数字电子技术基础课学生创新能力的培养

     
     摘要：通过在数字电子技术基础课程教学与实验中广泛开展应用性课题，结合了理论知识和生活、工程实际，提高了学生学习兴趣，拓宽了学生知识面，改变学生被动学习为主动探索，使学生的个性得到充分发展，创新能力得以有效培养。通过课程教学与实践环节的紧密结合，进一步增强了学生创新思维和创新能力的提高。

     关键词：创新能力；应用性；探索性

21世纪是一个创新的世纪，各高校积极开展教学改革，着重于创新意识和创新能力的开发和培养。传统观念以学生学习成绩是否优秀为唯一衡量标准，忽视了学生的全面发展和个性特长的培养。传统教学的学习形式具有更多的被动性和承接性，教师教什么，学生学什么，学生成为知识的“接受器”，很大程度上抑制学生潜能的发挥。与传统教学相对应，创新教学在教学过程中，着力变学生的被动学习为主动学习，变承接性学习为自主性学习，在全面发展的基础上，大力开展研究性学习，使学生的个性得到充分发展、创新能力得以有效培养 ^[1]。

数字电子技术基础课属于学科基础课程，同时学生可以用课程中学到的知识处理简单的日常生活问题，具有一定的应用性。结合课程特点，在教学和实验课程中广泛开展了“一鸟两翼”教学法，学习就像一只鸟，有“想”和“用”两翼，学而不思则罔，学完后还要即时用，在使用中加深理解，巩固记忆，检验鉴别。再通过各种实践教学环节，进一步提高了学生创新能力。

     一、 数字电子技术基础课教学改革

在数字电子技术基础课程中每讲完一段基本知识、基本概念，都给出该逻辑器件在生活和实际工程中的应用，以项目的形式给出设计任务，激起学生好奇心，再结合教科书基本知识，分析和设计电路，得到了学生广泛欢迎。

如基本RS触发器讲完后，教学生用RS触发器做2人抢答器，电路如图1。该抢答器既电路简单，又有实用性，使学生遐想连篇，如果抢答的人多怎么办，如果需要计时抢答怎么办……学生由被动记忆RS触发器电路和真值表转变为主动探索各种触发器功能。

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通过解决实际问题，既深入理解了基本概念、基本原理，又提高了学生的学习兴趣、拓宽了学生视野，更重要的是解决了学生学数字电子技术基础课程中最大的疑惑——“学这门课程有什么意义？这些器件怎么用？”，而且还给了学生提示和灵感，帮助他们敢于创新。

     二、 数字电子技术基础课程实验教学改革

实验教学是培养学生观察能力、动手能力和分析问题、解决问题能力的有效途径,通过开展设计性、综合性实验，培养综合应用能力、系统集成能力、设计能力和创新能力 ^[2]。但是设计性、综合性实验并非凭空而来，它是利用了基础性实验的基本方法和技术，二者是相辅相成的关系，实验模式的转变要遵照循序渐进的原则。电子技术基础课作为专业入门课程，基础性实验必不可少，学生需要掌握基本仪器和设备的操作方法、实验的基本技能、基本电路的工作原理和特性，但是基础性实验不再沿用延续多年的传统的验证性实验项目，着眼于学生创新能力的培养，改进实验教学内容，增加应用性和探索性实验项目。实验指导过程中摒弃“学一个，验证一个”的传统的实验教学观念，学生没有学过的理论知识现学现用，在学生能够接受的前提下实验超前于理论，重要的是引入概念。

如传统的D触发器逻辑功能测试实验改为触摸开关实验，电路如图2。当用手触摸金属触点时，学生用示波器观察D触发器时钟脉冲输入端，有正弦波输入，在该时钟脉冲下，输出高电平，电容充电，延时一定时间后复位端有效，输出复位为低电平，第二级D触发器得到时钟脉冲，输出状态翻转一次，发光二极管由灭变亮或由亮变灭。用三极管驱动双向可控硅，可以直接驱动交流220V。学生日常生活中早已知道触摸开关，现在知道了它的工作原理，可以自己制作了，非常兴奋。该实验结合了数字电路和模拟电路知识，双向可控硅的特性虽然教科书中没有介绍，但其工作原理简单，可以现学现用。

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     创造始于问题，回答学生之所需，解答学生之疑惑，要有效地把学生引入问题情景之中。应用性实验充分调动了学生主观能动性，激发了学生敏锐的观察力和丰富的想象力，学生为主体、教师为主导的教学思想也得到了充分的体现。实验项目贴近生活、紧靠当今技术的发展，蕴涵应用性、探索性和启迪性，设计性实验是应用性实验的升华，重点是学生在实验中提高设计能力，掌握一定的设计方法和设计技巧。实验指导注重启发性、探索性，为学生创造性思维设立宽松环境，告诉学生“解决一个问题固然重要，找到一个问题，其意义更大”。再利用开放实验室，将它做成电路板，学生看到自己亲手设计和制作的成品，深感成就感。

     三、 课程教学与实践教学紧密结合

在课程教学中激励学生敢于创新、引导学生善于创新，通过实践教学，进一步增进学生创新能力。实践教学相对课堂教学，更具有直观性、实践性、综合性、探索性和启发性，是培养学生动手能力、综合素质和创新能力的有效手段，也是培养“应用型、技能型”人才的主要途径 ^[3]。近几年指导学生课外实践活动，感受颇深。

国家信息产业部组织的全国大学生电子设计竞赛，对实验室改革和增强学生创新能力方面有着重要意义。电子设计竞赛时间短、任务重、要求高，要求学生熟练掌握电子技术和计算机等课程的基本知识、基本原理、基本分析方法和设计方法，对指标、误差、系统等工程概念要非常熟悉，还要求学生有很强的实践动手能力和创新能力。通过大学生电子设计竞赛，学生增强了分析问题、解决问题能力，科技应用文写作能力，演讲和答辩能力及技巧，团队组织和协调能力，新技术、新方法、新器件的学习及应用能力。从1997年开始以“ 稳压电源 ”、“水位控制”、“ 高精度测量放大器 ”、“ 抢答器 ”、“ 自动往返电动小汽车”、“ 自动寻迹电动小汽车”、“ 简易智能电动车”、“液体配比速度监控系统”、“ 悬挂运动控制器”、“智能加注装置”等18个题目，每年获得吉林赛区一、二等奖，增强了学生创新能力的提高。

学科还组织学生积极参与理工学院每年组织的“挑战杯” 竞赛。从2000年开始以“电子钟”、“多路抢答器”、“智能电子线路板焊接机器人”、“第二代智能焊接机器人”、“110电话报警器”，“温度巡检仪”等10多个项目参加。

学科积极组织和开展“电子协会”活动，指定3名实践教学经验丰富的教师，解答学生在课外活动中发现的实际问题，并给协会的成员进行焊接工艺、电路设计等方面的培训。

通过这一系列课外活动，学生创新能力得到了有效的锻炼和提高，开拓了学生视野，培养了学生浓厚的学习兴趣，提高了专业素质，增强了自行设计、自行开发的能力。

教育的最终目的是为社会培养和造就有用人才，社会需要是衡量教育目标正确与否的唯一标准。知识经济需要的是高素质、有创新能力的复合型人才，要从培养高素质人才的角度出发，建立教育面向社会、面向岗位的教学理念，培养适应21世纪发展需要的具有创新精神和创新能力的新型人才。

Stundents’ creative ability cultivation in Digital circuit

QUAN Xing-ri,  PIAO Xiang-fan

(College of Engineering, Yanbian University, Jilin, Yanji, 133002, China)

Abstract: Widely developing applied study in the basic course teaching and experiment of Digital Electrical Technology，combine with theory knowledge and life、engineering practice, develop the students interest, widen the students knowledge range, change passive learning into active probe, make students’ personality develop abundantly, and the creative ability cultivate efficiently. Making use of dense combination of course teaching and practice segment, enhance the students creative thought and creative ability to one more step.

Key words: creative ability; application ; probe

参考文献：

[1]刘哲，试论创新能力的人才培养[J]，中州大学学报，2006，23(2):107-108。

[2]杨朝晖等，改革高校实验教学，培养高素质人才[J]，高等理科教育，2005(4)：106-108。

[3]向夕品、别其璋，试析全国大学生电子设计竞赛[J]，重庆工商大学学报自然科学版，2004,21(2)：203-205。