中国现代教育装备
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 教育科技  
便携式数字电路实验平台的设计
来源:《中国现代教育装备》杂志 时间:2019-10-10 17:54:48
  [导读]针对数字电子技术基础课程教学改革的需要,设计并开发了一款便携式的数字电路实验平台。通过实验平台上硬件电路的搭建,可以使学生更好地理解所学的理论知识。两轮实验教学表明:本实验平台完全能够满足日常教学需求,其便携特性可以使学生的学习不受实验场地的限制,拓展了教学的深度和广度。

  数字电子技术基础是物联网工程专业的专业基础必修课,本课程有32个课时的实验课。由于受到教学资源的限制,在传统的教学过程中,实验课主要以EDA仿真为主,这也是目前很多高校普遍采用的教学方法,例如基于Proteus软件的实验教学[1],基于Multisim软件的实验教学[2-4],基于Quartus软件在CPLD或FPGA上的电路仿真[5]。本研究采用的是基于Proteus软件仿真的实验教学。但是,从教学反馈中也发现了一个主要问题:基于仿真方法无法使学生掌握调试硬件电路的能力。目前,市场上也有针对数字电子技术基础这门课的硬件实验箱。但现有的实验箱大多存在体积大、价格贵的缺点,使用起来还受到实验地点的限制,需要建立配套的实验室。因此,本文设计开发了一款便携式数字电子技术硬件实验平台,并应用于本科教学中,受到了学生的欢迎,能够满足现有的课程教学需要。

  1 实验平台架构

  2 实验项目

  3 实验教学案例

  4 实验平台的特点

  5 结语

  两轮教学实践证明:本文所设计的硬件实验平台达到了预期的目标,与传统的教学方法相比,学生普遍反映基于硬件实验平台的学习可以使所学的知识形象化、具体化,学起来更容易。同时,这种基于实验平台的教学还可以使学生掌握基本的硬件电路设计开发能力,培养调试、分析和排除简单电路故障的能力。

  参考文献

  [1] 宋维波,郭显久,姜凤娇,等.基于Proteus的数字电子技术课程教学方法研究[J].课程教育研究,2012(19):23-24.

  [2] 汪振中,吴静.Multisim仿真软件在数字电子技术教学中的应用[J].中国教育技术装备,2016(16):17-19.

  [3] 田淑珍,贾玉荣.仿真工具在数字逻辑实验中的应用[J].实验技术与管理,2015(1):124-126.

  [4] 袁占生,郑文杰,秦德兴.数字电路与逻辑设计课程教学改革与实践[J].电气电子教学学报,2017(3):95-97.

  [5] 王彩凤,胡波,李卫兵,等.EDA技术在数字电子技术实验中的应用[J].实验科学与技术,2011(1):4-6.

  郭立强 淮阴师范学院计算机科学与技术学院


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