数字电子技术实验是高等学校电气类、电子信息类等专业培养课程教学体系中的专业基础必修课，是培养学生专业技能和创新思维的重要环节[1-2]。国内很多高校的数字电子技术实验是依附于理论课程而设置的，要求学生按照规定的时间到指定的实验室，通过实验指导教师的讲解，按照实验报告的步骤进行实验。内容多以熟悉仪器操作、了解集成芯片的功能和使用方法、验证理论知识点为主[3-4]。

　　随着科学的进步和数字电子技术的高速发展，一度靠传统手工设计将74系列器件组合成“板上系统”的时代也早已转变为基于电子设计自动化(Electronic Design Automation，EDA)技术实现的“片上系统”时代[5]。传统的数字电子技术实验教学无法适应现代教育发展趋势，制约教育现代化的发展。FPGA(Field-Programmable Gate Array)口袋实验室顺势而生，国外的很多著名高校，如MIT，Stanford，UC Berkeley等不断跟进技术的发展，基本都是在基于新型FPGA的实验系统上开展数字电子技术、微处理器结构、嵌入式系统设计等课程的教学和实验[6-8]。国内的上海交通大学、东南大学、华中科技大学等高校也陆续将FPGA口袋实验室引入数字电子技术实验课程。

　　哈尔滨工业大学国家级电工电子实验教学中心(简称中心)开设的数字电子技术实验课程，是国家级精品课、国家级精品资源共享课电工电子实验系列课程中的一门重要课程，将FPGA口袋实验室与全开放、自主学习的实验教学模式相结合，通过多平台协同共享和数字化教学资源建设，贯通理论课程，可以为学生建构自主学习教学环境，提升数字电子技术实验课程教学效果，培养学生实践操作能力和创新思维。

　　1 FPGA口袋实验室

　　2 FPGA口袋实验室的应用实践

　　3 结语

　　FPGA口袋实验室已经应用到我校数字电子技术实验课程教学中近6年。实践结果表明，FPGA口袋实验室实现了数字电子技术理论课程与实验课程的贯通与反转，解决了传统实验教学中集成电路芯片价格较高且采购困难的问题，有利于全开放、自主学习实验教学模式的实施，促进了实验教学内容改革，提升了实验教师的业务能力和教学水平。通过FPGA口袋实验室，学生可以充分利用课外时间，随时随地验证理论课程的教学内容，并将自己的设计或创意在FPGA上实现，有利于培养学生的自主学习能力、动手实践能力和创新精神，为后续工程应用打下坚实基础。

　　参考文献

　　[1] 孙进辉.EDA技术在数字电子技术实验设计中的合理应用分析[J].实验室研究与探索,2018,37(2):199-202.

　　[2] 顾秋洁,谭爱国.数字电子技术实验教学模式改革的研究与实践[J].实验室科学,2016,19(5):128-130.

　　[3] 谢檬,王娟.微课在独立院校数字电子技术实验教学中的应用[J].实验室研究与探索,2018,37(3):218-221.

　　[4] 宁改娣,金印彬,刘涛,等.“数字电子技术”课程实验教学改革探讨[J].电气电子教学学报,2013,35(4):102-103.

　　[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,2011,9(1):4-6.

　　[6] 张彦航,刘宏伟,陈惠鹏,等.基于FPGA的硬件类课程远程虚拟实验平台[J].实验室研究与探索,2017,34(1):16-20.

　　[7] 刘艳,秦昌明.“口袋”实验室在物联网工程实验教学中的应用[J].实验技术与管理,2015,32(8):212-215.

　　[8] 漆强,刘爽.基于嵌入式系统的“口袋实验室”设计[J].实验技术与管理,2015,32(12):97-102.

廉玉欣 崔振 侯博雅 王猛 侯云鹏 吴建强　哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院