、單元電路間的連接方法、繪制總體電路草圖、關(guān)鍵電路試驗(yàn)、EDA仿真、繪制正式的總體電路圖等。

數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)報告范文第4篇

關(guān)鍵詞：數(shù)字電路 CDIO 項(xiàng)目驅(qū)動 應(yīng)用型人才 探索

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.130

1 獨(dú)立學(xué)院《數(shù)字電路》課程教學(xué)的現(xiàn)狀

《數(shù)字電路》作為工科的專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)習(xí)其它專業(yè)課程的重要基礎(chǔ)，它是一門發(fā)展非?？斓膶W(xué)科，其理論性和實(shí)踐性都非常強(qiáng)。在全國高等教育已經(jīng)全面開始培養(yǎng)應(yīng)用型人才的今天，對學(xué)生的動手實(shí)踐能力和綜合分析能力有了很高的要求。數(shù)字電路作為較具有鍛煉人的實(shí)踐能力和綜合分析能力的課程，應(yīng)以此為契機(jī)，進(jìn)行教學(xué)改革 ，從而為學(xué)生的實(shí)踐能力打下基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式，普遍存在著應(yīng)試教育的思想，學(xué)生們十分重視理論考試的成績，這是決定他們能否得到獎學(xué)金或者更好的名次。實(shí)驗(yàn)教學(xué)傳統(tǒng)的老一套按照教學(xué)的進(jìn)程安排一下驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的器材以中小規(guī)模集成電路為主，而且實(shí)驗(yàn)之間沒有任何的銜接。那么，這樣理論知識就僅僅存于書本的表面，而沒有付諸于應(yīng)用實(shí)踐中去，在教學(xué)改革中就多從這些方面出發(fā)。

2 理論教學(xué)改革的探索

2.1 引入CDIO工程教育理念

傳統(tǒng)教學(xué)理念很大程度上教學(xué)和實(shí)際之間是相互脫離的，在這種理念下培養(yǎng)的學(xué)生大多數(shù)是知識理論型，學(xué)生畢業(yè)后其所學(xué)的知識一下很難和社會需求相適應(yīng)。CDIO工程教育模式[1，2]是近年來國際工程教育改革的最新成果。自2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國研究組織，經(jīng)過四年的探索研究，創(chuàng)立了 CDIO 工程教育理念，并成立了以 CDIO命名的國際合作組織。CDIO 代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程的理論、技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，其教學(xué)框架體現(xiàn)了創(chuàng)新的教育思想。

2.2 項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)模式，使知識體系環(huán)環(huán)相扣

課程教學(xué)不僅是讓學(xué)生掌握課程所涉及的知識，更重要的是讓他們在學(xué)習(xí)實(shí)踐中得到能力培養(yǎng)和提升。項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)法是一種新型的教學(xué)模式，它起源于美國，是師生通過共同實(shí)施一個完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動，每一個項(xiàng)目教學(xué)模塊依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)對這一模塊的能力要求確定具體的能力目標(biāo)，再把這一能力目標(biāo)分解，制定出具體可實(shí)施的教學(xué)進(jìn)程[3]。

《數(shù)字電路》課程理論較多，采用“數(shù)字搶答器”項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)，將其分為三個層次，完整地把《數(shù)字電路》課程的知識體系完整串聯(lián)起來：第①層次：利用門電路和時序邏輯器件實(shí)現(xiàn)8人搶答，優(yōu)先搶答者用LED指示燈來指示，這需要運(yùn)用組合邏輯電路設(shè)計和觸發(fā)器；第②層次：增加數(shù)碼管顯示，優(yōu)先搶答者用數(shù)碼管顯示，這需要運(yùn)用編碼器、譯碼器、時序邏輯電路；第③層次：附加搶答時限和報警功能，這需要計數(shù)器、時基電路，脈沖產(chǎn)生與整形電路；這樣隨著課程的不斷推進(jìn)，知識點(diǎn)逐漸展開，最后使整個知識體系脈絡(luò)完整展現(xiàn)。

3 實(shí)踐教學(xué)改革的措施與實(shí)踐

3.1 “虛”“實(shí)”結(jié)合，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段

目前，《數(shù)字電路》的實(shí)驗(yàn)課程主要開設(shè)是傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生利用教師給定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)器材（中小規(guī)模器件）在實(shí)驗(yàn)箱上搭建，記錄結(jié)果，實(shí)驗(yàn)基本完成，固然，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)對學(xué)生加深對知識的掌握有好處，但是也消磨了學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)的激情和興趣。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入虛擬的仿真軟件Multism，老師給定實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，鼓勵學(xué)生自行設(shè)計，給學(xué)生一個寬松的氛圍，讓學(xué)生思維活躍、甚至異想天開、允許失敗，但是得在失敗中尋找出原因，得出正確的方法。這樣學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的過程可以先用仿真軟件對自己的方案上進(jìn)行設(shè)計、仿真、驗(yàn)證，然后根據(jù)自己的設(shè)計方案，在實(shí)驗(yàn)平臺上搭建實(shí)驗(yàn)電路，這樣一來就豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，同時也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

3.2 漸近推進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增加綜合性設(shè)計性實(shí)驗(yàn)

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力一般分為：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)階段、綜合性實(shí)驗(yàn)階段、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)階段、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)階段。在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計上，我們應(yīng)該拓展思路，設(shè)立一個多層次的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，漸進(jìn)式地推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增加綜合性設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的比例。所謂的綜合性設(shè)計性實(shí)驗(yàn)階段，就是建立在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用所學(xué)的知識，查閱資料文獻(xiàn)，積極參與到實(shí)驗(yàn)過程中，在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。我們在項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)過程中的“數(shù)字搶答器”項(xiàng)目就是一個較好的綜合性設(shè)計性題目，學(xué)生根據(jù)教學(xué)的進(jìn)度，一步步推進(jìn)，其中第①、②層次就是很好的設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，第③層次就是一個很好的綜合性設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的過程中實(shí)現(xiàn)了“做中學(xué)”、“做中悟”，經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐證明極大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性。

3.3 課外興趣小組深層次開發(fā)，促進(jìn)創(chuàng)新開放性實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

學(xué)生在經(jīng)歷了綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)階段后，一部分同學(xué)進(jìn)入到深層次的階段——創(chuàng)新設(shè)計性實(shí)驗(yàn)階段。學(xué)生可以自行組隊(duì)或者采用合作的形式來共同完成[4]，在指導(dǎo)教師引導(dǎo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的確立、實(shí)驗(yàn)方案的選擇、實(shí)驗(yàn)方法及其過程設(shè)計與實(shí)現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀測與記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，最后以作品和論文的形式完成。

在這個實(shí)施過程中，就有幾個非常關(guān)鍵的問題需要注意：①師資隊(duì)伍建設(shè)：需要打造一支具有嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、高度負(fù)責(zé)、優(yōu)秀專業(yè)素養(yǎng)、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的理論或者實(shí)驗(yàn)教師；②教材建設(shè)：設(shè)計性的實(shí)驗(yàn)教材編寫應(yīng)該引進(jìn)新知識、新技術(shù)、新方法、新器件，盡可能與實(shí)際的工程應(yīng)用距離；③實(shí)驗(yàn)場地和設(shè)備建設(shè)：創(chuàng)新設(shè)計性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在課外完成，需要一個24小時開放的場地，除了常規(guī)的實(shí)驗(yàn)儀器之外，還需要一些新型的測量測試的高端儀器儀表。

經(jīng)教學(xué)實(shí)踐證明，在我院開展的創(chuàng)新設(shè)計實(shí)驗(yàn)階段，近年來取得了可喜的成績，從07年到至今，在大學(xué)生大學(xué)電子設(shè)計競賽中取得全國一等獎一項(xiàng)，省級三等獎以上獎項(xiàng)十余項(xiàng)。

4 科學(xué)合理的考核機(jī)制

《數(shù)字電路》其本身就要求理論和實(shí)踐并重，成績不能單純來源于理論筆試，而應(yīng)該側(cè)重于對學(xué)生知識理解掌握情況、學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。故此，考核應(yīng)是多方面能力的綜合測評：①筆試：以試卷為載體，主要考查學(xué)生對于基本理論知識點(diǎn)的掌握和應(yīng)用；②實(shí)踐實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ簡为?dú)開設(shè)實(shí)驗(yàn)考試環(huán)節(jié)；③綜合設(shè)計能力：主要在綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中對其設(shè)計的思想、設(shè)計的方案、實(shí)驗(yàn)實(shí)施的方法及其最后實(shí)驗(yàn)報告的書寫進(jìn)行綜合全面考核；④研究創(chuàng)新能力：主要通過課程設(shè)計考核，通過設(shè)計的思想、報告的書寫、團(tuán)隊(duì)的答辯。以上四種考核考察方式，根據(jù)各個專業(yè)的要求，分配不同的權(quán)值進(jìn)行科學(xué)合理的綜合能力考核。

5 結(jié)束語

教學(xué)工作是一個常做常新的工作，要求我們要適應(yīng)社會發(fā)展的需求，通過改變教學(xué)理念，構(gòu)建合理科學(xué)的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教習(xí)體系結(jié)構(gòu)，以及考核方式，激發(fā)學(xué)生作為主體的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生動手實(shí)踐能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)工程實(shí)踐意識，更好契合當(dāng)前社會應(yīng)用型人才培養(yǎng)思想。

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數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)報告范文第5篇

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革 實(shí)踐教學(xué) VHDL語言

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）09（a）-0117-02

VHDL語言[1-2]（VHDL，VHSIC （Very High Speed Integrated Circuit）Hardware Description Language）是一種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字系統(tǒng)硬件電路設(shè)計語言，于1983年由美國國防部（DOD） 為實(shí)現(xiàn)其高速集成電路計劃發(fā)起創(chuàng)建的一種高速集成電路硬件描述語言，其目的是為了給數(shù)字電路的描述與模擬提供一個基本的標(biāo)準(zhǔn)。VHDL語言在1985年完成第一版，1987年成為IEEE標(biāo)準(zhǔn)（IEEE STD1076-1987），1993年增修為（IEEE STD1076-1993）標(biāo)準(zhǔn)。VHDL語言為高級硬件行為描述型語言，為所有可編程邏輯器件廠商（如Xilinx和Altera公司等）所支持，已成為電路設(shè)計人員和電子設(shè)計工程師必須掌握的工具語言。硬件邏輯設(shè)計技術(shù)[3]是電子信息類專業(yè)的重要專業(yè)課，該課程包括課堂理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)兩個模塊，其特點(diǎn)是軟硬件結(jié)合，該課程的綜合知識面寬及工程實(shí)踐性強(qiáng)。電子信息類專業(yè)的學(xué)生掌握硬件邏輯設(shè)計能力無論是對學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計或工程創(chuàng)新，還是促進(jìn)學(xué)生就業(yè)都有重要意義。因此，硬件邏輯設(shè)計的實(shí)踐性教學(xué)在電子信息類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中的地位日益顯著，如何開設(shè)好VHDL語言及硬件邏輯設(shè)計是當(dāng)前硬件設(shè)計語言課程中的一個非常重要的問題[4-6]。

1 教學(xué)目標(biāo)

《VHDL語言及數(shù)字邏輯設(shè)計》課程屬電子信息類專業(yè)技術(shù)類選修課，是將控制，仿真與芯片設(shè)計相結(jié)合的一門硬件設(shè)計語言。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生通過對VHDL語言及EDA技術(shù)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐訓(xùn)練，獲得現(xiàn)代硬件數(shù)字邏輯設(shè)計的軟件化設(shè)計方法，了解并初步掌握數(shù)字系統(tǒng)硬件電路設(shè)計領(lǐng)域的最新技術(shù)；通過有針對性、分層次、分階段地實(shí)施實(shí)踐教學(xué)，激發(fā)并調(diào)動學(xué)生創(chuàng)造性思維能力，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新能力，為學(xué)生在硬件邏輯設(shè)計領(lǐng)域的進(jìn)一步深入探索和進(jìn)行創(chuàng)新奠定工程基礎(chǔ)，以及應(yīng)用VHDL及EDA工具開發(fā)設(shè)計數(shù)字系統(tǒng)的基本方法及技術(shù)，為學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計及將來的工作等打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

另外，本課程的教學(xué)難點(diǎn)是，一方面要把握學(xué)生的數(shù)字電路基礎(chǔ)水平；另一方面要高度概括VHDL語言的專業(yè)課內(nèi)容，深入淺出，還要照顧到彼此之間的聯(lián)系，尤其是面向應(yīng)用。因此，首先講清楚確知學(xué)習(xí)VHDL語言的意義和FPGA的工作原理，并進(jìn)一步講清VHDL語言的基本結(jié)構(gòu)和以及VHDL語言中主要描述語句的特點(diǎn)和用途，并設(shè)計一些基本邏輯電路實(shí)例，目的在于讓學(xué)生熟悉VHDL語言的整個過程，能運(yùn)用VHDL語言編程及進(jìn)行仿真，并掌握其中的關(guān)鍵技術(shù)。這樣便于學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和理解VHDL語言的應(yīng)用，增強(qiáng)學(xué)生在工作中的競爭能力，達(dá)到可以用VHDL語言設(shè)計數(shù)字邏輯電路和數(shù)字應(yīng)用系統(tǒng)，并在CPLD/FPGA可編程邏輯器件上實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)計。

2 教學(xué)內(nèi)容

VHDL語言如今已經(jīng)廣泛被應(yīng)用到FPGA/CPLD和ASIC中的設(shè)計。VHDL語言具有很強(qiáng)的電路描述和建模能力，能從多個層次對數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行建模和描述，從而大大簡化了硬件邏輯設(shè)計任務(wù)，提高了硬件設(shè)計效率和可靠性。而且VHDL語言具有與具體硬件電路無關(guān)和與硬件設(shè)計平臺無關(guān)的特性，并具有良好的電路行為描述的能力，在語言易讀性和層次化結(jié)構(gòu)化設(shè)計方面表現(xiàn)了強(qiáng)大生命力和應(yīng)用潛力。因此，我們選擇VHDL語言作為這門課的課堂教學(xué)內(nèi)容。

《VHDL語言及硬件邏輯電路設(shè)計》課程內(nèi)容的主要教學(xué)思路是，以VHDL硬件描述語言為硬件設(shè)計表達(dá)手段，以Xilinx公司的ISE軟件為硬件設(shè)計開發(fā)工具，并以FPGA/CPLD可編程邏輯器件開發(fā)系統(tǒng)為教學(xué)實(shí)踐平臺，來實(shí)現(xiàn)學(xué)生對數(shù)字電路系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生自頂而下的層次化設(shè)計思想，提高學(xué)生應(yīng)用實(shí)踐創(chuàng)新能力。

在教學(xué)內(nèi)容上，刪去了一些FPGA/CPLD可編程器件結(jié)構(gòu)內(nèi)容的過多講解，重點(diǎn)講解VHDL語言內(nèi)容，并利用有限的課時補(bǔ)充了硬件邏輯電路設(shè)計方面的一些最新進(jìn)展，以利于學(xué)生開闊視野和提高學(xué)習(xí)興趣；針對VHDL語言語法豐富的特點(diǎn)，增加了大量課堂實(shí)例，并結(jié)合應(yīng)用對VHDL語言中關(guān)鍵要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)說明，便于學(xué)生理解和掌握VHDL課程內(nèi)容；在開發(fā)軟件方面以Xilinx公司的ISE軟件作為平臺，并針對硬件仿真，重點(diǎn)是讓學(xué)生學(xué)會并熟練掌握用ISE軟件進(jìn)行數(shù)字系統(tǒng)仿真的基本過程和操作；在實(shí)踐訓(xùn)練方面，精心設(shè)計了課堂練習(xí)/課后習(xí)題和配套實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生實(shí)踐動手能力，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。

3 多層次式教學(xué)模式

《VHDL語言及硬件邏輯電路設(shè)計》課程是一門工程實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，我們提出以實(shí)踐訓(xùn)練為主，邊學(xué)邊練的硬件邏輯設(shè)計教學(xué)模式，重點(diǎn)加大對學(xué)生實(shí)踐能力、解決實(shí)際問題能力及團(tuán)體合作精神等綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，使“數(shù)字邏輯電路設(shè)計實(shí)踐教學(xué)”在本科培養(yǎng)中發(fā)揮更重要的作用。在教學(xué)過程中，提出多層次的實(shí)踐教學(xué)模式，通過大量的多層次實(shí)例教學(xué)讓學(xué)生主動建構(gòu)知識、增長技能、發(fā)展能力。

我們將《VHDL語言及硬件邏輯電路設(shè)計》課程的實(shí)踐教學(xué)分為三個層次。

第一層次是課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這一階段主要培養(yǎng)的是學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力，通過課堂實(shí)驗(yàn)練習(xí)使學(xué)生掌握和熟練使用開發(fā)工具，具備基本的硬件編程能力。課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)是針對教師在講授理論內(nèi)容后，對應(yīng)設(shè)計相應(yīng)知識內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并編寫課堂實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。在理論課部分內(nèi)容方面，首先講解VHDL語言的基本單元，如VHDL語言設(shè)計的基本單元、構(gòu)成、子結(jié)構(gòu)描述（元件說明，元件安裝）等，在VHDL語言的數(shù)據(jù)類型方面，主要講解VHDL語言的客體及分類、整數(shù)類型和數(shù)組類型，表達(dá)式與運(yùn)算符；其次，介紹VHDL語言主要描述語句，如順序描述語句和并發(fā)描述語句；最后介紹基本邏輯電路的設(shè)計，如組合邏輯電路的設(shè)計，時序電路的設(shè)計，存儲器和有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計等。那么針對課程的理論內(nèi)容，設(shè)計的實(shí)驗(yàn)主要有：（1）ISE工具的使用；（2）編碼器和譯碼器等組合邏輯電路的設(shè)計；（3）有限狀態(tài)機(jī)和計數(shù)器等時序電路的設(shè)計；（4）RAM和FIFO等存儲器的設(shè)計。通過這些基礎(chǔ)知識點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)練習(xí)，能讓學(xué)生較好的熟悉VHDL語言的基礎(chǔ)知識和語句的基本應(yīng)用，從而較好的掌握VHDL語言中的關(guān)鍵內(nèi)容，加深了對VHDL語言知識點(diǎn)的感性認(rèn)識和全面掌握，達(dá)到可以用VHDL語言設(shè)計數(shù)字邏輯電路和數(shù)字應(yīng)用系統(tǒng)。在課堂上通過對算法實(shí)例的程序執(zhí)行仿真模擬。

第二個層次是綜合性設(shè)計實(shí)驗(yàn)，這一層次的實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生已經(jīng)掌握基本的VHDL語言知識并能綜合地運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容，主要培養(yǎng)學(xué)生動手實(shí)踐能力、解決實(shí)際問題能力及團(tuán)隊(duì)合作能力。綜合性設(shè)計實(shí)驗(yàn)以硬件開發(fā)板實(shí)驗(yàn)為主，主要包括跑馬燈、VGA顯示、波形發(fā)生器、通用異步收發(fā)器、SRAM接口設(shè)計等題目。在實(shí)驗(yàn)中，教師要求學(xué)生每4人為一組進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)。在實(shí)驗(yàn)過程中，要求學(xué)生能上機(jī)編寫代碼并調(diào)試VHDL程序，每組學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)，并提交硬件實(shí)驗(yàn)報告。在實(shí)驗(yàn)課中，教師根據(jù)各個小組提交的實(shí)驗(yàn)報告，首先安排各小組進(jìn)行實(shí)踐動手經(jīng)驗(yàn)交流，然后選擇一些優(yōu)秀小組中的代表上臺做實(shí)驗(yàn)心得匯報，并現(xiàn)場進(jìn)行問題分析和技術(shù)總結(jié)，加深了對VHDL語言中知識點(diǎn)的感性認(rèn)識和全面掌握。通過這些活動，不但讓學(xué)生熟悉了硬件設(shè)計的開發(fā)環(huán)境，提高了硬件設(shè)計編程技巧，而且還能激勵學(xué)生主動學(xué)習(xí)VHDL語言的興趣，提高學(xué)生的分析和解決實(shí)際問題的能力，并培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)體合作能力。

第三個層次是課程設(shè)計實(shí)驗(yàn)，這一階段要求學(xué)生獨(dú)立完成硬件工程課題的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)，在強(qiáng)調(diào)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計實(shí)現(xiàn)的同時，更加注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。課程設(shè)計題目采取開放式選題，可由教師提供背景明確和啟發(fā)性強(qiáng)的題目，也可以由學(xué)生自主選擇題目并提交相應(yīng)的課程題目設(shè)計目標(biāo)、任務(wù)和方法，經(jīng)教師審核批準(zhǔn)后作為課程設(shè)計題目。另外學(xué)生也可以根據(jù)個人興趣選擇不同類型的課程設(shè)計題目后，由學(xué)生自行擬定實(shí)驗(yàn)方案，查閱文獻(xiàn)資料和編寫VHDL程序，自主解決實(shí)驗(yàn)問題，并對對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)，撰寫課程設(shè)計研究報告。通過這些課程設(shè)計實(shí)驗(yàn)設(shè)計，在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)及主動學(xué)習(xí)的同時，也鍛煉學(xué)生的動手能力和表達(dá)能力。

4 結(jié)語

VHDL語言及數(shù)字邏輯設(shè)計課程是一門工程實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，通過有多層次地實(shí)施實(shí)踐教學(xué)，充分發(fā)揮實(shí)踐教學(xué)的優(yōu)勢，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新能力，并培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、自主創(chuàng)新的學(xué)習(xí)習(xí)慣，取得了較好的教學(xué)效果。該實(shí)踐教學(xué)體系遵循人才培養(yǎng)的客觀規(guī)律，將多層次實(shí)驗(yàn)從簡單到復(fù)雜、從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)練習(xí)到綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，貫穿于整個VHDL語言及數(shù)字邏輯設(shè)計課程學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生在循序漸進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)過程中成長。

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