數字電路實驗報告精選(九篇)

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第1篇：數字電路實驗報告范文

針對硬件課程實踐環節在提高學生解決實際問題能力上效果不理想、課程之間銜接不好等問題，基于CDIO工程教育理念，結合“try”教學方法，基于數字電路設計課程的實踐環節，提出一種新的教學模式。

關鍵詞：

CDIO；教學模式；實踐環節；課程銜接

由麻省理工學院等4所大學創立的CDIO工程教育理念，是繼承和發展歐美工程教育改革的一種新的教育理念。該理念包括12條標準，涵蓋了具有可操作性的能力培養、全面實施以及檢驗測評。它以產品研發到運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式來學習工程的理論、技術與經驗[1-2]。數字電路設計是計算機組成原理、接口與通信以及嵌入式類課程的先修課程。如果在數字電路設計的教學中沒有考慮好與后續課程在理論教學與實踐教學內容上的銜接，則容易導致學生在后繼課程的學習中遇到困難[3]。

1數字電路設計課程實踐環節的教學條件和教學現狀

（1）社會對軟件人才的需求量遠大于對硬件人才的需求量，學生出于就業考慮，容易形成重軟件輕硬件的觀念。（2）硬件課程入門較難，實踐環節大都是驗證性的，缺乏探索性，不利于培養學生解決實際問題的能力，從而打擊了學生學習硬件課程的積極性，導致學生形成“好軟怕硬”的思想。（3）傳統教學模式是教師課堂講授，適當結合驗證性實驗，不能激發學生的學習積極性。學生學完理論、做完實驗后，仍然缺乏解決實際問題的綜合能力、工程實踐能力及創新能力[4]。傳統教學模式的弊端導致在與計算機組成原理等后繼課程的銜接中，學生不能從系統的高度認識數字邏輯[3-5]。（4）計算機學院開設的數字電路設計和計算機組成原理等課程，采用同一套實驗設備，在一定程度上能讓學生的學習具有連續性。（5）自創的“try”教學方法可適用于數字電路設計課程及實踐環節的教學[6-8]，但由于算機組成原理和數字電路設計兩門課程的內容和要求不同，“try”教學方法在應用于后者時，應有所調整。

2數字電路設計課程實踐環節改革方案

2.1實踐環節的層次設計為了獲得更好的教學效果，教師探索了各種方法，其中有案例法、項目驅動法、任務驅動法等[9-12]。從實驗室建設、實驗手法、課程整合等不同角度來提高實踐環節質量[13-14]也能夠有效提高教學效果。比較上述方法后，考慮與后續課程的銜接等因素，根據CDIO標準3、5、7的要求，結合自創的“try”教學方法，我們將數字電路設計課程的實踐環節分成兩個層次，從最簡單的門級電路編程開始，難度由低到高、循序漸進，最終讓學生完成源于實際案例的綜合實驗，初步具備實際工程能力。表1從實驗項目設計、教學方法等7方面對基本實驗和綜合實驗進行了對比。在教學中，學生學習的主要障礙不是掌握理論方法，而是缺乏理論知識和實踐問題認知的溝通[11]。因此，我們在理論教材中選擇15個知識點，設計成相關的任務和實驗內容，如全加器、表決器等，采用“try”教學方法并結合任務驅動法，鼓勵學生多動手多嘗試，通過任務、查資料、仿真、實物驗證、教師驗收、撰寫實驗報告和總結這7個步驟完成對15個理論知識點的學習。為了進一步提高學生的實際工程能力，基于科研項目，貼近實際生活，我們編寫了自動售貨機、出租車計費器、電梯控制器等6個綜合實驗。實驗采用分組方式，每組學生自行選擇一個題目，在規定時間內完成該綜合實驗。綜合實驗的教學過程一般包括：教師項目及要求、學生分組并認領項目、組內分工、查資料、設計方案、論證可行性、學生在宿舍仿真、學生在實驗室的硬件開發板上實物驗證、教師驗收、提交實驗報告、實驗答辯、成績評定等13個環節。教師在項目要求的時候，只給出最基本的要求，學生在設計的過程中可以自行擴充，也就是說，同一個綜合實驗題目，其設計可繁可簡，不同學生設計的電路可能會不一樣。

2.2實踐環節評價體系的構建根據CDIO標準11，構建了實踐環節的評價體系。

2.2.1基本實驗評價方法基本實驗評價指標是：①時限；②工作量；③完成質量；④驗收程序；⑤實驗報告。其中①、②、④、⑤考核了學生的個人能力和表達能力，指標③、④、⑤考核了學生的專業知識、建造產品和系統的能力。對這5項指標加權平均得到該基本實驗項目分數，如式1所示，其中Sj表示某個基本實驗的得分，Ki表示某個考查指標的系數，Mi表示在某個考查指標上的得分。由15個基本實驗的得分累加后除以15，得到基本實驗項目的總得分，如式2所示，其中BS表示基本實驗的總得分，Sj表示某一個基本實驗的得分。

2.2.2綜合實驗評價方法綜合實驗評價指標是：①時限；②查資料的能力；③實驗方案；④創新性；⑤設計說明書；⑥完成質量；⑦團隊合作能力；⑧工作量；⑨驗收；⑩實驗報告；實驗答辯。其中①、②、⑤、⑦、⑧、⑨、⑩、項考核了學生的個人自身能力、探究能力、團隊合作能力和表達能力，指標③、④、⑤、⑥、⑨、⑩、考核了學生的專業知識、建造產品和系統的能力。修改式1可對這11項指標的得分加權平均，從而得到綜合實驗的分數。

2.2.3實踐環節最終成績評定辦法及選優措施實踐環節總評成績由基本實驗成績和綜合實驗成績兩部分加權平均得到,從工作量及投入時間方面考慮，一般建議兩者各占50%。綜合實驗結束后，根據學生在實踐環節的學習情況和成績，特別是綜合實驗中的表現，向各相關學科實驗室推薦優秀本科生，使他們有機會加入科研項目組，參與教師的科研工作。

3實施效果及分析

為檢驗課改成果，我們設計了一套課程評價系統，包括一套具有反向題的學生調查問卷、學評教的數據、學生的理論課成績單、實踐環節成績單、一套后繼課程教師評價學生掌握先修課程知識的調查問卷、一套學生所在學科實驗室評價該生的調查問卷等。評價系統還包括對這些數據的統計和分析。統計數據顯示，在CDIO模式基本實驗和綜合實驗實驗項目設計上，學生滿意度達到81.6%，在教學內容、教學方法、實驗環節考核方法等方面，學生滿意度達到97.4%，比傳統模式提高了20幾個百分點。這些數據表明，新教學模式比傳統模式更能激發學生的實驗興趣，促進他們較大幅度地提高項目設計能力、動手編程能力、團隊合作能力。我們將2013級計算機科學與技術專業的學生分成兩組，采用相同的教學資源和不同的教學方式分別授課，一組采用新模式教學，另一組采用傳統模式教學。經過一個學期的學習，2015年1月數字電路設計課程理論考試中，在試卷相同的情況下，新模式組成績優良率達到52.9%，比傳統模式組高24個百分點；新模式組不及格率為15.7%，比傳統模式組低15個百分點；新模式組平均卷面成績為78分，比傳統模式組高6.1分。由此可知，基于新標準并結合“try”方法的新教學模式能夠提高實踐環節的教學質量，切實促進學生深入理解理論課的相關知識點，有助于學生更好地完成課程銜接，為學生后繼課程的學習打下堅實的基礎。追蹤這些學生后繼課程的學習情況，統計2015年6月計算機組成原理課程設計期末考試成績后發現：原新模式組優良率達到80.3%，比傳統模式組高25個百分點；原新模式組不及格率為0，比傳統模式組低21個百分點。計算機組成原理課程理論考試中，原新模式組平均卷面成績為68分，比傳統模式組高5分；原新模式組不及格率為17.4%，比傳統模式組低5個百分點。此數據表明，數字電路設計課程實踐環節采用新教學模式教學有助于學生對后繼課程的學習，特別是實踐環節成績有了大幅提升，不及格率也明顯下降。

4結語

新教學模式基于CDIO理論，結合“try”教學理念，將數字電路設計課程實踐環節分為基礎實驗和綜合實驗兩個層次,并包含了配套的成績評定方法和課程評價系統。實踐證明，新教學模式能夠更好地促進課程銜接，有利于培養學生自主學習、主動探索的精神和能力，培養學生的工程實踐能力、溝通交流能力及團隊協作能力。改革的下一步，是根據每一門課的特點，把基于CDIO理念的教學模式推廣到課程群其他課程的教學中去，以期從課程層次化、課程間網絡化等多角度、多層面地把學生培養成為優秀的工程技術人才。

參考文獻：

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第2篇：數字電路實驗報告范文

論文關鍵詞：數字電子技術實驗；綜合素質；教學

努力提高大學生的綜合素質是高等院校辦學的根本目標，也是檢驗高等院校辦學水平的根本標準。大學生的綜合素質包括思想道德素質、文化素質、心理素質、人文素質、身體素質、專業素質和創新素質7個方面[1]。“數字電子技術”是高等院校自動化、電氣、電子、通信、計算機等專業必修的一門專業基礎課。為了使學生進一步掌握數字電子技術方面的基本理論、基本知識，掌握數字電路設計的基本技能，筆者所在學校開設了“數字電子技術實驗”課程，讓學生受到系統的實驗技能訓練，掌握科學實驗的基本知識、方法和技能，培養學生敏銳的觀察力、嚴謹的科學思維能力和創新能力，同時也培養學生理論聯系實際，分析和解決科學實踐問題的能力。怎樣利用實驗課程的教學培養提高學生的綜合素質，是我們一直努力探索的問題，這同樣也是同行們關心和探究的熱點問題。

一、利用實驗制度，培養學生良好的思想道德品質

21世紀的教育，不僅要使學生有知識，會做事，更重要的是會做人。我們要把學生培養成有社會責任感和事業心的人，有科學文化知識和開拓能力的人，有志有為德才兼備的人。高校要緊跟時代步伐，積極吸取和借鑒社會的先進經驗，深刻理解和運用科學技術的特點、作用，使思想道德教育和科技能力教育緊密結合起來，為大學生思想的進一步成長和科學文化知識的繼續積累營造良好的氛圍。在數字電子技術實驗教學中，首先，教師要嚴格要求學生遵守實驗室的有關規章制度，正確使用實驗儀器儀表，愛護公共財物，使學生養成遵守紀律、愛惜他人財物的良好品質。其次，嚴格要求學生的實驗報告要真實地根據該實驗現象和實驗結果撰寫而成，而不是捏造或抄襲他人的實驗數據，使學生養成不空想、重實際、一絲不茍的實驗態度和科學的實驗作風以及誠實的良好品格。另外，實驗是學生做實驗而不是教師做實驗，因此，教師要調動學生的積極性和學習興趣，讓學生自己主動根據實驗的任務目標完成實驗項目，并且認真按實驗步驟進行實驗，容不得半點馬虎，否則可能造成實驗結果有較大誤差，甚至得到錯誤的實驗現象。這樣可培養學生嚴肅認真的工作作風和嚴謹的科學態度，使之養成不論學習還是干什么事都認真對待的好習慣和主動做事的良好品格。

二、利用實驗預習，培養學生的自學能力

認真預習是做好實驗的關鍵。預習的好壞，不僅關系到實驗能否順利進行，而且直接影響實驗效果。因此，實驗前要求學生必須參照實驗指導書，對實驗目的、原理和內容有較為清楚的認識，做到認真復習有關實驗的基本原理，掌握有關器件的使用方法，熟悉實驗電路，擬出實驗方法和步驟，設計實驗表格，對如何著手實驗做到心中有數，并用電子仿真軟件Multisim對所預習的實驗內容進行驗證，以保證所預習設計的內容正確，這樣做不但可拓寬設計思路，也可大大節省實際上在實驗室操作的時間和排錯的時間，提高實驗效率，而且大大提高學生查找、收集、整理相關文獻資料的能力，極大地培養提高了學生的自學能力。

三、利用基礎性實驗，培養學生的專業文化素質

“數字電子技術”是一門實踐性很強的課程，為使學生建立起正確的數字電路的概念，明確邏輯和電路之間的關系，基礎實驗是必不可少的環節。其目的是教會學生常用電子儀器的使用方法、電子電路的測試方法、集成邏輯電路的應用、基本實驗技能，并加深對理論知識的理解，強調動手能力和基本概念。基礎實驗內容以中小規模集成電路為載體，強調與課堂講授相輔相成、相互補充[2]。比如，通過用異或門、與或非門、譯碼器、數據選擇器分別和與非門一起實現全加器的實驗，使學生熟悉各種中規模集成數字電路的邏輯功能及其應用，系統掌握了組合邏輯電路的基本理論和設計方法。因此，教師必須根據教學大綱，嚴格抓好基礎性實驗的教學，使學生能夠掌握數字邏輯電路的基本原理、基本電路，能夠系統地掌握數字邏輯電路的分析、設計及應用方法，以達到課程的教學目標，培養提高學生牢固的專業基礎知識和基本技能。

四、利用設計性實驗，培養學生的創新能力

設計性實驗是提升學生實際動手能力的實驗。一般的做法是先給出實際問題（設計任務）和主要集成芯片，然后學生根據所學組合邏輯電路的設計步驟，根據實際問題要求列出真值表，寫出表達式，畫出邏輯電路圖，通過選件，連接電路調試完成設計任務，寫出完整的實驗報告。通過這樣的實驗訓練了學生分析和設計電路的能力，培養學生的創新意識。為了激勵和調動學生的學習積極性，培養學生知識運用能力、實驗設計能力、創新能力、獨立分析思考問題和解決問題的能力，我們在數字電子技術實驗教學中增加了設計性實驗的比例，或者在驗證性實驗中增加設計的內容，讓學生盡可能多地受到訓練。比如，在驗證了數據選擇器74LS153的邏輯功能后，讓學生用它來實現全加器的功能；在驗證了譯碼器74LS138的邏輯功能后，讓學生用它來實現全加器的功能。又如讓學生驗證了計數器CC40192的邏輯功能后，讓學生用它來實現7進制、12進制等N進制計數器。

另外，教師給出實驗任務時，注意強調各種設計方案的實現與創造性思維的發揮，鼓勵創新與突破，同時要使學生盡可能多地了解數字電子技術領域的新概念、新技術和新方法；盡可能多地接受與“數字電子技術”相關的工程實踐訓練，啟發學生的創新意識、培養學生的實踐能力。 轉貼于

五、利用排除故障，培養學生分析、解決實際問題的能力

在數字電子技術實驗教學中，實驗過程完全不出現故障是不現實的，也是不正常的。數字電子技術實驗大多數實驗項目是在實驗箱上完成，而每塊集成芯片和少量外圍元件都是插在管腳座上，每個實驗線路就是通過導線把芯片與芯片或芯片與外圍元件連接而成，因此，接線錯誤是數字電子技術實驗中最為常見的故障，其包括漏線、錯線、斷線和線路接觸不良等。當學生實驗出現電路故障時，指導教師應注意啟發學生思維，充分發揮學生的主動性，給予必要的指點和提示，經過學生自己思考，弄清楚前因后果后自己動手糾正，這樣有利于增強學生發現問題、解決實際問題的能力。

另外，在實驗的過程中教師可人為設置故障，讓學生根據故障現象，先根據實驗原理、電路的組成，分析產生故障現象的原因和可能出現故障的部位，然后讓學生動手排除故障，這樣做極大地調動了學生的興趣，激勵學生探索問題的精神，很好地培養了他們的主動性及動手能力。

六、利用共同完成實驗項目，培養學生的團隊合作精神

由于客觀原因，有相當多的實驗項目是要求兩人合作、共同完成的。原則、感情與共同的利益和目標，是維系一個團隊的紐帶；有團隊精神，才能產生發展和創新的力量。兩人要共同完成某一實驗項目，有了一個共同的目標，那就要團結一致，互相幫助，互相照顧，互相配合，為完成這一目標而共同努力。但要完成這個實驗項目必須做許多工作：設計電路、選擇元器件、連接電路、讀取數據、記錄數據、分析數據等。這就要求團隊成員合理分工，如果不能合理分工，就不能在規定的時間內順利完成實驗項目，這就促使學生有合作也要有分工，形成團隊合作精神。如果在實驗中有一位在完成任務的過程中遇到了技術上的難題，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，那么他們共同承擔的實驗項目又怎么能按時完成？

另外，要求學生抓住實驗這個機會鍛煉表達能力，積極表達自己對實驗現象和實驗結果的看法和意見，并掌握與人交流和溝通的藝術，培養自己良好的與人相處的心態，這也是培養團隊精神的需要。

七、利用撰寫實驗報告，培養學生的寫作能力

第3篇：數字電路實驗報告范文

在實驗教學內容上,從專業培養目標出發,全面修訂了實驗教學大綱,優化實驗知識結構,形成梯次的教學內容體系,即基礎性實驗、綜合性實驗和創新設計性實驗。在實驗總學時保持不變的前提下,減少驗證性實驗項目,增加了綜合性、設計性實驗項目,并且注重實驗項目課程內綜合更新、課程間重組以及跨學科交叉融合,尤其重視醫學和生物醫學工程專業知識綜合運用能力和研究創新能力的培養。近兩年,面向本院生物醫學工程專業本科生所開設的數字電子技術實驗項目及學時分配如表1所示。從表1可知:實驗項目從12個減少到9個,但是總學時保持未變;從實驗內容設置來看,實驗難度成梯度;實驗類型分為基礎驗證性、設計性和綜合創新設計性三種。純粹的驗證性實驗只有2個,分別為實驗一邏輯門測試和實驗四觸發器功能測試。實驗一為第一次實驗課,先要教會學生使用實驗箱和認識芯片實物,向學生傳授實驗技巧,所需時間較多,因此設置的內容稍簡單,讓學生的實驗過程既順利又充實而有成就感,從而激起學生的實驗興趣。實驗五分為兩個部分:先驗證計數器及寄存器邏輯功能,隨后重點完成常用計數器芯片74LS161和寄存器芯片74LS194的擴展應用設計,如果只是單純的芯片功能測試,就缺乏應用訓練,不利于后面相關設計性實驗的開展。實驗二和實驗三為組合邏輯電路設計,分為小規模和中規模,內容上不重復,電路的實現從采用邏輯門升級到采用中規模集成芯片。實驗六為經典的時序邏輯電路設計,考慮到難度稍難及根據往屆實驗情況,將其學時調為3學時,通過該實驗項目,學生對時序邏輯電路的設計流程、動作特點及測試方式有了更深刻的理解。實驗七為綜合性實驗,主要進行綜合實踐訓練,培養學生綜合運用知識的能力。時鐘脈沖信號在數字電路的工作中起控制作用,因此,特設置了一個采用經典的模數綜合器件555定時器來構建簡易時鐘脈沖信號源的實驗項目。前八個實驗基本涵蓋了數字電路理論內容,且按照理論課章節順序來設置。在實驗課程的最后,為了綜合考查學生知識運用、創新、動手操作及團隊合作能力,特設置了一個系統設計性實驗項目,如《交通燈控制電路設計》。該設計任務涉及到多個功能模塊,由于電路較復雜,設定學時為6學時,需要學生綜合運用所學知識來實現,作為實驗課程考核部分之一。綜上,整個實驗教學分為四個階段:基礎訓練實驗階段、基礎設計實驗階段、綜合應用訓練階段和系統設計實驗階段。使學生從基本的實驗設備和器件的使用、實驗數據的處理、知識的綜合運用、電路設計調試到實踐創新能力都得到了訓練。

2實驗方式方法改革

在學生掌握了常用的實驗儀器如數字電路實驗箱、萬用表、信號發生器等的使用方法,熟識了常用的集成電路芯片的基礎上,結合各實驗項目的要求及特點,采用多種實驗方式來完成實驗。驗證性實驗可只用數字電路實驗箱來實現,多個芯片同時在實驗箱上連接,連線方便,費時較短,一次實驗課中可以完成多個任務。較簡單設計性實驗采用分立元件連接來構建電路,既可以鍛煉學生動手能力,又可以在規定時間內完成實驗。綜合設計性實驗由于難度最高,可讓學生用軟件仿真出電路原理圖,然后制作PCB板,實現電路實物。課程開始時教師講授的時間不易超過15min,主要幫助學生完成對實驗的理解,思路的建立。實驗方案的設計、實驗電路的搭建及問題的排解,要有學生自主完成。在實驗進行中,教師和學生各自的定位要準確,教師主指導,注重培養學生的實驗興趣。在整堂實驗課中,要讓學生體現主動性,感受到“做中學”的樂趣。由于實驗內容大部分為設計性實驗,如果純粹依賴實驗指導書進行教學,較難達到培養學生電路設計能力的目的。因此在現階段,采用項目驅動法來開展實驗教學,具體做法為:開學初把數字電子技術實驗的所有實驗項目以電子文檔的形式發送給學生,每個設計性實驗只提供設計任務、設計要求和可供參考使用的芯片種類,設計方案和電路原理圖由學生自主完成。這樣既可以改善學生的懶惰思想,又可以實現課前預習、培養學生查閱參考文獻的和初步設計的能力。對于學時較長和難度較大的實驗項目,2～3名學生可組成小團隊,團隊成員在參閱大量參考文獻后進行小組討論,多次討論后確定設計方案。在電路構建及測試過程中,每個成員都必須積極參與,教師也給予一些必要性的指導。經過兩年的實踐發現,該實驗教學方法有效增強了學生的自主學習能力、分析問題及解決問題能力、自我管理能力、團隊合作能力和創新實踐能力。每次實驗完成之后,學生不僅對相關知識有了更深刻的理解,也獲得了滿足感,極大提高了學生參與實驗的興趣。

3實驗室教學管理改革

對于任何一個實驗項目,都允許并鼓勵學生之間相互交流,教師作為引導者雖不過多干預學生的實驗過程,但是也積極關注他們的實驗進度,認真聆聽他們的實驗想法,適時給出建議,甚至和學生進行熱烈討論,幫助他們構建更正確的實驗方案。當學生搭建的電路不能正常工作時,不過多責備,反而是啟發他們自己尋找問題的所在,鼓勵學生多思路分析問題。因此,實驗室的氛圍既嚴謹又活躍,絕大部分學生都非常專注的投入到實驗中,實驗效果理想率可達到95%以上,實驗數據抄襲的現象非常少。

4實驗考核方式改革

很多學生不重視數字電子技術實驗教學的原因之一就是其考核方式不太合理,實驗成績要么只占數字電路課程成績的百分之二十,要么只由實驗報告的成績和平時考勤成績組成,導致有些學生認為只要期末考試卷面成績高就行,實驗做不做問題不大,有些學生雖然每次實驗都出勤,但是在實驗室并不認真做實驗,實驗報告抄襲他人。基于這些現象,近兩年本院生物醫學工程專業開展的數字電子技術實驗考核方式做了如下改革。

(1)電子技術實驗單獨為一門課程。該課程成績中模擬電子技術實驗成績占50%,數字電子技術實驗成績占50%。就數字電子技術實驗成績而言,平時出勤率僅占10%,實驗過程中的表現占40%,系統設計實驗考核成績占30%,實驗報告成績占20%。因此,學生的實驗態度與實驗能力最大程度上決定了其課程成績。這就使得絕大部分學生能以正確、積極的態度來對待實驗課程,并盡量通過自主努力完成實驗。

(2)系統設計實驗項目考核時,分模塊考核。比如在《交通燈控制電路設計》實驗項目中,總分100分,完成時鐘信號源電路模塊,得10分;完成定時器模塊,得25分;完成控制器模塊,得40分;完成譯碼驅動器模塊,得15分;設計方案闡述和回答教師提問部分完成,得10分。這樣不僅避免由于電路硬件原因導致電路系統最終實驗效果不理想而得零分,打擊學生信心的情況出現,又可以讓學生在實驗過程中能逐級測試電路,保證最后的電路系統效果理想,且對學生的團隊合作能力和答辯能力進行了培養。

5結語

第4篇：數字電路實驗報告范文

關鍵詞：虛擬實驗室；Proteus；單片機應用

1Proteus簡介

Proteus軟件是英國Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總為廣州風標電子技術有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及器件。它是比較好的仿真單片機及器件的工具。雖然國內推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發應用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真軟件），從原理圖布圖、代碼調試到單片機與電路協同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現了從概念到產品的完整設計。是現今世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等。

Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真件），從原理圖布圖、代碼調試到單片機與電路協同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現了從概念到產品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。

Proteus軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能是：

（1）原理布圖；（2）PCB自動或人工布線；（3）SPICE電路仿真。

革命性的特點：

（1）互動的電路仿真

用戶甚至可以實時采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。

（2）仿真處理器及其電路

可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運行后輸入輸出的效果。配合系統配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設計開發環境。

2虛擬實驗室構建

LabcenterElectronics公司開發的Protues軟件，是唯一一種能進行各種處理其實時仿真、調試和測試的EDA工具。其具有實現數字電路、模擬電路及微控制器系統與外設的混合電路系統的電路仿真、軟件仿真、系統協同仿真和PCB設計等功能。是目前世界上最先進、最完整的嵌入式系統設計與仿真平臺。KeiL Vision2軟件。該軟件支持眾多不同公司的芯片及編輯、編譯和程序仿真等于一體，還支持PLM、匯編和C語言的程序設計。選用Proteus來構建虛擬電子實驗室，只需建立一個計算機局域網，由一臺服務器，一臺教師機和若干臺學生機（可根據班級學生數確定）組成。在服務器上安裝Proteus+Keil并進行相關設置，還可根據需要開發實驗教學指導系統。一旦建立起局域網Proteus虛擬實驗系統，就無需添置任儀器儀表和耗材，達到無損耗的實驗系統。

建立Proteus虛擬實驗室具有極大的可行性和現實意義。現有高等學校都擁有相當數量的公用計算機，具有校園網和實驗室局域網平臺資源。Proteus可在Windows98/NT/2000/XP/2003等操作系統環境下進行，其操作界面與Windows下的軟件很相似，學生己具備學習和使用Proteus的基礎技能。

在Proteus虛擬實驗系統中可開發各類電子及單片機應用系統實驗。包含模擬電路、數字電路和微處理器系統在內的仿真實驗，并且不受任何元器件及工具條件的限制。可以說，能使教學進入到一個無約束，可隨意進行創新開發設計的虛擬世界。

虛擬實驗室可以采用局域網進行多媒體教學，通過教師機對學生機方式教師可以同步演示電路圖，并講解其原理。根據電路原理圖的元件需求，學生可以在元件庫中找到相應的虛擬元件。整個實驗結束后，學生將數據輸入到電子實驗報告系統中，系統會自動生成實驗報告，然后將實驗報告發送到主機，整個實驗教學結束。同傳統的實驗教學相比，采用虛擬實驗室教學，效率更高，教師同學生的互動性更好。

3在Proteus虛擬實驗室進行實驗項目的過程

在Proteus虛擬實驗系統進行實驗或綜合性、設計性實驗項目，可以使原理圖設計、元器件選擇，性能測試，系統功能動態仿真，實驗結果的分析與實驗報告生成一個工程項目完整過程一氣呵成，使學生真正感受到生動、創新的樂趣，激發學生自動創新的興趣。徹底改變了傳統電子系統設計迷茫，反復，甚至全盤失敗的枯燥過程。基于Proteus虛擬實驗系統實驗過程，可按圖1所示流程進行。

有很多的電子設計與仿真軟件，如Orcad， Protel， Mutisim， Pspice等。這些軟件可以做頻率響應、噪聲分析等工作，但在做元件實時行為分析時效果卻不夠理想。而Proteus不僅具有上述軟件的仿真功能，還可以對各類單片機、ARM7進行實物模型的行為仿真，仿真圖形逼真清晰，并可以將實時仿真的結果以各種格式輸出。

參考文獻：

[1]單美賢.虛擬實驗系統在教學中的應用探析[D].南京：南京師范大學，2002.

[2]朱敏.虛擬實驗與教學應用研究[D].上海：華東師范大學，2006.

第5篇：數字電路實驗報告范文

關鍵詞：虛擬仿真技術；電子技術信息化教學；Multisim仿真軟件

大多數高校的工科專業都開設有電子技術課程，該課程是一門理論性和實踐性都非常強的課程，需要學生扎實掌握電路原理和分析方法，具備模擬和數字電路的分析設計能力。面對日新月異的新技術和新知識，轉變教育思想和教育觀念，用新的理念改革教學內容和教學方法，特別是在新工科背景下推進實踐教學改革[1]，從而培養工程實用型人才，一項重要的舉措就是增加實踐教學環節的學時，鍛煉學生的實踐能力。但是，一方面，受到教學條件和課程設置的限制，無法保證學生能夠隨時進入實驗室；另一方面，傳統實驗不夠靈活，固化的實驗項目限制了學生的創造性。因此，很多學校引入了虛擬仿真技術，如電力電子實驗仿真平臺[2]。還有學校將虛擬仿真技術與教學平臺相結合，建立了虛擬仿真實驗中心，如林業技術裝備虛擬仿真實驗中心[3]、電子信息技術虛擬仿真實驗平臺[4]。本文對如何充分利用信息化教學手段，結合虛擬電子仿真技術進行研究，以期達到提高學生實踐能力的目標。

一、電子技術信息化教學概述

電子技術一般分為模擬部分和數字部分，其中模擬部分理論性較強，數字部分實踐性較強。對于計算機專業的學生，理論教學多為52學時。很顯然，如果學生想牢固掌握知識內容，僅靠課上教學是不夠的，學生還需要課下預習、復習和動手實操。為了更好地指導學生進行課下的學習，筆者建設了電子技術網絡課程，方便學生自學和復習。筆者針對教學中的重點和難點，錄制微課，上傳至網絡平臺，并與學生在線交流。架設實驗教學管理服務器，方便學生提交實驗報告和結果。在實驗教學管理系統中提交的實驗結果需要學生在課下完成，引入虛擬仿真技術，學生即可靈活地利用課余時間完成實驗預習和實驗練習任務。

二、Multisim仿真軟件

Multisim是一款非常優秀的仿真軟件，利用該軟件能夠進行板級的模擬和數字電路仿真。該軟件比SPICE簡單，容易上手，并且該軟件功能強大，提供了主流電子器件商生產的超過17000種電子元件。最重要的是，在學生預習和復習階段，引入Multisim仿真軟件不僅能節省大量的電氣元器件、實驗器材，還為實驗提供了安全保障[5]。

三、虛擬仿真技術在電子技術信息化實踐教學中的具體應用

在教學中引入虛擬仿真軟件，一方面能夠讓學生拓寬知識面，鍛煉其自主學習能力；另一方面滿足了學生課程學習的需求。通過網絡平臺布置預習和練習任務，學生在實驗管理服務器上提交結果，達到提高實踐動手能力的目的。如圖1所示，為虛擬仿真技術在信息化實踐教學中的應用場景。下面，筆者以Multisim為例，通過兩個實驗說明虛擬仿真技術在信息化實踐教學中發揮的作用。例如，在進行模擬部分的集成運算放大器實驗時，封閉的實驗箱僅能鍛煉連線等操作，參數調整不方便直觀。學生在實驗過程中不理解原理，一節實驗課變成了實驗儀器練習使用課。筆者首先將放大器實驗給學生，讓其利用Multisim設計如圖2所示的仿真電路進行預習，這只需花費很少的時間。通過更換信號源V1，可實現多種直流信號、交流信號的反向放大。調整電阻R3和R1的值，改變反向比例參數的值，學生可以直觀地驗證反向比例系數。在輸出端，學生可以通過示波器、萬用表等多種虛擬分析儀器，對結果進行分析和顯示。又如，數字電路的實驗安排在模擬電路實驗之后，傳統實驗方法是使用不同實驗箱分別完成模擬和數字實驗，學生還沒有完全熟悉一項實驗設備就要更換另一種。利用虛擬仿真軟件則可以非常容易地實現數字電路結構的仿真，有很好的連貫性。如圖3所示，為使用Mul－tisim實現六十進制計數器電路，該級聯計數器實驗需要較多的連線操作，學生不熟悉實驗設備和原理很容易造成課上時間的浪費。如果通過設計如圖2所示的虛擬仿真電路，學生就可以充分理解電路原理，學生再進行實物實驗時，就可以加快連線速度，取得較好的實驗效果，大幅提高學生的實驗效率和質量。

第6篇：數字電路實驗報告范文

一、電子技術實驗教學中存在的問題

1、傳統實驗教學主要以基礎的驗證實驗為主，學生在規定的時間內（一般兩課時），按照指導書上的內容和步驟做實驗，教師主要指導學生根據理論所學的原理，按照實驗指導書的操作步驟，連接電路圖，測量數據，觀察波形，記錄數據，填寫表格，學生在實驗過程中基本上只是跟隨教師的步伐按部就班地去做，沒有創造性的思維和舉動。很多學生雖然實驗的正確性、實驗速度提高了，但做完實驗甚至都不明白做了些什么，課下也只是被動地應付完成一份實驗報告，而對于每個項目的具體實現方法，設計原理，卻知之甚少。很少有學生去針對每次的實驗內容，提前預習，主動地去了解元器件和具體分析電路圖，學生只能是被動的去動手，沒有對實驗結果去分析或提出改進措施。即使增加了幾個設計性的實驗，也大多由教師提前將設計內容告知學生，并沒有真正的調動學生的積極性和創新能力，缺少學生自己思考分析的環節，綜合能力沒有得到提升。這種實踐教學方法只是流于形式，不利于培養學生的動手能力、綜合運用知識和分析問題的能力。

2、課程的綜合考核成績雖然由理論考核和實踐考核成績構成，但由于理論考核采用試卷考試形式上比較公正客觀，而實踐環節的考核主要以學生平時的實驗報告為主要考核依據，造成有的學生不注重實驗的過程而只注重實驗結果，實驗過程中多忙于記錄實驗數據，很少鉆研問題，沒有帶著問題去學、去做實驗；個別學生甚至上課不認真做實驗，在一旁觀望，等別人做好了抄別人的數據，因此大多數情況下并沒有真正的對實踐進行考核，只能給出印象分，學生只要按時到課做實驗不管做的效果如何基本上都會通過，因此學生比較重理論而輕實踐。

3、對于課程結束后的集中實訓環節，一方面由于學生平時實踐能力較差，電路板的元件焊接過程中必然存在著元件和電路板的損壞；另一方面學生不能經歷原理分析、元器件安裝及調試，學生的感覺并不好。

二、實驗教學模式改革的重要性和必然性

在高等職業教育中培養學生的創新精神和創新能力是教學改革的核心目標，而實踐和實驗教學作為學校教學體系的重要組成部分，是培養學生實踐能力和創新能力的關鍵環節。應充分認識實踐教學環節在高職教育中的重要性，改變目前實踐教學在教學中的從屬性和純驗證性。按照高等職業教育以就業為導向、以能力為本的職業技能培訓的角度，根據專業確定的職業崗位群，緊密結合地方經濟發展狀況，依托企業開發課程體系。對實驗教學進行重新組合，以培養高素質人才為主，建立新的實驗教學體系。樹立“學生為主體，教師為主導”的教與學的關系，提倡學生在教師的指導下自行設計的實驗教學方法。為了提升學生創新實踐能力，必須對現有的教學與模式進行改革。

三、改進方法

1、將理論教學與實驗教學進行整合，以項目的形式進行知識的講授和實驗操作，讓學生從簡單的子項目開始邊學邊做，通過項目的實施改變理論知識與實踐相脫節的問題。采用項目教學法，使每個學生都能帶著項目去學習，同時在項目的實現過程中加深理論知識的理解和掌握。在項目的設計上，注意從簡單到復雜，從單一到綜合的逐步遞進，這樣即能符合學生探求知識的認識規律又能提高學生的學習興趣，從根本上轉變學生不重視實踐的思想。

2、根據學科發展和實驗對象的不同，及時更新實驗內容和實驗大綱，編寫了任務書形式的實驗指導書。實驗內容的選題根據學時的要求，涵蓋基礎類實驗、綜合類實驗和提升類實驗，同時也鼓勵學生在課余時間自主思考，自主設計選題。學生可根據實驗任務要求，從所提供的實驗器件里選擇合適的器件，自行設計出符合要求的實驗電路圖，擬定出測試方案，最后再到實驗室進行連接、調試，調試成功后按要求寫出完整的實驗報告。由于實驗項目與實際生活緊密相關，所以激發了學生做實驗的興趣，提高了學生做實驗的主動性。

3、充分運用現代化教學手段，在教學中引入EDA軟件，利用EDA軟件強大的仿真功能進行電路系統的仿真、演示等。打破了傳統的“動手”、“實物”實驗理念，利用學院較好的電子設計環境，為課程設計提供良好的條件，通過虛擬仿真軟件，讓學生自己去完成一個項目的綜合設計，通過觀察分析實驗結果，及時地驗證電路設計是否正確、合理。啟發學生的多向思維和設計思路，充分發揮學生的主觀能動性，激發學生的創造靈感和創新欲望。這樣既能提高學生學習的興趣，又能使學生在掌握本課程內容中提高了應用計算機的能力，掌握了先進的設計方法，提高學生的動手能力，取得了很好的教學和實踐效果。

4、為真實全面地對學生的知識、能力和素質進行全面評價，實驗成績的評分從實驗的不同方面綜合考核，主要由平時考核和期末考核兩部分組成：期末實驗總成績=平時成績（60%）+期末成績（40%）。其中，平時成績由預習報告完成情況、課堂實驗操作能力、課堂紀律、實驗中是否安全用電、課后實驗報告完成情況來決定：（1）實驗預習10%；（2）實驗操作25%；（3）實驗紀律10%；（4）實驗報告10%；（5）實驗安全（5%），期末考試采取分組考試形式，考試內容包括學生平時實驗操作過的所有實驗項目，考試時由學生抽簽決定考哪個，由于抽簽的隨機性，學生有可能考到任何一個實驗項目，所以極大地調動學生平時做實驗的主動性與積極性。

四、結束語

通過電子技術實踐教學模式的改革，有效地解決了理論教學和實踐教學相脫節的問題，徹底轉變了傳統的課堂教學和實踐教學相分離的教學方法。從分析實驗原理、電路連接與調試、實驗記錄、數據處理、小組匯報到實驗報告，每個步驟或實驗項目的完成學生都能看到自己的學習成果，學生的學習主動性比以往有了極大的提高，實驗效果有了明顯的改善，因此，優化實驗項目，改善教學方法，加強學生的動手能力和創新能力，是培養高素質人才的迫切要求。

參考文獻

第7篇：數字電路實驗報告范文

關鍵詞：綜合設計實驗；教學性試驗； 實驗教師

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1673-0992（2010）08-0240-01

一、背景

一直以來，我國的實驗教育本著提高學生學習積極性，讓學生學會驗證理論知識，以及提高學生動手能力的理念，大力開展各種教學性實驗，總的來說，基本上是以演示實驗和驗證型實驗為主。隨著科技水平和教育水平的進步，單純的以演示實驗和驗證型實驗為主的老的實驗理念跟不上時代的要求，這種由實驗教師親自動手操作，學生觀看，或以現成的實驗結果驗證一個理論是否正確，并將它整理成實驗報告的方式，使得學生只是走馬觀花，自身并沒有很好的融入實驗環境，沒有取到的實驗結果，而且嚴重制約了學生的創新能力和動手能力的培養，禁錮了學生的思想，阻礙了學生的進步，于是綜合性、設計性實驗走入了大學教育之中。教育部明確指出：“要改革實驗內容，減少演示性、驗證性實驗，增加工藝性、設計性、綜合性實驗。”各種設計性、綜合性實驗如雨后春筍般發展了起來，從基礎課實驗，到專業課實驗，一片欣欣向榮的景象。

二、綜合設計性實驗的思路

單純的綜合性實驗或者設計性實驗并不能很好的滿足提高學生水平的需要，而把兩者結合將更好的訓練學生思考問題解決問題的能力，提高學生的綜合水平。

綜合設計性實驗是由教師選擇較為成熟的課題，通過學生自主思考，查閱資料，結合多方面多課程知識，獨立完成實驗項目，并提出心得及對此實驗的意見。

綜合設計實驗將綜合性實驗和設計性實驗的優點結合在了一起，一方面，它給學生提出了更高的要求，即要求學生能靈活運用多學科多方面的知識，大大提升了學生實際應用知識解決問題的能力；另一方面它要求學生獨立思考，查閱資料解決問題，培養了學生創新能力，鍛煉了學生的思考能力。

三、綜和設計性實驗的實際運用

總的來說，綜合設計性實驗對學生的要求比較高，一方面，要求學生對多門課程，多學科知識有一定的研究，保證在實驗中能靈活應用各種知識，另一方面，學生需要在實驗所涉及的主要一個或幾個知識點上有較為深入的研究和思考，使得學生在面對問題的時候能通過努力，找出解決方案。所以，這種實驗多適用于專業課實驗或是專業基礎課實驗，而且，最好在學生做此類實驗之前，應該對所要涉及的各方面知識都及其相應的實驗都有較為深入的了解。

現以筆者所在的電子電工實驗室為例。電子電工實驗，一方面是很多工程專業的基礎課實驗，另一方面可以作為電專業或者電氣專業學生的專業基礎課實驗。作為電專業或者電氣專業的學生，他們必須深入了解電的各種基礎知識，包括電路原理，模擬電路以及數字電路，故而，可以在做數字電路實驗的時候加入綜合設計實驗項目。一方面，作為設計性實驗提高了學生思考問題，解決問題的能力；另一方面，在實際問題中，幾乎都需要結合電路、模電、數電的知識，而學生以前的學習多是單獨的課程學習，很少將這幾科融合貫通來考慮問題，作為數字電路的綜合性實驗正好彌補了這一不足。筆者曾要求學生自主設計四人搶答器，包括電路的思路、設計和連接，既鍛煉了學生的能力，也提高了學生的實驗興趣，一舉兩得，取得了成功。

四、實驗的改進

隨著電腦技術的飛速發展，越來越多的電學方面的問題需要在電腦上完成，包括電路的設計，安裝，制造，檢查等等，各種電學軟件也發揮了巨大的作用，因此，對于綜合設計實驗，不妨可以采用EDA實驗教學手段。

應用EDA技術是以計算機為工具，設計者在EDA軟件平臺上用硬件描述語言VHDL完成設計元件，然后由計算機自動地完成邏輯編譯、化筒、分割、綜合、優化、布局、布線和仿真，直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程、下載等工作，EDA技術的出現極大地提高了電子電路設計效率和可行性，減輕了設計者的勞動強度，總的來說有如下的好處。

1．學生不一定在規定的時間來實驗室做實驗，可在宿舍機房等地進行遠程登錄，根據自己的學習計劃來完成電路的設計、仿真、參數的記錄，如進行直流分析、交流分析、瞬態分析、傅立葉分析等。

2．評估元器件參數變化(包括故障)對電路造成的影響， 分析一些交流測量的電路特性，如進行噪聲(N0I sE)、頻譜(F0URI ER)、器件靈敏度(SENSITIVITY)、溫度特性(TEMPERATURE)分析等。

3．元件損耗少、成本低。

4．功能巨大元件庫內多種元器件可虛擬無數種電路，其內置儀器亦能讀出各種電壓、波形、電流等各種參數，還可設置短路、斷路等故障，提高學習質量。

5．效率高、節約時間。

五、結束語

綜合設計性實驗較傳統實驗自由度大，對教師提出了更高的要求。它既要求教師要有更高的業務水平，以及時處理學生在實驗中可能出現的各種問題，又要求教師能夠尋找到更多的、合適的實驗題目，既不能太難，使學生無從下手而阻礙了他們思考問題的動力，又不能過于簡單，使學生沒了積極性；實驗項目可以更多的貼近生活，讓學生在理論學習和現實生活中找到一些相通點。

綜合設計實驗的優點毋庸置疑的，如果能合理應用，將對現今的實驗室工作有一個很好的推動作用。おお

參考文獻:

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[2]蔡莉莉，胡德志，彭濤.綜合設計性實驗對學生創新能力的培養[J].華北科技學院學報，2009.7.

[3]許媛媛，金忠秀，儲成頂，等.開展綜合設計性實驗培養學生的科研能力[J].西北醫學教育，2010.4.

第8篇：數字電路實驗報告范文

1研究背景

許昌學院電氣工程及其自動化專業在2019年通過國際工程教育專業認證，根據認證要求該專業所有課程要按照要求進行課程的教學及考核評價。數字電子技術實驗是電氣工程及其自動化重要的專業基礎課之一，所肩負著實驗技能人門和專業實驗能力初步培養的雙重作用[2]，是高等院校培養學生基本實驗技能和工程實踐能力的重要環節，不但要進行知識傳授、理論驗證，還要激發學生探索未知的興趣、培養其獨立解決問題和創新的能力[3]。我院電工電子實驗教學示范中心數字電子技術實驗室通過多年摸索學習，根據電氣工程及其自動化專業認證的理念及要求，在數字電子技術實驗課程中實施“項目驅動+過程考核”的教學改革，逐步建立了“模塊化的項目驅動課程教學體系及多樣化過程考核評價方案。針對課程改革方案，在18及19級電氣工程及其自動化專業進行數字電子技術實驗教學改革實施，實施效果表明，本課程對該專業的畢業要求起到了很好的支撐，成效顯著，值得進一步完善和推廣。

2“項目驅動+過程評價”教學模式的應用

按照電氣工程及其自動化專業工程教育認證的理念和要求，數字電子技術實驗室從項目驅動實驗任務設計、考核評價對課程進行了教學改革，構建了模塊化的項目驅動實驗內容體系及多樣化的過程考核。在2020及2021年春對照“工程教育認證”的要求，對18及19級電氣工程及其自動化專業實施了全方位的課程教學改革與實踐。

2.1數字電子技術實驗項目驅動任務設計

根據工程教育認證的要求，“數字電子技術實驗”課題組對原有課程體系內容進行重新安排，結合電氣工程及其自動化專業實驗教學大綱和學生情況，提出將課程實驗教學內容通過5個項目模塊來實現，并對每個模塊進行任務分解，設計出對應的12個驅動任務，建立如表1所示的實驗項目分解。

2.2多樣化過程考核和評價體系構建

科學的考核體系不僅能夠從客觀公正對學生的實踐能力進行評價，也能夠進一步激發學生實驗學習的積極性，提高學生的專業實踐能力[4-9]。每個實驗項目的考核和評價標準如表2所示，其中，實驗態度包含課前預習、實驗認真、不遲到早退及曠課、不玩手機；實驗報告包括：內容完整、格式規范、條理明了、體會深刻；實驗室安全與環境維護要求學生在實驗過程中保持實驗環境衛生整潔、結束后規范提交芯片、實驗臺及示波器電源斷開、實驗臺整理及實驗記錄本填寫。各項考核內容所占比例：實驗態度10%，電路圖設計及繪制15%、結果驗收20%、問題回答20%、實驗報告20%、實驗室環境維護15%。老師依據每項考核內容對學生的實驗表現進行等級評價，各個級別的評價系數設置如下：A為1，B為0.85；C為0.7，D為0.55，E為0.4，每個實驗項目按照其難度和復雜度設置其不同的比例，實驗1、2占5%；實驗3、4、11、12各占7.5%；實驗5～10各占10%。

3結語

通過對18、19級電氣工程及其自動化專業的數字電子技術實驗實施“項目驅動+過程考核”的教學改革，并與其他未實施改革的專業進行對比，本專業學生的實驗技能、實驗興趣及實驗原理的理解等方面等都有了極大的提升。為了更好地評價本課程對學生能力的培養，在課程結束后對全體學生進行了問卷調查。在2020及2021年的問卷調查中，“課程有助于對專業知識的擴展延伸”“課程提升了本人的專業實踐能力”“課程極大地提升了個人創新能力”“課程培養了本人的團隊協作精神”等4個方面的平均得分均在89～95之間。實踐表明通過改革，實施“項目驅動+過程考核”教學改革后，數字電子技術實驗課程對電氣工程自動化專業的畢業要求起到了很好的支撐，成效顯著，值得進一步完善并在本院其他電類專業推廣。

參考文獻

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[8]張輝,樊亞妮.基于VivadoHLS的數字電子技術實驗課程教學實踐[J].集成電路應用,2021,38(11):102-103.

第9篇：數字電路實驗報告范文

1．1影響認知結構的根本因素是計算思維

學習遷移的目標是處理問題、解決問題能力的培養。計算思維強調的是問題模型化的能力，將問題逐步分解抽象成計算機能夠自動處理的能力。計算思維是信息時代人們學習的基本素質，是應用計算機技術解決問題的客觀思維模式。人們運用計算機來解決問題是對人類活動過程的抽象模擬。人類往往是先提出問題、明確問題，然后提出假設、檢驗假設。而計算機解決問題則是從具體的問題抽象出一個適當的數學模型，設計算法，然后編碼執行，驗證結果。計算思維能力要求學生具有層次抽象的能力以及層次細化的能力，這決定著學生在信息領域發展的空間和深入的程度。

1．2計算機硬件學習過程的

3個階段計算機是由硬件、軟件系統構成的復雜數字系統。硬件教學的目標在于數字系統的設計。EDA（elec－tronicdesignautomation，電子設計自動化）技術將傳統的手工布線式電子電路設計方式改為計算機自動地完成。設計者完全從系統布局、器件連接布線、調試與仿真等工作中解放出來，工作重心集中在設計上，即從系統分析、算法、協議等開始利用設計數字系統，具有可以通過軟件編程對硬件結構和工作方式進行重構特點的可編程邏輯器件，使得硬件的設計就像軟件設計一樣便捷。在虛擬仿真實驗環境中，如果沒有器件管腳、信號、布線、電路圖等基本概念就直接面對EDA設計數字系統，也會由于理論與實踐的跨度太大而無從下手，難以應付，根本談不到理論的應用，更談不到對學科的認知。依據教育部計算機教指委制定的專業指導規范，IEEE－CS及ACM指導計劃，硬件課程設置包括“數字邏輯與數字系統”、“計算機組成”、“匯編語言程序設計”、“計算機接口技術”、“計算機維護”、“計算機體系結構”。要求結合數字電路的發展史，遵從循序漸進、逐步深入的原則，將3個學期要求的能力培養目標按抽象化程度分成3個階段實現，依次是：要求學生掌握數字系統的電路原理圖設計；利用可編程邏輯器件軟件化設計；利用集成芯片實現設備擴展。這3個階段分別對應數字系統設計的3種方法，雖各有特點但互不沖突，原理圖非常直觀，便于學生建立硬件系統的感官認識和體系模型，有利于組件式軟件技術開發的轉型。

2基于學習遷移的計算機硬件教學改革

計算機硬件教學要求學生利用軟件技術設計出能運行自己系統的計算機。這個任務要求學生自主完成，通過學習遷移，激發學生的潛能。學生自主完成學習的遷移，需要對計算機硬件教學進行改革

2．1以學生“計算思維”為核心的教學體系構建

計算思維強調的是計算模型的抽象以及計算過程的自動化，因此，硬件的“計算思維”也就體現在問題求解的部件及計算模型建立和自動處理序列的實現。這種能力的遷移離不開科學的教學體系支持，離不開教學過程諸要素，也離不開知識結構、教學內容、教學方法、教學過程設計和教學效果評價的有機結合。第一，授課前，細化課程間的教學脈絡，抽象出技術應用模型、問題求解可計算性模型和規范化的方法論，突出教學層次性，修訂了教學大綱、教學內容和實踐環節。第二，授課中，規范課堂教學中選用的例子，將抽取的數字系統設計與分析的方法融入每一個實例，有意地訓練學生硬件級進行問題描述、設計算法、評價結果的能力。實驗教學中，開發實驗素材采取驗證性與設計性實驗并舉的教學模式。驗證性實驗引導學生掌握基本原理和基本技能，熟悉開發工具；設計性實驗以項目驅動模式要求學生通過閱讀文獻，自己設計選題，寫出設計方案，編寫具體代碼，自己調試并解釋運行結果。第三，考核中，實驗與綜合題目相結合，考查學生的應用能力。

2．2以學生為中心的教學方法的改革

以學習遷移理論為指導，學生的學習過程是一個積極主動、自我遷移的過程。在教師的教授和學生的學習過程中，讓學生做課堂的主人，積極參與知識傳授的過程和學習遷移的過程，培養學生的自我學習能力，有助于學生掌握知識點，進行正確的遷移。

2．3注重實踐教學

學習的目的在于應用，是把學習的知識、技能遷移到新的情境中解決問題，計算機硬件課程要求學生將課堂所學的理論、技能遷移到實際系統的研發中，達到學以致用的目標。以數字邏輯課程設計為例，首先，選取的題目全部來自現實生活，如多功能計算器、交通燈控制器、空調控制器、洗衣機控制器、自動售貨機、電梯控制器等。其次，明確要求底層用硬件描述語言實現，頂層采用原理圖實現。第三，指導教師督促學生按照軟件工程的思想規范化地開展工作，從需求分析、功能模塊劃分開始明確任務、解決步驟、部件設計、原理圖設計和成果驗收。最后，學生撰寫實驗報告。

2．4構建多元化的教學評價體系

學生學習效果一方面來自實驗的成功，另一方面來自教師客觀、積極、肯定的評價。鼓勵學生去挖掘自身的潛力、克服學習的困難是教學的首要基本點。科學的評價機制在客觀評價學生能力的同時應鼓勵學生的學習熱情。教學中，采取理論考試、實驗報告、科技作品等相結合的多元化教學評價策略，同時融入形成性評價并及時反饋給學生，通過學習態勢的感知進行學習調整。

2．5鼓勵學生積極參加第二課堂

第一課堂是基礎知識的積累，第二課堂是基礎知識的拓展與運用。計算機硬件的學習應當把課堂知識遷移到各種技能競賽、作品設計等活動中，依托第二課堂的活動，為學生的技能展示提供一個平臺，學以致用，用以創新。只有讓學生將所學知識用于實踐，才能達到學習遷移的目的。

3結束語